La energía solar no es una energía alternativa: es la energía.
Hermann Scheer

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Tema: eficiencia de conversion segun tension de entrada

  1. #1
    mblade está desconectado Forero
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    Predeterminado eficiencia de conversion segun tension de entrada

    Buenos días.

    Tengo un inversor Victron 12/750W de onda pura y ultimamente, gracias a mis recientes adquisiciones trabajo bastante más alto de tension que antes y tengo la sensacion de que el equipo rinde mucho mejor y los consumos son menores, unido a que ahora capto el doble de potencia.

    Mi principal/unico consumo va a través del inversor de onda pura y dudo mucho que haya cambiado, asi que lo unico que se me ocurre es que el inversor, al trabajar 1 o 2 voltios más alto que antes (12,40v respecto a 13,40 o 14,40v) tenga unas cifras de eficiencia mucho más importantes.

    ¿Puede ser cierto o son impresiones mias sin ningun fundamento?

    ¿Donde puedo conseguir esta información del rendimiento del inversor en cuanto a tension?

    Entiendo que no sera complicado, puesto que las curvas de eficiencia segun la intensidad y tension de trabajo, las dan la mayoría de fabricantes.

    Saludos y gracias!

  2. #2
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    Predeterminado Respuesta: eficiencia de conversion segun tension de entrada

    P = V * I

    Si tiene algo mas de tensión no hace falta tirar de tanto Ah.....

  3. #3
    mblade está desconectado Forero
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    Predeterminado Respuesta: eficiencia de conversion segun tension de entrada

    Cita Iniciado por Photon Ver mensaje
    P = V * I

    Si tiene algo mas de tensión no hace falta tirar de tanto Ah.....
    Sí, pero me refiero que la eficiencia varía según la intensidad con la que trabajan los equipos, además de la conversion siempre es más eficiente cuanto mas alta es la tension, por eso un 48v - 220v es más eficiente que un 12v - 220v, aunque trabajen con la misma potencia.

    Si le entran 12v x 10A = 120W al inversor, le salen 120 x 0,9 = 108W.

    Si le entran 14v 8,57A = 120W al inversor, le salen 120 x 0,95 = 114W.

    A esto me refería.

    Esta claro que si acumulas 500Ah a 12v son 6.000Wh, y si los mismos 500Ah trabajan a 14v son 7.000Wh.

    Cuanta más tension, mejor va todo por regla general, pero queria saber si estan estas curvas de rendimiento disponibles porque estoy notando mucha mejora, para ver de donde sale.

    Saludos y gracias.

  4. #4
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    No tienes mas que ver una grafica de eficiencia de un inversor de red para ver que si tiene importancia pero entre 0,2 voltios anda que no hay que hilar fino para notar algo.

  5. #5
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    Cita Iniciado por Photon Ver mensaje
    No tienes mas que ver una grafica de eficiencia de un inversor de red para ver que si tiene importancia pero entre 0,2 voltios anda que no hay que hilar fino para notar algo.
    Buenas otra vez.

    No creo que sean 0,2 voltios la diferencia, si fuera así ni me lo habría planteado. Yo creo que es entre 1 y 2 voltios, aunque tambien puede ser debido a que al ecualizar a 16v este recuperando capacidad del acumulador y por eso noto un mayor rendimiento en general.

    Buscare una grafica de rendimiento por tension, y si no me convence, continuare buscando respuestas a mis preguntas, que ya sabes que no me gusta quedarme con la duda.

    Saludos y gracias de nuevo.

  6. #6
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    Predeterminado Respuesta: eficiencia de conversion segun tension de entrada

    Si miras la ficha de tu inversor de 750w el de 12v tiene la eficiencia en un 91%, de 93% el de 24V y de 94% el de 48v.

    Algo habrá pero minimo.

  7. #7
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    Predeterminado Respuesta: eficiencia de conversion segun tension de entrada

    Cita Iniciado por Photon Ver mensaje
    Si miras la ficha de tu inversor de 750w el de 12v tiene la eficiencia en un 91%, de 93% el de 24V y de 94% el de 48v.

    Algo habrá pero minimo.
    No quiero ser pesado, pero me gusta descubir/aprender las cosas.

    Por ejemplo:
    En el 12v pone 91% porque segun condiciones habrá salido de 91% a 97% + autoconsumo.

    El de 24v pone 93% porque trabajara de 93% a 98% + autoconsumo.

    Lo que quiero saber es ese margen de 91 a 97% en que condiciones se da, y en todas partes esta el rango de eficiencia en funcion de los W de carga que le damos al inversor, pero apuesto a que en función de la tension de entrada tambien hay variaciones importantes de rendimiento para un mismo nivel de carga.

    Otra causa que he pensado que puede estar influyendo es que al haber más tension, hay menos amperios como dices, y como no voy muy sobrado de seccion de cableado, me puedo estar ahorrando perdidas que me venian por otro lado... considero la seccion de los cables que venian de serie en el Victron muy justita para ser 1,5 metros (creo) y tener que aguantar hasta 62A (750W / 12v).

    Saludos!

  8. #8
    ASBERGADAS está desconectado Forero
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    Predeterminado Respuesta: eficiencia de conversion segun tension de entrada

    Hola

    Por si sirve de algo, intentaré explicar como yo lo veo .
    En cualquier inversor o convertidor, trabajando a potencia de salida constante, si la tension de entrada aumenta, disminuye la intensidad en la misma (mas voltios, menos amperios para los mismos W) .

    Son los amperios, no los voltios, quienes calientan los circuitos. Los transistores MOS que elevan la tension de 12-> 220V , trabajan a menor intensidad por lo que presentan menos perdidas tanto en su estado de conduccion como en conmutacion, (paso de conduccion a corte y viceversa), procesos estos en los que el transistor disipa bastante energia.
    Como todos estos "trabajos" los hace a mas tensión, pero a menor intensidad, la disipación total disminuye, por lo que aumenta la eficiencia.

    Todo ello es asi, mientras se mantenga una relacion on/off (tiempo de conduccion/tiempo de corte) aproximadamente 1/2 (como una onda cuadrada), cosa siempre posible en un inversor, puesto que quien lo ha diseñado sabia exactamente cual iba a ser la tension de entrada (mas o menos 11-15V) y tambien sabia cual iba a ser la tension de salida.

    No ocurre igual en un regulador solar. La tension de entrada de un Tristrar pòr ejemplo puede ser de 30 voltios o de 100 voltios (relacion mayor de 1:3). El Tristar debe compensar estas enormes variaciones , modificando importantemente su ancho de pulso de condución. Cuando la tension de entrada es mayor, el ancho de pulso disminuye, con lo que a potencia constante el valor eficaz (que es cuadratico) de la intensidad aumenta mucho. Realmente quien "calienta" es siempre el valor eficaz de la intensidad (en continua coinciden intensidad media con eficaz) por lo que con un pulso estrecho, el Trsitar disipa mas energia y disminuye su rendimiento.

    Ello explica menor rendimiento a mayor tension de entrada en el caso del regulador, (en realidad diferecnia entrada-salida) mientras que aparentemente es un razonamiento contrario en el inversor.

    No sé si he aclarado algo o no, mi intención era buena.

    A parte de todo ello esta el hecho de que a mayor tension, en cualquier bobina o transformador aumenta la induccion maxima de trabajo (el valor del campo magnetico en el nucleo, B en Gauss, puesto que V=L di/dt). A mayor V mas crecimiento de la intensidad (mayor di), por lo que a la misma frecuencia (por tanto en el mismo tiempo) la intensidad final es mayor (concepto solo aplicable a la intensidad magnetizante).
    Las perdidas en estos elementos inductivos (bobinas -transformadores ) de alta velocidad, que suelen usar nucleos de ferrita, son proporcionales al valor de la induccion maxima. Si aumentan las perdidas en el transformador, puede disminuir su eficacia.

    Tenemos pues dos fenomenos superpuestos. En los transistores se perderá menos energia al aumentar la tensión, pero puede perderse mas energia en los componentes inductivos cuando esta aumenta. El buen oficio del diseñador hará que la curva de eficacia se mantenga y mejore.

    Cuando se diseña un componente inductivo, para mantener baja la inducción maxima en el nucleo (el valor de B) no hay otra sistema que darle mas "vueltas de cobre" y como supongo que los chinos no estan muy por la labor, el cobre es caro, ya tenemos una de las primeras razones del porque un inversor "de mala madre" puede petar a la mas minima y uno de buena calidad no. Los componentes inductivos son caros (llevan cobre), los transistores no (son de silicio que hay mucho en la playa) . Todos los fabricantes montan casi los mismos transistores . Lo que cambia es lo otro.
    Si se diseña el trafo (o la bobina) con poco cobre, saldra barato, pero trabajará a un gran valor de induccion en su nucleo.
    Si esta (la induccion en el material del nucleo) llega al llamado valor de saturación (unos 3500 Gauss para ciertas ferritas) la bobina o el trafo dejan de ser tal cosa y dejan de ofrecer "resistencia" al paso de la corriente, con lo que esta se "desmadra" y los transistores de potencia van al carallo en menos de un milisegundo. Por eso hay calidades en todo , como en el jamón.

    Espero haber aclarado mas que oscurecido las ideas. Igual que las baterias, todo tiene sus truquillos.
    Disculpar el rollo

    Saludos cordiales
    Última edición por ASBERGADAS; 06/03/2012 a las 19:14

  9. #9
    mblade está desconectado Forero
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    Predeterminado Respuesta: eficiencia de conversion segun tension de entrada

    Gracias por la aportación. Toda informacion siempre es bien recibida.

    Tambien se que soy un puñetero buscandole los 3 pies al gato.

    En cuanto a tu aportación, me gustaría saber como se podría cuantificar o si viene especificada en alguna parte el rendimiento para potencia constante en función de la tension de entrada.

    la verdad que tener la entrada a 11v o a 15v pues hay un 25% de diferencial que bien puede modificar un 5% el rendimiento arriba o abajo, que al final son muchos Wh.

    Si me quedo con las ganas de descubrir la pauta, pues tampoco pasa nada, pero como el saber no ocupa lugar, intento informarme todo lo que puedo sobre las cosas que me van llamando la atencion.

    En cuanto a los MPPT, ya conocía que cuanto más alta es la diferencia de tension del array respecto de la batería, más perdidas tiene la conversión, por lo que hay que valorar realmente que beneficio se produce frente a las perdidas por intensidad/seccion cableado y la conversión.

    De momento voy a aumentar la sección del cableado del inversor, a ver si mejora algo más el rendimiento.

    Saludos!

  10. #10
    ASBERGADAS está desconectado Forero
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    Predeterminado Respuesta: eficiencia de conversion segun tension de entrada

    Hola Mblade

    El rendimiento a potencia constante en función de la tensión de entrada, podría y debería suministrarlo el fabricante (por ejemplo el Tristar la dá).

    Desde luego a nivel teorico imposible calcularlo. Mi comentario se refiere solo a las ideas generales de por donde van los tiros, pero ponerles numeros es imposible. Ahora bien, de 11V a 15V seguro me creo que por lo menos un 5% (o mas ) aumente el rendimiento. Y como dices al final y con el tiempo es mucha energia en mas o en menos

    Las caidas en los cables son mas significativas de lo que parece. Yo montá un embarrado de cobre ( o sea barra puñetera de cobre de 4x30 (120mm2) y con un polimetro mides caidas de tension (eso si unas decenas de milivoltios) en un palmo de distancia cuando pasan 100A. Y hablamos de 120mm2 que ya es seccion.

    Y si te dedicas con el polimetro a comprobar los puntos de contacto, igual encuentras alguno que pierde mucho mas que los demas. Me refiero a los puntos de unión entre conductor y terminales (fusibles, regletas etc) .

    Por otro lado, con un shunt y un polimetro normal, igual puedes "tomar" algunos puntos de la curva de rendimiento cuando las baterias esten bajas, medio cargadas y mas altas. Por lo menos podras "extrapolar" un poco los datos y saber por donde va la cosa. No se me ocurre nada mas.

    Saludos cordiales

  11. #11
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    Predeterminado Respuesta: eficiencia de conversion segun tension de entrada

    Hola Mblade, cuanto tiempo...
    A ver, el rendimiento del inversor aumenta si se le hace trabajar a un nivel optimo de potencia, es decir si la carga eficaz es baja el rendimiento es mas bajo, si la aumentamos a un valor optimo el rendimiento puede llegar a ser en maximo medido por el fabricante, si seguimos aumentando potencia y pasamos de su "curva" vuelve a caer.
    Ten en cuenta que el "frecuencimetro" interno del inversor es mas estable entre el 50 y 85% de su rendimiento real, para esos margenes fué diseñado.
    Creo que un cumulo de "circunstancias" ha hecho que tu sistema sea mas "eficaz", que los acumuladores, como bien dices estés recuperando capacidad al hacer una ecualizacion mas alta, que (tambien puede influir lo anterior) tu sistema haya subido 1 o 2 voltios en regimen de consumo sin carga (uso nocturno) y no sé si habrás cambiado algo en conductores, me dá la impresión de que sí. Todo concluye con un mejor rendimiento del sistema sobre todo subir ese voltio o voltios es muy significativo.
    "Todos los hombres nacen iguales, pero es la última vez que los son."

  12. #12
    mblade está desconectado Forero
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    Predeterminado Respuesta: eficiencia de conversion segun tension de entrada

    Buenas.

    La mejora del sistema ha sido MUY significativa en cuanto a equipo, y el rendimiento conjunto ha sido MUCHO MAYOR, y no proporcional.

    He pasado de:

    1.- Placa 1 (seccion 3mm2 -7A) + placa 2 (seccion 1mm2 1,5A) + voltimetro en paralelo + PWM + (seccion 6mm2 -8A) + contador de Ah + amperimetro en serie + fusible + batería + (seccion 15mm2) + fusible + inversor.

    A:

    2.- Placa 1 (seccion 6mm2 -7A) + placa 2 (seccion 1mm2 1,5A) + MPPT + (seccion 12mm2 -14A) + bateria + (seccion 15mm2) + fusible + inversor.

    La mejora esta en la inclusion de un MPPT, doblar la seccion de cableado y suprimir el amperimetro, contador de amperios y voltimetro (el voltimetro no molestaba).

    Sin duda, (podeis consultar el monitor solar on line que me monto jepefe) estoy consumiendo con la nevera (para ver los arranques y paradas) desde 14,20h (cuando llego a casa) hasta 22h (final de tarifa cara electrica) desde el domingo, y aun asi, los acumuladores estan hasta arriba, cuando antes de doblar el cableado pero ya con el mppt era claramente deficitaria la captación.

    Además de tener el doble de sección y suprimir elementos intermedios de la instalación, y contar con algo más de sol, aunque no se porque dejo de captar antes cuando antes llegaba hasta las 18h, ahora termino sobre las 17,30h, queria saber si es el inversor el que esta marcando la diferencia por un mejor rendimiento o las baterias estan funcionando más eficientes.

    De momento no he encontrado ninguna grafica de ningun fabricante que me convenza en cuanto al rendimiento del equipo en función de la tension de entrada... seguire buscando y si dais con alguna y me la posteais, pues mejor que mejor.

    Saludos y gracias!

  13. #13
    stephen está desconectado Forero
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    Predeterminado Respuesta: eficiencia de conversion segun tension de entrada

    Estoy con Photon, creo que no tiene nada que ver con la eficiencia del inversor por voltaje de entrada- este diferencia es casi nada (si existe). Si tengo que adivinir- es por eso que no existen graficas de los fabricantes de inversores- porque el voltaje de entrada no influye el rendimiento suficiente.

    Mas probable es que cargas las baterias mejor- o por la tema de mas tiempo en Absorb o porque con mas seccion de cable, llegas al voltaje de absorb correcto y antes del cable cargabas con un voltaje insuficiente para absorb.

  14. #14
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    En efecto Stephen, por supuesto doy la razón a Photon, los inversores tienen un "amplio" margen de trabajo desde los 10,7 hasta los 14,5 aprox y segun fabricante por lo cual no debe, (ni es) muy significativo en el valor de rendimiento. Yo en mi post anterior quise quedar claro que el aumento de eficiencia se debe a mas factores y por supuesto en concreto de subir 1 o 2 v a la bateria es muy significativo.
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  15. #15
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    Predeterminado Respuesta: eficiencia de conversion segun tension de entrada

    Veo que los dos apuntais por una mejora de acumulador, por trabajar más cargado y con más eficiencia a la hora de acumular la energia y entregarla despues.

    El problema a esta "solución" es que ya hace 3 o 4 semanas que ecualizo o intento ecualizar a +16v, y tambien hace 2 semanas que tengo el MPPT y su sensor de tension independiente y las placas son las mismas.

    Llevo posteando las fluctuaciones de densidad de los vasos desde hace 1 mes, con mejoras sensibles pero muy poco y la ultima semana sin mejora alguna en densidad.

    Pero ha sido al doblar la seccion de los conductores cuando he notado de golpe esta mejora de funcionamiento en todo (la seccion bateria-inversor es la misma desde siempre)... no ha sido una mejora puntual ni nada parecido, sino que de un dia para otro a la instalacion le sobra energía por todas partes.

    El viernes vuelta a ecualizar y a ver que densidades tenemos... igual me sorprende con una mejora más que sensible.

    Me gustaría "descubrir" porque rinde tan bien ahora, para saberlo, potenciarlo y de paso, compartir mi experiencia con el resto de usuarios.

    Saludos!

  16. #16
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    Predeterminado Respuesta: eficiencia de conversion segun tension de entrada

    mblade en mi anterior post te dije: "y no sé si habrás cambiado algo en conductores, me dá la impresión de que sí"

    Sin saber a ciencia cierta lo intuí, es un fallo mas comun de lo que crees y no lo tenemos en cuenta muchas veces, sl conductor ha de ser siempre como minimo con una caida de tensión maxima del 2%, yo personalmente no tolero ni eso. Ya se ha dicho en muchas ocasiones que las perdidas en cableado son considerables y MUY a tener en cuenta, espero que haya sido eso y no traernos mas de cabeza...lo que te gusta darle vueltas a todo, eso nos gusta de ti.
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  17. #17
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    Cita Iniciado por TAVEROK Ver mensaje
    mblade en mi anterior post te dije: "y no sé si habrás cambiado algo en conductores, me dá la impresión de que sí"

    Sin saber a ciencia cierta lo intuí, es un fallo mas comun de lo que crees y no lo tenemos en cuenta muchas veces, sl conductor ha de ser siempre como minimo con una caida de tensión maxima del 2%, yo personalmente no tolero ni eso. Ya se ha dicho en muchas ocasiones que las perdidas en cableado son considerables y MUY a tener en cuenta, espero que haya sido eso y no traernos mas de cabeza...lo que te gusta darle vueltas a todo, eso nos gusta de ti.
    Bueno, pues visto lo visto, lo que voy a hacer es re-doblar la sección del cable de batería a inversor, y el de MPPT a bateria, a ver si sigo mejorando, porque por 2 duros que vale el cable (en comparación con todo el equipo) se rascan buenos W.

    Doy este tema por cerrado, dandos las gracias a todos los que habéis participado y asignando la ganancia de rendimiento al aumento de sección de conductores, para que tomen nota el resto de foreros para sus instalaciones.

    Saludos y gracias.

  18. #18
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    Predeterminado Respuesta: eficiencia de conversion segun tension de entrada

    Bueno, pues ayer le di una vuelta de tuerca extra a la instalacion.

    He puesto todos los conductores de 35mm2 de seccion.

    De entrada, decir que el MPPT Tristar dice que los admite, pero no, no entran si no se pelan un poco... he hecho un par de fotos, a ver si luego las subo.

    Ahora la cosa esta asi = MPPT 35mm2 al "nodo" aprox 20 cm. Del Inversor, su 16mm2 original al nodo, aprox 10cm.

    Del nodo al fusible, 35mm2 aprox 5 cm. y de ahi, a baterias, 1 metro de 35mm2.

    En comparacion con el nuevo cable, el de 16mm2 del inversor parece ridiculo... creo que ya he desterrado la caida de tension a tomar viento para siempre.

    Aun no tengo difernecias de rendimiento medidas, pero si bien, cuando tengo carga en el inversor, el led de tension de entrada, se anaranjaba un poco, por culpa de la caida de tension de bateria a inversor 20A en 1,5 metros de 16mm2.

    Ahora, con carga, esta verde brillante sin pega, asi que espero rascar un puñado de Wh en cada hora de funcionamiento por ahi tambien.

    Saludos!


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