DIY projekt
Solceller
För 'Offgrid' användning eller som komplement (Reservkraft)


INDEX
  • Inledning
  • Senast uppdaterat
  • Mäta / Övervaka
  • Laddning
  • Batteribank
  • Belastning
  • Budget / Transport
  • Referenser/Länkar
  • 'Disclaimer'



    Lite tekniska data:
    16st 12V Batterier á 100Ah
    = totalt 1600Ah = 19,2kWh
    (24V x 800Ah = 19200Wh)
    2st 60A 24V MPPT ladd-controllers
    2st 3kW 24/230V inverter omformare
    10st 230W Solpaneler (2,3kW) i steg 1
    (+ 10 st 230W Solceller i steg 2)
  • Inledning
    Har använt solceller tidigare, bl.a. i sommarstuga / husbil och vid 'field-day' aktiviteter med amatörradio.

    Projekterar nu en lite större 'PROV' anläggning för 'permanent' drift i våran åretrunt bostad.

    Några grund förutsättningar för anläggningen: Ska INTE användas för leverans av energi utanför egna behov. Ska INTE täcka alla energibehov, framför allt inte på vintern.


    Batteri / Elektronikskåp
    Senast uppdaterat
    2021.07.29 Har beställt s.k. 'busbars' (Strömskenor) för koppling av batteribank. Strömskenorna är tillverkade av ren koppar med har dimensionerna (B)5mm x (H)20mm x (L)498mm, arean är 100mm2, dom ska klara upp till 350 Ampere.


    'Busbar' strömskena / 25mm2 Rörkabelsko

    2021.07.26 Planerar att använda ett styr-relä (växlande) för att koppla in nät drift vid behov. Växling från batteridrift till nätdrift ska kunna ske automatiskt under vissa förutsättningar.

    Dessa är:
    • Batterispänning går under det i ladd-styrningen förinställda värdet 'Under', återgår när värdet 'Under-R' uppnåts.
    • Vid lågtariff (Nov--Mars 22:00--06:00) kommer även en laddare 24VDC 25A att kopplas in.
    • Manöver står i läge 'AUTO'

    Styr-relä / DIN hållare

    2021.07.23 Försöker beräkna hur mycket inmatad effekt (Antal solceller) vi kan få plats med på vårat tak / södervägg, där är maximalt 80m2 yta ledigt. Våra solfångare tar också upp yta, och dom ska få sitta kvar.

    I ett första steg är planen att få upp solpaneler som kan ge 2,3kW (Max) - Det är lite mindre än hälften av beräknat effekt behov.


    Kopplings schema (Halva anläggningen)

    2021.07.11 Gör en kostnads-sammanställning av våra EL-kostnader från 2020.06 --> 2021.05 (Ett år) - Lägger upp ett kalkyl-ark med kostnaderna fördelade på fasta kostnader (Röda/Kan inte påverkas) och rörliga kostnader (Gröna/Kan förändras).
    • Fasta kostnader (Röda/Kan inte påverkas) är kostnader för abonnemang och fast 'EL-handelsavgift' och moms för dessa kostnader.
    • Rörliga kostnader (Gröna/Kan förändras) är energi kostnader och kostnader för transferering, energiskatt och moms för dessa kostnader.
    Beräknad kostnadsminskning är basserat på en uppskattad besparing per månad. Med större besparing, upp till 80% Maj-Augusti och så lite som 10-20% i Dec-Mars. Ev. 'besparing' beräknas i exemplet bli 5677,51kr

    2021.07.11 Påbörjar kostnads sammanställning, den ligger längst ner på sidan under Budget / Transport

    2021.07.11 Fick hem ytterligare ett lass med 11 st 100Ah AGM batterier. Har nu totalt 22st för test.


    En pall kommer lastad med ytterligare 11st 100Ah AGM batterier

    Har även inhandlat ett instrument för att kunna konditionstesta mina batterier. Det är lite extra viktigt då det är begagnade batterier det är frågan om. Återkommer med test resultat...


    Batteri test instrument / Effekt monitor modul

    Inhandlar några 'PEACEFAIR PZEM-061 Voltage Current Power Energy Meter' för att hålla koll på 230V AC belastning, använder samma modul i våran 'DIY' Reservkraftsomkopplare


    Anslutningskontakt för solceller / 150A DC säkring

    Beställde även 10par anslutningskontakter 'MC-4' för anslutning av solceller, samt 150 ampere DC säkringar / brytare för till / frånkoppling av inverter omformare.


    Mäta / Övervaka
    Startar vårat solcells projekt med att sätta ihop ett system för att kunna övervaka våran energi användning bättre. Detta görs för att kunna anpassa anläggningen, alt. förändra våran förbrukning så att den bättre matchar tillgång på energi från solcellsanläggningen.


    GPIO volt / ström sensor HAT / Raspberry-Pi™ modell 3B+

    Planerar att använda en Raspberry-Pi™ modell 3B+ och ta in 'Analoga' mätvärden med en '
    sensor HAT' [R3] på GPIO (i2c) ingångarna.


    AC Volt-Amp monitor 'PZEM-061' / DC Volt-Amp monitor 'DSN-VC288'

    Kommer att använda display moduler för att kunna monitorera funktion i realtid. Använder två 50A moduler 'DSN-VC288' för att visa DC spänning för laddning och direkt 24V DC uttag, samt två moduler 'PZEM-061' för att hålla koll på förbrukning via 230V AC inverter / omformare.

    Tanken är att ström sensorerna som används med modulerna även ska kunna användas för att hämta i mät data till Raspberry-Pi™ mät-datorn.

    Använder både Raspberry Pi och Arduino datorer för att mäta och styra. Några av mina tidigare DIY mät / styr projekt:
    1. DIY projektet DIY LoRa-Gateway
    2. DIY projektet DIY LoRa-Client
    3. DIY projektet 433.92MHz Controller
    4. DIY projektet 1-Wire system

    Laddning
    Har beslutat att bygga ett system för 24V, allternativet skulle vara att bygga ett 48V system, med tycker mig se att där inte är samma utbud på prisvärd utrustning för 48V. Beräknar laddningsbehovet till ca. 40-60A (MAX)

    Har fastnat för en prisvärd controller '
    EA Sun Power MPPT 60A'


    60A MPPT Controller / 150W, 12V Monocrystalline Solcell

    Planen är att använda fyra (eller fem) par solceller serie kopplade** 12V / 180W (eller 150W) solceller

    **kopplade 2 & 2

    Tekniska data / 150W, 12V Monocrystalline Solcell
    ======================================
    Nominal power .................................. 150W
    Maximum / peak voltage (Vmp) ................... 16.6V
    Idle voltage (Voc) ............................. 20.3V
    Maximum / peak current (Imp) ................... 9.04A
    Short-circuit current (Isc) .................... 9.61A
    Output tolerance ............................... ± 3%
    Temperature coefficient of Isc ................. (010 +/- 0.01)% / l
    Moderate coefficient of Voc .................... - (0.38 +/- 0.01)% / l
    Moderate power coefficient Voc ................. -0.47% / ℃
    Temperature range .............................. -40 ° C to + 80 ° C.
    Frame .......................................... High-performance aluminum
    Performance guarantee .......................... 90% within 10 years 80% within 25 years
    Type of glass and its thickness ................ Iron-poor, highly transparent 
                                                     tempered glass of 3.2 mm
    Size ........................................... 1315 * 665 * 35 mm
                                                     (51.8 "x26.2" x 1.4 ")
    

    Solcellerna avsäkras sepparat med 8A säkring, vid intag till controller avsäkras med 50A DC-Brytare och överspännings-skydd.


    Säkring för solcell / Överspännings-skydd

    Har använt solceller tidigare, bl.a. i sommarstuga / husbil och vid 'field-day' aktiviteter med amatörradio. Några av mina tidigare DIY projekt:
    1. Laddar batterier med solcell i min Husbil
    2. Bygger / DIY BatteriBox / Sol laddare PowerBox.v.1.0

    Batteribank
    Använder 'en hög' med begagnade 12V / 100Ah UPS / AGM (AbsorbedGlassMat) batterier, totalt ca 1600Ah - Kopplar dessa två & två i par, får då 24V batterispänning. Sedan parallell kopplas 2 x 4 par ihop. Det ger en total kapacitet på 1600Ah eller 24V x 800Ah = 19200Wh (19,2kWh)


    3D modell på batteri hylla / Batteri koppling (Per hylla)

    För att få jämn laddning / belastning över batterierna används s.k. 'busbars' (Strömskenor) med exakt lika långa 25mm2 anslutningskablar för alla anslutningar (se skiss) - Strömskenorna och anslutningskablarna dimensioneras för att klara ström upp till 350 Ampere.

    Batteriernas fysiska storlek = L558mm x B126mm x H230mm (39Kg) - Fabrikat / Modell = FIAMM /
    MONOLITE 12 FIT 100/23


    12V / 100Ah AGM Batterier


    Belastning
    Det mesta av förbrukningen kommer att styras via 24V/230V (DC/AC) inverter omvandlare, det som i första hand ska strömförsörjas är dom förbrukare som i nuläget är kopplade till reservkraft intag.

    Största skillnaden är nu att allt kommer att drivas från batteribank med 24V/230V (DC/AC) inverter omvandlare, och att anläggningen kommer att vara igång 24/7/365.


    3500W 24VDC-->230VAC Inverter / DC-Brytare

    Använder DC-Brytare / Säkringar typ C60H-DC för att skydda solceller / MPPT Controller och inverter.



    3500W Inverter data

    Dom omformare jag tittat på ska lämna ren sinusvåg vid linjär belastning. (Se data ovan) Effektiviteten är ca. 92%, det borde innebära att invertern vid max belastning (3,5KW) tar 3,8KW inmatad effekt, vid 24V batterispänning är det lite över 150Ampere!
    1. Bygger ihop en 'DIY' Reservkraftsomkopplare

    Kostnader / Budget

    1st Batteri test instrument ........................... 579,30 (OK!)
    3st 'PZEM-061' mätmodul (AC) .......................... 529,43 (OK!)
    2st 'DSN-VC288 mätmodul (DC) .......................... (Ej beställda)
    1st Raspberry-Pi™ modell 3B+ .......................... 200,00 (Beg.)
    2st GPIO volt / ström sensor HAT ......................
    10par anslutningskontakter 'MC-4' ..................... 257,87 (OK!)
    5st 'Inline' säkringshållare 'MC-4' ................... 428,37
    2st 150 ampere DC säkringar / brytare ................. 460,27 (OK!)
    2st 2P 32A/DC säkringar / brytare ..................... us$ 44  
    2st 2P 50A/Dc säkringar / brytare ..................... (Ej beställda)
    2st 2P överspänningsskydd ............................. 565,72
    20st 16mm2 Ring-kabelsko .............................. 159,80 (OK!)
    50m Nexan RQ1X16mm2 kabel ............................ 1519,00 (OK!)
    10st 25mm2 Ring-kabelsko ............................... 89,90 (OK!)
    25mm2 kabel ...........................................
    1st 3500W Inverter .................................. 3 675,00
    1st 60A MPPT Controller ............................. 2 153,00
    4st 150W, 12V Monocrystalline Solcell ............... 6 152,00 (Prel)
    4st 150W, 12V Monocrystalline Solcell ............... 6 152,00 (Prel)
    summa .............................................. 22 643,94 (Prel)
    

    Länkar / Leverantörer / Referenser Honors to the brains behind - 'Äras den som äras bör' - som talesättet säger. Som vanligt så är det inte jag som kommit på allt detta. Här hittar ni länkar till referenser och leverantörer.

    [R1]
    [R2]
    [R3] https://www.waveshare.com/wiki/Current/Power_Monitor_HAT
    [R4] Om batterier och batteri ekonomi @
    www.reps.fi
    [R5] Användar manual JNGE JN-MPPT-MINI/AL/BL/CL Controller


    'Disclaimer'
    The information given on this page is given on an 'As Is' basis and aimed for NON COMMERCIAL use only. The author can not be held responsible for any use of the information. Any registered product / trademark or company name on the page is the property of their respective owners.

    Notera!
    Det är helt personliga reflektioner och upplevelser vi skriver om på den här sidan, dessa är inte några 'Expert' kommentarer / utlåtanden. Vi rekommenderar INTE att någon ska göra dom ändringar / Modifieringar som vi gjort och som beskrivs på denna sida, då dessa HELT SÄKERT gör att alla garantier som leverantören utställt OMEDELBART upphör.

    Våra tester och slutsatser kan INTE, och ska INTE tas för intäkt att samma eller motsvarande resultat eller upplevelse kan erhållas eller efterliknas någon annanstans eller av någon annan.


    Go Back!


    ©2010--2018 SM2YER Goran