Auttakaa tee-se-itse-miestä aurinkosähköjärjestelmän kanssa

tomi

New member
Olen tee-se-itse-mies ja tykkään tehdä kaikki itse, niin tässä olen nyt oppimassa aurinkosähköistä. Kestän kritiikin ja saa kommentoida jos jotain tekisi toisin. Nyt on tullut myös muutama kohtaa joihin kaipaan asiasta enemmän tietävien neuvoja. Olen siis mökille laittamassa erillisen aurinkosähköjärjestelmän keittiökäyttöön ja vähän on hakusessa sulakkeiden koot ja paikat sekä diodien koot. Nopeasti värkkäsin tällaisen kuvan järjestelmästä ja siihen kytkettävistä laitteista. Vanha järjestelmä jää rinnalle ja sitä kautta tulee valaistukset, telkkarit yms... Tämä uusi järjestelmä siis tulee vain jääkaapille ja mikrolle, eikä sitä ole tarkoitus myöhemmin kasvattaa muille laitteille.

HUOMAUTUS: Järjestelmä on nyt asennetttu ja toiminnassa. Jinko paneeleista puuttui estodiodit (blocking diodes) joita tarvitaan kun paneelit rinnakkain kytketään, mutta niistä löytyi ohitusdiodit (by pass diodes) valmiina sarjaan kytkemistä varten. Koska olin rinnankytkemässä, niin ostin 2kpl Schottky 45V 16A diodeja molempien paneeleiden plussajohtoon laitettavaksi ennen kuin johdot yhdistetään yhteen latausyksikölle. Ajelin yhtenä iltana mikroaaltouunilla akustoon vajausta ja katsoin sen jälkeen aamupäivästä miten diodit kuumenivat kun paneelit syöttivät virtaa isolla teholla. Diodeihin liitetty proressorisiili oli suhteellisen kuuma. Sormea pystyi kuitenkin pitämään sen 10 sekuntia, mutta sen jälkeen teki ottaa mieli sormi pois. Kun akut alkoivat täyttyä, niin dioditkaan eivät enää kuumentuneet juuri lainkaan. Joten hyvin perusteltua on tehdä tuollaisille diodeille joku passiivinen jäähdytysratkaisu.

Kysymykset:

1. Kun asennan aurinkopaneelit rinnan, niin eikö molempien plus napoihin riitä 10A diodit kun paneelien maksimivirrat ovat 9,93A? Onko diodit tarpeellisia nykyisten paneelien kanssa?

Selvitettyä:
Paneeleissa on yleensä ns. ohitusdiodit asennettuna kytkentäkoteloon, mutta ne eivät korvaa estodiodia kun on kyse rinnankytkennästä. Ainakin datasheetin mukaan paneleissa on vain bypass-diodit (ohitusdiodit) ja rinnan kytkettäessä tulisi lisätä lattapäinen esim. Schottky diodi 15A / 45V, jonka tehohäviö näkyy vain 0.2V jännitteen tippumisena. Huomioitavaa on, että tuollainen tulisi asentaa plussa johtoon niin, että anodi on paneliin ja katodi säätimelle päin. Diodi kuumenee reilusti, joten perusteltua on hommata sitä varten jäähdytysratkaisu. Pieni prossu siili tai esim. alumiini kotelo, joka toimisi paremmin kuin siili jonkun suljetun koteloinnin sisällä. Tämä siis molemmille rinnan kytkettäville paneeleille. Löysin jo hyvän alumiinikotelon, jota vasten voin tuon anodin jäähdytyksen hoitaa. Tosin tarkistettava ensin mitä tuo paneeleiden rasia pitää sisällään.

Parhaillaan rakentelen diodeille omaa rasiaa kun noissa Kärkkäisen 335W Jinkon paneeleissa on 3 todella pientä rasiaa, joihin ei mitään asennella.

2. Latausyksikkö Epever Triron 40a (4210n) laitteen Max PV array power on merkitty olemaan 780W/12V, niin eikö siihen voi hyvin laittaa nuo kaksi 335W + 335W paneelia rinnan, jotka ovat unelma olotiloisse maksimissaan sen 670W, joka on vähemmän kuin tuo ohjekirjan 780W.

Selvitetty:
Tästä on erillinen postaus tässä ketjussa kuvien kanssa ohjekirjasta. Selkeästi tuo Epeveriin voi kytkeä kyseiset paneelit ylimitoitettuna ja on vielä ohjekirjan rajojen sisäpuolella.

3. Paneelien johdot on varmaakin alle 10m etäisyydellä riittävä kun se on 16mm2? Siirrän molemmilta paneeleilta omia johtoja pitkin virrat kuten kuvassa.

Selvitettyä:
Johtojen paksuus on riittävä. Pysyn vielä kannassani, että asennan rinnan, niin voin toisella hyödyntää ilta auringon ja toisella päivä auringon. Kun vielä tontille paistaa estottomasti pitkään ilta aurinko.

Miksi en yhdistäisi vanhaan järjestelmään?

- Se on jo viritetty maksimiin 600W
- Nykyinen latauspaneeli on kaukana paneelien sijainnista (nykyiset johdot olisi vaihdettava).
- Akkujen ilmastoitu säilytys arkku on jo täynnä, ei mahdu lisää eikä ole hyvä sotkea uusia sekä vanhoja akkuja keskenään. Kapasiteettia oltava lisää kuitenkin jääkaapille.
- Latausyksikkö ei kestäisi paneelien lisäystä
- Uudessa ratkaisussa voin vetää minimi johtovedoilla suoraan keittiöön uuden latausyksikön ja siellä on ilmavaa tilaa akuille esteettisesti näkymättömissä.


4. Akut kytken rinnan 50mm2 kaapeleilla, mutta pitäisikö minun laittaa niiden plussien väliin vielä erilliset sulakkeet? Jos kyllä, niin kuinka isot sulakkeet? Ainakin nykyisessä järjestelmässä oli plussien välissä sulakkeet, miksi? Tulisiko johonkin muuhun kohtaa laittaa sulakkeita?

Selvitettyä:
En laita akkujen väliin sulakkeita, vaikka tuossa vanhassa oikean aurinkopaneeliasentajan versiossa sellaiset olivatkin. Sulakkeita laitan invertterille 150A, Akkujen latausyksikön väliin 100A, Jääkaapin ja akun väliin (ampeerit selviää kun saan laitteen)

5. Suoraan akuista otan 1000W invertterille virrat ja se tarjoaa maksimissaan 2000W verran piikkivirtaa. Laskin 2000W:13V = 153. Riittäisikö 150A sulake vai laitanko samantien 200A sulakkeen. Vaikuttaako tämä kohdan 4 sulakkeiden kokoon.

Selvitettyä:
Tuo 150A sulake on tässä se oikea ratkaisu. Kytkin jo mikroaaltouunin kiinni. Invertterissä oli ohjekirjan mukaan oma sulake, mutta se on jossain laitteen sisällä, niin laitoin varmuuden vuoksi tuollaisen 150A sulakkeen tuohon väliin. Mikro on 700w Kenwood Gigantista (49e oli tarjouksessa, ei löydy enää sivuilta) ja se toimii hyvin. Invertterinä on tämä Kärkkäiseltä.

6. Jääkaapin kytken kiinni suoraan akkuihin, niin minkä kokoisen sulake tuohon tulisi laittaa? Ilmeisesti käynistettäessä virran kulutus voi olla huomattavasti enemmän.

Selvitellään:
Jääkaappi vielä hankkimatta kun oli loppunut liikkeistä. Tarkennetaan tätä kun saan sen roudattua mökille.

Tässä järjestelmässä ei siis virtoja oteta ollenkaan latausyksikön kautta kun invertterin ja jääkaapin ohjeissa neuvottiin ottamaan suoraan akuista.

Kiitän kaikista vastauksista jo etukäteen.


Jinkon 335W paneelit
kaavio.jpg
 
Viimeksi muokattu:

maanma

energiaonnellinen
Johdin valitaan tarvittavan (tehon-/) virrankeston mukaan. Sulakkeen koko valitaan johtimen ampeeri virrankeston mukaan.

Yksittäisen laitteen kulutusvirta lasketaan teho (P) jaettuna jännitteellä (V), JOS VALMISTAJA EI OLE ENIMMÄISVIRTAA (Amax) ILMOITTANUT.
Kaikki saman sulakkeen taakse tulevat kulutus virrat lasketaan yhteen. Saadun summan perusteella valotaan virrankestoltaan vähintään seuraavan koon johdin. Alimittaisen johtimen käyttö sulattaa johtimen ja sytyttää tulipalon.
 

Aurelius

New member
Muutama vastaus,kommentti ja kysymys:
1. nykypaneelit eivät yleensä tarvitse diodeja, ne ovat mukana. Voit tarkistaa asian avaamalla paneelin takana olevan kytkentärasian kannen, sieltä pitäisi diodien löytyä.
2. Jos teho on 780W/12 v niin säätimen kapasiteetti riittää paneeleille. Lapin Akkumaailman sivujen mukaan teho kuitenkin on vain 520 W/12 V, joten tarkista asia vielä. ( https://www.lapinakkumaailma.fi/pro...BD7OzPJQZUwI9iabu9qTbXVgyqGhe2P0aArUqEALw_wcB. )
3. johtojen koko on riittävä, mutta itse kytkisin paneelit sarjaan. Tulee helpompi johdotus ja korkeamman jännitteen myötä vähemmän tehohäviöitä. Epeverin maksimijännite taitaa olla 100 V joten kestää sarjaan kytketyt paneelit hyvin. (Omassa järjestelmässä kolme sarjaan kytkettyä paneelia ja n. 30-40 metriä 6 mm2 johtoa, ei merkittävää tehohäviötä.)
4. En laittaisi akun välikaapeleihin sulaketta. Tarpeeton ja aiheuttaa tehohäviöitä. Rinnan kytkettäessä pitaa ottaa huomioon ettei järjestelmä kuormita yhtä akkua muita enemmän (tähän on joku kytkentäjärjestys muistaakseni. Itsellä 24 V systeemi ja kaksi akkua sarjassa, joten tätä ongelmaa ei ole).
5. Kannattaisi harkita sellaista invertteriä, jossa on sisäänrakennettu automaattisulake. Tällöin korkeajännitepuolelle ei tarvita erillisiä sulakkeita.
6. laittaisin tuohon 12 v puoleen ehkä 10 A sulakkeen jos ei muuta käyttöä ole kun jääkaappi. Jos se palaa niin laita vähän isompi, nuo matalajännitesulakket ei paljon maksa ja jos käytät jotain 2,5 m2 kaapelia niin ne kestävät tehoja kyllä. Epeverissä on myös sisäänrakennettu oikosulkusuojaus.

MIksi et yhdistä tätä järjestelmää olemassaolevaan? Tuntuu aika monimutkaiselta että sinulla on kaksi erillistä järjestelmää akuineen ja paneeleineen, toinen valaistuskäyttöön ja toinen jääkaaplle/mikrolle.
 

tomi

New member
Muutama vastaus,kommentti ja kysymys:
1. nykypaneelit eivät yleensä tarvitse diodeja, ne ovat mukana. Voit tarkistaa asian avaamalla paneelin takana olevan kytkentärasian kannen, sieltä pitäisi diodien löytyä.
2. Jos teho on 780W/12 v niin säätimen kapasiteetti riittää paneeleille. Lapin Akkumaailman sivujen mukaan teho kuitenkin on vain 520 W/12 V, joten tarkista asia vielä. ( https://www.lapinakkumaailma.fi/pro...BD7OzPJQZUwI9iabu9qTbXVgyqGhe2P0aArUqEALw_wcB. )
3. johtojen koko on riittävä, mutta itse kytkisin paneelit sarjaan. Tulee helpompi johdotus ja korkeamman jännitteen myötä vähemmän tehohäviöitä. Epeverin maksimijännite taitaa olla 100 V joten kestää sarjaan kytketyt paneelit hyvin. (Omassa järjestelmässä kolme sarjaan kytkettyä paneelia ja n. 30-40 metriä 6 mm2 johtoa, ei merkittävää tehohäviötä.)
4. En laittaisi akun välikaapeleihin sulaketta. Tarpeeton ja aiheuttaa tehohäviöitä. Rinnan kytkettäessä pitaa ottaa huomioon ettei järjestelmä kuormita yhtä akkua muita enemmän (tähän on joku kytkentäjärjestys muistaakseni. Itsellä 24 V systeemi ja kaksi akkua sarjassa, joten tätä ongelmaa ei ole).
5. Kannattaisi harkita sellaista invertteriä, jossa on sisäänrakennettu automaattisulake. Tällöin korkeajännitepuolelle ei tarvita erillisiä sulakkeita.
6. laittaisin tuohon 12 v puoleen ehkä 10 A sulakkeen jos ei muuta käyttöä ole kun jääkaappi. Jos se palaa niin laita vähän isompi, nuo matalajännitesulakket ei paljon maksa ja jos käytät jotain 2,5 m2 kaapelia niin ne kestävät tehoja kyllä. Epeverissä on myös sisäänrakennettu oikosulkusuojaus.

MIksi et yhdistä tätä järjestelmää olemassaolevaan? Tuntuu aika monimutkaiselta että sinulla on kaksi erillistä järjestelmää akuineen ja paneeleineen, toinen valaistuskäyttöön ja toinen jääkaaplle/mikrolle.
Kiitoksia asiallisista huomioista.

Täydensin tuota aloituspostausta kertyneellä tiedolla.

Mutta tämä kohta 2 on varsin mielenkiintoinen. Jos tulkitsen ohjekirjaa oikein, niin voisin kyseiset paneelit tuohon kytkeä ylimitoitettuina ilman ongelmia. Toivottavasti saan tähän kohtaan vähän yhteisöllistä tulkintaa. Jos oikein epävarmaksi rupean, niin sitten on vaihdettava hankittava latausyksikkö toiseen, mutta vielä olen kallistunut tämän latausyksikön puoleen.

Perustelut:

- Paneelit ovat eri ilman suuntiin rinnan, joten tilanne, että molemmat lataisivat täysillä ei toteudu
- Ohjekirjassa kerrotaan ylimitoituksesta seuraavaa. Kuvassa 1 on maininta condition 3 ja 4 tilanteista, joista mielestäni kokoonpano selviää, sekä kuvassa 4 oikeasti kerrottu tuesta ylimitoitukselle.
- Ylimitoitus on nykyisten tulkintojen perusteella sallittavissa rajoissa
- Ylimitoittamisesta löytyi jonkin verran myös lontooksi eri foorumeilla tekstiä, josta tämä tuki ohjekirjan tekstien tulkintaa:
Generally speaking, charge controllers won't put out more than rated, so overpanelling within reason is okay.
https://forum.solar-electric.com/discussion/353891/oversizing-an-array-with-mppt-controller

Condition 3: Jos kytkisin rinnan 2 x 335W panelia, niin actual charging power (335+335= 670W) voisi olla isompi kuin rated charging power (520W), mutta latausyksikkö mielestäni selviää siitä kun lukee tuon punaisella pohjalla olevan tekstin. Eli se leikkaa tarvittaessa ylimääräistä pois. Kuvassa 2 ja 3 mainitaan, että se voi olla maksimissaan 1.5 kertainen eli tuo 780W kunhan open circuit voltage (Voc) ei ole enemmän kuin 100V ja paneelien spekseissä se oli 40.8V. Olenko oikeilla jäljillä lukiessani speksejä, että kokoonpanon pitäisi selvitä tässä tilanteessa?

Condition 4: Latausyksikön rated charging current on 40A. Paneelien spekseissä on short circuit current (LSC) 10.73A. Eikös se tarkoita, että rinnan kytkettäessä maksimit on tuplana tuo LSC, joka on vähemmän kuin 40A? Vai olenko ihan hakoteillä?

Kuva 1
manua.jpg


Kuva 2
manub.jpg


Kuva 3 (taulukon otsikkorivi oli jakautunut eri sivulle manuaalia, mutta tässä koostetusti).
taulukko.jpg


Kuva 4 ylimitoituksesta

oversize.jpg
 

vmakela

Member
Olet ihan jäljillä. Itselläni on 20A tracer eli 2210AN. Siinä oli tarkoitus olla n. 300W paneeli, vaikka laturin Max 260W. Sinulla ihan vastaava tilanne, epever leikkaa, kunhan et ylitä sitä Maks 780W rajaa ja 100V jännitettä. Laittaisin ainakin 90 astetta, jopa ylikin toisiinsa nähden, niin saisi pitkään tuottoa. 90 asteella voi olla aika iso tuotto kun molempiin paistaa 45 astetta vinossa. Näistäkin löytyy karkeita tuotto lukemia netistä, kun aurinko tulee joko pystyyn tai vaakaan vinosti paneeliin. Omassa 150W paneelissa ainakin kohtuu hyvä tuotto yli 45 astetta vinossa. Testaamalla viimeistään selviää
 

vmakela

Member
Vielä sen verran, että uusisin sinua akuston isommaksi, ja lataisin sekä vanhalla että uudella sitä. Turhaa sotket kahta erillistä järjestelmää, johdotusta, rasioita jne. Yhteen akkuun/akustoon voi syöttää usealla eri säätimellä + kennoilla tarvittaessa. Korjatkaa joku viisaampi, mutta käsittääkseni näin. Paneelit ei maksa mitään, joten vaihtoehtoisesti vaikka kolmeen suuntaan sen epeverin kautta perus halpis 290W paneeleja rinnan, niin että maksimiteho 780W ei pääse ylittymään.
 

evo

New member
Itse mietin ja selvittelin keväällä tuota samaan MPPT säätimeen kahden suunnan paneelien asentamista scotchy diodien taakse. Lopulta tulin siihen tulokseen, että järkevämpi oli tilata toinen Epeverin lataussäädin Saksan Amazonista toiselle paneeliryhmälle.

Ilmeisesti PWM säätimellä tuo kahden eri suunnan paneelien asentaminen samaan säätimeen toimisi hieman paremmin.
 

vmakela

Member
Hyvä pointti savoniusToisaalta, mikroaaltouuni on myös hyvin energiatehokas. Ruoan lämmityksen lisäksi esim veden lämmitys tapahtuu nopeasti, eikä tyhjennä akkua heti.
 

evo

New member
Hyvä pointti savoniusToisaalta, mikroaaltouuni on myös hyvin energiatehokas. Ruoan lämmityksen lisäksi esim veden lämmitys tapahtuu nopeasti, eikä tyhjennä akkua heti.

Mikroaaltouunin magnetroni toimii tyypillisesti on/off tyylillä. Eli se on aina päällä täydellä teholla silloin kun se on päällä ja eri tehoja saadaan mikroaaltouuniin pätkimällä sitä vaikka niin, että puolet ajasta se on päällä ja puolet ajasta pois päältä.

Invertteritekniikalla magnetronia voidaan ajaa mikroaaltouunissa sitten osatehoilla. Vaikka 10 prosentilla maksimitehosta. Akkukäyttöisiin systeemeihin se sen tekniikan mikroaaltouunit ovat parempia. Harmi vain kun maksavat niin paljon että samalla rahalla saa varmaan viisi perinteistä on/off-mikroaaltouunia.
 

Moti

New member
Eikös Panasonic inverter mikron saa luokkaa +100€. Meillä oli hetken LG:n jääkaappi/pakastin vm. 2015 joka oli mainospuheissa Digital Inverter. Oletin sen käyvän koko ajan pienellä teholla ja hiljaisella äänellä. Tosiasiassa se oli on/off ja todella meluisa joten lähti tori.fi nopsaan. Liekö uudet parempia? Onko noita kylmökalusteita oikeasti Inverter-tekniikalla?
 

vmakela

Member
Meillä Samsung jääkaappi joka käsittääkseni invertterillä tehty. Välillä käy hiljaa kohisemalla, välillä hiukan äänekkäämmin. Ihan eri kuuloinen kuin vanha perinteinen kaappi.
 

tomi

New member
Näinkin. Jääkaappia on hankalampaa ennakoida, mikron kanssa voi vaikuttaa milloin käynnistyy.
Projekti vielä kesken, mutta akustot on jo kytketty rinnan toisiinsa ja 1000w Kärkkäisen invertteri. Invetteri tukee 2000w piikkejä ohjekirjan mukaan. Aterian se kuumensi 700w Mikrolla kuumaksi. 150A sulakkeella laitoin invertterin väliin plussaan, vaikka ohjekirjassa puhuttiin, että invertterissäkin on oma sulake. Se on ilmeisesti invertterin suojakuorien sisällä, joten sieltä sen vaihtaminen ei kiinnostaisi, toivottavasti ei koskaan tarvitse sinne kajota. Sulakkeen kokoon päädyin tällä laskukaavalla: Invertterin nimellisteho (W) jaetaan akun nimellisjännitteellä (V), jolloin saadaan invertterin käyttämä nimellisvirta (A). Tulos kerrotaan 1,5:llä ja valitaan seuraava suurempi sulakekoko.
 

tomi

New member
Varmistaisin vielä estodiodien mitoituksesta.

Jos rinnan kaksi tällaista paneelia:

  • Max teho: 335W
  • Maksimijännite: 33,74V
  • Maksimivirta: 9,93A
  • Avoimen piirin jännite: 40,8V
Niin ei rinnan tilanteessa ne ole maksimivirraltaan 9,93A X 2 eli noin 20A

Onko kytkettävän estodiodin mitoitus liian pieni jos 45V / 15A. Eli mitoitetaanko toi ampeeri olemaan enemmän kuin paneelin maksimivirta vai kaikkien rinnan kytkettyjen paneelien yhteenlaskettu virta?
 

tomi

New member
Olet siis varma että kaksi peräkkäistä diodia on parempi kuin yksi.
Taisin liian epäselvästi ilmaista itseäni. Otetaan uuksi kuvan kanssa.

sch.png


Eli miten yllä olevassa kuvassa tulisi mitoittaa schottky diodit?

Tällaista kertoi Google: The blocking diode is sized to sustain the 1.56 times the short circuit current of all solar panels connected in parallel or series.

Its maximum reverse voltage must be at least 1.2 times higher than the maximum voltage of the solar array.

Vaihtoehto 1)
Mitoituksessa huomioin katodi puolella olevan maksimivirran joka rinnan kytkennässä on 20A ja kerron tuon 1.56 kertoimella. Eli diodin ampeerit pitäisi ylittää tuo 31.2A. Eli silloin esim. 45V / 40A schottky diodi olisi ok.

Vaihtoehto 2) Kerron tuon yhden paneelin 10A tuolla 1.56 kertoimella? Eli huomioin mitoituksessa vain mitä on Anodi puolella ampeerit. Eli silloin diodin ampeerit pitäisi olla vähintään 15.6 jolloin kävisi esim. 45V / 20A schottky.

Rinnan kykennässähän tuo jännite pysyy samana, mutta ampeerit kasvavat.

Sain neuvoja, että se olisi vaihtoehto 2, mutta neuvon oikeellisuus alkoi epäilyttämään. KORJAUS: Epäilys oli turha, menee vaihtoehto 2 mukaisesti.
 
Viimeksi muokattu:

Savonius

Well-known member
Ilmaisin itseäni huonosti. Tarkoitin siis sitä että estosuunnassa on kaksi diodia. Tuo ylimääräinen ja paneelissa valmiina olevat.

Kun minulla on ollut paneeleita sarjassa ja rinnan, 2009 lähtien ilman mitään diodin puutteesta johtuvaa ongelmaa niin on vaikea ymmärtää tuota höpinää. On myös ollut sarjassa olevissa ryhmissä rinnan olevia osia ilman ongelmia.
Takavuosina kun tuota alettiin hokemaan niin hokijat olivat yleensä niitä joilla ei paneeleja koskaan ollut ollutkaan. Vieläkin samat tyypit välillä pompahtavat esiin.
Jos haluat paneelit eri suuntaan niin parhaan tuoton saat kahdella säätimellä. Esimerkiksi PWM säädin max sisäänmenojännite 50V 30A 39,92€
 
Ylös