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PLC Forum


Progetto abitazione completamente indipendente (no fornitura ENEL)


GiovanniG1

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Buona sera a tutti e grazie per la cortese attenzione,

 

forse il progetto è un pò ambizioso, forse invece se n'è già parlato e qualcuno di voi ha dei pareri e consigli da dare. Vorrei condividere con voi le mie idee, in linea di massima, ed eventualmente svilupparle assieme, grazie mille!

SI tratta di una casa in montagna, non raggiunta da fornitura ENEL, con a disposizione risorse volari e idroelettriche, e volendo anche eoliche. Le necessità sono quelle di poter immagazzinare sufficiente energia per poter vivere in casa quando i pannelli non producono o producono poco, utilizzando la riserva d'acqua per eventualmente compensare. MI spiego meglio:

- Supponiamo, al momento per puro esempio, di quantificare l'energia complessiva necessaria nei giorni più difficili, a 10kw/h complessivi. Energia che serve (con un pizzico di parsimonia) ad accendere un fornello elettrico per cucinare, a fare un ciclo di lavatrice, e tenere accese le luci led/tv, ecc.
- A disposizione un adeguato numero di pannelli per sopperire al consumo giornaliero, per evitare sprechi di conversione sarebbe opportuno che andassero a caricare direttamente le batterie.
- Una riserva d'acqua a monte (sorgenti) che grazie al salto d'acqua e a una turbina andrebbero a compensare una richiesta energetica (batterie in via di esaurmento) senza pretese particolari
- Eventualmente una girante eolica (al momneto non prevista), da gestire in base alle necessità
- un controllore di energia in grado di controllare lo stato delle singole celle di stoccaggio (report della quantità di energia ancora disponibile per una migliore gestione ed eventualmente individuazione delle celle solfatate/da sostituire)
- gestione degli sprechi nel caso le batterie fossero già cariche, ad esempio come tenere in carico i pannelli (se dovesse essere necessario) tramite dei dissipatori o lo svuotamento parziale d'acqua senza turbina.

Questo mi viene in mente come estrema sintesi. Ora entrando più in dettaglio mi concentrerei su:
1) Calcolo dell'energia necessaria + un certo margine (considerando anche gli sprechi).
2) Dimensionamento dei pannelli all'intorno di questa necessità, con in occhio sui giorni più difficili invernali (servono più pannelli) e sui costi (dimensionare sul minimo solare significa spendere di più e anche sprecare di più quando c'è sovrabbondanza, meglio quindi essere un pochino più parsimoniosi nei giorni peggiori e cercare il migliore compromesso). Considerando anche di poter contare su un apporto dell'idroelettico, che comunque non incide fortemente rispotto al (un minimo di 200 litri all'ora con un salto di 60 metri d'estate, ma d'inverno molto di più)
3) Dimensionamento dell'idroelettrico (ed eventualmente eolico) per capire di quanto si può ridurre il solare
4) Dimensionamento batterie e soprattutto scelta di quali batterie, per questo incidono i fattori di: consumo massimo possibile notturno/ore buie, in base a questo stoccaggio di energia scegliere il migliore compromesso tra tipo di celle (piombo o litio? propederei per la prima, dovrebbe garantire maggiore longevità rispetto alle cariche/scariche e ridurre i costi, il peso e lo spazio che occupano non sono importanti), e l'inverter con prezzo più interessante.. (il target dovrebbe essere 3,5kw efficaci e continui)

5) scelta appunto dell'inverter, cercando di puntare a una soluzione con un buon rapporto prezzo/fornitura, credo sia meglio puntare ai prodotti più diffusi/richiesti, dove la domanda sia alta, forse gli inverter per centrali di telecomunicazione a -48volt.

6) sistema di gestione dei pannelli foltovoltaici mirato per caricare batterie, se esistono già in commercio

7) Analisi e gestione della carica, tensione celle, apertura volvole idroelettrico, gestione eccesso di produzione energia, ecc. Potrebbe essere un PLC a fare tutto questo? Intendo un sistema affidabile

Abbozzo un due calcoli, molto approssimativi.
secondo me per avere 3,5kw efficaci si potrebbe pensare ad un inverter a 48 volt, molto diffusi nelle centrali a telecomunicazioni, 10kw/h corrispondono a circa 900A/h su batterie a 12volt, se ne trovano a buon prezzo da 100A/h (anche questi sono prodotti diffusi). Trascuro al momento la parte idroelettrica ed eolica. Non saprei per quanto riguarda una conversione DC/DC specifica per pacchi batterie a 48volt, magari esistono già questi prodotti.. oppure con altri standard diversi.. qualcosa che possa garantirmi il pieno uso dell'inverter (3,5KW) più un margine di 1-2 kw per la carica delle batterie. Anche sui plc per la gestione sono un pò allo scuro, così come la gestione degli sprechi (potrebero essere anche delle resistenze per riscaldare l'acqua, o magari celle di peliter per raffreddare).

Grazie per i vostri consigli :)
 

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Alessio Menditto

Mah non mi sembra che hai bisogno di tanti aiuti, te la cavi piuttosto bene con i numeri.

L’incognita però resta sempre quella della disponibilità delle fonti, ma quello lo puoi valutare solo tu sul posto.

Non ho ben capito di che consiglio hai bisogno.

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nel calcolo della capacità utilizzabile dellabatteria devi considerare che la percentuale di scarica massima se al piombo è del 50% se invece sono al litio 20%.

Inoltre valuta che in zone montane ci potrebbe essere qualche vincolo di natura paesaggistica, quindi per l'eolico ci potrebbero essere problemi

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2 ore fa, GiovanniG1 scrisse:

scelta appunto dell'inverter, cercando di puntare a una soluzione con un buon rapporto prezzo/fornitura, credo sia meglio puntare ai prodotti più diffusi/richiesti, dove la domanda sia alta, forse gli inverter per centrali di telecomunicazione a -48volt.

a me non risulta che si impieghino inverter nelle telecomunicazioni (salvo qualche sistema)

gli apparati dovrebbero lavorare direttamente a 48V DC (più la tensione di mantenimento delle batterie) perche si evitano un paio di  "conversioni"

230 Ac --> 48Dc---> 230Ac--> xx Dc

 

lo sfruttamento di una risorsa idroelettrica mi sembra che necessiti di concessione

 

se rieschi ad ottenere l'idroelettrico diventa automaticamente la fonte migliore da sfrutttare inutile quindi batterie pannelli ecc

se l'idoelettrico non è costante diventa inutile sfruttarlo

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Grazie a tutti per le risposte!
walnut: non capisco queste percentuali di scarica massima, potresti chiarirmele? In pratica diche che una batteria al piombo da 12V 100Ah può fornirne solo 50, dopodichè è da considerarsi scarica anche se la sua tensione resta sopra i 12 volt? Questa è la prima volta che mi capita di leggere una cosa simile, che io sappia una cella va considerata scarica quando la tensione scende sotto agli 11 volt, e il limite pericoloso è quello dei 7,5 volt. Per le batterie al litio ho bisogno di informarmi.

 

click0: purtroppo l'idroelettrico con garantisce da solo questa indipendenza, ma può essere usato come compensazione (travaso di un serbatoio ad un altro). Ho lavorato in telecomunicazioni 9 anni, ogni centrale, in ogni BTS (antenna di telefonia mobile) le macchine principali funzionano a 48 volt, e ci sono gli inverter per i router, motori 220v di areazione emergenza, e tutte le macchine che non prevedono alimentazione a 48, quindi so di per certo che sono inverter "commerciali".
Si esatto bisogna trovare un sistema per caricare del batterie dai pannelli senza passare dalla conversione 220v, esistono? A quel punto potrebbe questo convertitore determinanre la tensione delle batterie e quindi l'inverter.

Alessio Menditto: di dubbo e domande ce ne sono moltissime, esempio la scelta della tecnologia da usare (esempio non conosco convertitori da pannello a carica batterie), piombo o litio, converter, plc per le misure, gestione sprechi, calcoli vari tra perdite per rendimenti, ecc. Basta prender ei punti che ho elencato con il numero e cercare di svilupparli in base alle proprie esperienze
Grazie ancora a tutti!

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Da quello che leggo mi sembra di capire che i pannelli possono essere staccati (circuito aperto) senza creare problemi di degrado anche in pieno sole, nel caso in cui le batterie fossero già sature. Vi risulta questo?

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posso confermare quello che ho scritto:  la batteria deve erogare 12V sotto carico, quindi la tensione a vuoto deve essere per forza maggiore, almeno 13V.

Le celle al piombo soffrono il problema della solforazione delle piastre, quando si scaricano per piu' del 50% si danneggiano irreparabilmente

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20 ore fa, GiovanniG1 scrisse:

click0: purtroppo l'idroelettrico con garantisce da solo questa indipendenza, ma può essere usato come compensazione (travaso di un serbatoio ad un altro). 

?!?

Stai parlando delle centrali di pompaggio..che si studiano alle scuole medie, ma poi non so se mai qualcuna sia stata costruita! Sai quanti Mc di acqua ti servirebbero per produrre energia per una notte? ma soprattutto sai quanti pannelli ti servirebbero per produrre surplus di energia per ripompare acqua al serbatoio iniziale? E dimmi con chi hai amicizia per farti autorizzare una costruzione di 2 cisterne da centinaia di metri cubi in montagna?

La soluzione maestra può essere fotovoltaico + accumulo, se la casa si vive spesso, se invece vai lì solo una tantum, ti conviene un piccolo generatore per la notte mentre il giorno puoi sfruttare i pannelli, qualsiasi accumulo si deteriorerebbe nel tempo senza che lo hai effettivamente sfruttato.

In futuro promettono di sostituire le batterie con super condensatori, forse lì, il carica scarica è centuplicato rispetto alle batterie attuali, quindi una ipotesi di accumulo si potrebbe effettivamente pensare!

 

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Grazie per le risposte :)
No non si tratta assolutamente di pompaggio, ma di sfruttare un paio di sorgenti in quota, dove è possibile stoccare una certa quantità di acqua senza problemi. Qest'acqua deve comunque essere portata a valle.  Non si tratta di avere pretese di "riserva di energia", ma solo di sfruttare in caso di emergenza, una piccola quantità! Ovviamente tutto questo discorso dev'essere affrontato dal punto di vista economico e dell'integrazione con la carica delle batterie, non è per nulla detto che si faccia, chiedere a voi è solo un approccio.. forse solo coccolare un'utopia per poter dire "si si può fare", spero che capiate questo spirito che secondo me anima la discussione nel forum e condividere un sogno può motivare a dare soluzioni.

 

Grazie per il consiglio sulle batterie, ne terrò sicuramente conto, non pensavo che solfatassero già al 50%.
Sapete dirmi dei pannelli? SI possono lasciare staccati senza rovinarli? Perchè l'idea è quella di inserirne qualcuno in più per i momenti invernali peggiori, e d'estate ci si ritrova nella condizione che le batterie siano già cariche. Grazie

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Bongiorno, chiedo aiuto su:

 

1) Si possono lasciare i pannelli staccati in piena luce solare senza rischiare di rovinarli?
2) Esistono convertitori pannelli>carica batterie al piombo commerciali? Al momento trovo solo offerte "pacchetto completo" e con celle al litio, non c'è quindi spazio per progettare qualcos'altro

3) Questi convertitori solare>batterie al piombo (o eventulamente litio) a che tansione lavorano? Intendo, quali sono le tensioni "commericali" standard?
4) Per controlalre la tensione delle celle e creare una logica di funzionamento e gestione di energia, suggerite un PLC? Intendo una macchina con sufficienti ingressi e da considerarsi affidabile e stabile nel tempo. Quale PLC?

 

Grazie!

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1) si , 2) Steca produce caricabatterie, per gli inverter in isola puoi consultare Mastervolt oppure SMA , 3)batterie 12Vdc 0 24Vdc , 4) se non hai molte pretese, potresti indirizzarti su Siemens Logo!

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  • 3 months later...
Il 23/9/2019 alle 17:25 , walnut ha scritto:

1) si , 2) Steca produce caricabatterie, per gli inverter in isola puoi consultare Mastervolt oppure SMA , 3)batterie 12Vdc 0 24Vdc , 4) se non hai molte pretese, potresti indirizzarti su Siemens Logo!

 

Grazie mille per le info!

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