Kanavalämmittimeen sähköä suoraan aurinkopaneeleista?

[Mikki]

Kun halvalla taas sai, niin jäi haaviin Veab:in melkein käyttämätön 160mm ja 600W kanavalämmitin. 1-vaihe 230V.

Mietinpä tuossa, että mikäs olisi halvin tapa tehdä "off-grid" aurinkopaneeliviritys, tuota lämmittämään. Eli siis tee-se-itse viritys haaveissa. Talon päätyyn saisi aamuaurinkoon seinälle pari paneelia helposti ja kun on PILP talossa, niin kaikki raitisilmaan saatu lämpö olisi kotiinpäin.

Tuloilma kuitenkin lämmitetään siihen 18C luokkaan ja hyvin harvoina aamupäivän tunteina ollaan vuodesta sen yläpuolella, joten raitisilman lämmitys kannattaisi käytännössä aina. Ja jos investoinnin jälkeen ilmaiseksi sen saisi tehtyä, niin mikäs siinä...

Katsoin että ainakin joissakin off-grid inverttereissä olisi mahdollisuus käyttää ilman akkuja laitteita. Mutta mitenköhän tuollainen kanavapatteri toimisi sellaisten kanssa?

 

[Arisoft]

Mietinpä tuossa, että mikäs olisi halvin tapa tehdä "off-grid" aurinkopaneeliviritys, tuota lämmittämään.

Laita paneeli suoraan kiinni lämmittimeen. Ei se mitään invertteriä tarvitse. Vastukset toimii tasavirrallakin. Muutaman paneelin voi laittaa sarjaan niin että jännite on maksimissaan 230V DC.

 

[mokin]

Laita paneeli suoraan kiinni lämmittimeen. Ei se mitään invertteriä tarvitse. Vastukset toimii tasavirrallakin. Muutaman paneelin voi laittaa sarjaan niin että jännite on maksimissaan 230V DC.

Ellen väärin muista niin jotain 2-3kw vastuksia on laitettua varaajiin ja suoraan aurinkopaneeliin kiinni. Sitä en tiedä miten nuo yleisesti toimivat (kun auringonvalo vaihtelee), mutta ilmeisesti lämmittää.

 

[tuna]

Raakaa raitisilmaako siis meinasit lämmittää? Tarvii kunnon suodatuksen ilmalle ettei vastukset käryttele pölyä ja muuta scheissea.

 

[Arisoft]

Kyllä lämmittää. Paneelin tuottokäyrä näyttää suunnilleen tällaiselta.

Valmistaja ilmoittaa paneelin Vmp (V) ja Imp (A) arvot, joiden mukaan tehoa voi sovittaa. Esim. käyttämilläni paneeleilla nuo luvut ovat 32,96V ja 8,83A. 600W yksivaiheinen lämmitin tarvitsee 230V 2,6A eli isohko paneeli pystyisi tuottamaan aivan liikaa virtaa vastukselle ja menisi hukkaan. Tarvittaisiin pienempiä paneeleita, joiden Imp on tuo 2,6A ja niitä sitten sarjaan niin monta että niiden Vmp yhteelaskettuna olisi likimain 230V. Silloin paneelit tuottaisi kirkkaalla auringonpaisteella lämmittimeen tuon 600W tehon.

 

[Mikki]

Raakaa raitisilmaako siis meinasit lämmittää? Tarvii kunnon suodatuksen ilmalle ettei vastukset käryttele pölyä ja muuta scheissea.

Joo kyllä karkea suodatus on ennen lämmitintä.

Mutta lienee kyllä tuo suoraan vastukseen kytkentä järkevin, kun halpaa viritystå haaveilee.

Kiitos @Arisoft kommenteista kanssa.

 

[pökö]

Eli siis tee-se-itse viritys haaveissa. Talon päätyyn saisi aamuaurinkoon seinälle pari paneelia helposti ja kun on PILP talossa, niin kaikki raitisilmaan saatu lämpö olisi kotiinpäin.

Kokeile ihmeessä.

 

[jmaja]

Valmistaja ilmoittaa paneelin Vmp (V) ja Imp (A) arvot, joiden mukaan tehoa voi sovittaa.

Valitettavan huonosti tuo vaan toimii vastuksen kanssa muuten kuin täydellä teholla. Jos säteily puolittuu, puolittuu virtakin, jolloin jännitekin puolittuu suoraan vastukseen kytkettäessä. Tällöin teho menee 1/4:aan, kun MPPT-säätimellä saisi lähes 1/2.

 

[Arisoft]

Valitettavan huonosti tuo vaan toimii vastuksen kanssa muuten kuin täydellä teholla. Jos säteily puolittuu, puolittuu virtakin, jolloin jännitekin puolittuu suoraan vastukseen kytkettäessä. Tällöin teho menee 1/4:aan, kun MPPT-säätimellä saisi lähes 1/2.

Niinpä, tosin asian voi korjata laittamalla liian isoja paneleita. Tuplakokoinen paneli lämmittää vielä täysillä, vaikka valomäärä vaihtelisi 50-100%. Jännite ei kuitenkaan nouse liikaa vaikka valomäärä kasvaisi, koska sillä on maksimijännite, jota se ei voi ylittää ja näin se estää virran kasvamisen vastuksen tehoa suuremmaksi. Veikkaan että isot panelit tulee silti halvemmaksi kuin pienet panelit plus invertteri.

Invertterin kanssa on muuten sama ongelma. Jos paneleista ei tule 600W niin se pysähtyy kun ei pysty pitämään jännitettä yllä. Tekninen ratkaisu olisi jännitettä nostava MPPT säädin tasavirralle. Varmasti halvempi kuin invertteri jos sellaisia saisi jostain.

Itse asiassa jos laitetta ei löydy mistään valmiina niin sellaisen voisi rakentaa itsekin. Voisi olla ihan mielenkiintoinen projekti. Siihen tulisi suodatuskondensaattori, hakkurikytkin säätimineen ja ehkä muuntaja ulostuloon. Ulos se tuottaisi jännitepulsseja, jotka sopii oikein hyvin vastuksen lämmittämiseen. Vähän kuin halpa kanttiaalto UPS laite mutta vielä kamalampi kun sen ei tarvitse muistuttaa verkkojännitettä.

 

[Mikki]

Tässä taitaisi olla sellainen laitos mikä pystyisi nostamaan jännitettä aika mukavasti isompien paneelien jännitealueelta:

72V to 220V DC/DC converter, 800W • DWE

The DY800-DD220-74 is a 220V converter of 800W. The converter can convert 72V to 220V DC and supply a DC current of 3,6A.

www.dwe-oss.eu

Mutta alkaa jo hintaa tulemaan. Mutta tällä voisi varmaan laittaa pari isompaa paneelia kiinni sarjassa.

 

[kotte]

Valitettavan huonosti tuo vaan toimii vastuksen kanssa muuten kuin täydellä teholla. Jos säteily puolittuu, puolittuu virtakin, jolloin jännitekin puolittuu suoraan vastukseen kytkettäessä. Tällöin teho menee 1/4:aan, kun MPPT-säätimellä saisi lähes 1/2.

Tuo on periaatteessa helposti korjattavissa melko halvalla kytkennällä: Paneeleiden rinnalle suodatuskondensaattori (lienee parempi johtaa paneeleilta tuleva virta tuolle diodin kautta varmuuden vuoksi) ja sitten vastukselle menevään johtoon transistorikatkoja, jota ohjataa niin, että kondensaattorin jännite pysyy paneeleiden kannalta lähellä optimia. Tuo ei ole aivan MPPT, mutta melko lähellä kuitenkin käytännössä.

 

[BBF]

Tollanen kanavalämmitin tarvitsee varmaan sen 230VAC toimiakseen koska sisältää jonkun säätimen. Sen voisi tehdä esim. 2-3x400W paneeli, MPPT akkulataaja, akku ja vaikka 800W 12/230V invertteri. Joku 7-800€ taitaisi maksaa. MPPT laturi lienee kallein osa. Taloudellisesti kannattavaa? Tuskin.

 

[Mikki]

Tollanen kanavalämmitin tarvitsee varmaan sen 230VAC toimiakseen koska sisältää jonkun säätimen. Sen voisi tehdä esim. 2-3x400W paneeli, MPPT akkulataaja, akku ja vaikka 800W 12/230V invertteri. Joku 7-800€ taitaisi maksaa. MPPT laturi lienee kallein osa. Taloudellisesti kannattavaa? Tuskin.

Se säädin olisi ohitettavissa kyllä jos DC:tä käyttäisi ja suoraan vastukseen kytkisi.

Kaupallinen kannattavuus harrastuksissa on aina vähän niin ja näin. Mutta periaatetasolla kyllähän tuo on PILP talouden kipupiste, että raitisilmaa lämmitetään käytännössä 300pv vuodesta. Maapiirllä jo nousee lämpötila pakkasilla ihan hyvin, mutta kanavapatterilla saisi välikausille myös tehoa.

Jos oikeasti kunnon paketin saisi 800 eurolla, niin eikai se mahdotonta olisi, että 80 euron edestä vuodessa saisi ilmaista lämpöä ja näin TMA 10 vuotta?

 

[BBF]

Jos oikeasti kunnon paketin saisi 800 eurolla, niin eikai se mahdotonta olisi, että 80 euron edestä vuodessa saisi ilmaista lämpöä ja näin TMA 10 vuotta?

Kyllä kai alkaa saamaan kun paneelit on halventunu niin paljon. Jos vielä noita rojuja sattuu olemaan nurkissa niin saa halvemmallakin.

 

[Arisoft]

MPPT laturi lienee kallein osa. Taloudellisesti kannattavaa? Tuskin.

@kotte tarjosi tuossa juuri hyvin edullista MTTP kytkentää. Kun kuorma on resistiivinen niin säädinkin on varsin simppeli toteuttaa eikä maksa juuri mitään. Jos yksi paneeli tuottaa 33 volttia huipputeholla niin tarvittaisiin seitsemän 85W paneelia sarjaan ja perään tuollainen katkoja. Paneelit rajoittaa itse huippujännitteen ja katkojan tehtäväksi tulee pelkästään optimin säilyttäminen osateholla.

 

[Jule]

Millainen tuon @Mikki :n kanavalämmittimen todellinen rakenne on? Mä olen joskus törmännyt kanavalämmittimeen jossa oli useampi pienijännitteinen vastus sarjassa.

 

[Mikki]

Millainen tuon @Mikki :n kanavalämmittimen todellinen rakenne on? Mä olen joskus törmännyt kanavalämmittimeen jossa oli useampi pienijännitteinen vastus sarjassa.

Yksi vastus tuossa on vain. Sain sen verran jo tehtyä että laitos on kanavassa kiinni.

Tamusin tuohon pistokkeen niin voisi piruuttaan kokeilla vaikka pörssiohjauksella Shelly Plus Plug S kanssa.

Edelleen on kyllä hakusessa miten paneelit suoraan tuohon kiinni. Pitää olla kyllä 230AC ylilämpösuojan elektroniikan takia ainakin.

Jos tämän jotenkin saisi rakennettua niin tästä voisi olla iloa märkätilojen lattialämmitykseen kesälläkin, kun SAM41 kautta saa osan ajettua lattiaan.

 

[kotte]

Pitää olla kyllä 230AC ylilämpösuojan elektroniikan takia ainakin.

Myös pulssitettu tasavirta luultavasti kävisi kärkien suojaamiseen, tuskinpa ylilämpösuojassa elektroniikkaa onkaan, vaan kyse on tavanomaisesta mekaanisesta ylilämpösuojasta? Olennaistahan on, että sähkövastus pystyy kaikissa tilanteissa käyttämään paneeleiden tarjoaman tehon (eli kanavalämmittimen teho on ainakin jonkin verran suurempi kuin paneeleiden maksimituotto).

 

[Jule]

Yleensä kyllä tuon tyyppisissä laitteissa ylilämpösuoat ovat mekaanisia, ja toimivat vaikka sen suojan laukaisisi virrattomana jokin täysin ylkopuolinen lämmönlähde, mutta eihän niitä ylilämpösuojan kärkiä tosiaan DC:lle ole yleensä speksattu.

Tuollainen lämpövastus toimii itsessään kyllä DC:llä ihan hienosti, ja yksinkertaisin ratkaisu olisi vaan laittaa paneeleja sarjaan niin paljon että jänite on tuolla reilussa 200V, mutta eihän tuossa järkeä ole, noin pienellä vastuksella, paneelien teho kasvaa väkisinkin reilusti isommaksi.

Harrasteenahan sinne voisi laittaa esim 2x400W paneelit rinnan ja jonkun tän tyyppisen buusterin:

26.17€ 44% OFF|1000w DC 12V 24v to AC 110v 220v 380v high frequency Power Inverter Board Car Converter| | - AliExpress

Smarter Shopping, Better Living! Aliexpress.com

aliexpress.com

En nyt jaksa etsiä jotain jossa ihan spekseissä sanottaisiin että input jännite olisi hieman laajempi

 

[Mikki]

Tässå on kohtalainen input alue:

Victron Phoenix 48V 800VA VE.Direct invertteri | AkkuA Joensuu

Näennäisteho: 800W Hetkellinen tehonkesto 1500W Jatkuva teho: 650W / 25°C, 560W / 40° Jännitealue: 36,8 - 62,0V Hyötysuhde: 90% Omakulutus: 7W ...

akkua.fi

Mutta paneelit sitten tuon mukaan.

 

[Jule]

Tässå on kohtalainen input alue:

Victron Phoenix 48V 800VA VE.Direct invertteri | AkkuA Joensuu

Näennäisteho: 800W Hetkellinen tehonkesto 1500W Jatkuva teho: 650W / 25°C, 560W / 40° Jännitealue: 36,8 - 62,0V Hyötysuhde: 90% Omakulutus: 7W ...

akkua.fi

Mutta paneelit sitten tuon mukaan.

Tuosta on myös 24v versio joka on pari kymppiä halvempi, mutta tuon hintaluokan laitetta ei ainakaan mun budjetti kestä ihan pelkästään harrasteen vuoksi kokeilla josko toimisi.

Ongelmahan noissa on että miten nuo osaavat omin nokkineen lähteä päälle kun paneelista alkaa tulla tehoa.. Paremmat laitteet todennäköisesti menevät vikatilaan ja kieltäytyvät käynnistymästä kun luulevat että on huono kontakti tai susipaska akku.

 

[jmaja]

Pitää olla kyllä 230AC

Toi on kyllä aika mahdoton yhtälö. Vastushan ottaa sen 600 W 230 V. Jos paneelistosta ei irtoa 600 W, jännite laskee ellei uupuvaa tehoa oteta verkosta akusta tms. Vastuksen ottama teho riippuu jännitteen toisesta potenssista eli 1/4 teholla jännite puolittuu.

Ei tuohon ole oikein järkevää ratkaisua, jos oikeasti vaatii 230 V toimiakseen. Eli pitää modata. Tietysti myös se 230 V tuottava invertteri voi hermostua, jos ei teho riittää jännitteen nostamiseksi tuonne 230 V paikkeille.

 

[kotte]

Turha edes kuvitella ratkaisevansa esillä olevaa probleema tavanomaisen 12V ... 48V:n offline-invertterin avulla ilman lisäkytkentöjä. Ongelmanahan on, että paneeleiden tuottama teho heittelee jatkuvasti ja niitä pitäisi kuormittaa jatkuvasti niin, että jännite pysyy suunnilleen tasaisena (so. lähellä paneelin optimikuormituksen jännitettä).

Ratkaisu on sinällään yksinkertainen, eli tarvitaan paneeleiden ja MPPT-säätimen kaltainen kondensaattoripuskuri, jota (rinnakkain tai sarjaan kytketyt) paneelit lataavat jännitteellä n. 30V + jotakin ja ylöspäin tämän monikertoina (sarjaan kytkettyjen paneeleiden määrä). Invertterin lähtöä pitää sitten ohjata puolijohdereleellä (nollapistekytkentä) tai vaihekulmasäätimellä ja rakentaa välille ohjain, joka säätelee tehoa riittävän nopeasti ylös tai alas niin, että invertterin syöttöpuskurin jännite pysyy lähellä tavoitetasoa.

Periaatteessa tuohon alkupäähän voisi myös ajatella akkujen lataukseen tarkoitettua MPPT-säädintäkin, mutta joka tapauksessa ohjauksen täytyy perustua invertterin syöttpuskurin jännitteeseen. MPPT-säädin kuitenkin tekisi mahdolliseksi pitäytyä standardeihin akkujännitteisiin kuten 24V (lataus n. 28V) tai 48V (lataus n. 56V).

Tietenkin on yksinkertaisempia ja halvempiakin konsteja, eli pulssikatkojat tyyliin vauhtipyöräkela/muuntaja ja fetin kaltainen puolijohdeventtiili (mihin jo aikaisemmin epäsuorasti viittasinkin).