Test regulátorov s pripojením panelov 1P

[vlkazajac]

Účelom testu je nájsť limity pre paralelné pripojenie 60 článkových panelov k regulátoru PWM aj mppt v 24 V systéme a v ďalšom porovnať niektoré mppt regulátory navzájom.

1/ Prúd z regulátora pri pripojení 1P
8.1.2017.

Podmienky:
Wp 250
Voc 37,3 V
Vmpp 29,9 V
max. deklinácia slnka 18°53`
Sklon panelov 31° k zvislici, orientácia 188°.
4 rovnaké panely a 4x rovnaké pripojenie – konektory, vodiče, istenie.
Plné rovnocenné oslnenie všetkých panelov od 11:10 hod do 15:40 hod.
Vonkajšia teplota -20,8 °C až -7,9 °C.
Obloha nie je celkom číra.
Stabilné napätie batérie 27,2 až 27,3 V.
Všetky hodnoty prúdu sú merané bočníkom za regulátorom a sú prepočítané na jeden panel.

Na regulátor Victron sú pripojené 2 panely v sérii. V čase 14:22 až 14:34 sú pre porovnanie 2S panely prepojené dočasne paralelne.

Pre porovnanie je ( zelenou ) uvedený priebeh prúdov z regulátora iného poľa 2S2P s inakšími panelmi 240 Wp a s inými pripojovacími podmienkami. Tu je sklon panelov 30° k zvislici, orientácia 188°. Odčítavanie na MT-5, čo je nepresné a vyhovuje len pre znázornenie trendu.

Doplňujúce údaje :
V systéme je okrem 8 panelov orientovaných južne ešte jedno 2S pole orientované západne s maximom cca 150W okolo 14:15 hod.
Vlastná spotreba v deň testu je nemeraných cca 0,6 kWh, do prebytkov uložené meraných 4,7 kWh.

Vplyv vyššej teploty o 10°C na druhý deň spolu s čistejšou oblohou nebol pozorovateľný. Tu je foto z druhého dňa o 11:52 – porovnajte s grafom :

[rva]

Pěkné. Moje interpretace výsledků je, že pokud jsou panelu napěťově přizpůsobené pwm regulátoru, tak je to šumafuk, jaký mám regulátor. A ten rozdíl kolem 10:30? Není tam nějaký minutový rozdíl, než na jednotlivé panely zasvítí?

[vlkazajac]

Áno, ten výsledok sa dal očakávať. Ak nie je rozdiel optimálnych napätí príliš veľký, stiera sa výhoda mppt regulátorov tým, že majú vyššie straty kvôli transformácii napätia resp. vyššou vlastnou spotrebou.
Uvidíme, aký priebeh budú mať výsledky so zvyšovaním teploty panelov postupným otepľovaním smerom k letu.
Ten nábeh činnosti jednotlivých regulátorov je komplikované vysvetliť. Predstavte si, na že 4 vedľa seba zoradené panely sa postupne nasúva komplikovaný reliéf horizontu ( miznú tiene ) zľava doprava a zhora nadol. Filmársky švenk...... Teda nie jedna rovná alebo šikmá strecha, ale strechy, stromy, antény, komíny.....

A naviac, prvý a štvrtý panel sú v sérii pripojené na Victrona. To je čitateľné aj v grafe.

[kodl69]

A co takhle zkusit změřit rozdíl mezi pwm a mppt když je tak jak bylo dnes, předpokládám, že z pwm bych nedostal nic a z mppt aspoň té 0.5kWh...

[vlkazajac]

Zatiaľ to u nás vyzerá na tretí jasný a studený deň, takže musím počkať, aby som vyhovel. Ranné teploty vrátane dneška sú -20,8; -8,5; -14,5. Myslím, že všetko bude funkciou teploty, až výraznejšie stúpne a napätie panelov sa bude znižovať. Prvé asi odpadne mppt 1P, bude asi s ťažkosťami štartovať, alebo zostane v móde PWM.

Mám tu ale foto z 5.1., keď nebolo až tak krásne, teplotu nemám zaznačenú. Vyzerá to aj pri nižších výkonoch egalizované. Tu bol na Victrona pripojený len jeden panel. Pri ešte menších výkonoch by práve PWM nemalo byť horšie. Mýtus o mppt ???

[ome]

asi najvacsi rozdiel by regulatory (pwm vz. mppt) urobili pri vybitej baterii. (cca 23V)

[vlkazajac]

A čo taká batéria robí v systéme? Žeby sa vrátila z cesty na cintorín ?
Nerád by som vybočil z obvyklých podmienok, to považujem za okrajové. Batérie prevádzkujem aktuálne takto :

Prvá noc ukazuje nabitú batériu, druhá nabitú batériu s podporou z ďalšieho zdroja, tretia nie úplne nabitú batériu bez podpory, atď. Pod napätie 25,4 V nechodím, ani výnimočne. Teplote batérie 12 °C odpovedá druhá linka zhora.

[ome]

Ano mam baterie z "cintorina" :0) Bezne vyuzivam na 24V vynimocne 23V (19x nicd).
Inac gratulujem k vybornej kondicii geloviek.

[vlkazajac]

Práve o tom čítam, aj v Tvojej bilancii za 2016, ja som myslel samozrejme na olovo, to by bolo zlé.....

NiCd a teoreticky aj LiFe a olovo otvárajú cestu pre takéto hrátky na hrane napätí. Stačí mať menič, čo to zvládne a nastaviteľný regulátor. Článok sa dá sezónne pridať, alebo ubrať. To už ma ale vyhlásia za buriča.

Gelovky - mám ich rád ako

[vlkazajac]

Strávil som teraz dosť času sledovaním parametrov nabíjania, všímam si prúdy z regulátora, na napätia na vstupe mi nezostávajú žiadne voľné multimetre ((
Môžem však potvrdiť, že všetky sledované mppt regulátory ( viď môj podpis ) sú rovnaké v jednom - v intervaloch blízkych polhodine ( možno častejšie ) prerušia dodávku prúdu, zrejme preto, aby zistili stav batérie. Potom viditeľne aspoň dvakrát začnú " dávať " a prúd zakolíše od maxima po nulu, hľadajúc mpp. Nemám bohužiaľ zapisovanie dát regulátorov, ale predpokladám, že v čase pauzy nezaťažia panely nejakou vlastnou vnútornou záťažou ani na okamih a na svorkách regulátora je skutočné VOC, resp. X x VOC.. Chcel by som toto pripomenúť v dnešných studených dňoch ako varovanie pre tých, ktorí majú dlhé stringy napäťovo " na doraz ".

Reagujem týmto aj na trosečníkovu diskusiu tu :

https://forum.mypower.cz/viewtopic.php? ... ima#p50391

[ome]

Mam Epsolar 2210 stary typ. Od zaciatku roka sledujem napatie vstupu (digitalne) a vstupu prudu (analogovo) ale nikdy som si nevsimol prerusenie prudu.
Ano ked sa menia podmienky osvitu (mrak) prud zakmita v rozpati jedneho - dvoch amper (spolu s napatim) ale nikdy nerozpoji.
Neviem najst dovod k comu by bolo potrebne rozpojenie.
Ci to nahodou nerobia iba par dobijacich cyklov (dni) po novom pripojeni (resete) a netestuju si FV pole na ktore boli prave pripojene.

[vlkazajac]

Epsolar je teraz mimo môjho záujmu, nesledujem túto závislosť. Ale počkal som si dnes na tie momenty, kedy merané regulátory "prepočítavajú" a multimetrom som vymákol napätie na vstupe :
Epever 1P : 34,1 V
Victron 2S : 71.2 V
Že je to nepresné a multimeter nezobrazí presnú hodnotu špičky, nie je dôležité, dôležité je, že JE TAM !!!

Dnes je polooblačno, ale bez oparu, tak dokumentujem o 11:21 pri vonkajšej teplote + 1 °C toto:

Momentálne je už slnko kolmejšie k panelom, Victron obmedzuje svedomite prúd na 15,0 - 15,1 A
15*27,3=409,5 W.
A hrdinské PWM dáva pekne 7,7 A :

[vlkazajac]

Máme za sebou niekoľko výnimočných dní, keď trvale mrzne a je stále jasno. Nemám možnosť zapisovať parametre, ale napadlo ma použiť fotografie. Tak som z niekoľkých obrázkov zložil takýto jeden, ktorý znázorňuje prúd z regulátora PWM s jedným pripojeným panelom:

Nie je to ako od Picassa, ale pre názornosť stačí.
Za doterajších podmienok porovnávaním výsledkov stále platí:
Regulátor mppt 1P ani regulátor mppt 2S nedávajú lepšie výsledky, ako regulátor pwm 1P v celom rozsahu !

[vlkazajac]

Pri doterajších nízkych teplotách ( -20 °C až +10 °C ) je stále PWM regulátor rovnocenný s regulátorom mppt. Platí to pri porovnaní s Victronom vo variante 1P aj 2S.
Pre dobré využitie panelov nie je výhodné zapájať panely do dlhých stringov, ak dochádza k ich čiastočnému zatieneniu. Urobil som v priebehu dvoch posledných dní porovnávacie meranie. Jeden deň som ponechal po dva panely v sérii, tak ako ich mám dlhodobo pripojené na EPSolar. Dvojice sú 1 + 2 a 3 + 4. Dnes som ich prepojil všetky paralelne a výsledok je jednoznačný. Pri zatienení podľa obrázka je celkový prúd v čisto paralelnom pripojení na ten istý mppt regulátor väčší o 38,8 %.
Pre porovnateľnosť výsledkov za dva dni bol ako referenčný panel zvolený nezatienený panel pripojený na PWM regulátor, vyznačený na foto.
Záver ?
- Ak nemáme úplne ideálne podmienky a dochádza k čiastočnému zatieneniu stringov, je nevýhodné robiť dlhé stringy. Keď vezmeme do úvahy, že pri nedostatku energie v zime sú tiene dlhé a čas prípadného zatienenia stringov v pomere k dĺžke dňa je veľký, prevyšujú takéto vyvolané straty výhody jednoduchších vedení s vyšším napätím.
- Výber vhodného regulátora k panelom nemožno zjednodušovať odkazom na mpp technológiu.

[vlkazajac]

Dnes dobre svietilo, čistá obloha, studený severák a teplota vzduchu 11 °C. To sú stále dobré podmienky pre paralelné pripojenie 60 článkových panelov v 24 V systéme. Bohužiaľ, ukazuje sa nešťastné škálovanie výkonov regulátorov Victron Blue Solar. Ak totiž pripojíte dva štandardné panely 230 - 270 Wp ( a je jedno, či sériovo alebo paralelne ), nevyhnutne bude regulátor orezávať prúd na hranici 15 A a prichádzate o výkon. To je smola v neprospech ináč špičkových regulátorov.
Toto je zatiaľ najväčšie zaznamenané maximum :

Foto nie je kvalitné, ale pwm Epsolar dáva 17,4 A a mppt Victron len 15 A.

Pri tak dobrých podmienkach prekonáva aj menič Carspa 2000 W svoje rekordy. Pri napätí 220 V posiela do bojlera až 8 A, čo by bolo 1760 W. Meradlo výkonu zaznamenáva 15 minútové kontinuálne výkony a tie sú rovných ( len ) 1,50 kW. Je to ovplyvnené tým, že mppt regulátory čas od času " prepočítavajú " a po dobu málo desiatok sekúnd znižujú výkon na výstupe. Takto sa namerané výkonové maximá deformujú. A Victron to robí každých 10 minút !!!!!!!
Túto poznámku pridávam s obavami o menič, od ktorého nemožno čakať niekoľko hodinové výkony blízko maxima. Riešenie je v obedňajších hodinách odpojiť 1 - 2 panely.

[vlkazajac]

Porovnávacie merania energetických výnosov na regulátoroch mppt a pwm sú také presvedčivé, že som sa rozhodol opustiť platformu mppt ( trochu politická rétorika, že ? ).
Očakával som, že nastane zvrat a regulátor pwm začne zaostávať vplyvom zvyšovania teplôt panelov, ale ani na 5 ročných poly 240 Wp sa tak nedeje. Pretože zostáva cca 30 dní do kulminácie slnka na oblohe, nie je na čo čakať a prepojil som 8 panelov paralelne k pwm regulátorom. Posledné dva 230 Wp panely ponechávam zatiaľ v sérii na WRM-15 ( má čitateľný displej ).
Ukazuje sa, že najpádnejším dôvodom zmeny je eliminovanie vplyvov tieňov na stringy v okrajových podmienkach, ktoré nastávajú ráno a večer a predovšetkým v zime.

Zmena konfigurácie je v podpise, doterajšia bola :
2 420 Wp, Epsolar 4215RN, WRM15, ( Epever 4210A ), LS3024B, Victron 100/15, 24V / 400 Ah gel, VE Multiplus C 800, Carspa 2000 W sin;

[rottenkiwi]

Lenže keď je zamračené, tak panel je chladný, osvit malý, prúd malý, napatie letí na 35 V
a PWM z toho dá do nenabitých bateriek malý prúd x 25 V. MPPT by dal viac a tak sa aj tých
málo desiatok wattov z panela zahodí.
PWM je dobrý keď je napatie blízke napatiu bateriek a je plný osvit a tým prúd pod hranicou Isc.

[vlkazajac]

Takýto dojem sa snaží robiť nepriateľská propaganda, ktorá chce predávať drahšie mppt regulátory ))
On totiž panel nie je tvrdý zdroj a údajný zisk z delta V sa ani zďaleka nekoná v plnom rozsahu. Pozrite moje vstupné meranie na začiatku vlákna, ktoré bolo urobené v hlbokých mínusových teplotách.
Reálne ani mppt nezostáva na 70 V ( 35 V ), to len výnimočne. Mám v zime podľa teploty batérií nastavené napätie systému na 27,2 - 27,3 V, píšem hore. Teraz stačí cca 27,0 - 27,1 V.

Môžem Vás uistiť, že na prahových hodnotách je na tom pwm lepšie, ako mppt. Asi tak v reláciach 0,3 / 0,2 A alebo 0,5/0,4 A. Merané multimetrom na bočníku, aj po zámene multimetrov. Ten menič treba niečím živiť , nebodaj ešte displej .... Je to o ničom, žiadne víťazstvo ani prehra.

[kodl69]

Jasně, každá technologie má svoje pro a proti. Ale třeba když vidím v létě že 3s 60čl. panely mají Umpp 75V, tak mi to na dva panely na 55V do lifepo4 jaksi nevychází, a je otázka jaký sklon v tom místě VA křivka má, a další věc, musel bych mít sudý počet panelů, díky nižšímu napětí by musely být podstatně tlustší dráty k regulátoru, protože teď to chodí s 3s cca 75-90V/cca 40A, při panelech 2s by to bylo 55V/55A takže min. o polovinu větší ztráty a CY16mm2 by bylo na hranici možností. Tady by bylo zajímavý srovnání nějakýho regulátoru s vysokým vstupním napětím, kde je třeba 6 panelů v sérii a tečou pak poměrně malý proudy drátama.
To co popisuju je ještě výraznější u 24V systému, co jsem dělal známýmu na chatě, když jsou k MPPT regulátoru panely 210Wp připojeny 3s3p, tak tam je 90V 25A, pokud by byly 9p, tak to bude 28V 72A... Vzhledem k 40m přívodu od panelů k regulátoru je to asi bez diskuze, teď je tam CYKY 4x16mm2 propojeno do dvou žil, takže 2x32mm2, a na 70A by byl na tomhle úbytek napětí skoro 3V, který by už na baterkách fakt chyběly. Při 90V a 25A je úbytek napětí pod jeden volt, a na 90V je to něco víc než procento, ale na těch 28V je to víc než 10 procent.
Takže PWM regulátor na malou zahradní chatku s jedním -dvěma panely, ale na větší systémy je to past, rostou neúměrně nároky na propojovací vodiče.
Ale s tou vlastní spotřebou regulátoru máš pravdu, midnite se pod 15W raděj vypne, aby jeho vlastní spotřeba nebyla vyšší než to, co dá do baterek. Ale dobíjení 0.3A do 300Ah baterek je asi marnost, a jestli tohle nebo nic je fakt malej rozdíl.

[soooc]

Po zkušenosti s Victronem, amorfy a MPPT bych se mohl jít s nějakým PWM klouzat. Výtežnost se s dobrým MPPT regulátorem zvedla o 600%, vlastní spotřeba je zanedbatelná, Victron 100/15 dělá korektní MPPT od 1,5W z panelů ...