Buongiorno a tutti!
Ho da anni creato una stazione meteo che funziona egregiamente.
Per questioni logistiche devo spostarla e non posso più alimentarla tramite il classico alimentatore con presa.
Vorrei quindi aggiungere delle batterie e un mini pannellino solare.
Sapete indicarmi come devo fare per misurare innanzitutto quanto consuma attualmente ed eventualmente come fare poi a dimensionare le batterie e il pannello solare per evitare che resti senza alimentazione?
Grazie mille a tutti
Come minimo ti serve un multimetro
E poi devi elencare le varie "fasi" di lavoro:
Attesa
Lettura
Trasmissione
Eccetera
E stimare i vari tempi e misurare gli assorbimenti
Prendi l'alimentatore di Arduino al cavo positivo ci attacchi un misuratore di corrente a sensore Hall.
( io uso gli ACS758LCB ma sono grossi per quello che ti serve )
I valori di corrente li stampi su seriale e li mandi al computer in foglio excel (c'è un programma apposito ) oppure su cloud se preferisci.
Monitorizzi la cosa per un paio di giorni e ti ricavi le potenze assorbite moltiplicando la media delle correnti per la tensione impostata dell'alimentatore.
Da li poi dimensioni la potenza reale mettendoci una perdita che dipende da cosa usi.
mi sembra un po' eccessivo, non trovi?
anche inutilmente complicato
Certamente non è come fare una stima.
Ma per dimensionare un alimentatore solare e la batteria devi essere abbastanza preciso.
Altrimenti fai una cosa modulare, metti un pannello e una batteria e poi se resti senza corrente aggiungi un altro pannello ed un altra batteria.
tanto alla fine così devi fare
perché non conosci ne l'insolazione media del pannello ne il meteo futuro, ne la "reale capacità" della batteria (o ti fidi di Ampere cinesi...)
mica vero
basta poi fare bene bene le misure sul generatore, dopo averle fatte sul carico
vana speranza, secondo me
comunque vedremo
C'è sempre il Dimensionamento Barbaro Minimo come spannometro: https://forum.arduino.cc/t/serra-domotica-con-arduino/541424/5
Qualcuno dice di moltiplicare poi tutto per due...
Per fare le cose come si deve dovresti:
Misurare la potenza che ti serve per far andare tutto l'ambaradan.
Prendere un pannello con una potenza in Wp almeno superiore del 30%
Calcolare l'assolamento in ore nella giornata più corta dell'anno
Dimensionare la batteria per un assolamento in ore per la giornata più lunga generalmente io metto anche una maggiorazione del 30%
I dati di assolamento li trovi anche in internet mettendo le coordinate GPS
Se metti un accumulo troppo piccolo il pannello andrà in standby e perdi resa se metti un accumulo troppo grande non riesci a caricarlo al massimo e non lo sfrutti tutto.
In entrambi i casi non fai danni a patto che il BMS dell'accumulo lavori correttamente.
30%?
forse il 300% potrebbe bastare
guarda, fai un conto della serva:
equinozio di primavera, una giornata senza nuvole e posizionamento ideale del pannello:
hai 12 ore di luce
e 12 di buio
nelle 12 di buio la batteria deve erogare esattamente qaanto lo strumento ha consumato nelle 12 di luce
ovvero il 100% della potenza per 12 ore
quindi nelle 12 ore di luce i pannelli devono erogare il 100% della potenza allo strumento ed il 100% della potenza alle batterie piu le perdite, come vedi il 200% della potenza non basta nemmeno in una bella giornata di sole
figuriamoci al solstizio d'inverno, con meno di 8 ore di luce, più di 12 di buio e nuvole e sole basso e altri problemi e contrattempi
forse servirà molto di più del 1000%, se si pensa a qualche giorno di maltempo
Confondete sempre i kW con i kWh tutti fanno questo errore.
La potenza di picco del pannello è la potenza che riesce a sviluppare in condizioni ottimali
( temperatura ed irraggiamento in primis ma anche altri fattori come l'età ) e si esprime in Wp
La potenza reale che il pannello sviluppa è circa inferiore del 30% da nuovi e poi scende.
Se dovessimo dimensionare un tetto fotovoltaico in base ai giorni di pioggia equinozi e quant'altro sai che impianto ci vorrebbe per ogni casa ci vorrebbero minimo 10 tetti
Ecco a cosa servono le batterie di accumulo, a tamponare i periodi di scarsa e/o assente produzione.
Quindi si dimensiona per potenza istantanea in RMS quindi il 30% in più della nominale si calcolano le ore di assolamento e si determinano i kWh potenzialmente producibili e poi si dimensionano gli accumuli per stoccarli immettendo in rete il meno possibile della potenza prodotta durante le giornate ottimali.
Ok, quindi quel 30% è per compensare il rendimento del pannello rispetto ai dati di targa.
Però se ho un carico che assorbe 10W costanti (240Wh al giorno) non metto un pannello da 13Wp, ma che come minimo nelle 6 ore ideali di una giornata invernale produca almeno quei 240Wh, cioè come minimo assoluto ideale un pannello da 100Wp, quindi 130Wp considerando anche quel 30%.
Poi più tutto quello che si vuole per l'accumulo per N giorni se serve un minimo di continuità.
Se hai una asorbimento di 10W (240 Wh al giorno) fai un calcolo in questo modo:
240W / ore di assolamento medio in inverno, non potenza ma tempo.
Dipende da dove metti i pannelli, se abiti a Palermo o in Valscura, (poniamo 6 ore)
Sai che per 6 ore hai luce
Generalmente l'assolamento massimo l'avrai per 3 ore ( se lo orienti con un inseguitore anche per 6 )
Stimi un 100% per 3 ore ed un 50% per le altre 3 quindi equivarrebbe al 100% in un ora e mezza
Devi concentrare la potenza prodotta dal pannello in modo che nelle 4 ore e mezza produca almeno 240Wh quindi 240/4,5 = 53W aggiungo il 30% siamo su un pannello da 70 Wp
Questo ti garantisce autonomia per 1 giorno invernale bene assolato con una posizione da 3 ore di zenith. Cosi funzionano i software che usano gli installatori.
Ora devi considerare che non c'è sempre il sole ma anche che in estate produrrai di più quindi
Dimensioni il pannello con una potenza maggiore cosi invece di 240W produrrai di più e quel di più lo stocchi in accumulo per i giorni con scarso o assente assolamento.
Come dimensioni l'accumulo:
Parti dalla potenza installata supponiamo 70Wrms (reali quindi già con il 30%):
Sai che in un giorno bene assolato produrrai 240Wh e metterai un accumulo da 250Wh ma li consumi tutti per la stazione e quindi non stocchi nulla in batteria in caso di pioggia o scarso assolamento.
Quindi aggiungi un secondo pannello da 70Wrms e raddoppi la capacità della batteria.
Avrai 24 ore di funzionamento a tampone usando la batteria a totale o parziale integrazione della potenza assorbita dal tuo ambaradan.
Non potrai mai prevedere quanti giorni di sole avrai chiaro che se abiti a Londra oppure a Palermo le cose cambiano parecchio
Il problema è che a parte le meno ore, il sole invernale non picchia come quello estivo.
Io mi rifaccio ai dati rilevati da un conoscente con impianto 3kWp qui nell'alto nord: 18kWh di produzione nei giorni estivi, e 7kWh quando va bene in quelli invernali. In proporzione, con un pannello da 100+30Wp ottengo i miei 240Wh/giorno invernali.
Non è però considerato l'orientamento, che non so percentualmente quanto incide. Nel suo caso serve a massimizzare la produzione estiva, mentre un piccolo impianto a isola autonomo dovrebbe massimizzare la produzione invernale (poi in estate è tutto surplus).
Generalmente il vincolo di un fotovoltaico di un abitazione non è la produzione come tutti pensano ma lo spazio disponibile, questo perchè tra un 3kW ed un 6kW no vi è tanta differenza di prezzo.
Quindi si tende sempre a preferire un impianto più grande ( con un grazie da parte di ENEL che la corrente prodotta te la paga poco più di niente ).
In questo caso è diverso perchè lo spazio non conta e quindi si dimensiona in base al consumo.
Userei quindi il periodo invernale come riferimento in modo che in estate il surplus di potenza viene eventualmente perso.
Per quanto riguarda l'orientamento i nuovi moduli ( buoni, non cinesate ) tollerano un discostamento dallo zenith di circa 10° di intorno.
Vuol dire che se l'irraggiamento è perpendicolare al pannello ( condizione di zenith ) il pannello ,se nuovo se pulito se ad una temperatura ottimale se.. ottiene i valori di targa in Wp e questa condizione resat anche con uno scostamento di 10° tutto attorno allo zenith.
Oltre i 10° di scostamento la potenza prodotta scende.
Il 30% di tolleranza si riferisce generalmente a pannelli montati con inclinazione di 30° dall'orizzontale, generalmente le celle sono conformate per avere un punto di zenith con questa inclinazione, proprio perchè si tiene conto del montaggio sui tetti che quasi sempre hanno un inclinazione vicina ai 30°.
Vuoi farla bella? fai un inseguitore solare 2 motori stepper orientamento a GPS ci sono tutorial per Arduino Rabsberry ed anche per PLC.
io metterei un pannello standard (non mini) e una batteria auto (o una garantita per il freddo) un piccolo regolatore per interfacciare pannello e batteria,
ci sono migliaia di schemi in rete
Scusate ma sono stato via per un po'
Batteria auto lascia perdere.
Ti spiego un po':
Le batterie auto sono costruite per lavorare sempre cariche e per dare grosse correnti in poco tempo( avviamento ).
Non tollerano le scariche profonde quindi se le porti sotto al 50% per molte volte se fosfatano le piastre e le devi buttare.
Le batterie al piombo "deep cycle" tollerano le scariche profonde ma sono lente da caricare dall' 80% in su.
Entrambe non possono assolutamente scendere sotto al 30%.
Quindi se consideri un 30% residuo da tenere ed un 20% di carica finale lenta avrai un "utile" del 50%.
Pertanto, o dimensioni l'accumulo al doppio della capacità che ti serve, oppure passi al litio.
Con il litio hai 10% di residuo e carica finale fino al 95%.
Ma devi costruirti un carica ( oppure prenderti il suo )