TLDR: las industrias usan equipos industriales y las casas no tienen una demanda de 50kw. De Verdad.
Esto no puede ser enfatizado suficientemente:
DC es un cliente desagradable .
Es fácil volverse complaciente después de pasar una juventud y una carrera trabajando con dóciles e inofensivos voltajes de 5 a 24 voltios de CC o con buen comportamiento de 100 a 240 V CA debido a sus frecuentes cruces por cero.
DC en ese mismo rango es un borracho malo. Es posible que haya estado en casas muy antiguas y haya sentido interruptores que tenían un SNAP definitivo al encender o apagar. Esos son retrocesos a cuando el poder de la casa era DC, y ajustan los contactos bastante amplios, para asegurar que se apague un arco. Por encima de eso, necesita "reventones" magnéticos o neumáticos diseñados para tirar del arco hacia arriba dentro de una rampa de arco para soplarlo. ,
Porque si se inicia el arco de CC, se quemará a través de casi cualquier cosa. (tenga en cuenta en este video de fuego de tranvía cómo el arco tarda un tiempo en comenzar, y luego desgarra el tranvía. Siga mirando, se vuelve a encender un par de veces).
Mire las clasificaciones de CC para contactores y relés. Verá clasificaciones de voltaje muy diferentes para DC que AC.
Como resultado, las diversas reglamentaciones tratan el voltaje DC más alto de manera diferente del voltaje bajo, y los máximos permitidos están típicamente en el rango de 30-50 voltios.
Apagado rápido
Dos umbrales de particular interés para los instaladores de paneles solares (que trabajan en techos) son las reglas de cierre rápido de 2017. Ahora debe dejar "pasillos" entre grupos de paneles solares para que los bomberos accedan al techo. Esto significa que hay grupos de paneles que aún están adyacentes.
Para instalaciones en techos, debe haber un interruptor accesible para los bomberos que haga dos cosas. a) Reduzca el voltaje dentro de un grupo de paneles a 80 voltios CC o menos. b) Reducir el voltaje entre grupos a 30 voltios son menores.
Si el voltaje del sistema es inferior a 30 voltios, no se necesitan disposiciones especiales.
Esto es un reflejo directo de los riesgos de voltajes más altos.
Para una instalación sin techo, esto no es un problema; Comida para el pensamiento.
Las pilas altas son menos confiables
Las baterías son una serie de celdas de 1.2 a 3 voltios por celda. Como tal, una pila de alto voltaje tiene muchas celdas. Cuantas más celdas, mayor es el riesgo de una falla de la celda que limita o reduce la pila completa. Los vehículos eléctricos lo han conquistado en gran medida con baterías exóticas, pero no tendrá la misma suerte con los ácidos de plomo viejos.
El voltaje de la batería no necesita coincidir con el voltaje solar
No hay nada malo con el alto voltaje en los paneles solares (señalando que es inherentemente limitado por la corriente) y el bajo voltaje en la batería (que literalmente no tiene límite de corriente y explotará alegremente). El controlador de carga solar necesitaría convertir dinero , pero lo está haciendo de todos modos.
¿Realmente necesitas 50 kW?
Sí, si estaba haciendo esto comercialmente, por ejemplo, para ejecutar una granja de servidores o hacer crecer las luces, entonces sí, subdividiría el proyecto en trozos más pequeños que se ajusten al hardware del inversor disponible. Tenga en cuenta que varios inversores no pueden tener sus salidas en paralelo porque no pueden sincronizarse. Si caen fuera de fase entre sí, eso equivale a un punto muerto entre ellos. Si espera que los inversores se sincronicen automáticamente entre sí o con la red, restablezca esa expectativa.
Si se trata de una empresa comercial, p. Ej., Hacer funcionar ventiladores y bombas en una mina remota, entonces debe apostar por equipos de nivel industrial y pagar los precios de las hemorragias nasales. El hecho mismo de que estés contemplando Cheese barata parece considerar esto como un problema para los propietarios de viviendas.
Las casas no hacen esto
Una de las grandes falacias en el movimiento "eco" es la sustitución de unidades para que pueda mantener sus procesos exactamente igual. Retire el fertilizante de nitrato e inserte el guano de murciélago, elimine Roundup y reemplácelo con la marca X, pero siga cultivando exactamente de la misma manera . Levante un edificio con partes de la marca X en lugar de la marca Y y solicite la certificación LEED (porque las partes son LEED), mientras ignora por completo el diseño solar pasivo que protege la tierra y otros ganadores reales en el campo. Ese enfoque es equivocado. Trágicamente común, pero equivocado.
Y, sinceramente, obtenemos más de los detractores: mirando su interruptor de panel principal de 200 A, multiplicándolo por 240 y declarando que necesitan un sistema solar de 48KW, y el detractor arroja de inmediato algunos números para demostrar que un sistema solar de 48kw es totalmente poco práctico. No caca Sherlock . En este caso, el detractor se desvía maliciosamente hacia la sustitución de unidades específicamente para asesinar la idea de vivir fuera de la red, incluso siendo práctico .
Por supuesto, ahora, un sistema solar de 50kw es realmente imaginable, pero sigue siendo tan ridículo como cuando el detractor lo "propuso" .
Una casa aleatoria sin medidas de conservación consume 1000 vatios en promedio. Eso es de acuerdo con las compañías eléctricas, que califican las plantas eléctricas en términos de número de casas atendidas. Ese es un sistema bastante grande (100KWH de batería para atravesar 100 horas de tormenta), por lo que piensa en las cargas y cómo minimizarlas, particularmente las cargas de vampiros que son 24x7.
La mayor carga de vampiros en toda tu casa es el inversor. Incluso sin carga, quema el 1% de su calificación simplemente al "girar". Entonces, a 50kw, eso es 500 vatios de potencia: ¿recuerda lo que toma una casa promedio no optimizada? Así que ya estás allí , ¿qué desperdicio es eso? Por lo tanto, mantener los inversores de un tamaño razonable es importante.
Y lo hace pensando cuidadosamente en las cargas y no teniendo un cliente gigante que controle el tamaño del inversor.
Diseño cuidadoso de la carga.
Esto es lo que no debe hacer: evite un refrigerador nuevo de $ 600 al conservar el viejo, lo que hace que necesite aprovisionar $ 3000 adicionales de capacidad fotovoltaica para alimentar la cosa ineficiente.
Entonces, por ejemplo, el calor del zócalo eléctrico está justo afuera. Horno eléctrico, no; usar gas El calor del edificio debe ser un diseño solar pasivo y luego un sistema solar térmico activo. Agua caliente, solar térmica con tanques de almacenamiento.
Hay una buena excepción: el bombeo de calor es perfectamente razonable, porque el 20% de eficiencia del panel solar x el 300-1000% de eficiencia de la bomba de calor> lo que podría obtener de la energía solar térmica.
El resultado es que la única carga eléctrica realmente grande que esperaría de una casa sin conexión a la red es el aire acondicionado. El inversor se dimensionará en consecuencia .
Como tal, 48V es mucha batería.
Agua caliente a pedido
He estado atormentando mi cerebro sobre qué carga requiere exactamente 50kw por un corto tiempo , y mi conclusión es "calor de agua caliente a pedido". Los amo, pero sí. No simplemente no.
Eso viola dos principios: generar calor con la energía fotovoltaica y hacer funcionar un inversor para una carga que no se preocupa por la CA.
Por lo menos, lo conectaría directamente a DC, quizás utilizando simples convertidores de impulso por canal que solo giran cuando el calentador está pidiendo calor en ese canal. Pero dado que estaría haciendo de 3 a 4 canales de todos modos en un calentador grande, solo haría 3 calentadores más pequeños, ubicados justo en la espita, por lo que pone a cero ese tiempo de espera largo y muy costoso para que el agua caliente llegue a la espita (con el agua caliente de la tubería ahora llena siendo abandonada).
La forma correcta de hacer esto es usar energía solar térmica con un gran tanque de almacenamiento, posiblemente aumentado con una bomba de calor. El tanque de almacenamiento se calienta lo más caliente posible (90 ° C si es posible), luego se intercambia por calor para producir agua caliente sanitaria o se usa como disipador de calor para un calentador de agua con bomba de calor (tanque). Las bombas de calor son más eficientes cuando se bombea "cuesta abajo", por lo que el gran tanque termosolar de agua caliente ahorra mucha energía fotovoltaica incluso si no se usa directamente.