lunes, 27 de septiembre de 2010

Vendiendo mierda

En un aburrido fin de semana se me ocurrió la feliz idea de pasearme por el extramuros de solarweb para explorar otros mentideros relacionados con mi pasión. La energía solar.

Fui a parar a otro foro de los que los hijos de la gran bretaña llaman RV (recreational vehicules), aquí castizamente llamados caravanas.

No había demasiado relacionado con mi tema a primera vista. Una búsqueda de temas hasta 300 días atrás si que saca resultados, en alguno meto la nariz y en otros directamente me esperaba el espanto.

El tema relataba como un forero se las había apañado para poner dos paneles cristalinos en un tejado abatible, con terminales rápidos de conexión.
Tenía bastante buena pinta hasta que vi una foto en la que se ve una esquina de unos de los paneles. Una burbuja alargada que sigue la conexión de la célula, un fallo de fabricación durante el horneado...........pues vaya panel, bien empezamos me dije. Pero lo mas gordo faltaba por ver.
La siguiente foto era un primer plano de la caja de conexiones, tachán, las tripas se me ponen a hacer ruido. No me puedo creer lo que ven mi ojos, ¿pero que mierda de panel le han vendido a este hombre? NO HAY TEDLAR!!!!, la capa trasera comúnmente blanca, aislante eléctrico, no está, y no es que en ese trozo falte, nunca ha tenido dicha lámina. Lo mismo te da ver el panel por delante que por detrás, células apelotonadas como piojos en costura. Sin espacios hasta el marco, que para un panel con mucho tiempo en plano es sinónimo de sombras parciales.

Bonito espectáculo que el regulador elegido se encargó de rematar. Una antigualla que dará cuenta de sus baterías bastante pronto. Toda una guinda para el pastel.

Hay fallos ya atribuibles al forero, que con suerte y una caña irá arreglando con el tiempo...........si la caravana no se sale ardiendo. Si me da permiso podría colgar sus fotos.

Si tiene cualquier duda sobre este o cualquier otro tema puede escribirnos a tienda@hmsistemas.es

sábado, 25 de septiembre de 2010

Vatios en panel solar

Cuantos vatios da mi panel solar?
Respuesta corta:.....depende.....Respuesta larga: vamos a por ella.

Vamos a poner como ejemplo unos de los paneles que tenemos por aquí,
Módulo Isofotón IS-170w 12v aunque se puede extrapolar esta información a cualquier panel funcionando con un regulador PWM. Sus características eléctricas son las siguientes:

Tensión nominal (Vn) 12 Vcc

  • Potencia máxima (Vmax) 170 Wp (±5%)
  • Corriente de cortocircuito (Isc) 10,36 A
  • Tensión de circuito abierto (Voc) 22,1 V
  • Corriente de máxima potencia (Imax) 9,66 A
  • Tensión de máxima potencia (Vmax) 17,6 V

Si multiplicamos su Vmax 17,6V por su Imax 9,66A nos da la cifra mágica de 170W,
a conseguir en el idóneo caso de Condiciones Estándar de Medida (CEM): Tª = 25ºC AM = 1,5 y con 1.000 W/m2.

Es decir raramente. Y de aquí para abajo.

En la realidad si hay que recargar una batería que necesita 12,5V hay que multiplicar 12,5V por 9,66A, resultando un total de 120W!!! Abracadabra! se han esfumado 50W!! ¿Pero donde están? La realidad es que no existen, no se han generado, ya que el panel se adapta a la tensión de la batería. Solo funcionan a un ritmo y es el que imponen los acumuladores. Los paneles se fabrican para que funcionen en el peor de los casos, siendo puntos a restar las perdidas por cableado, temperatura ( que baja la tensión ), nubes, suciedad, entre otras, de manera que siempre lleguen 14,5V - 15V al regulador y a los bornes de las baterías.


Pero que timo! tanto vatio por aquí y por allá y luego nada de nada!!!!

Siento la sorpresa ,pero es así como funciona...Ahora echemos sal en la herida

Cuanto mas bajas están las baterías mas drástica es la bajada de potencia de los paneles, precisamente cuanto mas falta hacen,...esto da que pensar,..... es la pescadilla que se muerde la cola. Tiene que haber una forma de romper el circulo vicioso sin tener que esperar a oscuras a que recuperen tensión.

Si el problema es que tanto los paneles y las baterías están en el mismo circuito....separemoslos!, claro! con dos circuitos independientes los paneles funcionarían sin el freno de quedarse en los 13V que necesitan los acumuladores. Y para eso necesitamos un
MPPT, mas caro que un regulador PWM normal pero con el que sacamos vatios casi de debajo de las piedras.

Ejemplo de estos reguladores PWM serie profesional de Phocos son estos, con pantalla
CXN10,
CXN20 y
CXN40
con posibilidad de conexión a PC para un control absoluto de la parámetros de nuestro sistema fotovoltaico. Y con leds
CML-5 ,
CML-10 ,
CM04.


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sábado, 18 de septiembre de 2010

Señal de inversores

En este caso vamos a establecer las diferencias entre los grandes grupos de inversores según la calidad de su señal y por lo tanto de su uso.

Empecemos por los que ofrecen una calidad a veces incluso mejor que la electricidad que disfruta en su casa o piso de la ciudad, los inversores de Onda Pura Senoidal. Bonito palabrejo para definir una función matemática simple y limpia y que gráficamente es esto.




onda pura



Esto es otra cosa, este dibujo lo reconoce todo el mundo, sale en la películas cuando el listo de turno quiere apagar una alarma con un osciloscopio y entre la cresta de cada ola y el eje hay una diferencia de 230, adivina que ..................eso, voltios. Entre dos cimas de la onda hay un espacio que se mide en tiempo y es de 20 milisegundos. Un segundo son 1000 milisegundos, así que 1000/20 son 50 espacios como ese en cada segundo. Estamos ante una señal de 230 voltios y 50 Hz, la de un piso enganchado a red. Si pudiésemos ver a un electrón en un cable estaría avanzando y retrocediendo 50 veces por segundo pero que jamás abandonará su trocito de cable.

Si ponemos el caso de un Victron Multiplus 24/3000/70A vemos que es también cargador de 70A y que puede proporcionar con un banco de baterías a 24Vcc hasta 3000VA (*) de manera continuada y un pico de hasta 6000VA (*) para labores de arranque de motores y diversos consumos.

Es el turno de los inversores de Onda Modificada. Sea trata de aparatos de electrónica mucho mas barata y que imitan la señal entregado por los senoidales, nunca alcanzando niveles equivalente en calidad o en consumo. Gráficamente es como hacer una linea curva siguiendo las rectas que hay en un cuaderno cuadriculado quedando algo así.



onda modificada


Se puede apreciar que las puntas no están tan separadas respecto al eje, eso le confiere una tensión menor necesitando mas A para una misma potencia a entregar. Resultado, un mayor consumo de Ah de nuestra preciada reserva en las baterías. Prácticamente todo que no sea una resistencia pura como un soldador de estaño consumirá mas energía si es alimentado con un aparato así, incluso una luz de bajo consumo tipo CFL puede consumir la mitad mas debido al mismo motivo. Si nos vamos a motores el pico de arranque aumenta sobremanera, hay que añadir un incremento en la temperatura de operación y un descenso en la eficacia del sistema.

Si era poco hay que contar con que cada aparato y fabricante tiene una onda diferente, por lo que predecir la reacción de muchos aparatos ante esta fuente de energía es a veces una verdadera incógnita. Hay unidades que crean una raya en los aparatos de televisión o ruido de fondo en radios, los relojes digitales puede retrasarse y otros circuitos electrónicos directamente averiarse.

En HMSistemas.es no tenemos aparatos de onda modificada.

(*) VA, No es lo mismo que W, pero eso es otra historia que dejaremos para otro boletín de hmsistemas.es

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jueves, 16 de septiembre de 2010

Un MPP qué ?

MPPT

Se trata de un MPPT "Maximum Power Point Tracking " o seguidor de máxima potencia. Es el salto evolutivo de un regulador PWM normal a un nuevo nivel de eficiencia.

En esencia obtiene la corriente en CC de los paneles,analizando el flujo de energía con su algoritmo interno y adecuando la tensión de entrada óptima para exprimirlos al máximo. Esta corriente es convertida a AC en alta frecuencia para después volver a CC, esta vez con unos parámetros perfectos para la carga de los acumuladores.

A su vez, las características técnicas de los MPPT les confieren la habilidad de usar paneles dedicados a instalaciones de venta a red, con tensiones no-standard para carga directa, e incluso establecer circuitos en serie hasta los 145VCC. Esto a su vez permite reducir la sección de los conductores o aumentar la distancia para una misma sección.

Permite también el mejor aprovechamiento de los paneles ante bancos de batería descargados y de tensión baja, precisamente cuando más hace falta. Así mismo permite aprovechar los momentos de frío, cuando aumenta la tensión dado su amplio rango de entrada.

Pongamos el caso de los Xantrex o los Outback por ser los mas grandes en mercado. Su límite máximo son 150VCC y 145VCC como máximo de servicio. Si se excede lo seguro es que se averíe y como guardan un log del Voc no hay garantía posible....
Si vamos a cargar un banco a 24V podríamos seriar 2 paneles de 12V nominales sin problema, siendo unos 52Voc el máximo a alcanzar incluido un factor de seguridad, hasta los 145VCC hay margen.

Para 4 paneles también hay cabida, alcanzando los 104Voc
Para 5 paneles ya nos acercamos al límite.....130Voc y la eficacia del aparato baja.
Para 6 paneles lo sobrepasamos y ni siquiera en climas moderados se recomienda.

Incluso para su el uso de un MPPT lo mejor son paneles de 12V nominales al representar incrementos menores en la ecuación, permitiendo el ajuste mas exacto a la tensión idónea.

Una versión mas económica de estos productos son los Phocos 100/20 (20A) y Phocos 100/30 (30A), adecuados para sistemas nominales de 12V y 24V, con hasta un 98% de eficacia y un Voc máximo de 95V que da margen mas que suficiente para varias configuraciones de carga con paneles tanto cristalinos como amorfos.
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miércoles, 15 de septiembre de 2010

Paneles de 24V nominales o el "Síndrome del Singermornings".

Pongamos el caso ( real como la vida misma y comprobado ) que alguien intenta hacer funcionar una instalación fotovoltaica aislada de 24V con paneles de 24V. Puede parecer que la cosa cuadra en un principio, pero si entramos ( que lo haremos ) en detalle en las especificaciones eléctricas de estos módulos llegamos a la conclusión de que al usuario le han vendido algo inútil y que no tardará en arrepentirse.

No dudo que sea para muchos fácil caer en el error arriba mencionado, ingenieros incluidos, no acostumbrados a lidiar con estos temas aunque necesitan pocas explicaciones para enmendarse para siempre.
Vamos al lío.

El panel será de 24V, a saber cuales, porque nominal ,lo que se dice nominal no lo es.

Puede ser que su Vmpp ronde los 24V y su Voc ( open circuit ) se nos suba hasta los 33V, pero seamos serios,este panel no podrá jamás cargar una batería a 24V al no alcanzar una diferencia de potencial suficiente para el proceso químico de carga y suelen tener 50, 54 o 60 células solares en serie en caso de los cristalinos.
Como claro ejemplo de este caso tenemos el Mitsubishi Electric PV-TD180MF5 con las siguientes características eléctricas:
  • Número de células ......................50 en serie
  • Potencia máxima ..........................180W
  • Tensión en vacío .........................30,4V
  • Corriente de cortocircuito .............8,03A
  • Tensión MPP ...............................24,2V
  • Corriente MPP ..............................7,45A 
Panel destinado claramente a instalaciones de venta a red.
Lo que buscamos para una carga óptima es un panel de 24V nominales, y ese cual es ? Preguntar alguno. No hay problema, simplemente hay que buscar unos valores similares a los de este módulo puesto como ejemplo, Isofotón IS-180 y con las siguientes características eléctricas:

  • Número de células.......................72 en serie
  • Potencia máxima ..........................180W
  • Tensión en vacío .........................45,2V
  • Corriente de cortocircuito .............5,03A
  • Tensión MPP................................36,5V
  • Corriente MPP ..............................4,93V
Con esos 36,5Vcc si que hay incluyendo pérdidas máximas admitidas una diferencia de potencial suficiente para el proceso de carga que según la etapa puede ser de más de 28Vcc y de más de 30Vcc en caso de ecualización.
Aún mas pobre es el caso de querer poner paneles de 24V y aquí da igual que sea nominal o no en un sistema a 12v de acumulación. El resultado es un fiasco en términos de eficiencia ya el regulador está obligado a dejar pasar solo tensiones adecuadas para la carga de hasta y según la etapa de 15Vcc., el resto es descartado de la ecuación de carga.
La solución en este caso pasará por la utilización de un regulador solar inteligente y que discrimina el área de campo solar y el de carga, llamados reguladores maximizadores y conocidos por las siglas MPPT (maximum power point tracker)................pero eso es otra historia que dejaremos para otro boletín de hmsistemas.es


Si tiene cualquier duda sobre este o cualquier otro tema puede escribirnos a tienda@hmsistemas.es



Comenzamos nuestra andadura en Blogger.

La duda era enorme.
Que sería mejor, dejar los artículos escritos en www.hmsistemas.es o pasarlos todos a una plataforma donde no tener que tocar código php y simplemente escribir......bueno, resulta obvio que aquí estamos, tocando un poco las opciones que nos ofrece Blogger.

De momento las nuevas entradas se duplicarán hasta que este formato esté maduro y quizás hasta se cambie el título a ácidos nombres como "Criticón fotovoltaico" en honor a Quevedo y al feo de Góngora o algo así. Seguimos de pelea y a ver si somos capaces de terminar con algo decente como el de Jumanji o el de Vallés.

Como dijo aquel: " Aquí estoy y aquí me quedo".