24v Off grid systeem vakantie huisje werkt niet meer.

[bramboterham]

Ik heb enkele jaren terug via marktplaats een vlonder met hierop een off-grid systeem om een webcam van stroom te voorzien in een natuur reservaat gekocht, bestaande uit
- 6 panelen (voor zover ik me kan herinneren 175wp elk, ga ik spoedig controleren)
- 2x 20ampere MPPT chargers (Phocos mppt 100/20)
- battery watch van Mastervolt
- 6x 4v 546ah in serie geschakelde accu's. (24v systeem)
- 24v--> 12v DC DC converter van Mastervolt. (staat verkeerd om in het plaatje excuses)
- het nodige schakelmateriaal. (zie tekening deze is in 2009 gemaakt)
https://1drv.ms/f/s!Amet2rCVuacvr0IUHcoEmBQ-KKV3

Dit is uiteindelijk allemaal in een zomerhuisje gemonteerd om stroom te voorzien aan wat 12v verlichting, een autoradio en een koelkastje (a++) tafel model dat zit aangesloten op een 1000w pure sine omvormer naar 230v. Hiermee was ons doel van "Duurzaam koud bier met een muziekje" (voornamelijk zonder gasflessen te zeulen) en de telefoon laden vervuld.

Bij installatie bleek een van de twee MPPT units niet te werken, deze is vervangen door een Mastervolt charge controller die nu recent letterlijk is gesmolten na een jaar of 2 geen omkijken gehad te hebben naar het systeem, op het af en toe aftoppen van het accuwater na.
Achteraf gezien ben ik gaan twijfelen aan de keus om twee niet op elkaar afgestemde apparaten, mppt en pwm in een systeem te zetten. Ik denk dat we van geluk mogen spreken dat het huis niet in de fik stond..
De mastervolt pwm unit was echter een cadeau geweest wat er als tijdelijke oplossing in was gehangen.. Ik weet er eigenlijk niet veel meer vanaf dan een basis kennis van elektronica en het functioneren van het systeem.

De huidige stand van zaken

Op het moment is de load afgeschakeld door de battery watch, de enkele MPPT laad niet hard genoeg blijkbaar. Ik ga vanmiddag de schade verder inventariseren met een multimeter, kijken of alles functioneert voor zover ik dat begrijp. T.o.v. de beginsituatie is er dus nog maar de helft aan panelen die het systeem momenteel voeden, aangezien er nu geen laadregelaar op de "eerste drie" panelen zit. Hierdoor is het lijkt me ook niet gek dat de inverter af slaat, al zou de koelkast niet veel moeten gebruiken.

Wat ik zou willen weten

- Wat zijn nu handige stappen om te zetten,
- Spanning zonder load van elk paneel meten om te kijken of ze goed functioneren?
- Kan ik de accu testen, ik heb nergens kunnen vinden hoe je weet of dit niet het euvel is.?
- Kan ik PWM met MPPT combineren? moet ik diep in de buidel tasten voor een soortgelijke MPPT, of vervang ik alles met PWM omdat er toch waarschijnlijk behoorlijke overproductie is met enkel een koelkast als load.

Alvast bedankt!
Groet, Bram

[MeTooPV]

Eerst wat er goed is:
Een 24V systeem is echt veel beter dan een 12V systeem, dat zou ik zo houden.

Ik zie 2 dingen die anders kunnen:
- 1 laadregelaar voor de accu's die alle panelen en accu's bedient
- Koelen is echt een hoge vermogensvraag. Vind het knap dat het systeem met 1050 Wp heeft gewerkt. Neem een 24V compressor koelkast, zonder omvormer er tussen.

[base_]

Heb je niet een volledig schema?
Die battery watch met daarachter een 24/12V PWM converter zou prima moeten kunnen i.i.g.,maar ik kan zo niet zien hoe e.e.a. aangesloten is. Ook een beetje jammer van het verlies door de conversie en de extra hitte daardoor. Die MPTT's kan je tot 16 parallel gebruiken dus daar is niks mis mee lijkt me (@MeTooPV : waarom nog een aparte laadregelaar?). Wat betreft max. verbruik koelkast: dat staat er toch op?

[bramboterham]

Ik heb uiteindelijk besloten om een enkele MPPT 100/50 te kopen van Victron, hier zitten nu alle panelen op, twee sets van 3 panelen in parallel in serie geschakeld voor ~80-90v van de panelen. hiermee zit alles in een pakket, bedankt voor de tip @MeTooPV .
Qua koeling is me verteld dat met 98% efficiency van de MPPT lader dat dit geen probleem moet zijn, 2% van 1050 is +-25w, wat goed kan worden afgevoerd door de koelribben van dit apparaat lijkt me. Het lijkt me dat we nu met 1050wp met 550ah/24v zat power moeten hebben om wat te verliezen in omzettingen. eigenlijk is het een veel te zwaar systeem voor onze behoefte heb ik het idee.

de accu wordt direct geladen door de MPPT, aan de verbruik kant zit een battery watch, met daarachter een omvormer op 24v en een 24->12v DC-DC converter voor de autoradio en verlichting (van het vorige solar systeem, veel kleiner op 12v)

Mijn vraag is nu eigenlijk, hoe meet ik of de accu nog goed zijn? Met een voltmeter erop een flinke belasting aanzetten en kijken hoe het terug loopt?

[fvdberg]

ik heb een vergelijkbare opzet op de boot,

alleen ik heb geen zonnepanelen meer, maar walstroom.

Accu Pakket: 2x 110 Ah Lood-Calcium Parallel (12V)
Als omvormer/lader/ ac omschakelautomaat heb ik een Volt Polska SinusPRO 800 Va ( Zuivere sinus,bij een power factor van 0.8 480 watt continu)
Koelkast: Ikea Tillreda 44L compressor koelkast op 230v

De koelkast werkte niet zonder modificaties. de startstroom is enorm hoog. en daar moest nog iets aan gebeuren.

Ik heb in het ac voedingstraject van de koelkast een TI STIL04-T5 AC inrush current limiter opgenomen, en ook vanaf het accu pakket is nu het bier koud. Ik heb deze in een stopcontact doorvoer met schakelaar gezet.

die koelkast trekt per dag een kleine 40 A uit de accubank.daar is het sluipverbruik van de omvormer meegenomen 3 dagen en er moet walstroom gezocht worden. Op 1050 Wp moet een koelkast probleemloos kunnen draaien. die benodigde 40 A haal je uit een 200 Wp ook

[ Voor 21% gewijzigd door fvdberg op 28-06-2017 23:45 ]

[bramboterham]

Bij het opstarten van de koelkast is er een piek van 6-10x het nominaal vermogen van de koelkast, dit komt door het inschakelen van de pomp. Het was ons aangeraden om hiervoor voor ons 90w koelkastje minimaal een 1000w omvormer, zuivere sinus te nemen, dit werkt zonder problemen. Misschien zou een inrush het minder belastend maken, zal ik ook is naar kijken, Dank!

[fvdberg]

Is dit trouwens geen optie voor je? http://voltpolska.pl/en/52-sinus-pro-w-bez-regulatora

Je hoeft geen netstroom aan te sluiten. Ik ben met dat bedrijf bezig om leverancier te worden, en kan nu al zeggen dat de prijs heel erg concurerend is.

(voor de prijs van 3 a 4 van deze koop je een victron/mastervolt met dezelfde specs)

[ Voor 45% gewijzigd door fvdberg op 28-06-2017 23:40 ]

[Speedy-Andre]

bramboterham schreef op woensdag 28 juni 2017 @ 23:15:

Mijn vraag is nu eigenlijk, hoe meet ik of de accu nog goed zijn? Met een voltmeter erop een flinke belasting aanzetten en kijken hoe het terug loopt?

Dat kan, het is Ah wat je wil weten dus kijk hoe lang de nominale spanning op peil blijft.
De belasting moet wel bekend en het liefst constant zijn zoals met een gloeilamp het geval is.

[fvdberg]

overigens denk ik dat het smelten van de MPPT''s komt omdat er geen dummy load is waar je het te veel aan opgewekte energie in kan dumpen.

Je hebt feitelijk te veel panelen liggen tov het verbruik, en als accu''s tjokvol zitten, en de MPPT''s af schakelen kan de energie nergens heen... dan wordt het warmte.

[ Voor 10% gewijzigd door fvdberg op 28-06-2017 23:48 ]

[bramboterham]

Schakelt de lader niet af als de accu vol zit? Lijkt me niet dat alle overschot wordt "afgefakkeld" in een weerstand toch? Ik zou het eerlijk gezegd niet weten, ik studeer volgend jaar af als werktuigbouwkundige, maar het electrical engineer ben ik niet, dit soort aspecten zijn voor mij een raadsel..

Ik heb een module besteld waarmee ik de opbrengst van de panelen kan zien, ik zal is kijken naar iets van een fontein oid om een load op het systeem te zetten, kan vast geen kwaad inderdaad

[ Voor 24% gewijzigd door bramboterham op 28-06-2017 23:59 . Reden: toevoeging fontein ]

[fvdberg]

ik heb ook geen idee. ken de regelaar in kwestie niet, maar heb zelf op zomerdagen wel rook uit victron pwm laders zien komen bij een volle accu en te veel zon.

[bramboterham]

De nieuwe lader is een MPPT, maar ik denk dat ik anders Victron is een mailtje stuur. Het huisje is van hout en is zo weg als er meer hitte vrij komt ben ik bang. misschien toch maar een nieuw project verzinnen voor het overschot.

[Speedy-Andre]

De accuspanning kan aardig door stijgen, maar het stopt een keer.
Bij een defecte accu stopt het soms niet en dan kan de lader idd de energie niet kwijt.
Overigens betekent de volle zon erop ook dat de omgevingstemperatuur stijgt en je minder goed kan koelen.
De afgesloten kast lijkt me ook een goede reden dat alles erin te warm wordt.
Dat afdakje laat licht door en zal de kast verder opwarmen, misschien moet je daar naar eens kijken.
Bij omvormers op 230V past men soms extra koeling toe met ventilators die vanaf een bepaalde temperatuur gaan draaien.

[Proton_]

bramboterham schreef op woensdag 28 juni 2017 @ 23:15:
Ik heb uiteindelijk besloten om een enkele MPPT 100/50 te kopen van Victron, hier zitten nu alle panelen op, twee sets van 3 panelen in parallel in serie geschakeld voor ~80-90v van de panelen.

Je Voc wordt dan >100V.
3x2 is beter dan 2x3.

[base_]

fvdberg schreef op woensdag 28 juni 2017 @ 23:47:
overigens denk ik dat het smelten van de MPPT''s komt omdat er geen dummy load is waar je het te veel aan opgewekte energie in kan dumpen.

Dat is dan wel zeer slecht zeg... Op het moment dat er geen verbruik is dan kan die MPPT gewoon ophouden met stroom trekken uit de panelen en komt de energie simpelweg niet meer binnen. Bij welke uitgangsspanning die MPPT dat doet is een ander verhaal, ik mag hopen dat die spanning een zinnige waarde heeft

[fvdberg]

Klopt. Normaal gesproken zal de mppt moeten stoppen. Maar dat is bij de meeste mppt regelaars een soort buck step up regeling. De step down die daar achter zit wordt afgekoppelt want dat is de feitelijke acculader. en theoretisch gezien is het daar mee klaar. Maar toch zal die step up regeling warm worden. Elke ringkerntrafo hoe klein ook heeft een intern verlies door overspraak en wordt warm. Ook hebben de fets in dat deel een maximum voltage en zullen warmte afgeven vanwege het schakelen wat ze toch blijven doen.

In de zomer kan die warmte een probleem zijn.

In de praktijk vraag ik me echt af of ze die panelen wel van de step up mppt af koppelen. Op pwm laders gebeurt het in de praktijk niet. Ook niet bij die chinese import dingen met een victron sticker. Ja sorry mijn merk is het niet op solar gebied. Liever steca.

[ Voor 31% gewijzigd door fvdberg op 29-06-2017 15:21 ]

[Proton_]

@fvdberg Dit is voor het eerst dat ik hoor dat een MPPT regelaar bij stroom=0 oververhit.
De paneelspanning is hoger dan de accuspanning, dus vanwaar step up?
Ringkerntrafo??
Verlies door overspraak?
Je roept een hoop termen die hier helemaal niets mee te maken hebben.
Iets met klok en klepel...

Afgezien daarvan is goede ventilatie en het koel houden van vermogenselectronica natuurlijk een goed idee.

[fvdberg]

Proton,

Een MPPT geeft een hoger rendement omdat het voltage vanaf de panelen geboost wordt als de paneel spanning onder de laadspanning zakt. een PWM doet dit niet, en als de belasting 24 volt is, en de panelen onder de 24 volt komen wordt er niet geladen. Hier zit o.a. het rendements verschil.

Een MPPT regelaar waar geen ringkerntrafo (de grote exemplaren) of spoel (bij kleinere exemplaren tot 30A) kan nooit en vind je alleen bij dubieuze chinese meuk.

En elke spoel heeft verlies door inductie. verlies door inductie wordt hitte

Elke MPPT regelaar heeft een spoel. zonder spoel werkt de mppt functie niet.

En als je me niet geloofd dat die dingen kunnen over verhitten bij load = 0, ik kan wel even in het ronde archief met spare parts zoeken of er nog 1 in ligt. er zouden er nog 2 in moeten liggen.

[ Voor 20% gewijzigd door fvdberg op 29-06-2017 19:28 ]

[Proton_]

Bij I=0 heb je Voc van je panelen, dat zou een probleem kunnen zijn als ze niet goed gedimensioneerd zijn.
3 panelen in serie kunnen best over de 100V geven.
Als de ingangselco dan faalt zal dat vuurwerk geven.
En natuurlijk zit er een (ringkern)spoel in een buck converter
Een (ringkern) trafo lijkt me nog steeds sterk, dat is niet nodig en helpt het rendement om zeep.
Een schema of foto maakt een boel duidelijk denk ik.
Uit de manual van een erg vergelijkbare MPPT lader:

Min. solar input voltage Vmp: 18/34 V

Bij Victron:

1b) De controller start pas als de PV-spanning Vaccu + 5V overschrijdt. Daarna bedraagt de minimale PV-spanning Vaccu + 1V

Klinkt niet als een boost converter, wel?

[fvdberg]

Vaccu+5V is raar en klinkt meer als PWM het accu voltage hoort niets te maken te hebben met het paneel voltage

een boost converter heeft minimaal een X voltage nodig. een genasun gvb -8 gaat boosten vanaf 5 volt paneelvoltage.

Een steca solarix MPPT 1010 laad vanaf het moment dar de panelen hetzelfde aantal volts hebben als de accu. Dit hebben ze in de praktijk al snel. oftewel liever een steca als een victron geloof dat ik al eerder iets over victron en solar heb gezegd.

de Steca is flink goedkoper en beter verkrijgbaar maar de genasun is wel een hele goede

[ Voor 5% gewijzigd door fvdberg op 29-06-2017 22:08 ]

[Proton_]

@bramboterham heb je een datasheet of type van je panelen? Dan kunnen we eenvoudig nagaan of de panelen niet gewoon teveel spanning (onbelast) geven en of je de panelen anders aan moet sluiten.
80 volt belast maakt het aannemelijk dat je onbelast over de 100V gaat.
Ik vermoed dat ze nu in 2 strings van 3 zijn aangesloten, daar maak je dan beter 3 strings van 2 van.

@fvdberg wel of niet boosten heeft weinig met een MPPT te maken. Zoals je zelf al aangeeft is het een vrij zinloze feature omdat de paneelspanning bij een beetje licht al boven de accuspanning zit.

[fvdberg]

Ik zeg niet dat het zinloos is. Vooral in de winterperiode en schemer maakt dat net het verschil. Alleen in dit geval praat je echt over een onwijze bak panelen en relatief kleine gebruikers tov de panelen

[ Voor 35% gewijzigd door fvdberg op 30-06-2017 19:28 ]

[Proton_]

In de winterperiode is de paneelspanning hoger dan 's zomers.
Er is weinig afhankelijkheid tussen Vmpp en instraling, kijk maar in de datasheet van een willekeurig paneel.
Alleen als je paneel te klein is (een enkel 33V paneel op een 48V systeem) heeft boosten zin

Het feit dat het systeem al twee laders versleten heeft, die stuk voor stuk meer dan tien jaar moeten kunnen halen, geeft te denken. Onvoldoende ventilatie (koeling) en te hoge spanning zijn wat mij betreft de hoofdverdachten.

[fvdberg]

De paneelspanning is hoger maar dat is maar een paar procent. Max 3% meen ik. Doordat de licht intensiteit lager is en de zon lager staat in de winter zal dat alleen een probleem kunnen zijn op een dag met veel zon. Het kan maar in de praktijk moet ik het nog zien. De lente hier in nederland is een groter risico.

[fvdberg]

vandaag bij een klant geweest met 4 flexibele zonnepanelen in serie van totaal 330 watt, op het scheepsdek gelijmd met een dikke laag MS-polymeerkit.

Deze set heeft een Steca Solaris PRS3030 MPPT laadregelaar.

bij meten bleek dat het accupakket geheel vol was en ondanks dat de panelen nog belast worden met een druppellader liep het paneelvoltage in volle zon op naar 27 volt.wat conform de fabrieks specificaties. 22 volt zou zijn. Ook waren de panelen echt warm. daar wil je niet met je blote voeten overheen lopen

1 van de panelen had zichzelf opgeofferd, de kristallen van alle panelen zagen er behoorlijk opgevroten uit. De cellen hadden allemaal ronde gaatjes.

bij afkoppelen bleek het paneel ook echt niets meer te doen. Ik heb er dus voor de klant een nieuwe op gelijmd, helaas niet onder garantie, maar wel met het advies om toch enige belasting aan te laten wanneer hij van boord is, want met de koelkast aan zakte het paneel en was het paneel voltage tussen de 19 en 22 volt.

de overige 3 hadden overigens ook vergelijkbare sporen van cellen die zichzelf aan het opofferen waren. Hitte is vermoedelijk de oorzaak.

Hiermee denk ik ook de reden te hebben gevonden waardoor jou regelaar is uitgerookt: te hoge paneel voltages blijken in de praktijk voor te komen. en deze zijn ook echt flink hoger in de volle zon bij nagenoeg geen belasting. oftewel laat bij een grote hoeveelheid zonnecellen een verbruiker aan. bijvoorbeeld de koelkast

[ Voor 7% gewijzigd door fvdberg op 11-07-2017 18:02 ]

[Proton_]

Bedankt voor de anekdote, het valt me wel op dat het één en ander niet logisch is aan je verhaal.
Gezien de OP een oplossing lijkt te hebben voor zijn probleem (al twijfel ik aan de match tussen de string en de lader), is het een idee als je hier een eigen topic voor maakt?[abbr="4 panelen in serie is vreemd voor een laag voltage off grid systeem. Meestal staan ze parallel.
De Steca Solaris PRS3030 is een PWM regelaar, geen MPPT regelaar.
Druppellading is geen significante belasting, bulklading is dat wel.
Panelen mogen 70 graden worden (en worden dat ook), dan kan je er een ei op bakken (wel geduld hebben).

Degradatie gaat wel harder met hogere temperatuur, en een onbelast paneel is iets warmer dan een belast paneel, maar niet veel. (want: een belast paneel voert slechts 16% van het vermogen af als elektriciteit).

Ik ben benieuwd naar de datasheet van de panelen (daar staan de spanningen gewoon in, als je met een gloeiend heet paneel 20% over Voc in de datasheet heen gaat dan heb je echt een ander paneel).
Delaminatie met hotspots klinken als hoofdverdachte voor het falende paneel, veroorzaakt door kapotte of ontbrekende bypass of reverse bias diodes.

Een nieuwe opplakken en roepen 'moet je 'm maar belasten' zorgt dan dat je binnen twee jaar de volgende mag plakken.

Mijn punt is: het is zinloos een goed gedimensioneerd off-grid systeem een dummy load te geven.
"][/abbr]

[fvdberg]

wat is er niet logisch aan? ik heb geen topic nodig... probleem van mijn klant is voorlopig opgelost

[Proton_]

4 panelen in serie, totaal 330 Wp, komt op 82 Wp/paneel, dus minimaal 20 cellen/10V per paneel. Ze staan dus niet in serie, of er is meer stuk.
De Steca Solaris PRS3030 is een PWM regelaar, geen MPPT regelaar.
Druppellading is geen significante belasting, bulklading is dat wel.
Panelen mogen 70 graden worden (en worden dat ook), dan kan je er een ei op bakken (wel geduld hebben).

Degradatie gaat wel harder met hogere temperatuur, en een onbelast paneel is iets warmer dan een belast paneel, maar niet veel. (want: een belast paneel voert slechts 16% van het vermogen af als elektriciteit).

Ik ben benieuwd naar de datasheet van de panelen (daar staan de spanningen gewoon in, als je met een gloeiend heet paneel 20% over Voc in de datasheet heen gaat dan heb je echt een ander paneel).
Delaminatie met hotspots klinken als hoofdverdachte voor het falende paneel, veroorzaakt door cracks, kapotte/ontbrekende bypass diodes, of reverse bias diodes.

Een nieuwe opplakken en roepen 'moet je 'm maar belasten' zorgt dan dat je binnen twee jaar de volgende mag plakken.

Mijn punt is: het is zinloos een goed gedimensioneerd off-grid systeem een dummy load te geven.

[fvdberg]

en dat ben ik dus niet met je eens. deze panelen hadden geen delaminatie, geen cracks en geen kapotte/ontbrekende bypass diodes. het betreft flexibele overloopbare met ms-polymeer verlijmde panelen, zonder ventilatie zo als de glazen omlijste panelen hebben.

deze flexibele panelen worden in de zon veel heter als een gewoon paneel,

en inderdaad bij een goed gedimensioneerd systeem zou een dummy load geen issue moeten zijn, maar een systeem wat niet regelmatig belast wordt is niet te dimensioneren. daarom is een dummy load een prima oplossing in die gevallen.

[Proton_]

Nog een laatste tip.
Lees even deze samenvatting van PV failure modes, hoe je ze kan herkennen en kan voorkomen.

[Skipper-93]

@Proton_
'Samenvatting' zegt hij
Wel interessante materie! Ik ben vooral blij om te zien en lezen, dat bruine vlekken op de randen van een cel geen probleem zijn. Ik dacht dat het einde van veel panelen nabij was

[MeTooPV]

Dat is een fijne samenvatting :-)

@Proton, wat bedoel je met een goed ontworpen systeem? Het systeem dat ik nu uitbreid wordt groten delen van het jaar niet gebruikt. Ook bij gebruik is de last laag (koelkast, TV en wat LED verlichting), maar om in het najaar voldoende opbrengst te hebben ga ik naast de 1250 Wp nu 1050 Wp extra neerleggen. . De panelen en laadregelaars passen bij elkaar, maar moet ik dan ook iets met de accu's doen? Die zullen op een zonnige dag zo vol zitten.

[fvdberg]

Proton, ik heb je document gelezen en het defecte paneel doorgemeten,

Er bleek een van de diodes te zijn doorgeslagen. deze was een 10a/25 volt type vreemd want naar mijn weten zijn dat 50 volt exemplaren normaal. Diode gewisseld voor de normale 20a/50v, en getest - paneel lijkt te werken als in er komt weer stroom uit.

De schade op de cellen lijkt niet op delaminatie maar ik zie wel de verkleuring tot koffiebruin aan toe. maar er zitten ook echt gewoon random putten in die weg zijn (lijkt echt inbranding) dat kom ik in je document niet tegen naast de delaminatie/verkleuring. Wel lijkt het me een bagger kwaliteit paneel en ondanks made in germany eerder made in a crappy chinese factory with no quality control

ik gooi het paneel los op het schuurdak met een regelaar er achter en een accu, dan zien we wel of hij het blijft doen.

[ Voor 3% gewijzigd door fvdberg op 20-07-2017 07:28 ]