Como funciona realmente um Inversor Grid Tie Chinatown ?

[migleo]

Este tópico é pra ver se alguém consegue esclarecer o funcionamento real de um inversor grid tie Chinês.

Não basta a informação superficial que todo mundo conhece, porque na prática a história é outra e eu ainda não fiz os experimentos sucessivos necessários pra entender e esclarecer o seguinte :

O inversor Grid tie é um Mars Rock de 1000W , MPPT , 10,5 a 30V de entrada , 90 a 140V de saída .

Quando a energia de entrada em 15,38V é suficiente para dar uns 200W porque ele só exige por volta de 80W em 15,38V ?

Quando a energia de entrada em 12,5V e até 100A é suficiente para suportar 1000W, ele não exige da bateria mais que 9,6A em 12,5V , como se ele só desse os 1000W se estiver ligado em tensões mais elevadas no topo da escala de 10,5 a 30V ? Por exemplo: será que em 28V ele vai nos 1000W ?

Experimento inicial:

Alimentado somente com 02 painéis de 150 watts cada um , e com capacidade real testada de fornecer até 16 Amperes em 12,5V (200W) naquele instante, percebe-se que o inversor consome 5A somente e a tensão nos painéis cai de 19,5V em aberto para 15,38V no instante em que o inversor se sincroniza com a rede. 5A em 15,38V = 76,9W. ( consumindo 76,9W somente de 200W disponiveis).

Neste instante , um wattimetro chinês que mede potencia, tensão,corrente , Fator de Potência , ligado na saida dele interligando com a rede , indica potencia = 116W , 126,9V , mas a corrente por volta de 1,6A , FP= 0,51 ( 126,9V x 1,6A x 0,51FP = 103W ). Até aí já começa a confusão ( consumindo 76,9W e fornecendo 116W é impossível, portanto estaria medindo errado , mas a corrente tensão e FP batem bem próximo disso).

Aí eu coloco um alicate amperimetro Minipa pé duro na saída entre o wattimetro e a rede e ele mostra 0,75A = 95W em 127V. Vai entender uma confusão dessas que ninguém sabe qual medidor está certo.

Agora a parte interessante: ligo a bateria em paralelo com o processo, aí neste instante eu tenho 14A em cima da bateria com 12,5V ( alicate amperimetro Fluke em DC ) antes de ligar o inversor grid tie, o que comprova que os paineis estão fornecendo (175Watts) , mas a bateria comprovadamente poderia fornecer até mais de 100A se o inversor exigir.

Portanto agora o inversor poderia dar até os tais 1000W se ele resolvesse exigir da bateria.

Mas neste instante ele só consome 9,6 A em 12,5V = 120W ( alicate amperimetro Fluke em DC ) , no wattimetro chines mostra 126,5V e 2,42A , FP= 0,31 = (126,5 x 2,42 x 0,31 = 94,3W ). O alicate amperimetro Minipa mostra 1,70A em 127V = 215,9W . ( Neste instante o Medidor da concessionária para , e quando desligo vejo que tem consumo de 0,95A numa fase e 0,35A na outra , aí liga o inversor e o medidor para de girar. ( então pelo menos 1,3A com toda certeza é verdade ).

Mais um detalhe, ele não fornece energia em função da carga, porque se geladeira e freezer entram em funcionamento durante o teste, ele continua consumindo e fornecendo a mesma quantidade.

Vou precisar de uma fonte de energia poderosa pra testar ele de 10,5 a 30V e ver se ele realmente dá potência quando eu tiver energia suficiente pra ele.

[brasilma]

Migleo, já considerou o seguinte: painel solar (e no máximo uma pequena bateria) + inversor conectado diretamente na rede da sua casa alimentando principalmente cargas constantes como geladeira e outros stand-bys, e um contator que chaveia automaticamente essas cargas para a rede caso falte o suprimento solar.

[migleo]

Tudo bem, Brasilma , mas neste caso, o inversor Grid tie fica ligado direto entre uma das fases e o neutro, aí quando entra a alimentação DC nele ele trabalha e quando não tem tensão suficiente ele fica parado , basicamente ele trabalha assim quando entra a tensão DC nele :

- Inicialmente, sem gerar nada, ele faz a leitura DC da entrada inicialmente, e também confirma se a rede está conectada na saída dele e faz a leitura da tensão AC com os 127V . Se estiver sem rede ele tenta partir sem gerar tensão na saída, mas logo depois indica erro, daí a pouco ele tenta de novo, quando acha a rede ele dá a partida sem erro. ( Se faltar energia da concessionária ele desliga a tensão de saída e repete o processo de partida quantas vezes for necessário, sempre sem gerar tensão, porque se alguém estiver trabalhando na rede ele não pode eletrocutá-lo.

- Se estiver tudo OK ,(tensão DC de entrada entre 10,5 e 30V e tensão AC conectada na saída dele entre 90 e 140V ) , aí ele ouve a senoide da rede, se sincroniza com ela no tempo, e a partir daí começa a gerar uma tensão de saída mais baixa e vai e vai subindo até equalizar com a tensão da rede. Portanto ele se ajusta tanto em frequência, como em amplitude, e se sincroniza com a senoide da rede, dizem que ele fica 1 grau atrasado ou adiantado com a rede.

- Acredito que só agora quando ele está consumindo energia DC e gerando energia AC sobre a rede, é que ele seria capaz de se auto ajustar com o recurso MPPT (Maximum Power Point Tracking ) , ele rastreia a entrada DC, se ele consome muito a tensão dos painéis tende a abaixar, e ele volta atrás baixando o consumo DC pra tensão subir , procurando o ponto de máxima potência transferida pela energia DC que vem dos painéis , sem sobrecarregá-los , porque se a tensão deles abaixa mais do que seria normal, é sinal de que estariam sobrecarregados, aí ele folga os painéis novamente achando o melhor ponto de trabalho. Parece que o MPPT tem um range de trabalho ( entre 15V e 23V ), portanto em 12,5V ele não utilizaria o recurso MPPT.

- Agora falta entender a questão da potência , quando é que ele aumenta a potência de consumo e fornecimento ? Não depende da carga, porque já comprovei, e no mais se ele está na rede, o que não falta pra ele é carga , seja sua , do seu vizinho, ou da rede de modo geral, ele sempre encontrará carga na rede.

- Suposição que me veio agora na minha cabecinha fraca : Pode ser que eu esteja trabalhando um pouquinho abaixo do MPPT , e sem ativar o recurso MPPT ele não administre a potência pra ir ao máximo possível, portanto só iria fazer isso se a tensão estiver acima dos 17Volts, ou pouco acima dos 15,38V que consegui até agora, e mesmo assim tem que ter capacidade de fornecimento de energia pra ele. Posso tentar com 24V , hoje a noite minhas 02 baterias 115Ah estarão com boa carga próximo de uns 50Ah cada uma.



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[eletroinf]

Pois bem, eu vi alguma coisa sobre algoritmos MPPT para painéis fotovoltaicos. Se não me engano o ajuste do ponto tem de ser pelo casamento de impedâncias. Um colega meu estava trabalhando com isso no TCC, disse que é meio chato. Teria de descobrir como é o algoritmo chinês, vai que seja "furado" ou requeira alguma condição especial para alcançar 100% da capacidade de potência.

[brasilma]

Olá Migleo não sei se a ideia é para algum trabalho ou prática, se for o primeiro caso desconsidere, ok?

Minha foi buscar a simplicidade e reduzir custo.

[migleo]

A ideia é a aplicação imediata , mas antes disso tem que aproveitar a oportunidade com tudo desconectado, fazer todo tipo de teste de forma mais criteriosa possível , para conhecer a tecnologia e entender algumas particularidades do inversor grid tie.

Oportunidades deste tipo precisam ser aproveitadas, porque o custo de uma experiência dessa é bem elevado. Já gastei por baixo uns 4K , dividindo pelo KW que eu estou gerando, meu kilowatt hora já tá custando R$4,00 ou mais, o da concessionária é R$0,88 + 30% de icms , mas só o gostinho da sustentabilidade e caminhando para dar uma banana pra concessionária e para o estado voraz nos impostos, é uma felicidade que não tem preço.

Se me perguntar se com este custo de R$4,00 por kilowatt eu vou parar de comprar as traquitanas solares e parar com a experiência eu respondo : Claro que eu vou continuar , só que devagarzinho porque a crise chegou aqui também e o dinheiro sumiu.

Olha as fotos do meu mini bastidor solar:

A plaquinha em baixo do bastidor é um amplificador DC ajustável que multiplica por 1000 a tensão em milivolts medida sobre um shunt de 0,0005 ohms ( shunt 120A 60mV).

[brasilma]

Muito bacana!!!

Tenho aquecedor solar em casa e as lâmpadas que ficam mais acesas já são LED, eu gostaria de fazer um teste ligando um painel solar na minha geladeira, e fazer ela funcionar pelo tempo que o sol permitir (uma pequena bateria apenas para filtrar alguma oscilação). Qdo não tiver mais sol volta para a rede. Coisa simples, apenas um contator cuja bobina seria acionada pela tensão do sistema solar.

Minha geladeira é duplex, nas especificações fala de consumo mensal de 60kW, você tem idéia de que potência de placa e inversor eu precisaria para fazer isso???

[ELFS]

O problema da geladeira é o motor que tem um funcionamento intermitente o consumo médio de 60 Kw não é base para especificar o sistema, tem que verificar a potencia / consumo do motor.
A corrente de partida neste caso deverá ser provida pela bateria.
Outra opção seria agradar a patroa e trocar a geladeira por uma moderna que use tecnologia de inversor (Inverter) muito na moda.
Não conheço este lado moderno da geladeira, não sei se é viável controlar a corrente de partida do motor = ou < que IN.
Outra opção é voltar no tempo e utilizar a velha tecnologia (amônia) das geladeiras a querosene que foram modernizadas para utilizar um resistor para suprir o aquecimento necessário.
(Xiiii.. lidei com isto entre 70 e 73, é isso ai assisti a copa na oficina).

[brasilma]

Baseado nestes sites:

http://www.cepa.if.usp.br/energia/energ ... adeira.htm
http://www.dme-pc.com.br/on_consumo.php

O consumo deve ficar na faixa de 200W.

Segundo as companhias elétricas a geladeira é responsável por 30% do consumo de uma residência, no meu caso (com aquecedor solar e lâmpadas LED) creio que pode chegar a 50%, portanto se implementar esta ideia simples farei uma boa economia!!!

Meu cálculo é o seguinte, um painel de 250W produzindo energia por 6h, que produza na média 200W = 1200W;
Apenas uma bateria de 50A;
Consumo médio da geladeira = 100W/h;
1200/100 = 12h;
Economizei 50% de 50% do meu consumo, ou seja, 25%!!!

Se o material ficar em uns R$ 3.000,00, está pago em 6 anos.

[migleo]

Eu já aprendi muito sobre o consumo durante todos os experimentos que fiz, vou descrever o que aprendi sobre o consumo da geladeira e freezer comum :

Geladeira ou freezer comum que tem só compressor e termostato :

O compressor normalmente é 1/4 de HP = 745,6/4 = 186,4W = 1,46A em 127V isto é potencia ativa, se o fator de potencia dela for 0,59 (o que é muito comum nessas geladeiras antigas ) = 315,9W ( ativa + reativa) e corrente medida com alicate amperimetro = 2,48A .

Normalmente o compressor destas geladeiras trabalham 45% do tempo e ficam 55% do tempo desligados, portanto em 24 horas ele trabalha 10,8 horas e fica desligado por 13,2 horas. Agora o consumo por dia é 2KW e no mês dá 60KW = R$ 68,60 por mês.

Na partida o compressor exige corrente muito superior ao consumo normal, na que eu testei o consumo na partida chega a uns 762W ( 6A em 127V) , e segundos depois ele estabiliza o consumo nos 186,4w e continua estável enquanto o compressor estiver trabalhando continuamente.

Se durante a partida não tiver energia suficiente ( 6A em 127V = 762W) ( ex: conector na tomada mal encaixado ou oxidado atrapalhando a conectividade) , o compressor tenta partir ,o relé de partida ou componente vizinho que fica em série com o compressor e tem uma espécie de bi metálico ( isto eu inventei agora ) , aquece dá um piripaco e falha a partida, e enquanto ele não esfriar e voltar ao normal depois de alguns minutos, ele não energiza o circuito novamente pra deixar uma nova tentativa de partida. Isto protege o compressor.

Se fosse utilizar com painel solar no exemplo citado, com inversor grid tie é só ligar na rede e não precisa se preocupar com mais nada , a não ser com a concessionária ladrona que odeia este tipo de dispositivo, agora se for com inversor comum off grid , você estaria 100% legal, e necessariamente teria que ter potência suficiente pra garantir a partida ( 762W) , ou então fazer um circuito que alimenta a geladeira pela rede durante a partida e depois de segundos muda instantaneamente para a energia solar fornecendo só os 186,4 watts enquanto o compressor estiver ligado.

A Frost Free é pouco diferente disso porque além do compressor e termostato, um sensor na serpentina que resfria, possui um ventilador que faz circular o ar frio, um sensor no compartimento do ventilador , e uma resistência de degelo e sensor de degelo. E os tempos são específicos e mais criteriosos que a geladeira comum, mas nada complexo , é só testar pra entender imediatamente o funcionamento.

[brasilma]

Ok, as contas estão de acordo com as minhas, tinha ideia de um inversor desses de 1000W que conectado a bateria de 50A dá conta da partida!!!

Quanto a pecinha de segurança que falou que fica em série com o compressor, é isto mesmo um relé bimetálico, ele serve para proteger o compressor de problemas na rede e vice-versa.

Você que andou pesquisando, qual painel de 250W e inversor de 1000W recomenda?

[edison]

....................Você que andou pesquisando, qual painel de 250W e inversor de 1000W recomenda?

E também a faixa de preços !

[ELFS]

Abusando um pouco pois tenho interesse, alem das informações fornecidas e solicitadas onde comprar?
É necessário importar ou tem placas para comprar no Brasil?

[migleo]

O inversor que eu tenho de 400W / 800W modelo Vec 024 do fabricante Vector foi comprado nos EUA há anos , é dos tais inversores de senoide modificada , muito bom funciona direitinho, tem muita eficiência, más não recomendo porque hoje em dia o inversor tem que ser senoide pura. Já vi vários modelos de senoide pura no mercadolivre , os mais encontrados são do fabricante hayonik, mas ainda não testei nehum desses.

O que eu vou recomendar mesmo é o inversor grid tie 1000W Mars Rock que eu comprei direto da china , mas só posso falar bem dele depois que dominá-lo e puder explicar direitinho cada uma das suas particularidades.

Por enquanto não tenho como direcionar sua compra pra um produto bom à toda prova porque estou em testes, mas pode aguardar que em breve teremos dados suficientes para isso.

[brasilma]

Migleo, verifiquei que a tensão de entrada desses inversores fica na faixa de 20V, isto é mais que os 12-13,8V padrão de apenas uma bateria, o que significa isto?

São necessárias duas baterias, paineis,... explica essa "parada"!