Inverter solceller - överbelastning?

20 jan 2016 14:09 #1 av Rikard Ågren
Någon här kanske är duktig på solceller?

Säg att jag har en anläggning med en inverter som kan leverera 2kW, men jag ansluter en belastning direkt till den som förbrukar 3kW. Vad kommer att hända?

Projektledare el, styr och automation

Be Logga in eller Skapa ett konto ansluta till konversationen.

20 jan 2016 15:00 #2 av Torbjörn Forsman
Är det en helt fristående anläggning eller en anläggning som går parallellt med elnätet?
Och, om det är en fristående anläggning, finns det något buffertbatteri inkopplat i ett mellanled i den?

Was man sich nicht erklären kann, sieht man als Überspannung an.

Be Logga in eller Skapa ett konto ansluta till konversationen.

20 jan 2016 15:03 #3 av Rikard Ågren
Tanken var att göra en helt fristående anläggning med en elpatron kopplad direkt till invertern. Batteri har jag inte funderat på

Projektledare el, styr och automation

Be Logga in eller Skapa ett konto ansluta till konversationen.

20 jan 2016 16:32 #4 av Rikard Ågren
Och hur blir det om panelerna bara producerar 1kW när lasten är på säg 3?

Projektledare el, styr och automation

Be Logga in eller Skapa ett konto ansluta till konversationen.

20 jan 2016 19:52 #5 av Torbjörn Forsman
Man får nog fråga invertertillverkaren om den saken.

Men om du bara ska ha strömmen till en elpatron, varför då kosta på en inverter? Elpatronen blir ju lika varm om du matar den direkt med likström från solcellerna. Då belastas de med konstant resistans, och spänningen och därmed effekten kommer helt enkelt att variera med solinstrålningen.

Was man sich nicht erklären kann, sieht man als Überspannung an.

Be Logga in eller Skapa ett konto ansluta till konversationen.

20 jan 2016 20:19 #6 av Rikard Ågren
Spänningen ut från panelerna ligger på 30V tror jag och elpatronen är ca 100 meter bort så det blir kanske inte så bra

Men en inverter måste ju hantera det hela på något sätt. Om man kopplar den mot nätet så tänker jag mig det som en jättestor belastning. Men det kanske är fel tänkt?

Får kanske kolla med tillverkaren

Projektledare el, styr och automation

Be Logga in eller Skapa ett konto ansluta till konversationen.

20 jan 2016 20:38 #7 av Stefan Ericson
Jag kan tala om vad min inverter gör om inte spänningen in räcker till. Den ställer sig och skriker och lyser rött. Måste sedan stängas av och slå på.
Om du ska köra en 24Vdc inverter på solpaneler, så tror jag inte kommer att fungera.
Jag skulle gå längre än Torbjörn och föreslå solpaneler, som värmer vattnet direkt.

Be Logga in eller Skapa ett konto ansluta till konversationen.

27 jan 2016 14:59 #8 av Erik Christiansson
Omformare som är tänkta att kopplas direkt till solcellspaneler är byggda för att kopplas mot nätet. Om de inte får något när så stänger de av. Om man bortser från säkerhetsaspekten med att inte backmata nätet så är det också för att det blir smått omöjligt att bygga ett stabilt lokalt nät utan batterier. TVn slocknar när solen går i moln skulle inte många bli nöjda med.

För off-grid-anläggningar används en laddningsregulator mellan solcellspanelerna och batterilagret och en omformare som jobbar från batterierna. Det finns produkter som har båda funktionerna i samma låda.

Om panelerna ska orka driva en patron på 2kW så lär det väl vara iaf åtta paneler, över 200V i seriekoppling.
Följande användare sa tack: Michell Andersson

Be Logga in eller Skapa ett konto ansluta till konversationen.

27 jan 2016 15:28 #9 av Stefan Ericson
Det Rickard skriver, tyder på 24 Vdc systemet.
17x 2=34Vdc för öppna solcells paneler. För blyackumulator är max spänning 32Vdc. Jag tror det här blir problem utan utan batterier.
Min spänning blir 21.6Vdc, det ger 92.5A. Om det skulle finas ett kalkon pris för el installationer, vore det här säkert en vinnar kandidat.

Be Logga in eller Skapa ett konto ansluta till konversationen.

27 jan 2016 18:08 #10 av Rikard Ågren
Som jag skrev i inlägg #6 Stefan, så blir det inte aktuellt att köra några 30V på elpatronen. Du får gärna prova själv om du är intresserad av kalkonpriset

Blir det någon anläggning så ska jag undersöka offgrid-alternativen mer. Någon som har någon bra kunskapskälla att länka till?

Projektledare el, styr och automation

Be Logga in eller Skapa ett konto ansluta till konversationen.

27 jan 2016 19:08 #11 av Stefan Ericson
Det rimliga är 20 st seriekopplade solpaneler som ger 10A. 340Vdc när dom är öppna. Kostnad 60 000kr, om man ska köra med inverter. Då är det bättre att gå ner till 230 Vdc och köra direkt på patron.

Be Logga in eller Skapa ett konto ansluta till konversationen.

27 jan 2016 19:44 #12 av Rikard Ågren
Ger solpaneler allt eller inget?

Projektledare el, styr och automation

Be Logga in eller Skapa ett konto ansluta till konversationen.

27 jan 2016 20:13 #13 av Stefan Ericson
Dom ger från 0 till max effekt och den brukar minska med 30 % på tio år.

Be Logga in eller Skapa ett konto ansluta till konversationen.

28 jan 2016 07:06 #14 av Torbjörn Forsman
Det där med åldring hos solceller och siffror på hur snabbt den går är inget man ska ta för givet. Den varierar mycket mellan olika typer av solceller, olika slags kapslingar osv. Snabbast åldras en solcell om t ex frontglaset är av olämpligt material som blir matt och ogenomskinligt med tiden, eller om kapslingen är otät så att fukt tränger in med tiden.

När det gäller vilken effekt man kan ta ut ur solcellen så är den i stort sett proportionell mot aktuell solinstrålning. Men man ska komma ihåg att optimal arbetspunkt (dvs vid vilken spänning man får ut mest effekt ur solcellen) varierar med ljusstyrkan. En grov tumregel är att optimal belastningsspänning är ungefär halva solcellens tomgångsspänning vid aktuell ljusstyrka. Eller, omvänt, att man får ut maximal effekt vid ett strömuttag motsvarande halva solcellens kortslutningsström under aktuella förhållanden. Vissa sorters solceller får ju inte lämnas obelastade när de är belysta, så om man har en sådan kan det vara bättre att mäta upp kortslutningsströmmen än tomgångsspänningen för att avgöra lämplig belastningspunkt.

Det hör också till saken att solcellen fungerar bättre ju kallare den är. Det är alltså bra om man kan sätta upp panelerna så att man får luftväxling genom självdrag bakom dem, som bidrar till att kyla dem.

Was man sich nicht erklären kann, sieht man als Überspannung an.

Be Logga in eller Skapa ett konto ansluta till konversationen.

28 jan 2016 08:07 #15 av Stefan Ericson
När jag köpte min 55W för tio årsedan, så garanterade dom mindre än 30% effekt minskning, på 10 år. Den gav max 3,1A, när den var ny och 2.1 nu.
Enligt folmen P=UxI, så betyder det att, mer spänning= mer effekt. Efter som strömmen är ganska konstant, så gäller det att höja spänningen. Deg gör en booster regulator. Den brukar ge 1 A extra. Teoretiskt ska en 55W klara en kylbox på 50l. 13 Ah/dygn. När båten står i trädgården är det knappt den klarar att hålla spänningen, när elektronik och annat är avstängt

Be Logga in eller Skapa ett konto ansluta till konversationen.

28 jan 2016 14:17 #16 av Erik Christiansson
Det går inte att räkna på en solcellspanel på det viset Stefan. För att få ut max ur cellerna så behövs en regulator med MPPT, Maximum Power Point Tracker. Den ser till att hela tiden lasta cellerna vid den spänning som för rådande solinstrålning och temperatur ger högst uteffekt. En regulator köpt på en båttillbehörsaffär för 10 år sedan är med 99% säkerhet i princip bara ett överladdningsskydd för batteriet.

Paneler som tillverkas för större installationer, mestadels för nätanslutna anläggningar, i pincip alltid med 60 eller 72 celler, håller en mycket högre kvalitetsnivå än paneler tillverkade i små serier, oftast för hand, för båt- och husvagnsmarknaderna.
Standard för effektgarantierna är idag, och sedan länge, 90% efter 10 år och 80% efter 20 år. Cellerna åldras i princip inte alls. Minskning i panelens effektivitet beror på att glaset mattas eller korroderade kontaktytor.

Be Logga in eller Skapa ett konto ansluta till konversationen.

28 jan 2016 15:08 #17 av Stefan Ericson
Överladdnigs skydd är en spänningsregulator med resistor.
En booster jobbar med switch teknik. Den höjer spänningen och får därmed ut mer ström än om panelen ligger mot batterit.
Om det är 12V i batteriet och strömmen är 3A så blir 12x3=36W på en 55W panel. Den här regulatorn har funnits länge. Problemet är ström förbrukningen är större och urladdningen när solen inte skiner. Därför har det aldrig slagit igenom.
Men jag har bara överladdnings skydd och det tar jag bort om jag är ute med båt och kyl.
Jag har prövat att rubba glaset och gjort vad jag kan.

Be Logga in eller Skapa ett konto ansluta till konversationen.

28 jan 2016 16:25 #18 av Erik Christiansson
Anledningen till att ny, bättre teknik inte får fäste i båt- och husvangsbranchen är att ingen där förstår sig på tekniken. Varken blybatterier, glödlampor, solceller, LED-lampor eller kylboxar går att förstå sig på om man, som i de brancherna, bara räknar Ampere.

Det finns gott om folk som kan bygga väl fungerande off-grid-system. Det finns inte många i Sverige, eftersom behovet är litet, och jag har aldrig hittat någon i båtbranchen.

En regulator med MPPT söker upp optimal arbetspunkt för solcellspanelen. Beroende på solinstrålning, temperatur, etc hamnar den punkt vid vilken maximal effekt ur panelen vid olika spänningar. Denna spänning omvandlas sedan med en switchregulator till batterispänning. Omvandlingen från solcellspanelens arbetsspänning till batterispänning är normalt från en högre till en lägre spänning, en s.k. buck-regulator. Det finns också produkter som omvandlar åt andra hållet, dvs att batteriets spänning är högre än solcellspanelens. Detta kallas för en boost-regulator. I fallet med en nätkopplad anläggning sitter där istället en omformare som omvandlar till nätspänning.
Egenförbrukningen för en MPPT-regulator, om den inte är av billigaste Kina-kvalisort, är näst intill försummbart låg. Definitivt låg nog för det inte är något problem, ens under en svensk januari.

Billigare regulatorer, kallas ofta för PWM-regulatorer, slår i snabb takt av och på kopplingen mellan panelen och batteriet. Detta begränsar laddningsströmmen till batteriet. I princip är det bara ett överladdningsskydd för batteriet. I ett sådant system måste solcellspanelen alltid ha en högre spänning än batteriet. Problemet ligger i att solcellspanelen alltid lastas vid exakt samma spänning som batteriet håller (om vi bortser från resistiva förluster i kablaget), eftersom det inte finns någon spänningsomvandling. Eftersom solcellernas optimala arbetsspänning varierar med externa faktorer så kommer en panel som jobbar vid batterispänning i princip aldrig att jobba optimalt, men även en trasig klocka går rätt två gånger om dagen.

Med en PWM-regulator får du aldrig ur några 55W ur en 55W-panel. En väldimensionerad anläggning med PWM-regulator får ut ca 30% mindre energi ur panelerna än en anläggning med en MPPT-regulator. En dåligt dimensionerad anläggning (m.a.p. panelspänning kontra batterispänning) med PWM-regulator kan bli precis hur kass som hälst.
Följande användare sa tack: Jan Wahlberg, Michell Andersson

Be Logga in eller Skapa ett konto ansluta till konversationen.

28 jan 2016 18:11 #19 av Stefan Ericson
Erik, PWM tror jag kostar 300kr. Jag har köpt 2 st. Boostern kostar 1000kr men det är svårt att få tag i en sådan.
En 3fas anläggning du pratar om kostar nog 300 000kr. Så det är säkert skillnad.

Be Logga in eller Skapa ett konto ansluta till konversationen.

Sidan laddades på: 0.115 sekunder