Costo fotovoltaico resistente efficace

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Re: Costo fotovoltaico resistente efficace




da Forhorse » 11/03/18, 13:43

Quale condensatore?
Sul diagramma di izentrop non c'è condensatore ...
Se aggiungiamo un condensatore, cambia il ragionamento ... ma quale valore del condensatore è necessario per immagazzinare abbastanza energia per trarre la massima potenza del pannello senza essere limitato dalla sua capacità di fornire energia.

È vero che la tensione di uscita del pannello alla massima potenza non varia molto con l'illuminazione, nell'esempio passiamo da 31V per 1000w / m² a circa 28V per 400w / m²
Ma il problema è la corrente che può fornire il pannello:
A 28V, la resistenza cercherà di assorbire 7A, tranne che i pannelli possono solo fornire 4 ... la tensione quindi collasserà per stabilizzarsi a 14V

Per sfruttare 98W che può potenzialmente fornire al pannello una resistenza di ohm 4, dobbiamo trasformare il pannello 28V / 3.5A 19.8V / 4.94A per la resistenza.
Forse possiamo farlo con un condensatore, ma immagino che avrà un valore e quindi una dimensione coerente.
In un regolatore step-down mettiamo un sé dentro perché è più efficiente immagazzinare l'energia di un condensatore (ce n'è uno anche, ma è soprattutto lì per filtrare le increspature)
E poi un condensatore è ben lungi dall'essere duraturo, specialmente in modalità impulso! parla al produttore della scheda madre del computer, vedrai cosa ti dicono!

Quando si considera la carica su una batteria, è totalmente fuori uso qui.
Il problema è già ottimizzare la produzione di un pannello fotovoltaico rispetto a una resistenza fissa.

Preferirei andare su qualcosa del genere
Buck-solaire.png
Buck-solaire.png (14.58 KIO) Accesso ai tempi 5960

I valori vengono dati alle fiamme e ovviamente non c'è la parte di regolazione. Nella simulazione funziona, variando il ciclo di lavoro, si varia la potenza dissipata nel resistore, e si può finire con una corrente più forte di quella in ingresso.
Il transistor si trova sul lato terreno per poter utilizzare un mosfet a canale N senza dover utilizzare una pompa di carica per controllare il gate. Non è molto convenzionale ma in teoria e simulazione funziona (anche se il simulatore sembra avere problemi con quello).
I calcoli di auto e frequenza non sono eccessivamente complicati, soprattutto perché qui il carico è fisso e noto.
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Re: Costo fotovoltaico resistente efficace




da Forhorse » 11/03/18, 14:10

Bene, ho pensato a questa storia del condensatore ... e ancora una volta, non vedo come possa portare qualcosa per cercare di ottenere la massima potenza da un pannello fotovoltaico con resistenza fissa.
Lasciatemi spiegare, ecco la mia opinione su come sarà:

un chopper è posto tra il pannello e il resistore (PWM) e un condensatore di un certo valore in parallelo con il resistore.
applichiamo sempre un rapporto ciclico di 50% (è ad esempio huh ...)
Il pannello può ancora fornire 3.5A al massimo con un Voc a circa 36V

Quando l'interruttore chopper (transistor spento) è aperto, allora c'è una tensione di 36V sul pannello e 0A
Quando l'interruttore del chopper è chiuso, la resistenza e il condensatore sono collegati al pannello.
Il condensatore è carico, assorbe corrente, quindi ha una certa impedenza che si trova in parallelo con la resistenza.
L'impedenza equivalente è quindi leggermente inferiore al valore della sola resistenza.
la corrente non può ancora superare 3.5A (questo è il limite del pannello in queste condizioni di sole)

A seconda del livello di carica del condensatore e quindi della nostra impedenza equivalente, la tensione
sarà al massimo 14V (resistenza a caldo e condensatore completamente carichi prima di aprire l'interruttore)
Ma poiché mettiamo un grosso condensatore perché speriamo che consenta di immagazzinare l'energia, non sarà completamente carico prima di aprire l'interruttore e quindi la tensione sarà inferiore al nostro caso ideale 14 V.

O momento dell'apertura dell'interruttore, quindi abbiamo una corrente nella resistenza di poco inferiore a 3.5A e un condensatore caricato meno di 14V
Durante il resto del ciclo, il condensatore scaricherà e fornirà la resistenza tra 14V e 0V e avremo una corrente che diminuirà tra 3.5 e 0A
Alla fine la potenza dissipata dalla resistenza potrebbe essere la stessa cosa senza un condensatore ... perché sicuramente il condensatore fornirà la resistenza durante il tempo di spegnimento dell'elicottero, ma è semplicemente l'energia che ha preso e che la resistenza non sarà stata ricevuta durante il tempo di attivazione dell'elicottero. C'è semplicemente una levigatura, nessuna conversione.
Come promemoria, nelle condizioni che ci interessano, è necessario alimentare il resistore (fissato ancora una volta ...) sotto 19.8V in modo che possa dissipare l'98W del pannello, in queste condizioni è impossibile caricare il condensatore di più 14V, la tensione media vista dalla resistenza sarà inferiore a 14V e lontana dall'19.8V di cui abbiamo bisogno.

O hai bisogno degli interruttori 2: uno per caricare il condensatore e uno per scaricarlo ... si chiama pompa di carica e non è più facile che con un auto!
Rimango sulla mia idea di convertitore buck step-down
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Re: Costo fotovoltaico resistente efficace




da chatelot16 » 11/03/18, 14:12

senza condensatore non può funzionare, sia che si tratti di un découpage senza auto che alimenta una resistenza o che è un vero convertitore con se stesso

quale valore del condensatore? depand della frequenza di funzionamento ... o nel mio caso di misurazione della tensione con isteresi la frequenza di decoupage sarà il risultato del valore del condensatore: il condensatore sarà grasso più il decoupage sarà lento

variazione di tensione in un condensatore: U = I t / C

o C = I t / V

C = condensatore in farad
I = corrente che varia la tensione, quindi la produzione fotovoltaica durante la carica ... o la differenza tra produzione e consumo durante la scarica

t = tempo di carica o scarica
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Re: Costo fotovoltaico resistente efficace




da Forhorse » 11/03/18, 14:20

chatelot16 ha scritto:
quale valore del condensatore? depand della frequenza di funzionamento ... o nel mio caso di misurazione della tensione con isteresi la frequenza di decoupage sarà il risultato del valore del condensatore: il condensatore sarà grasso più il decoupage sarà lento



Ma non cambia nulla, come ho spiegato sopra, qualunque sia il valore del condensatore, qualunque sia la frequenza, la sua tensione di fine carica non potrà mai essere più alta di quella quando la resistenza è direttamente collegata ai pannelli.
Quindi non abbiamo niente di meglio che senza chopper o condensatore.
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Re: Costo fotovoltaico resistente efficace




da chatelot16 » 11/03/18, 16:27

condensatore parralele sui pannelli! soprattutto non sul carico resistivo che sarebbe completamente dannoso!

quando la resistenza viene disattivata, il pannello carica il condensatore ... quando viene inserita la resistenza, scarica il condensatore ... e il regolatore alterna l'accensione e lo spegnimento per mantenere la tensione vicina alla tensione ottimale del pannello

il condensatore crea la debole corrente del pannello per fornire una corrente più forte ma intermittente nel resistore
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Re: Costo fotovoltaico resistente efficace




da Forhorse » 11/03/18, 17:11

Così ho anche provato a fare una simulazione con un condensatore a monte dell'interruttore chopper; pannello laterale così. E anche se provo con qualsiasi valore di condensatore e qualsiasi frequenza, non riesco a ottenere una tensione del lato di resistenza 19V.

E poi c'è un altro problema ... se restiamo sul nostro ciclo% duty 50 per arrivare alla media dissipazione di potenza dissipata dal 98w 0w la metà del tempo, si deve dissipare in doppia il resto del tempo, 196w
Poiché la nostra resistenza è 4ohms, dobbiamo fornirla sotto 28V e fornire 7A
Come promemoria 28V è la tensione MPP nel caso che ci interessa e il pannello in queste condizioni fornisce solo 3.5A

Quando l'interruttore è aperto, il condensatore carica fino alla tensione Voc (qui su 36V)
Quando l'interruttore si chiude, il condensatore si scarica nel resistore e la sua tensione diminuisce rapidamente. Se è abbastanza grande, e Ton non è troppo lungo, forse sarà in grado di fornire la 7A sotto 28V (in realtà 3.5A dal momento che il pannello sarà in grado di fornire la metà)
Quando l'interruttore si apre, il pannello ricarica il condensatore e possono esserci due casi:
o il condensatore è piccolo o il condensatore è completamente scarico, avrà un'impedenza molto bassa perché richiederà molta corrente per caricarsi. Essendo piccolo, la tensione salirà rapidamente fino a Vmpp e può arrivare anche a Voc se Toff è abbastanza lungo.
induce almeno cose 2:
- Ci sarà una perdita nel pannello a causa della sua resistenza interna all'inizio della carica del condensatore.
- Poiché il condensatore è piccola, non avrà sufficiente capacità per alimentare la resistenza modi ottimali la durata di Ton, la corrente scende rapidamente per restituire un valore prossimo a quello in grado di fornire lo stesso pannello tensione solo se non ci fosse alcun condensatore.
Quindi possiamo vincere un po 'di efficienza rispetto ad una soluzione semplice senza condensatore o chopper, ma dubito che ci avviciniamo alla massima potenza del pannello.

L'altro caso è se il condensatore è grande. In questo caso potrebbe non essere completamente scaricato alla fine di Ton, ma in questo caso avrà bisogno di molta energia per ricaricarsi. Non è sicuro che all'inizio del ciclo successivo sia caricato al valore di Vmpp e ancora meno Voc; anche qui ci saranno perdite all'inizio della fase di carica (per evitare che sia necessario che la tensione del condensatore rimanga costantemente tra Vmpp e Voc, dubito che sia possibile)
E poiché non verrà caricato ad un valore ideale all'inizio del ciclo successivo, la resistenza non verrà alimentata in alcun modo per dissipare la potenza ottimale del pannello.
Anche qui dobbiamo guadagnare un po 'rispetto ad un editing molto semplice, ma il guadagno è significativo per giustificare la complessità del montaggio?
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Re: Costo fotovoltaico resistente efficace




da Forhorse » 11/03/18, 17:41

Ho rifare una simulazione con un condensatore 10.000μF e un duty cycle del 50% per 1kHz e funziona bene c'è un 7A corrente sotto 28V è la nostra 196w 50% del tempo.
Coup de bol o principio valido? Resta da convalidare per esperienza ...
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Re: Costo fotovoltaico resistente efficace




da chatelot16 » 11/03/18, 18:12

il decoupage di una resistenza senza auto non riduce la tensione! la resistenza prende esattamente la stessa tensione del pannello ma per un tempo ridotto, che riduce bene la potenza ... proprio quello che vogliamo
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izentrop
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Re: Costo fotovoltaico resistente efficace




da izentrop » 12/03/18, 00:27

C'è una chiara spiegazione di come funziona MPPt qui http://www.instructables.com/id/ARDUINO ... ersion-30/
Devi usare il traduttore di Google per persone che non parlano inglese come me.
Il diodo è sostituito da un altro mosfet perfettamente sincronizzato per limitare le perdite.
Ci sono anche tutti gli elementi per calcolare i componenti: auto e condensatore secondo la potenza, qui limitato a 50 W.

Personalmente, non andrei in un tale montaggio, preferirei armeggiare una resistenza di steatite con diversi valori di resistenza commutabili come discusso in precedenza.
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Re: Costo fotovoltaico resistente efficace




da lilian07 » 12/03/18, 08:03

Se con il condensatore di 10 mF e solo un PWM programmato funziona allora è una buona cosa, la realizzazione rimane relativamente economica e rimaniamo in un modello semplicistico. tuttavia, tenderò a lavorare con 3 su 4 PV da 75 W collegato per aumentare la tensione.
Ora immagina un PV di 200W nel nostro caso. Possiamo sperare che il principio funziona 200 / anno o in euro Kwh 30 salvati (docce 150) se immagazziniamo tutto il ROI di potenza (return on investment) è buono per me sapere che ci sono PV 200W meno di 50 euro.
Resta da dimostrare "in situ".
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