Div funderingar sol/vind etc

[mohsart]

Planen var solpaneler, ca 100W och 200Ah batteripark 12V för el i en bod (lampor, värme/frysvakt, verktyg/maskiner etc)
Värmen beroende på effekttillgång och ev kompletterad med luftsol.
T.ex. cirkelsågen antingen väldigt sporadiskt utnyttjad eller efter utbyggnad av effekten...

Helst vill jag kunna bygga ut systemet rätt mycket för att kunna supporta en ny, större byggnad (om/när den byggs) i stället utan att behöva "starta om".

- Om jag kompletterar med 300W vindkraft och ställer snurran 10 m från batterierna, blir det då problem med kabeltjockleken/vilken dimension gäller? Bör jag satsa på 24V?
- Samma fråga med 600W och 1000W vindkraft?
- Hur tätt kan/får man ställa vindsnurror? (inte aktuellt med mer än en, men man vet ju aldrig)
- Var kan man köpa 24V-batterier? (Hittar inte)
- Bör de vara AGM? (Oavsett 12/24V)
- Kan jag koppla in en 12/230V / 24/230V-omformare utan behörighet? Det blir ju ingen fast installation.
- Vid komplettering så att laddströmmen kliver över nuvarande regulatorns gräns på 10A, kan jag då komplettera med en regulator till (som bägge kopplas till samma batteripack) eller måste regulatorn bytas ut?

Jag är lite inne på 12V för sol och 24V för vind à la http://24volt.eu/el_dubblasystem.php

https://www.fyndfirman.se/spanningsomvandlare-2000w-4000w verkar väldigt prisvärd.
- Finns det billiga 24V/230V-omformare?
- Är det helt dumt att tanka 230V ur 12V-systemet vid dubbla system?

- Om jag i framtiden vill gå över till 230V och kanske t.o.m. sälja överskottet, går det då att bygga ut till att funka så eller krävs det helt nya grejer?

/Mats

[torbjorn]

Några svar:
Beträffande kabeldimension så finns det flera saker  att tänka på. Spänningsfall, uppvärmning genom normal belastningsström, och uppvärmning vid en kortslutning.
300 W vid 12 V innebär ju 25 A. Med tanke på uppvärmning av ledningarna så bör man då ha minst 6 mm².  Låt oss räkna ut vad det ger för spänningsfall: Vindelverket står 10 m från batterierna, masten är säkert också ett antal meter hög och ledningarna kan inte dras riktigt raka vägen genom luften, så låt oss säga 2 x 20 = 40 m. En 1 m lång kopparledning med arean 1 mm² har som bekant resistansen 0,0175 ohm. I detta fall får vi alltså 0,0175*40/6 = 0,117 ohm. Vid 25 A blir då spänningsfallet 25*0,117=2,92 V, vilket definitivt är i högsta laget (24 % av systemspänningen). Det är nog bäst att gå upp till 24 V (då halveras ju strömmen, och tack vare att spänningen fördubblas så spelar resistansen en fjärdedel så stor roll), eller att gå upp till åtminstone 25 mm² kabel.
För 600 resp 1000 W kan du räkna med 2 resp 3 gånger så stor kabelarea som för 300 W vid samma spänning.

Så vitt jag vet finns det en tumregel för stora vindkraftverk att de inte bör ställas närmare varandra än 5 gånger rotordiametern.

24 V batterier finns inte, man seriekopplar 6 eller 12 V-enheter efter behov.

Börja med att fundera på vilken batteriprincip du ska tillämpa (bly, nickel eller litium), och när du har bestämt detta kan du titta på vilken variant av batteri med samma slags kemi du bör använda. Det är ju mycket en fråga om aktuella dagspriser för olika batterityper, om man räknar med att sköta anläggningen så bra att man har glädje av ett dyrt batteri med lång livslängd eller om det ändå finns risk att batterierna vanvårdas så de får kort livslängd hur dyra de än var från början.

Om det behövs behörighet eller inte för att göra installationen beror inte på spänningen, utan det beror på om tillgänglig effekt/energi kan räcka till för att ställa till skada. En 12 V-anläggning kan mycket väl kräva behörighet redan den.

Beträffande regulatorfrågor så beror det helt och hållet på hur din nuvarande regulator är konstruerad. Många små vindkraftverk sköter ju spänningsregleringen själva under förutsättning att man kopplar in ett batteri av den typ vindkraftverket är avsett för och att ingen annan regulator i systemet motverkar den inbyggda regulatorns funktion. Där bör du läsa på noga i dokumentation för både din nuvarande regulator och det tilltänkta vindkraftverket, fråga leverantörer, eventuellt göra egna prov eller studera utrustningarnas konstruktion för att dra slutsatser om hur de kan tänkas bete sig.

Beträffande växelriktare så bör du ta en funderare på om du ska välja en typ som ger trappstegsspänning (kallas av någon anledning "modifierad sinus" i den branschen) eller riktig sinusspänning. Trappstegsväxelriktarna är billigare, enklare, driftsäkrare och kan ha något bättre verkningsgrad, men det är större chans att känslig 230 V-utrustning fungerar bra på ström från en sinusväxelriktare.
Räkna med att billiga växelriktare kräver en del tillsyn och reparationer, det kan t ex vara frågan om elektrolytkondensatorer som måste bytas med något års mellanrum. Ofta är konstruktionerna rätt tvivelaktiga ur bl a elsäkerhetssynpunkt, och det är vanligt att de sprider kraftiga radiostörningar omkring sig.
Tänk på att en klen växelriktare ofta inte klarar av elverktyg och annan utrustning som drar stor startström, chansen är större att det fungerar om elverktygen är utrustade med mjukstart.

[mohsart]

Tackar. Det är en del att fundera över...

Vad sägs om att konvertera 12V till 48V vid snurran och sedan tillbaka till 12V vid batterierna?
http://www.ebay.com/itm/NEW-High-Quality-DC-DC-Step-up-Converter-500-Watt-Input-12V-Output-48V-10-Amp-/251076834291?pt=US_Power_Inverters_&hash=item3a755873f3


/Mats

[vindensbonig]

Tackar. Det är en del att fundera över...

Vad sägs om att konvertera 12V till 48V vid snurran och sedan tillbaka till 12V vid batterierna?
http://www.ebay.com/itm/NEW-High-Quality-DC-DC-Step-up-Converter-500-Watt-Input-12V-Output-48V-10-Amp-/251076834291?pt=US_Power_Inverters_&hash=item3a755873f3


/Mats

Är inte det att gå över ån efter vatten  att göra så  eller har ja bara miss förstått?

[mohsart]

Det kanske det är, jag är nybörjare på det här.
Jag tänkte att klenare kabel kunde användas med mindre förluster...

/Mats

[vindensbonig]

Det är det samma tänkte bara på effekt förluster först upp sen ner hitan å ditan och en massa dyra grejer där i mellan . Men du får snart svar av någon som kan  .

[torbjorn]

Tackar. Det är en del att fundera över...

Vad sägs om att konvertera 12V till 48V vid snurran och sedan tillbaka till 12V vid batterierna?
http://www.ebay.com/itm/NEW-High-Quality-DC-DC-Step-up-Converter-500-Watt-Input-12V-Output-48V-10-Amp-/251076834291?pt=US_Power_Inverters_&hash=item3a755873f3


/Mats

I så fall är det bättre att använda en generator som lämnar högre spänning. Och för den delen att arbeta med flera seriekopplade 12 V batterier så kan man köra med 48 v i den änden också. Man kan ju tänka sig ett mittpunktsjordat 48 V-system där man använder 24 V-utrustning för belysning och andra mindre förbrukare, och kopplar in de sakerna mellan endera ytterledaren och jord.

[mohsart]

Nu tänkte jag mig 24Volts vindkraftverk som iofs finns även som 24V för 300W men bara 12V för 600W.
Vid batterisidan känns 12V lättare pga att det verkar finnas mest och billigast utrustning för 12V.

Men kanske ett annat vindkraftverk som ger 48V (förlag?) till 4 batterier och en omformare till 230V från dem och en 48/12V omvandlare till solcellssystemet med 1-2 batterier varifrån lampor etc drivs.

/Mats

[fishyerik]

Omformningarna kostar alltid, i investering och förluster - de ska hållas till ett minimum.

Jag är personligen inte så övertygad av att man är så hjälpt av att plocka upp spänningen från ett vindkraftverk på några hundra watt med 10 meters avstånd, om man sen ska gå ner i spänning när man kommer fram. Saken med vindkraftverk, särskilt de små, är att de väldigt sällan levererar märkeffekten. Ur förlustsynvinkel så drar antagligen omformarna totalt sett mer än vad de sparar de där timmarna varje år som vindkraftverket kommer nära sin maxeffekt. 

Det bästa är naturligtvis att höja spänningen hela vägen från generator till förbrukare. Alternativt lägga pengarna på grövre ledningar, det minskar förlusterna oavsett effekt.

Jo visst, systemet kan byggas ut när du behöver mer, de väsentliga delarna kan du använda igen om du bygger om systemet.

Vad gäller värme är det väldigt dyrt att värma med solceller eller vindkraft,  allt beror ju på hur mycket värme du ska ha, att hålla boden varm på vintern är inte rimligt, att värma upp boden samtidigt som du hämtar en massa kraft till maskiner är inte särskilt bra för en batteribank i rimlig prisklass. 200Ah 12V är bara 2,4 kWh. Är det kallt och blåser dåligt är batteriet tömt på något dygn om du ska hålla dig över nollan i boden. Sol/luft-värmepaneler funkar bra soliga dagar. 

Bara för att sätta lite perspektiv, 300W är vad 10st värmeljus levererar i 4 timmar, (1,2kWh)  kostnad för 10st värmeljus på IKEA ~2:- och det behövs ganska gynnsamma förhållanden för att få ut det på ett dygn ur en 300W vindsnurra och 100W solcellspaneler på vintern. Jag vill inte påstå att värmeljus är någon bra lösning, men om det skulle röra sig om 30 dagar om året som man behöver den mängden värme rör det sig alltså om en kostnad på 60:- per år för att motsvara 100W solcellspanel, 300W vindkraft och ett batteripaket på 2,4kWh.

Är det en vattentank du vill skydda från att frysa går det alldeles utmärkt om du isolerar den riktigt ordentligt.