Полезная нагрузка на солнечные панели

[us5nbq]

Измеряйте общее напряжение и ток,отдайте предпочтение инвертору,остальное по мере прибывания на тэн и соответственно наоборот.Тэн желательно шимом разганять,не такие резкие падения напряжения будут.

[kbplug]

сильно прыгать будет напряжение при включении тенов

Почему оно будет сильно прыгать? Оно будет прыгать ровно на сколько на сколько мы зададим, но для этого нужно чтобы ардуино отрабатывала как можно быстрее, и паралельно солнечным панелям была включена батарея конденсаторов побольше.

Вот снял видео когда собирал систему в коробку. Солнце только сходит. Ардуино разряжает конденсатор короткими импульсами на ТЭН. Я сделал дельту напряжений 5 В. При увеличении солнечной енергии длина импульса увеличивается и так до полного включения.

Из графика видно что напряжение точки максимальной мочности находится гдето в диапазоне 30-33В. Конечно это не идеальный алгоритм, но какой идеальный? Постоянно увеличивать нагрузку и если падает мочность то тогда уменшать и потом сново увеличивать и так плавать около точки максимальной мочности?

По поводу дуги, нагрузка ТЭН то есть активная составляющая и отключаться будет транзистором, это в случае реактивной нагрузки

Дуга на постоянке не гасится так как нет перехода через ноль. Бимиталические терморегуляторы как в старых утюгах на постоянке не работают контакты тянут дугу, она не гаснет. Транзисторы работают.

По поводу зависаний ардуино из за отсуствия гальванической развязки аналогового входа, то таких зависаний на практики нет.

[us5nbq]

Ну вот фото рабочего экемпляра на твердотелках.

[kbplug]

V114, Вы чтобы не мешать инвертору можете подключить конденсаторы через диод.
Я думаю вам не нужно включать транзистор на 300В, думаю его нужно включать при напряжении на 7В выше от точки МРРТ а выключать на 2В выше точки МРРТ (точка МРРТ в данном контексте некая условная точка близка к 255В) Так инвертор сможет нагружать панели и в него будет приоритет, правда я не знаю алгоритм работы инвертора.

Я состыковал китайскую плату инвертора https://aliexpress.ru/item/32657842137. ... 1594730376 из солнечными панелями и оно работает приблизительно так как я написал и одно другому не мешает.

Вопрос долговечности ТЭНа на повышенном напряжении не решон в вашем варианте. Я использую самодельній бойлер и сухой тен

такой тэн при желании можно перемотать фехралью на нужные параметры.

Транзисторы берите из запасом, возможно 3-4 шт в паралель IRFP460PBF или используйте 2 SiHG47N60E или делайте хороший радиатор. На выходных я подключил нагрузку в районе 3КВт к 2 запаралеленым транзисторам IRFP460PBF и не проконтролировал нагрев они перегрелись и згорели. На нагрузке 1КВт они работают хорошо, при большей требуют хорошего радиатора или активного охлаждения.

[starshoy81]

V114, по поводу конденсаторов - посчитайте сколько энергии будет запасено в конденсаторе и сколько энергии нужно влить в тэн для хоть какого-то разогрева воды. Грубо говоря 400мкФ при 300В дадут 18 Дж (за час это будет 64800 Дж), для нагрева 1л воды на 1* нужно 4200 Дж. Значит для 100 л на дельту 60* нужно 4200*100*60=25 200 000 Дж. При мощности тэна 2кВт нужно 3,5 часа для этого нагрева, т.е примерно 7 кВтч. Отсюда нам нужно порядка 100 шт. таких кондеров, для нагрева 100л на 60* за 3,5 часа. Электролиты на 450В стоят порядка 300 руб за штуку и они стареют, т.е. хватит их лет на 5. На 30000 рублей потраченных на кондёры, можно купить 6000 кВтч электроэнергии и нагреть вышеприведённый бойлер примерно 800 раз, т.е. около 2 лет каждый день по 1 разу, а самое главное гарантировано. Затея лишена экономического смысла. Это было первое.
Далее если панели установлены стационарно, то свой максимум они отдают около 3 часов вдень в период между концом марта и концом сентября. В остальное время солнце падает под углом и выработка падает. Кстати летом выработка падает ещё и оттого, что панели перегреваются. Процентов 10 можно смело отнимать. Максимальная дневная выработка у меня при таких условиях выходила в 6 Вт в день с каждого установленного Вт. В среднем не более 3 Вт за день с каждого установленного Вт. И это в указанный период, в остальное время выработка падает кратно. Отношение мая к декабрю - 75:1. Это для понимания, что к чему. Значит с вашего массива панелей можно взять 9 кВт в день в среднем, вычесть отсюда потребление дома 8*300=2400 Вт за день и бойлер мы не догреваем до дельты, в среднем. Это второе.
Третье, инвертор постоянно держит рабочую точку максимальной мощности на панелях, обеспечивая максимальное использование приходящей энергии. В вашей схеме придётся делать тоже самое, т.е. дублировать схему зарядника инвертора, иначе будете либо перегружать, либо недогружать панели. Зарядник нужно делать мппт, т.е. постоянно шимить входное напряжение от панелей, снимая характеристику и подстраивая шим под максимальный съём энергии. И только после этого заряжать кондёры . Смысла городить свой огород нет, т.к. есть готовое, отлаженное устройство.
Учитывая вышеизложенное, моя идея такова: надо получать данные о потреблении АС в доме, кроме бойлера, получать данные о входной мощности с панелей и на базе простой арифметики, разницу отправлять на симисторный диммер, в который включен бойлер. Таким образом, достаточно простое устройство, позволит вам максимально использовать излишки энергии. Инвертор, вроде, позволяет снять данные в машиночитаемом виде.

Отправлено спустя 46 секунд:

Из графика видно что напряжение точки максимальной мочности находится гдето в диапазоне 30-33В. Конечно это не идеальный алгоритм, но какой идеальный? Постоянно увеличивать нагрузку и если падает мочность то тогда уменшать и потом сново увеличивать и так плавать около точки максимальной мочности?

Именно так и работает мппт алгоритм, наиболее эффективный.

Отправлено спустя 2 минуты 42 секунды:

По поводу дуги, нагрузка ТЭН то есть активная составляющая и отключаться будет транзистором, это в случае реактивной нагрузки (катушка, двигатель) возникает дуга.

Дуга не обязательно при размыкании. По плате, в условиях повысившейся влажности, например.

[starshoy81]

К вопросу о температурной зависимости:
6 апреля средняя температура 1,2* (от -1 до 6) - ток панелей 24А, напряжение около 37В
18 апреля средняя температура будет в районе 10* (от -5 до 17) - ток панелей 21А, напряжение около 32В
Разница в мощности - 888Вт против 672Вт, номинал панелей 4*36В*5,45А=783Вт. Разница летом, будет ещё больше.

[Dragony]

Посмотрите, может тут что полезное отыщется
http://forum.fonarevka.ru/forumdisplay. ... 3b6e&f=649

[V114]

starshoy81, Dragony: Приветствую, немного выпал из темы (работа). Вы безусловно правы с расчетами, да это дорого, да эффективность стремится к нулю. Но солнечные панели уже есть, деньги на них потрачены и оставлять так как есть то есть на холостом ходу (солнечные панели) то же не имеет смысла (лучше сделать и пожалеть, чем не сделать и потом жалеть). В ближайшее время хочу выложить гербер файлы для проверки с последующим заказом на jlcpcb, про толщину меди в курсе и на силовых выводах шелкографию уберу для последующей напайки медного проводника поверх дорожки.

[kbplug]

Практика показывает что летом, когда много солнца енергии и так некуда девать. Но при желании можно ввести поправку на температуру, в документации температурный коеффициент указывается, можно установить датчик на панели и коректировать напряжение, можно опрашивать датчик раз в полчаса и коректировать уставку.
Конденсаторы у меня взяты из нерабочего частотника который работал лет 10 и проблем из ними за 2 года работы в солнечной системе я незаметил.

[starshoy81]

V114, kbplug, я не говорю о том, что панели это блажь. У самого установлены, правда на даче, без магистрального электричества, другие варианты дороже.
Речь идёт о том, что нет смысла грузить напрямую панели, если уже построена система, включающая в себя панели, электричество со столба и инвертор, который эти два источника увязывает между собой. Надо грузить инвертор на всю доступную мощность от панелей.

Вы безусловно правы с расчетами, да это дорого, да эффективность стремится к нулю. Но солнечные панели уже есть, деньги на них потрачены и оставлять так как есть то есть на холостом ходу (солнечные панели) то же не имеет смысла (лучше сделать и пожалеть, чем не сделать и потом жалеть).

Я, наверное, в процессе донесения своей мысли, потерял цель, которую преследовал, донося мысль . Я писал о неэффективности, выбранного вами, способа утилизации излишков энергии. О том, что проще сделать по высокой стороне (переменке). Тогда затея приобретает эффективность, т.к. затраты и сложность будут ниже. Вам нужен банальный диммер на бойлер, который будет управляться цифрой разницы получаемой и потребляемой энергии в доме.

[V114]

starshoy81: Приветствую, дело в том что представитель производителя инвертора SILA буквально сказал следующее: "Делайте что хотите, но на стороне солнечных панелей. Максимум что произойдет инвертор уйдет в режим "ночь"". Мне тоже кажется что "фазорезка" на симисторе со стороны 220 В не очень понравится инвертору, хотя я могу и ошибаться.

[starshoy81]

V114, Инвертор рассчитан работать на стандартную сеть, в которой могут быть диммеры. Так что плохо ему вряд ли станет. Только если эксплуатировать его на предельной мощности, может как-то повлиять, но больше на износ элементов. Мой инвертор, не сетевой, на 1,5 кВт греет бойлер третий сезон. Из-за сопоставимой мощности нагрузки, свет у меня моргает, однако холодильник этого не замечает.
Фазорезка будет проявляться морганием света, поэтому нужен Брезенхем и синхронизация с нулём на быстром контроллере.
Вот видео одного энтузиаста.


А в этом видео есть дуга.