Resistencia solar MPPT para termos o depósitos

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Gabriel_2018
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#31 Re: Resistencia solar MPPT para termos o depósitos

Mensaje por Gabriel_2018 » 20 Feb 2019, 10:20

En cuanto a la programación, podríamos utilizar un "perturbar y observar" para determinar el punto de máxima potencia. Voluntarios?
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#32 Re: Resistencia solar MPPT para termos o depósitos

Mensaje por Gabriel_2018 » 20 Feb 2019, 10:43

Por supuesto, esta solución no es única, si alguno es capaz de aportar otro esquema con frecuencias de conmutación mucho más altas y condensadores de otro tipo y más baratos, bienvenido sea. @jeopardize @Vitriolo
.
Última edición por Gabriel_2018 el 03 Mar 2019, 23:52, editado 1 vez en total.
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#33 Re: Resistencia solar MPPT para termos o depósitos

Mensaje por Muhurtam » 23 Feb 2019, 00:22

Que es eso de "perturbar y observar"?
Cuando lo sepa, igual me apunto
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#34 Re: Resistencia solar MPPT para termos o depósitos

Mensaje por Gabriel_2018 » 23 Feb 2019, 09:49

Muhurtam escribió:
23 Feb 2019, 00:22
Que es eso de "perturbar y observar"?
Cuando lo sepa, igual me apunto
Ahora que haces la pregunta, me doy cuenta de que la base conceptual del brico no ha sido desarrollada hasta este momento, así que iremos con ello. Hemos dado por hecho que el conjunto es MPPT, pero quizás no sepamos muy bien si lo es, o podríamos preguntarnos por qué un regulador MPPT lleva inductores y aquí no los vemos.
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Gabriel_2018
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#35 Re: Resistencia solar MPPT para termos o depósitos

Mensaje por Gabriel_2018 » 23 Feb 2019, 10:42

Si nos fijamos en el circuito, en la parte de la izquierda, según miramos, tenemos las placas que van directas a un condensador, mientras que en la parte de la derecha, tenemos el condensador, la resistencia y el transistor.

En primer lugar, vamos a suponer que el condensador se comporta como una fuente de tensión, por lo que tenemos una fuente de tensión, una resistencia y un transistor.

Si la fuente de tensión tiene una tensión V y el transistor está cerrado, la potencia que disipa la resistencia es VxV/R, donde R es la resistencia nominal de la resistencia, que en nuestro caso, 1500 W 48 V, resulta ser 1.536 Ohm. Ahora, cada segundo, vamos a cerrar el circuito con el transistor una fracción de segundo, que vamos a llamar Ton. Como hemos tomado un segundo como base, la energía será VxV/R x Ton, y la potencia media durante el segundo Vxv/R x Ton/T, donde T es el periodo de un segundo considerado. Precisamente, ese valor Ton/T es el ciclo de trabajo del transistor. Si vamos variando la tensión y el ciclo de trabajo, obtenemos una matriz como la que sigue:
Resistencia ct.jpg
He marcado algunos puntos de esa matriz, por ejemplo el de potencia 2109.38 W. Si tenemos la fuente de tensión a 60 V y el ciclo de trabajo es de 0.9, es decir, un 90% del tiempo con el transistor cerrando el circuito, la potencia media obtenida será de 2109.38 W.

Vemos, por tanto, que por el lado de la resistencia, el circuito trabaja en modo discontinuo, pero ¿cómo trabajan las placas con el condensador?

Se ha elegido el condensador, de forma que en el ciclo de trabajo, 8 kHz y 125 us, la tensión pueda considerarse constante, dado que el rizado que aparece, modifica muy poco la intensidad que entregan las placas. Entonces, cada matriz de puntos anterior, tendrá algún equivalente VI en la curva del panel, porque cómo es lógico, o casi lógico, la energía que "entra" al condensador debe ser igual a la que "sale".

Si ampliamos la matriz anterior de potencias de la resistencia con posibles puntos de trabajo de las placas, llegamos a ésto:
Resistencia ct2.jpg
Mantenemos la tabla anterior en la parte superior y añadimos una tabla inferior, en la que tenemos los posibles puntos de máxima potencia y la intensidad del campo solar.

Por ejemplo, si empezamos el estudio por las placas y tenemos un punto Pmp de 50 V y 22.79 A, si en ese momento el ciclo de trabajo del transistor es de 0.7 tendremos una situación de equilibrio, es decir, un punto de trabajo tanto para el campo solar como para la resistencia.
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#36 Re: Resistencia solar MPPT para termos o depósitos

Mensaje por Gabriel_2018 » 23 Feb 2019, 11:28

Y ahora llegamos a "perturbar y observar".

Podríamos resolver la programación de forma apriorística, ya que podríamos hacer un barrido y determinar donde se cortan las curvas de potencia de la resistencia con las de los paneles, pero eso exigiría tener todo parametrizado o ir barriendo con el ciclo de trabajo todos los puntos posibles, pero el PWM, si es de 8 bits, tiene 256 saltos posibles, por lo que resultaría lento y complejo.

Resulta más fácil modificar el ciclo de trabajo y ver qué pasa. Imagina que estamos en un ciclo de trabajo de 115 sobre 256 posibles, ¿qué hacemos?

Nos guardamos en memoria la potencia obtenida en 115, modificamos a 116, si la potencia obtenida es mayor que en 115, en el siguiente paso, pasamos al salto 117, y si lo obtenido en 116 es menor que en 115, pasaremos al salto 114 en el siguiente paso.

Esa es la idea.
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#37 Re: Resistencia solar MPPT para termos o depósitos

Mensaje por Muhurtam » 23 Feb 2019, 11:45

Lo tengo que asimilar, pero puedo inentarlo. Como mi vecino ha parado el proyecto a la espera de una respuesta administrativa, yo tengo un termo inox de 85l. Con una boca de 1-1/4 pulgada. Y 6 placas iguales a las suyas (330wp) Puedo comprar una resistencia de 48v. La potencia mas baja que encuentre y montar el circuito para pruebas. Tendré que variar las características de componentes, pero se podría ir avanzando
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#38 Re: Resistencia solar MPPT para termos o depósitos

Mensaje por Gabriel_2018 » 28 Feb 2019, 11:18

Pues acabo de ver que ésta resistencia, en el fondo son dos resistencias en paralelo, cada una de 750 W, por lo que tiene un par de escalonamientos. Creo que la mejora que se obtiene con el MPPT no compensa en este caso.

Es decir, emplear un algoritmo simple, que diga si se obtiene más con una resistencia que con dos, o lo contrario, y actuar.

@Muhurtam Dile a tu vecino que el esquema es muy, muy simple.


res.jpg
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#39 Re: Resistencia solar MPPT para termos o depósitos

Mensaje por jeopardize » 28 Feb 2019, 12:02

Gabriel_2018 escribió:
28 Feb 2019, 11:18
Pues acabo de ver que ésta resistencia, en el fondo son dos resistencias en paralelo, cada una de 750 W, por lo que tiene un par de escalonamientos. Creo que la mejora que se obtiene con el MPPT no compensa en este caso.
Con la venia, poniéndolas en serie con un relé, tienes 3 escalonamientos:
375W, 750W y 1500W
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#40 Re: Resistencia solar MPPT para termos o depósitos

Mensaje por Gabriel_2018 » 28 Feb 2019, 12:15

Buena idea!
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