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

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Tema: Alimentación en AC monofásica en sistema aislado

  1. #1
    Kheros está desconectado Miembro del foro
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    Predeterminado Discusión sobre alimentación en AC monofásica sin baterías

    Hola de nuevo, necesito vuestra ayuda… sobre todo los que trabajéis en el campo de los sistemas fotovoltaicos autónomos.
    Partiendo de la premisa que uno cuando más sabe se da cuenta que no sabe nada… al lio.


    La discusión es con mi profesor, viene porque mi proyecto versa sobre la alimentación por placas solares de una máquina para tratamiento de agua ( incluye diversos mecanismos y motores donde el de mayor potencia corresponde a la bomba de 0,9 Kw)
    Características de la maquina:
    Pn = 2,5 Kw (incluida la bomba)
    In = 11 A
    Vn = 230 v monofásica (50 Hz)
    “I” arranque de la bomba ha sido suavizada con variador de frecuencia


    El proyecto ha sido realizado con Paneles-regulador-batería-inversor-carga pero no le gusta porque dice que él no quiere baterías, quiere almacenar el agua tratada en depósitos, así que le basta con lo que sea capaz de tratar en las horas de sol. Yo he utilizado también depósito para el agua tratada pero he utilizado baterías para el correcto funcionamiento del sistema( explico más adelante)


    Le he dicho que en el mercado no existen inversores que transformen la tensión dada por los paneles en 230v monofásicos sino están alimentados por una batería ya que no puedo conectar directamente los paneles al inversor autónomo, los únicos son los inversores para conexión a red pero estos están provistos de protección sino notan red a su salida ( ¿ y ese dispositivo no se puede desactivar, no?), yo solo he visto inversores de la serie IF que en sus características ponen que pueden funcionar en modo isla, pero no sé si por si solos o con baterías, además que son mínimos de 10 Kw con lo que si pudieran también sobredimensionaría el sistema ( creo recordar que su salida encima era trifásica)


    Ya el remate, cuando se cabreo, fue porque le dije que un sistema pensado para alimentación a red es diferente que diseñarlo desde un principio para una alimentación a potencia variable como es el caso de paneles, si yo no le proporcionaba la energía necesaria (por medio de las baterías) en el instante requerido podía afectar a la funcionalidad del sistema. Sin contar que no me salva de sobredimensionar paneles si quiero obtener la máxima capacidad de tratamiento de agua ( el sistema necesita de almenos 1 Kw de potencia para que funcionen algunos dispositivos, es decir, sino llega al menos una potencia de 1Kw no haría nada; para resolver esto tendría obligatoriamente que utilizar un seguidor y no una instalación fija)


    La única posibilidad que vi es la de usar un variador de frecuencia como los que utilizan en el bombeo directo pero utilizando solo dos fases a la salida y programándolo para que obtenga una tensión de 230v monofásico y una frecuencia constante de 50 Hz (alimento a 300 Vdc en dos fases de la entrada y refiriendo la señal de salida a la de entrada con el potenciómetro) Si fuera posible el inconveniente que veo es que tengo que sobredimensionar el vdf al utilizar solo dos fases (salida trifásica, 3f+n) por lo menos de 9 Kw nominal, sin contar que ya vería si doy por hecho que lo programe el que yo se, incluyo también el inconveniente referido en el anterior parrafo. Esto es por buscar una posible solución.


    Para no enrollarme más si alguien me quiere ayudar y no entiende algo pues yo se lo explico más detenidamente.
    La ayuda que pido es que si veis correcto la utilización de baterías, me deis argumentos para poder rebatirle, ya que aunque me he informado no quería discutir más con él por si había una posibilidad de hacer lo que él me pide y fuera mejor de la que yo he tomado (¡y no es porque me tiene que dar el visto bueno para la presentación del proyecto!).Y sino pues ofrecerme una solución.


    Muchas gracias.


    PD: Para el que no quiera leerse el tocho básicamente las preguntas son:


    *¿Conocéis un dispositivo que transforme la tensión DC de los paneles a 230v y 50 Hz monofásico, entre 3 y 5 Kw nominales sin medio de baterías para formar una red aislada? (sino hay luz… a la cama; sino hay suficiente intensidad pues también a la cama)
    *¿Consideráis que la opción escogida en la realización de mi proyecto es la correcta? ¿si es así, podéis ayudar en “llenarme” de argumentos hacia el profesor? (Aquí a lo mejor es mejor leer todo)


    Gracias de nuevo.
    Última edición por Kheros; 24/04/2008 a las 18:58 Razón: Aclarar lo que busco

  2. #2
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    Predeterminado

    Creo que tu profesor se refiere a un bombeo directo. Y si es sin tocar las 230v pues mejor.

    La idea es ,si funciona un luz de incandescencia si la conectas directa a los paneles ,porque no una bomba de pozo que funcione en cc? Hay luz = hay agua .

    Te valdria esa solucion?

  3. #3
    Kheros está desconectado Miembro del foro
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    Predeterminado

    Gracias por contestar Photon.

    Pero no me sirve, ya que en la primera reunión que tuvimos le ofrecí esa posibilidad, de separar el bombeo de agua (usando DC) y el resto de mecanismos pues a 230v monofásico sino había mas remedio teniendo dos sistemas independientes (lo único... que no me libraba tampoco de alimentar el resto a 230v, es de recibo decir que por entonces no dudaba de que hubiera en el mercado algún aparato que me convirtiese a alterna la tensión de los paneles sin uso de baterías), su contestación fue...

    ¡DC!, no, no, el sistema esta estructurado para que funcione trabajando alimentado a 230v monofásico el resto se encarga la maquina.
    También tenía una buena intensidad de arranque pero era debida sobre todo a la bomba (esto lo he minimizado con un vdf acoplado al motor-bomba)

    Así que si sabes como hacer funcionar la máquina sin uso de baterías pues agradecido estaría.

    ¿Ves o veis factible la última opción que puse?¿Alguna más?

    La próxima semana le tengo que llevar alguna solución y uno esta un poquito presionado.

    Gracias.

  4. #4
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    Predeterminado

    • Bombeo solar directo: obtenemos el agua del pozo solamente durante el tiempo de radiación solar y la almacenamos en un depósito. De este modo se evita el coste elevado de las baterías.

    • Bombeo solar con acumulación: cuando la necesidad de agua es muy precisa o debemos asegurar el suministro, es interesante instalar baterías, para la acumulación de la energía




    http://www.tausolar.com/aplica/bombeo.htm
    http://www.atersa.com/index.php?id=9...8&uid=4383&L=0

  5. #5
    Kheros está desconectado Miembro del foro
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    Predeterminado

    Gracias de nuevo Photon ( y por tu rapidez)

    Pero... ¿Esos sistemas están diseñados para alimentar a un solo motor cambiando su velocidad con un variador de frecuencia (vdf) según la potencia recibida sino me equivoco (ya lo había visto antes) además que su salida es trifásica ? (Yo necesito monofásica, él dice que la transformación ya la hace la maquina en lo que necesita trifásica)
    ¿Y coger dos fases a la salida para obtener monofásica no puedo, no, lo digo porque esos sistemas estan pensados para controlar motores trifásicos?

    Si de todas maneras pudiera (decirle que modifique su invento (maquina diseñada por el)para que alimente en trifásica). El problema que tengo es si eso me sirve para conectarlo a un sistema que no va conectado a un solo motor, es decir, tengo que alimentar varios aparatos diferentes, motor para bomba, un motor de mezcla, filtros, circuitos integrados de control, etc. algunos de ellos tendrán que funcionar al mismo tiempo.
    ¿No crees que su funcionamiento sería incorrecto?

    Ojala me digas que va sin ningún problema. Lo del tratamiento especifico o cubrir una demanda mínima le da igual, solo quiere que evite utilizar baterías o en su caso "llenarme" de argumentos para justificar la inclusión de ellas. Por eso recurro a vuestro foro porque os leo desde hace tiempo y se que algunos lleváis muchos años en trabajos de campo donde me podéis dar justificaciones prácticas con vuestra experiencia.

    Esto mismo lo discuto con el profesor y no se como acabo.

    Muchas gracias por tu paciencia.

  6. #6
    Avatar de Conchuo
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    Supongo que estamos hablando de un planteamiento puramente teorico, cuya finalidad es solamente despertar el ingenio y hacer que la pelota trabaje buscando soluciones, ¿es así? o estoy equivocado en el planteamiento.

    Si es así... ¿tiene mucha importancia el rendimiento y la economía del proyecto?
    Saludos
    Conchuo

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  7. #7
    Avatar de Conchuo
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    Predeterminado

    Antes de que me contestes, te comento lo que se me acaba de ocurrir, para obtener 230 ca sin usar baterías:

    Utilizo un bombeo directo, almaceno agua en un gran algibe situado a determinada altura y después hago descender este agua hacia una turbina tipo pelton o Francis acoplada a un alternador que me produciría los 230 V. ca que necesitas.

    Esto seguro que funciona, y el problema se soluciona, pero el rendimiento y la economía del sistema, no sería el ideal, pero si estamo hablando de una solución tecnica viable a un problema planteado por tu profe, puede ser válido.

    Por cierto eres de Málaga, yo también, es posible que conozca a tu profe, dime como se llama en un privado, gracias y saludos
    Saludos
    Conchuo

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  8. #8
    Kheros está desconectado Miembro del foro
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    Conchuo, primero gracias a ti y espero no haberte aburrido con el privado.

    Tendría que ser viable dando por hecho que no hay red eléctrica donde quiera implementarlo, con el mantenimiento lo menor posible por no decir nulo (por eso supongo que no querrá baterías, aunque le he dicho que las que fabrican son bastante seguras y no requieren mantenimiento)

    Esta bien tu idea (pero el agua que sale de la turbina tiene que ir al resto de aparatos que tratan el agua, y que llegue a una presión decente, un poco lioso, pero como solución teórica posible), pero si esa es la única solución que existe para obtener 230v monof. utilizando paneles fotovoltaicos es mucho más rentable el uso de baterías. Ya sabes que lo que busco es que el sistema que yo he planteado en el proyecto no me lo puedan rebatir en el tribunal.

    PD: Créeme que la pelota me la he comido... y uno a estas edades no debe ser bueno.

    Gracias de nuevo.


    ¿Porque paneles autoregulables(24v nominal)-inversor autónomo(24v nominal)-carga o paneles autoregulables(24v)- regulador-inversor autónomo-carga eso no funcionaría ni a la de tres, verdad(conectando terminales del panel al inversor en sus terminales de la batería)? Un forista (rodri) me dijo que cuando bajase la tensión, lo más posible que diera un cortocircuito al inversor y no arrancaría de nuevo, pero una confirmación u otra opinión se agradece. Por buscar soluciones que no falte.

  9. #9
    Avatar de Photon
    Photon está desconectado Moderador
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    Predeterminado

    La solucion tecnica existe ,pero tendras que buscar que material especifico necesita.
    Que el profesor te pida encima en monofasica es como tirar el dinero y el rendimiento.En cualquier conversion de energia se pierde y mucho, y me sigo quedando con sistemas CC directos o si te pones con una bomba que le de igual cc que ac para funcionar.

  10. #10
    Avatar de Conchuo
    Conchuo está desconectado Forero
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    Predeterminado

    Los paneles autorregulables, en primer lugar ya no se fabrican, eran paneles de 33 células con la Vmax del órden de los 14 V. pero que en climas templados, España entre ellos, no llegaban a cargar plenamente las baterías, por lo que se obvió su fabricación, pasando los paneles a tener 36 células.

    Alimentar el inversor directamente del campo de paneles, no es una solución viable, por varias razones.

    1) El inversor demanda energía de forma variable, el campo de paneles debería estar dimensionado para cubrir las necesidades del inversor cuando éste pidiese la mayor intensidad, pero cuando no la necesite, estamos despilfarrando energía al no poder almacenarla.

    2) Los inversores de conexión a red, hay que descartarlos, tu has dado razones para ello.

    3) Los inversores para aislada tienen incorporados varios sistemas de protección, que estarían actuando con demasiada frecuencia, por ejemplo (1) Desconexión por baja carga de la batería (2) Desconexión por sobretensión etc...

    4) ¿Como solucionarías los días nublados o de lluvía? el inversor se desconectaría, ¿como solucionarías el encendido en el amanecer y el atardecer etc...

    Yo no se lo que pretende tu profe, pero la única solución sería trabajar en cc directamente y posiblemente desde varios campos de paneles diferentes, de la misma forma que funciona un bombeo directo, a través de un variador de frecuencia, deberían de funcionar el resto de los motores, lo que pasa es que este sistema estaría regañado con la efectividad, ya que ¿que pasa cuando no hay suficiente radiación solar? todos los motores van a funcionar a muy bajas revoluciones ??? y el resto de los consumos que no son motores ??? ¿que pasaría con las luminarias? no creo que se pudiera trabajar con una luminaria que esta oscilando continuamente, ni es energéticamente rentable tener detras de cada luminaria un montón de amperios para cubrir las necesidades de baja radiación y eso también vale para el resto de consumos.

    Al Cesar lo que es del Cesar y a Dios lo que es de Dios, yo creo que tu profe esta rizando el rizo, con lo bien que funciona un sistema con su batería.

    Tampoco sin conocer el proyecto con mas detalle se puede seguir opinando sobre el tema, ¿no crees?
    Saludos
    Conchuo

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