PAINÉIS SOLARES E SUA EFICIÊNCIA NA PRÁTICA

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PAINÉIS SOLARES E SUA EFICIÊNCIA NA PRÁTICA

Mensagempor Kimzé » quarta abr 28, 2021 10:18 pm

Bom dia a todos os companheiros.

Resolvi abrir este TÓPICO, mais para os companheiros que  têm menos conhecimento nesta área, me desculpem os outros. Mas por onde tenho andado vejo que há muitas dúvidas em relação à sua eficiência na prática.
Vou  falar de eficiência e dar alguns exemplos práticos.

Companheiros que têm 1 painel de 100w  -  na sua informação técnica diz :
Tensão máxima: VMP 17.50V
Tensão de corrente máxima: IMP 5,72 A
Tensão do circuito aberto: COV 21.60 V
Corrente de curto-circuito: ISC 6.46 A

O que nos vai interessar é a  "Tensão de Corrente Máxima 5,72A".
O indivíduo faz as seguintes contas, arredondando para 5,5A, em Portugal temos 8 horas de sol, vou conseguir gerar carga, na ou nas baterias 44A (Amperes) dia.
Mas esquece que tem consumo de, bomba de água, entre 3Ah a 4Ah, portátil a carregar 3.5Ah, telemóvel a carregar entre 1,5Ah e 2,5Ah, luzes entre 1Ah e 3Ah, aquecimento ou refrigeração entre 3Ah e 5Ah,  TV e antena entre 3Ah e 5Ah, etc e etc.
É claro que não vai estar tudo ligado o dia todo, mas façam as contas por alto. Não quero assustar ninguém.
Ex. a nossa bomba de água consome entre 3Ah e 4Ah,  juntando em tempo, o que esteve a funcionar durante o dia, + ou - meia hora se houver banhos. Temos um consumo real de 1,5Ah a 2 Ah, a somar a todo o resto, já não falo se ligarem algum equipamento num inversor de corrente.

Um aparelho de x Watts, é só dividir por 12v e temos os amperes gastos das nossas baterias. Ex. uma varinha mágica de 400W divide-se por 12v e temos 33Ah. Se for um secador de cabelo, 1000W/12v=83Ah.
Se usar esse mesmo secador de cabelo, por 15minutos, já gastou da sua bateria + ou - 20A, a varinha mágica se usar por 2minutos já gastou da sua bateria + ou - 1,1A.

Estando o painel a dar 1Ah, porque o dia está nublado, precisa de 1 hora só para repor o consumo da varinha mágica, nem chega a dar carga à ou às baterias, já não falo num secador de cabelo.
O rendimento desse painel em concreto de 100W e um controlador PWM, nunca vai dar à ou às baterias mais de 4Ah, já estou a ser generoso.
Para dar os 5,5Ah que é mencionado na ficha técnica, teria que estar a 45º (graus) de inclinação no teto da AC e acompanhar o movimento do sol e não está, porque colocamos sempre na horizontal.
Para dar os 4Ah, é só durante duas a três horas num dia e se tiver completamente céu limpo e no verão. As outras horas vai rondar 1Ah a 2.5Ah.
Se houver uma pequena sombra provocada por um obstáculo, Ex. uma clarabóia aberta, a antena de Tv. um poste de iluminação, uma folha de uma árvore que caiu em cima do painel e não sabemos, etc. basta uma das células fotovoltaicas tapadas, para cair para 0,2Ah a 1Ah.
São perdas que chegam aos 90%.

Agora imaginem que o painel, na melhor das hipóteses,  está a dar 4Ah, mas nesse momento temos um consumo pelo portátil que está a  carregar, de 3,5Ah. Só vai mandar para a ou as baterias 0,5Ah durante o tempo que o portátil estiver a carregar.
Se neste cenário que referi, tiverem um controlador MPPT, vão aumentar a corrente (A) em 15%, ajuda mais um pouco, mas não é o suficiente.
Esta percentagem, vai ser idêntica nos painéis de outras potências. Vai subir mais um pouco, para 20% e às vezes 30% quanto se junta em paralelo dois ou mais painéis para aumentar  a potência.

Vou dar um exemplo muito prático, que efetuei em minha casa no jardim, quando comprei um painel policristalino de 160W.
Sol de 16h00 no verão, coloquei o painel no chão ( na horizontal ), pus a carregar uma  bateria de 100A  e ainda lhe dei o consumo de duas lâmpadas de farol de carro acesas para puxar o máximo do painel. Mandava para a bateria 5Ah, quando fui inclinando o painel para os tais 45º (de chapa para o sol) passou de 5Ah para 9,5Ah.

Não nos podemos preocupar com a tensão(volts) de entrada do painel. Ele pode ter uma entrada de 17v  e  estar a dar o máximo de amperes para a bateria e ou estar a ter uma entrada de 13,3v e estar a dar o mesmo, a não ser que o controlador seja MPPT, porque quanto maior for a diferença de tensão, mais amperes vai mandar.

Se for colocado um voltímetro no painel antes do controlador sem ter carga ligada (circuito aberto), facilmente dá até 22v, assim que ligamos o controlador na bateria, desce de imediato a tensão para muito próximo dos 13,3v, se depois de algum tempo voltar subir para  16v, 17v ou 20v é porque a ou as baterias estão a chegar à carga de flutuação (carregadas).
Agora fica as capacidades de corrente aproximada, gerada por painéis de outras potências.
  80W - 4,4Ah
100W - 5,7Ah
120W - 6,5Ah
130W - 7,4Ah 
140W - 7,9Ah
150W - 8,2Ah
160W - 8,8Ah
Nestes valores referidos, pode haver pequenas oscilações entre marcas de fabricantes de  painéis, mas é insignificante.
Em relação aos painéis, POLICRISTALINOS e MONOCRISTALINOS, optem, pelos mais em conta, não há diferença significativa.
Eu tenho um de cada, estão separados por interruptores e ligo um e depois ligo o outro (sempre um a gerar de cada vez) e não consigo ver diferenças de corrente (Ah) gerada, entre dia com sol ou nublado (uma coisa é na teoria e outra coisa é na prática, o meu painel diz na informação técnica, que corrente máxima gerada é de 8,8Ah e eu no teste que mencionei, deu-me 9,5Ah e o meu amperímetro está calibrado).

Em relação aos controladores solares PWM, também não é fácil, há muita oferta e não são automáticos como dizem ser.O bom PWM, tem que ter as 3 etapas de carga da bateria, automáticas, " Absorção, Equalização e Flutuação", ou em último caso, "Absorção e Flutuação" caso contrário vai nos iludir com a carga total da bateria e depois que pararmos de  carregar, ao estabilizar a carga após 2 horas vão reparar que tem uma queda elevada na tensão e vai danificar as baterias com o tempo.

Já os controladores MPPT, há outro problema.  Existe muita oferta na internet a preços convidativos, mas são falsos. Alguns depois de testes feitos, nem PWM conseguem ser.Têm que ser comprados mesmo nas empresas credenciadas, para poder fazer uma  reclamação se necessário.

Nunca liguem painéis em paralelo com um só controlador PWM, muito menos se forem diferentes em marcas e potências (serve? serve, mas não dá o rendimento que deveria).
Sempre um controlador para cada painel e depois na saída dos controladores para as baterias é que se junta em paralelo.

Para ligações em paralelo com painéis diferentes em tudo, têm que fazer com controlador MPPT real ou certificado.
Mais um Ex. prático: dois painéis de 100W em paralelo com controlador PWM, na melhor das hipóteses está a dar 7Ah, há uma pequena sombra num painel, cai a geração para 0,5Ah ou 1Ah.
Se os mesmos painéis, tiverem um controlador PWM para cada um, e ter a mesma sombra num deles, um cai para 0,5Ah e o outro mantém a carga total + ou - 3,5Ah e por estarem em paralelo, mas nas saídas dos controladores, vão mandar para a ou as baterias a soma dos dois, 4Ah.

Se o mesmo cenário acontecer com um controlador MPPT, ele com a mesma sombra, vai ter uma quebra momentânea e depois procura de imediato estabilizar no seu ponto máximo de potência. MPPT em Portugês "Rastreador de Ponto de Máxima Potência".

Eu sei e peço desculpa às oficinas de ACs que algumas fazem esse tipo de ligação, porque o controlador PWM até é de 20A ou de 30A, dá para ligar 2 e até 3 painéis. Mas creio que é por falta de informação técnica, pois em Portugal, a energia solar só está a ser usada à pouco mais de 10 anos.

Sei também que pode não haver comentários, mas vai haver pensamentos em que dizem " só treta, sempre fiz assim e resultou, vem este agora descobrir a pólvora".

Não é fácil, é muita informação e peço já minhas desculpas se em vez de ajudar ainda baralhei algum companheiro.
Já dá para perceber mais ou menos como as coisas funcionam.

Espero ter ajudado de alguma forma e se num patamar de 10.000 autocaravanistas, consegui ajudar 10, já fico satisfeito.
Um grande abraço a todos os companheiros e obrigado pela atenção prestada.

Kimzé
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Re: PAINÉIS SOLARES E SUA EFICIÊNCIA NA PRÁTICA

Mensagempor FLAVIO BRUNNER » sexta abr 30, 2021 9:11 pm

Muito obrigado por seus importantes esclarecimentos!
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Re: PAINÉIS SOLARES E SUA EFICIÊNCIA NA PRÁTICA

Mensagempor Kimzé » sábado mai 01, 2021 11:11 am

Bom dia a todos os companheiros.

Para os administradores deste Fórum, não sei se posso realmente dar este tipo de INFORMAÇÃO, neste fórum e neste local?

Para não estar a abrir outro TÓPICO.

Não é resposta, mas sim, meramente informativo,  em relação aos tipos de painéis e à sua colocação.

Tem havido muitos comentários aqui e noutros lados, de problemas, nas aplicações de painéis, acima de 90W ou 100W. Derivado ao seu comprimento.
Não existe problema nenhum, as dimensões de painéis a partir  de 120W e até 160W, são de 148cm de comprimento. Já há suportes de plástico próprios para esse efeito, que além dos 4 cantos têm mais 2 suportes para as laterais.

Uma maneira muito simples,  e de melhor segurança e bem mais em conta, porque esses suportes próprios custam por volta de 50€ e às vezes até mais. Mas vai depender das carteiras.

É colocar uma cantoneira de alumínio com as dimensões superiores aos 3,5cm  da espessura dos painéis, nos topos, na totalidade do painel  e mais 2 menores, nas laterais (Ex. 2 cantoneiras de 68cm  nos topos e mais 2 cantoneiras de 10 a 15cm, nas laterais  com + ou - 5cm de L).
Depois lixa-se a cantoneira (com lixa grossa, só para ficar mais áspera), na parte que vai ser colada ,  com cola e veda (nada de parafusos) no teto da AC e a outra parte sim aparafusada ao painel (parafusos de inox). Qualquer casa do ramo em alumínios não custa mais de 8€. Vai ficar com muito mais área colada, logo muito mais seguro.

O painel, tem que ficar com uma altura de intervalo do teto da AC, de pelo menos 2cm (para não haver aquecimento), por isso a cantoneira tem que ter mais de 3,5cm da espessura do painel.

Em relação aos painéis flexíveis, só em último caso; são muito mais frágeis e bem mais caros, além de terem um aquecimento excessivo no verão (logo vai cair a geração de energia), principalmente em tetos de ACs, que sejam em chapa e não em fibra. 

Solução: colocar as mesmas cantoneiras por partes e com a diferença de altura necessária. Fica mais feio, mas ainda não vi ninguém tirar "selfies nos tetos das ACs".
 
Vejo também comentários de preços de painéis em exagero, posso dizer que há bons painéis de 100W a 66€ mais portes e 160W por 96€ mais portes (havendo espaço aconselho 160W).

Quem quiser aumentar significativamente a sua produção energética, pode fazer um investimento entre 85€ e pouco  mais de 120€ (consoante a potência do painel e o tipo de controlador) e vai conseguir fazê-lo, com as suas próprias mãos, porque no caso de já ter energia solar e é só para aumentar, é muito simples e eu posso ajudar a dizer os passos a seguir. 

Lembrem-se, mesmo com baterias estacionárias, não se deve tirar mais de 20%, da carga, perde-se muito em a vida útil.
Uma média segundo estudos de vários fabricantes;
Baterias estacionárias.
Gastar 10% - + de 2000 ciclos
Gastar 20% -      2000 ciclos
Gastar 30% -      1150 ciclos
Gastar 40% -        700 ciclos
Gastar 50% -        450 ciclos

Há fabricantes que referem a %  segundo tensão mínima. Ex. bateria chega a 12,1v, foi descarregada 25%, se baixar dos 11,7v já foi a mais de 50%, outros referem em amperes gastos, bateria de 100Ah, 25%, foi gasto 25A. Não sei quem tem razão.
Mas já dá para ter uma ideia.

Espero ter ajudado mais uma vez.
Obrigado pela atenção prestada.

Aguardo resposta dos administradores deste Fórum, para saber se posso dar este tipo de informação neste local, sem estar propriamente a responder a perguntas de companheiros.

Um abraço a todos.

Kimzé
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Re: PAINÉIS SOLARES E SUA EFICIÊNCIA NA PRÁTICA

Mensagempor Garrbel » sábado mai 01, 2021 12:36 pm

Boa tarde

Como exemplo do que aqui foi dito(escrito).

Bateria AGM de 100Ah

1 painel de 110W no tejadilho.

No chão, orientáveis, tenho 2 de 55W

Controlador MPPT de qualidade

O máximo de carga que eu vi foi no início de Fevereiro com 10,90A. Com a bateria a 90Ah
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Re: PAINÉIS SOLARES E SUA EFICIÊNCIA NA PRÁTICA

Mensagempor Kimzé » sábado mai 01, 2021 2:22 pm

Boa tarde Garrbel.

Não percebi o contexto da sua exposição.
Mas posso fazer um resumo dessa situação.
Penso que estão todos ligados em paralelo.
Se sim, os parâmetros de amperagem recebida nas baterias está correto.
Porque o controlador MPPT, só tem um melhor desempenho para potências superiores a 150w, por isso menciono antes, que para 150W pode aumentar a geração em 15% e a partir de 300w ou 400W pode chegar aos 25 a 30%.

Isto porque o MPPT precisa de mais tensão de entrada permanente, do que se for aproximada da carga da bateria. Porque quanto maior a diferença de tensão entre esses dois pontos, mais vai ter amperagem gerada.
Nesse seu caso em concreto você está a retirar a corrente máxima apenas dos painéis que estão no chão.
Os painéis de poucos Ws, por mais que marquem e deem 18v, ao haver carga a ser retirada eles baixam de imediato para próximo dos 13,3v .
Se esses painéis de 55W que coloca no chão e acompanha o movimento do sol, estivessem colocados no tejadilho (na horizontal), tinha muito menos amperagem gerada.
Em energia solar, todos os cálculos feitos na teoria, os resultados na prática não são tão lineares.
Não sei se era isso que queria expor?
Abraço.

Kimzé
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Re: PAINÉIS SOLARES E SUA EFICIÊNCIA NA PRÁTICA

Mensagempor Garrbel » sábado mai 01, 2021 4:56 pm

Boa tarde

Claro que era só para confirmar com a pratica a grande diferença, no inverno, dos paineis deitados ou orientados. Só isso.
AG
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Re: PAINÉIS SOLARES E SUA EFICIÊNCIA NA PRÁTICA

Mensagempor Kimzé » sábado mai 01, 2021 5:12 pm

Boa tarde Garrbel.
Ok, se eu puder ajudar em alguma coisa diga.
Não sei de tudo, muito longe disso, mas ajudo no que posso.
Abraço

Kimké
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Re: PAINÉIS SOLARES E SUA EFICIÊNCIA NA PRÁTICA

Mensagempor Tignoo » quarta mai 05, 2021 8:33 pm

Caro amigo Kimzé,

Excelente exposição. Gostaria apenas de acrescentar duas coisas.
A primeira é a seguinte: Creio que a partilha de conhecimentos e as opiniões que possamos dar nos fóruns são de uma importância extrema para dois grandes grupos de companheiros, a saber; i) os que percebem alguma "coisa" da "poda" e experienciam construir algo com os seus conhecimentos, partilhando essa conquista com os demais e ii) os que, mesmo não construindo nada por opção ou por outra qualquer razão, ficam a perceber como proceder.
A segunda tem a ver com acrescentar alguma informação ao já exposto quanto à exposição solar. Se já foi afirmado que os painéis estão fixos e na horizontal, o que diminui muito consideravelmente a captação da energia solar no decurso do ciclo "dia solar" temos ainda a considerar, e de que maneira, a informação do anexo que junto e se encontra em http://www.cidadesolar.pt/energiasolar.html que diz respeito à zona do País (Litoral/Interior/Sul/Norte) onde nos encontramos. Um alerta; O índice para os sistemas autónomos é obtido com os painéis virados a sul e com a inclinação igual à Latitude da sua localização.

Espero ter contribuído com algo mais e que possa ser útil. :?:

Boas viagens...
Tignoo - Sobreda
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Re: PAINÉIS SOLARES E SUA EFICIÊNCIA NA PRÁTICA

Mensagempor Kimzé » quarta mai 05, 2021 9:01 pm

Boa noite amigo Tignoo.

Como costumo dizer: não precisa agradecer, mas obrigado.
É claro que o amigo contribui sempre e para quem quiser pesquisar, vai ver que é útil.
Sempre que eu o puder ajudar, bem como os demais, tentarei dar o meu melhor.
O meu objetivo é terem muito mais, por muito menos €.

Abraço.
Kimzé.
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