Como funciona realmente um Inversor Grid Tie Chinatown ?

[migleo]

Agora sim, continuam os testes e acrescentei mais 02 painéis , e agora são ao todo 04 x 150W mais um pequeninho de 20W . Capacidade estimada máxima de 620watts hora.

Já comprei cantoneiras de alumínio de 1 e 1/4 x 1/8 pra fazer a base de apoio dos painéis acima do telhado , mas ainda não tive tempo pra fazer.

Pela primeira vez estou vendo o Grid tie 1000W funcionando com a metade da capacidade total dele. Já deu picos de 33,3A em 15,73V = 524 Watts antes das 10:00h . Com o céu limpo e o sol mais forte das 10:30 às 15:30 ele deve gerar uma média de 400w por hora durante as 5h de maior intensidade no dia e deve superar fácil os 2000w dia .

Para obter o máximo do inversor Grid Tie , tem que ligá-lo direto nos painéis sem utilizar diodos de bloqueio ,senão limita muito a potência. No meu caso, todos os painéis em paralelo.

Portanto guarda mais essa identificada durante os testes.

Com os diodos de bloqueio Shottky em série com cada um dos painéis , o conjunto vira um somador com todos os anodos em comum fornecendo o negativo geral, e a impressão real que dá é de que os painéis passam a trabalhar de forma que os elementos que estiverem com maior tensão assumem a carga, e os que estiverem de 100 a 300 milivolts abaixo ficam só na maciota como se estivessem só fazendo um leve em vez de fazer força e ajudar a carregar o peso. Desta forma o recurso MPPT do Inversor que é dinâmico se ajusta considerando a energia disponível que no instante estará limitada pela ação dos diodos.

Logicamente retirei as baterias do processo enquanto os painéis estão sem diodos, pra não ficar confiando no controlador de carga pwm baratinho meia boca e correr risco da tensão das baterias voltar sobre os painéis.

Até ontem estavam com os diodos de bloqueio e a potência máxima instantânea registrada havia sido 335 watts , e de 06:30 às 18:30 gerando por volta de 1800 watts por dia.

Hoje é o primeiro dia sem os diodos e os resultados iniciais surpreendem com vários picos acima de 500w.

[EDSONCAN]

"e a impressão real que dá é de que os painéis passam a trabalhar de forma que os elementos que estiverem com maior tensão assumem a carga" - Pelo que me lembro o painel solar tem um resistência equivalente não desprezível e o que acontece é que o final há um equilíbrio e todos fornecem energia que a carga conseguir baixar a tensão do painel solar que esta com a tensão mais alta.

[migleo]

Ok, Edsoncan , quantos aos painéis eu concordo com a possibilidade do equilibrio, mas estamos esquecendo que com a inserção dos diodos de bloqueio shottky em série , cada um dos diodos possui características intrinsecas definindo particularidades em cada elemento (painel+diodo) , e é facil encontrar alguns diodos com menor ou maior queda de tensão que os outros ,e daí seria a justificativa do conceito somador em que os elementos de maior tensão assumem a maior parte da carga.

Seria algo como o princípio hot standby muito usado na área de energia, em que os vários retificadores são ajustados rigorosamente com a mesma tensão, de forma que a carga seja distribuída uniformemente entre eles , quando um fraqueja e abaixa a tensão dele mesmo que poucas centenas de milivolts, os outros distribuem entre si a carga e continuam fornecendo para o consumidor a mesma potência que ele exige.

[migleo]

Durante as férias fui descansar e não tive tempo pra fazer nada , mas ontem 02/02/16 , tive oportunidade de realizar mais uns testes no inversor grid tie MarsRock , e constatei algo interessante :

*** Já havia percebido anteriormente que ele não acionava o recurso MPPT quando a tensão de entrada estava abaixo de uns 15 V.

*** Quando testei com duas baterias em série = 24V mesmo com pouca carga, ví que ele trabalhava a todo vapor com potências de até 800W , mas na época nem me preocupei em verificar se com 24V a eficiência dele era máxima beirando 95% ( FP=0,95).

*** Identifiquei e comprovei que quando a tensão DC de entrada está acima de 15,5V e abaixo de uns 17V , mesmo com o MPPT atuando , a eficiência fica em torno de 60% ( FP = 0,60 ) ela varia de uns 55 a uns 62% , portanto consumindo em DC 25A x 15,8V = 395W , e fornecendo potência Aparente em AC 128V x 2,8A = 358,4 VA , o medidor Kill a Watt mostrava FP de 0,60 , Potencia Aparente de 358,4 VA e potência Ativa de 215W sendo injetados na rede. Muita perda porque de 358,4 só injetava 215W , perdendo até 143W na conversão e injeção.

*** Solução que de início parece que resolveu o problema da baixa eficiência : Mudei tudo pra 24V utilizando um recurso de monitoração e controle da tensão feito pelo controlador de carga configurável , porque o meu Grid tie só aceita entrada de 10,5 a 30V .

Mudei o arranjo das baterias para série = 24V e painéis solares para trabalharem também em série fornecendo até uns 35,6V (dá até mais de 40V em aberto).
Coloquei um novo controlador de carga LMS2430 que tem display, botões amarelos e duas saídas Usb , que garante pelo ajuste definido que a tensão nunca vai ser superior a 29,2V sobre as baterias, usei a saída de carga do controlador somente para acionar um Relé Auxiliar de 24V 70A , e o relé por sua vez liga o inversor direto nos 24V da bateria.

Com isso , ajusto no controlador de carga a tensão para desligar a carga (relé auxiliar) quando a tensão nas baterias estiver em torno de 21,8V e para religar a carga somente quando a tensão estiver acima de 25,2V e para que desligue também quando a tensão nas baterias estiverem em 29,2V ( limite de sobre tensão ). O banco de baterias estando presente também garante que a tensão não vai passar dos 30V que o Grid tie suporta.

Com esta modificação , o Grid tie está trabalhando a todo vapor com eficiência máxima , e vejo potencias de 435VA com FP de 0,95 = 413W sendo injetados na rede com estabilidade impressionante. Tenho 4 painéis de 150W , mas não seriam capazes de fornecer 600W porque esta especificação é a máxima potência que o fabricante utiliza para qualificar seu painel , e provavelmente em condições privilegiadas de sol .

Portanto o Grid tie que aceita entrada de 10,5 a 30V , está ligado direto nas baterias 24V sendo controlado pelo Relé Auxiliar de 24V 70A em série , e o relé por sua vez é gerenciado pelo próprio controlador de carga que monitora a tensão e sabe quando deve ligar ou desligar o grid tie em cima das baterias. O Relé não faísca porque a corrente do grid tie começa com zero e sobe gradativamente como uma partida lenta até atingir o máximo possível, definido pelo Recurso MPPT.

[brasilma]

Parabéns por compartilhar as experiências Migleo!!!

Esta solução é a forma de dar uma "banana" para o aumento de energia que o desgoverno impôs aos Brasileiros, por 6-7 anos você paga por ele, depois vira sócio da incompetência!!!

[ze]

Também sou entusiasta das energias alternativas. Fiz um aquecedor solar (nesta época a água péla) e tenho uma mini usina inativa (quase ressuscitando.. águas voltando). Tenho na cabeça (!) planos para um biodigestor. (Senhor, que tal se me desses vida e saúde pra realizar estes planos e mostrar pros meus amigos virtuais morrerem de inveja kk?)

Também tenho 1 inversor grid tie meia boca de 300W. Comprei 1 600w conscientemente com defeito do m.l. baratin. Preguiça de consertar. Tenho um painel de 40 e um de 150w.
Mini histórico...Paguei 700,00 no de 40 há uns 10 anos e 600 no de 140 há uns 5. Ultimo email que recebi um de 150w tava 500,00. Tá melhorando o preço mas cada vez + devagar.

No eu caso não posso ligar em série pois são de potências diferentes

Quando ao seu sistema... vc carrega bateria e devolve pra rede ao mesmo tempo? Ou carrega de dia e devolve a noite? E as perdas dos 2 processos? Não é melhor só devolver? Sorry, preguiça de reler tudo...A não ser que tenha energia de sobra e não queres que teu relógio registre consumo negativo (morrendo de invéjáaa!!). Estou a pensar em comprar + 1 de 150W mas meu orçamento trianual está estourando...

[norad58]

Pensando e repensando...
Eu só montaria um sistema com luz solar de no minimo 1,5KW para uso proprio e não devolver energia para a consessionaria.
Quero ficar livre desta dependencia do governo.
Hoje o custo seria alto, pois teria que ter no minimo 10 placas solares de 150W, inversor de no minimo 2KW, baterias, etc.
O custo da energia da concessionaria hoje é mais barato. Se o preço das placas solares e baterias cairem mais, posso pensar em montar algo.
O problema que tenho aqui é a instabilidade da rede elétrica, tem muita queda de energia, olha que estou em São Paulo. Tanto que aqui em casa tenho 3 nobreaks que suportam até 15min de consumo.
Para quedas mais demoradas de energia eu comprei um gerador 4T de 2.2KVA, pelo menos dá pra abastecer uma geladeira e micro-ondas durante o funcionamento.
Claro que o preço do combustivel aqui é o mais caro do mundo, não dá pra ficar alimentando o gerador continuamente, uso somente pra longas quedas de energia. Uma saída ecologica pra abastecer o gerador a gasolina seria converter para gás, até de um biodigestor ou geração propria de hidrogenio(neste caso tem que ter energia elétrica para a eletrolise e o produto final não é somente hidrogenio, perde a eficiencia).
Migleo, legal o que você está fazendo, pelo menos temos ideia real do que conseguimos com a energia solar.

[brasilma]

Com o valor da energia atual, a curto/médio prazo a solar está sendo intere$ante!

Veja este exemplo de kit para 2KW que é indicado para uma residência com consumo mensal de 260KW (similar ao meu)

http://minhacasasolar.lojavirtualfc.com ... gt-2080w-b

São 8 módulos de 260W inversor e controlador (não estão inclusos cabos e terminais de conexão e nem os suportes para os módulos).

Valor: 15K.

O meu gasto mensal de energia em média é de R 230 x 12 = R 2.76K R 15K / R 2.76 = 5.5 anos

Que eu gaste com cabos e os suportes um pouco mais e o sistema se pague em 6 anos, depois disso até 20-25 anos, são pelo menos 15 anos de lucro (= R 40K)!!!

[norad58]

Brasilma,

Um detalhe a se considerar é que se a bateria for utilizada com muita frequencia, ou ciclos de carregamento/descarregamento, duvido que dure 4 anos. Antes deste prazo tem que substituir. Creio eu com 2 a 3 anos de uso, já perdeu bastante a eficiencia e o preço não é baixo.
As placas solares dependendo do modelo duram mais de 10 anos, mas tem uma perda de eficiencia com o passar do tempo.
Acho que teria que colocar mais placas, do que somente a quantidade para a potencia requerida.

http://www.portalsolar.com.br/tipos-de- ... taico.html

Tem que aparecer mais fornecedores no mercado, para baratear o preço.
No meu caso com consumo mensal máximo de 110KW, não sei se ainda vale a pena.
O que mais me preocupa no consumo domestico é o chuveiro, geladeira e micro-ondas.
A iluminação aqui mudei tudo pra LED.
Seria interessante avaliar também a eficiencia do sistema nos meses de inverno ou quando apresente poucas horas de luz solar. Pra mim neste caso teria que ter mais captação de luz, como aumentar a quantidade de placas solares.
Acho que o negocio é partir pra conversão de energia nuclear direta em eletrica, nada do sistema tradicional.....hehehhe

[brasilma]

Na minha concepção é que a bateria deva ser a menor possível apenas para evitar alguma pequena oscilação, a verdadeira "bateria" do sistema deve ser a própria rede...

Com relação a custo/benefício se alguém não se convenceu ainda, ai vai mais um cálculo:

Retornando ao exemplo acima (percebam que calculei tudo pela situação mais desfavorável possível), imaginem que o sistema produza mensalmente apenas R 150, isto representa 1% do investimento, e mesmo em tempos de juros elevados, hoje não há aplicação financeira que retorne este lucro líquido!!!

Para quem aderir, precisa torcer apenas para que o valor da energia pública não caia!!!

[brasilma]

Migleo, uma dúvida: como ficam os painéis diante de uma chuva de granizo?!!

[norad58]

Brasilma,

Vou coletar orçamentos de alguns fornecedores e depois vou calcular, pra analisar a minha condição de consumo, se vale a pena.

Migleo, uma dúvida: como ficam os painéis diante de uma chuva de granizo?!!

Boa pergunta esta acima.
Também acho que deve ser necessario aterrar as molduras da placa/suporte. E dependendo da instalação ter para raios.
Migleo, como ficou a instalação mecânica das placas ?

[ze]

brasilma estou na dúvida se a cia de energia vai me pagar pelo excedente que devolvo à rede ou vou ter que continuar pagando o mínimo que não é nada 'mínimo' - a tal taxa de disponibilidade - aí phodeo. Neste caso, enegético-financeiramente faz mais sentido ser autosuficiente e dispensar o padrão de luz. Neste caso, corre-se o risco de pane, granizo, etc me deixar sem bbb o que é impensável!!

chuveiro... obviamente um aquecedor solar é mais eficiente né... microondas nem tanto pois vc não deve ligar por muito tempo. A não ser que viva sozinho e viva só de junk food... Geladeira... não sei se foi neste ou outro forum que disse que penso em algo como tornar seu radiador evaporativo pra melhorar e eficiência.. qualquer dia no futuro faço algo assim... Lampadas led = ok. Um problema offtopic alheio à eficiência enegética é o tal de irc do led. Sem cor natural parece que fica tudo meio depressivo.. é isso .. vou culpar os leds por minha predepressão.

[KrafT]

Um problema offtopic alheio à eficiência enegética é o tal de irc do led. Sem cor natural parece que fica tudo meio depressivo.. é isso .. vou culpar os leds por minha predepressão.

Não é tão off-topic assim... Tentei botar lâmpadas LED e parecia que todos (somos bem branquelos aqui em casa) viramos zumbis de pele azulada... Voltei às fluorescentes compactas.

Mas deve haver lâmpadas led com boa reprodução de cor.

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chuveiro... obviamente um aquecedor solar é mais eficiente né... microondas nem tanto pois vc não deve ligar por muito tempo. A não ser que viva sozinho e viva só de junk food...

Quem tem criança pequena em casa, como eu , não dá pra ficar sem micro-ondas. Fazer comida não dá, só esquentar....

Mas deve haver lâmpadas led com boa reprodução de cor.

Já comprei de varias marcas, as mais baratas tem cor branca azulada pior que as economicas de tubo e queimam mais rapido que as economicas!
Um pouco mais caro tem da Philips, esta com temperatura de cor 3000K é melhor para ambientes residenciais.