Ostrovní elektrárna na rovníku

[JakubV]

Ahoj,

tohle téma je trochu exotické, ale snad to někoho zaujme.

Asi 10 let se podílím s kolegy z ETH Zurich a dalších pracovišť na provozu geomagnetické observatoře GAN na Maledivách. (http://koblizek.ethz.ch/show/) Teď jsem už dávno zpátky v Praze, ale pořád se kolem toho projektu trochu motám. Solární ostrovní systém je dimenzován na trvalou spotřebu 15 W na 12 V (3 magnetometry, datalogger, WiFi link přes letiště do místní meteorologické stanice) a zálohu cca 2-3 dny: jsme na rovníku, zataženo obvykle nebývá delší dobu, zima nás netrápí. Původní konfigurace dodaná na klíč švýcarskou firmou teď pomalu dosluhuje a my připravujeme rekonstrukci a náhradu jednotlivých komponent už vlastními silami.

Stávající vybavení je:
1x130 Wp Centrosolar, sklon 15 (méně by dalo více, ale kvůli samočištění)
Sunsaver SS20L PWM regulátor
2x 6V 225 Ah VRLA Oerlikon
nějaké to bleskojištění a pojistky.

Jednoduchý monitoring napájení je mnou v Praze zakoupený USB 4-kanálový voltmetr Velleman, který měří napětí na
svorkách panel/battery/load a na čtvrtém kanálu je vlhkostní čidlo.

Co nás po těch 10 letech trápí:

1) PWM se nemá rádo s jedním magnetometrem, ruší ho v měření, vyřešil to zatím vložený DC/DC stepdown měnič
2) baterie teď už nevydrží někdy ani celou noc. Ještě před pár lety byly ok.
3) napětí baterií během noci spadne i na 11.5 V a to už některým přístrojům nestačí

Časté výpadky nesvědčí ani celému systému zpracování a toku dat, navíc data znehodnocují
pro některé aplikace.

Náš plánovaný upgrade by měl zahrnovat nový 300 Wp panel na původním stojanu,
MPPT regulátor Victron 100/20 a nové baterie. No a tady přichází hlavní otázka, jestli
opustit VRLA technologii a přejít na LiFePO4. Baterie a všechna elektronika jsou osazené
v kovové skříňce, která je ve větší plastové bedně a to celé je ve stínu polootevřeného
zastřešeného altánku. Přesto je uvnitř celoročně cca 33 C s minimální denní variací.
Vlhkost je taky vysoká. S LiFePO4 zatím nemáme zkušenosti, ale papírově vypadají lépe.
Vzhledem k tomu, že kupovat se bude v Německu nebo Švýcarsku a vzhledem k ceně dopravy
na místo, není samotná cena baterií až tak rozhodující - v rozumné míře. Budeme potřebovat
i nějaký BMS s balancováním? Jak si LiFePO4 rozumí s Victronem?

Celý systém by měl být maximálně robustní, místo je schváně ve špatně přístupném koutu v areálu
letiště, místní obsluha (velmi šikovná) tam v ideálním případě jezdí 1x týdně provádět
ruční kalibrační měření teodolitem, ale bedna s elektronikou by se měla otvírat minimáně.
Případný nový externí monitoring by měl mít každopádně USB rozhraní, aby to šlo do společného
dataloggeru (alix od pcengines s Linuxem) a přes WiFi dál. Mám i možnost se s trochou štěstí
protunelovat přes ssh na ten alix až do boudy, takže drobné změny v logovací software
mohu řešit vzdáleně.

Takže VRLA nebo LiFePO4?

Díky za trpělivost.

Jakub

[kodl69]

VRLA uhynula věkem, ne cyklováním, jestli to dobře počítám, tak za noc se spotřebuje nějakejch 15Ah?!! - zaplavený olovo to je blbuvzdorný, akorát potřebuje vodu, ostatně NiCd ještě blbuvzdornější, ale potřebuje vodu taky. LiFePO4 ani li-ion bez BMS bedoporučuju používat, obzvlášť na místě, kde není možná kontrola. Leckdo ti tady napíše, že nebalancuje, ale baterky má v komoře při 17-22°C a občas to chodí kontrolovat. Ve vlhku stačí, aby na kontakty baterky dopadlo nějaký smítko a na něm vypučely houby/plísně a je konec s baterkou bez balancování... BMS s komunikací (Uart a dodají ti k tomu i převodník) z Aliexpresu za řádově 50USD, ale jak obstojí v tropech si netroufnu odhadnout. Victron je zalitej, ten by neměl být problém, otázka je, jestli nebude rušit ještě víc než původní PWM...
Hlavně nekupovat 4s lifepo4 v krabici bez balancování, na to ti tady nejeden uživatel napíše celkem pěkný litanie...
U toho olova v takovým teple vidím jako problém odpaření vody, ale nejsem na tohle odborník, doma mám všechno na lithiu.

[NOPARasito]

Lifepo4 s dodatecnou BMS jasna volba, victron nemam zkusenost s rusenim, ale Lifepo4 je podstatne tvrdsi, mohlo by neco "odladit" samo.
Teploty ohledne zivotnosti bych asi neresil, baterie se nebude hrat ani dobijenim ani vybijenim.

[JakubV]

Ahoj,

díky za postřehy. Co tedy použít řešení přímo od Victronu s integrovaným BMS?

https://www.victronenergy.com/batteries ... tery-12-8v
https://www.victronenergy.com/battery-m ... s/smallbms

12,8/200Ah model by měl stačit. Je v tom i cell balancing, je to od jednoho výrobce.
A diagnostiku v případě potřeby půjde odečíst mobilem přes bluetooth bez otvírání boudy.
Dává to smysl?

Jakub

[FRSO]

Ahoj,

díky za postřehy. Co tedy použít řešení přímo od Victronu s integrovaným BMS?

https://www.victronenergy.com/batteries ... tery-12-8v
https://www.victronenergy.com/battery-m ... s/smallbms

12,8/200Ah model by měl stačit. Je v tom i cell balancing, je to od jednoho výrobce.
A diagnostiku v případě potřeby půjde odečíst mobilem přes bluetooth bez otvírání boudy.
Dává to smysl?

Jakub

Jj, to by byla dobrá volba, MPPT taky Victron a k tomu Venus, máš tam internet, tak můžeš nastavovat MPPT a sledovat spotřebu a stav aku na dálku.

[diablo007]

Lifepo4 pokud jde o jeho vlastnosti že z napětí nepoznám vůbec nic bude nutné nabíjet vybíjet podle SOC. Jinak pokud neřešíte cenu baterie tak hotový produkt od victronu bude splňovat požadavky pokud by se trošku řešila cena jde to poskládat samozřejmě levněji a pokud se časem něco pokazí řešíte vždy jen tu část . Posílat na reklamaci na měsíc celou baterii je bych řekl celkem problém

[vlkazajac]

Ak berieme lacnejsiu olovenu bateriu ako spotrebny tovar, je jej pouzitie s mppt Victronom bez namietok, povedal by som aj, ze vsadenie na istotu. Ked je bateria v boxe aj s regulatorom, teplotna kompenzacia tam je dokonala a zalezi uz len na dobrom nastaveni absorpcneho napatia. Potom voda nie je pre VRLA ziadna tema. Victron je spicka v podpore olova.

S malou vyhodou by som pouzil paralelne dva panely s opacnym sklonom V a Z, malo by to dobry vplyv na hlbku nocneho vybitia....

[FRSO]

Ak berieme lacnejsiu olovenu bateriu ako spotrebny tovar, je jej pouzitie s mppt Victronom bez namietok, povedal by som aj, ze vsadenie na istotu. Ked je bateria v boxe aj s regulatorom, teplotna kompenzacia tam je dokonala a zalezi uz len na dobrom nastaveni absorpcneho napatia. Potom voda nie je pre VRLA ziadna tema. Victron je spicka v podpore olova.

S malou vyhodou by som pouzil paralelne dva panely s opacnym sklonom V a Z, malo by to dobry vplyv na hlbku nocneho vybitia....

Já ještě připíší, že i volba Agm od Hopecke by byla velmi dobrá volba za ty peníze oproti lefepo4, ale necháme na rozhodnutí investora.
https://eshop.neosolar.cz/solarni-bater ... er-vr-m-6v

[fukuši]

Do těchto podmínek bych dal ta olova jak píše FRSO.V jednoduchosti je síla životnost nebude o moc menší jak life pac pri te vlhkosti bude jistě problém s bms.Hoppecke je fakt to nej v pb.

[JakubV]

Pokud jde o olovo, tak dodavatel původního systému nám nabízí
https://www.battery-import.cz/sbs-eon/p ... --sbs190f/.

Díky všem za komentáře, začínám se klonit k věrnosti olovu. Ta robustnost je důležitá.

Ad nakloněné panely: Do toho bych nerad vrtal, jednak původní konstrukci panelu jsme důkladně zabetonovali
do země a druhak by se to mohlo nelíbít správě letiště; ranvej 10/28 je kousek vedle, aby to pilotům neházelo
prasátka do očiček.

J.

[vlkazajac]

Ta cena za Powersafe je hviezdna az galakticka. Pritom je to typicka baterka pre telekomunikacne aplikacie, kde lezi na float napati a caka, kym obcasne zaberie pri vypadku. Zaraza ma, ze tam nevidim datasheet.

Hoppecke bude velmi pravdepodobne lepsia volba, je overena v solarnych systemoch s cyklovanim.

[fukuši]

Měl jsem možnost testovat jak Powersafe tak Hoppecke po letech provozu a vždy to bylo jasné.Ten rozdíl je markantní.

[xmasin]

Pokud je třeba v podstatě bezobslužnost, tak bych použil Victron včetně monitoringu přes Venus a ideálně sledovač baterie BMV. Výhoda řešení je, že lze pak vše nastavovat na dálku přes VRM portál. Pokud chcete zůstat u olova možná bych zvážil nové baterie olovo-uhlík. https://www.victronenergy.com/batteries ... on-battery případně http://shop.mypower.cz/baterie-narada-1 ... 200ah-3056. Možná bych ještě použil mezi baterii a spotřebiče DC/DC konvertor Orion s galvanickým oddělením pro zamezení rušení a udržování konstatního napětí pro spotřebiče https://www.victronenergy.com/dc-dc-con ... s-isolated nebo https://www.victronenergy.com/dc-dc-con ... tr%20smart.