Secondo voi, quanto è il rendimento di un sistema ad accumulo ?

[maema]

Vi chiederete perché questa domanda ?
Provo a spiegarmi, ho diversi impianti in giro su barche medie dai 50' ai 90' che sono collegate in rete con i vari sistemi che registrano i dati riguardo le batterie, i consumi di rete Ac, la media delle scariche, etc etc... tramite la scuola mi affidano ragazzi agli ultimi anni delle superiori per l'alternanza scuola lavoro (adesso interrotta per il coronavirus) e fra le tante domande mi fu chiesto quanto era il rendimento di un sistema ad accumulo ? Io sinceramente non avevo mai pensato a verificarlo, allora promisi a tempo debito di scaricare i dati di queste barche "online" e verificarlo. Il risultato mi ha sorpreso, e poiché alcune di queste barche hanno pannelli solari per diverse centinaia di watt, ho pensato di estendere la domanda a colleghi che invece si occupano di fotovoltaico civile (sono in attesa dei loro dati). Allora, i valori cambiano essenzialmente in base al periodo, ma se prendo i mesi di luglio e agosto scorsi riguardo due barche che conosco molto bene, ho numeri di questo tipo:
Imbarcazione di 65', ampere caricati 18560, ampere scaricati 10360 rendimento 56%
Imbarcazione di 85', ampere caricati 35210, ampere scaricati 20760 rendimento 59%
la seconda barca era fuori tutti i giorni, la prima ha fatto qualche giorno in porto quindi collegata alla rete di banchina...
Certo, incidono vari fattori, la tensione di carica è maggiore della tensione di scarica, più tempo stanno collegate alla banchina più si abbassa il rendimento, una volta raggiunto il valore di batteria carica buona parte se ne va in calore, sviluppo di gas etc... ma comunque non mi aspettavo questi numeri, e voi ?

[Rurik]

Fatico a concepire un parametro assoluto su situazione diverse e incompatibili. Qual'è il rendimento di un dispositivo elettrico? La differenza tra la potenza in uscita diviso la potenza in ingresso (puerile). Ma se non consumo tutto va in calore ed autoconsumo? Ma i sistemi elettrici messi a confronto non si trovano esposti alla stessa sorgente luminosa e con lo stesso carico. Quindi che senso ha fare una statistica su casi singoli? Altro è confrontare la potenza resa paragonata con l'irraggiamento solare rilevato da uno strumento.
Per gli impianti fotovoltaici faccio abitualmente riferimento al testo Tutto Norme Le Guide Blu numerro 15 dove per la valutazione del rendimento si segnala che:
l'entità delle perdite varia dal 10% al 15% del energia prodotta (dovute al aumento della temperatura delle celle).
Perdite sul lato corrente alternata dal 5% al 10% (inverter, cavi, componenti elettrici)
Complessivamente redimento tra 0,75 e 0,85 per impianti correttamente progettati ed installati.

[maema]

Rurik, probabilmente mi sono spiegato male, il riferimento è essenzialmente al sistema batterie, alternatore, o caricabatterie...il fotovoltaico sulle barche e soprattutto su quelle a vela non è paragonabile al civile, spesso ci sono ombre che abbassano la ricarica a valori infimi. Su barche a motore con il tettuccio rigido sopra il fly effettivamente le cose vanno meglio, ho una barca in particolare che ha quasi 2 kw installati e l'armatore non fa altro che osannare i pannelli,

[IanSolo]

(23-04-2020 12:57)Rurik Ha scritto:  Per gli impianti fotovoltaici faccio abitualmente riferimento al testo Tutto Norme Le Guide Blu numerro 15 dove per la valutazione del rendimento si segnala che:
l'entità delle perdite varia dal 10% al 15% del energia prodotta (dovute al aumento della temperatura delle celle).
Perdite sul lato corrente alternata dal 5% al 10% (inverter, cavi, componenti elettrici)
Complessivamente redimento tra 0,75 e 0,85 per impianti correttamente progettati ed installati.

Hai dimenticato (lo hanno dimenticato le Guide?) il rendimento delle batterie che non restituiscono mai tutta l'energia che gli e' stata riversata: il rendimento complessivo e' un po' piu' basso.

[Rurik]

Un aspetto molto complesso è l'orientamento del pannello rispetto al sole. Se la barca è ferma conviene che si orienti periodicamente il pannello alla giusta angolazione ma ... nessuno lo fa. Significherebbe creare un supporto che può ruotare sia verticalmente che orizzontalmente. Se poi le valutazioni vengono fatte su giornate con o senza vento, è la resa dei pannelli a cambiare.

(23-04-2020 13:04)maema Ha scritto:  Rurik, probabilmente mi sono spiegato male, il riferimento è essenzialmente al sistema batterie, alternatore, o caricabatterie...il fotovoltaico sulle barche e soprattutto su quelle a vela non è paragonabile al civile, spesso ci sono ombre che abbassano la ricarica a valori infimi.

Guarda che per ragioni diverse (nuvole, sporcizia, ombre), anche il civile ha problematiche simili. Ovviamente mi riferisco ad impianti in Isola.

(23-04-2020 22:46)IanSolo Ha scritto:  Hai dimenticato (lo hanno dimenticato le Guide?) il rendimento delle batterie che non restituiscono mai tutta l'energia che gli e' stata riversata: il rendimento complessivo e' un po' piu' basso.

Si certo perchè non sono guide per sistemi in isola con accumulo, ma il rendimento delle batterie entra in gioco quando non utiliziamo l'energia ma la accumuliamo. Se la usiamo direttamente (ventilazione, frigo, pompa di sentina) non ne terrei conto.

[IanSolo]

(23-04-2020 23:47)Rurik Ha scritto:  Si certo perchè non sono guide per sistemi in isola con accumulo, ma il rendimento delle batterie entra in gioco quando non utiliziamo l'energia ma la accumuliamo. Se la usiamo direttamente (ventilazione, frigo, pompa di sentina) non ne terrei conto.

Ma se leggi il titolo della discussione ("Secondo voi, quanto è il rendimento di un sistema ad accumulo ?") per restare in argomento dobbiamo proprio parlare di sistemi ad accumulo e quindi non si puo' trascurare il rendimento delle batterie. Inoltre qui stiamo parlando di sistemi installati su barche dove il frigorifero (tanto per fare un esempio) e' in funzione anche quando non c'e' il sole e l'energia viene fornita dal sistema che la ha immagazzinata: le batterie.

[robertobaffigo]

Molto interessante, sarebbe bello avere dei dati su sistemi di accumulo con batterie al litio....
Io ho una barca elettrica, non ho dei data-legger ma posso dire che il rendimento cambia molto in funzione del punto di lavoro, cioè se io carico e scarico tra i 12V ed 13V vedo un andamento pseudolineare tra amp e deltaV, sopra i 13V la curva si abbassa molto.
All’atto pratico riesco a caricare le batterie al 100% solo in banchina o con il gen.
Spero di montare degli strumenti (accetto molto volentieri consigli) per registrare i dati....

[Rurik]

(24-04-2020 10:31)IanSolo Ha scritto:  Ma se leggi il titolo della discussione ("Secondo voi, quanto è il rendimento di un sistema ad accumulo ?") per restare in argomento dobbiamo proprio parlare di sistemi ad accumulo e quindi non si puo' trascurare il rendimento delle batterie. Inoltre qui stiamo parlando di sistemi installati su barche dove il frigorifero (tanto per fare un esempio) e' in funzione anche quando non c'e' il sole e l'energia viene fornita dal sistema che la ha immagazzinata: le batterie.

Se tieni conto delle batterie c'è la resistenza interna e poi dipende dalla tipologia. Tutto per dire che non c'è una risposta assoluta ;-)

[ZK]

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...
Imbarcazione di 65', ampere caricati 18560, ampere scaricati 10360 rendimento 56%
Imbarcazione di 85', ampere caricati 35210, ampere scaricati 20760 rendimento 59%
...

io tanta differenza non la vedo... mi verrebbe di dire che il dimensionamento dell' impianto e degli accumulatori dell' 85 e' migliore di quello del 65.
le differenze si giocano sulle correnti di picco.. quando piu utenze importanti lavorano insieme ovvero quando "l' impianto" assorbe tanta energia.
la mia prima volta in grecia a casa di un amico l' illuminazione era a batteria con lampade da automobili.. al posto dei cavi elettrici c'erano dei tubi di rame da 16 mm di diametro.

[unsoldino]

Seguo con interesse, mi attendevo, epidermicamente, valori un po' più alti in imbarcazioni con impianti di qualità progettuale e di conduzione. Penso dipenda molto dal tipo e dallo stato dell'accumulatore. Mi pare si dicesse che poteva andare dal 55 all'80%.

[ZK]

purtroppo il bilancio non si fa con i soli ampere, nella valutazione dell' energia contano pure i volt.. e sono piu alti in carica che in scarica, dunque il rendimento si abbassa ancora.

io non ho mai fatto questo tipo di misure, ho visto come si riduce una batteria fatta scaricare velocemente e anche una caricata con tanti volts.

veniamo piu o meno tutti da ripetute pubblicita che ci spingono a comprare un auto elettrica, siamo predisposti a credere che i rendimenti di accumulatori, motori, impianti di gestione potenza consumino pochissimo. non e' cosi, ma questo e' il messaggio che ci danno e solo per questo tanti sono stupiti dalla realta postata da @maema...

e' chiaro che se dati di questo tipo venissero "divulgati" si capirebbe perche l' elttrico non potra mai competere col diesel.. ma questo forse e' ot.

[Rurik]

(25-04-2020 14:28)ZK Ha scritto:  ... veniamo piu o meno tutti da ripetute pubblicita che ci spingono a comprare un auto elettrica, siamo predisposti a credere che i rendimenti di accumulatori, motori, impianti di gestione potenza consumino pochissimo: non e' cosi, ma questo e' il messaggio che ci danno e solo per questo tanti sono stupiti dalla realta postata da @maema...

Io penso invece che ci sia una generale difficoltà, più che lecita, a valutare un sistema il cui rendimento dipende da una serie di fatto, uno su tutti la solarizzazione. Fuori di dubbio che per tutti i componenti c'è il rendimento (pannelli, batterie) e chi per quelli che trasformano l'autoconsumo (stabilizzatore, inverter). E' quindi scorretto confrontare situazioni che possono soffrire di scelte infelici (pannelli policristallini, monocristallini, rigidi, flessibili) o sovra o sotto dimensionamenti. Nel suggerire la configurazione di un sistema off-grid tendo a sovradimensionare i componenti quali stabilizzatore ed inverter, consigliando di integrare nel tempo pannelli e batterie.

(25-04-2020 14:28)ZK Ha scritto:  ... e' chiaro che se dati di questo tipo venissero "divulgati" si capirebbe perche l' elettrico non potra mai competere col diesel.. ma questo forse e' ot.

Non sono d'accordo! Se consideriamo il potenziale di energia solare che si potrebbe convertire in energia accumulata nelle batterie di un auto e le tonnellate di CO2 equivalente risparmiate, la macchina, ma anche il barca, elettrica sono competitive. Non ci dimentichiamo che il rendimento di un motore a ciclo otto oppure diesel è inferiore al 40% mentre i motori marini possono arrivare al 50%. Il resto si disperde in calore ...

[ZK]

io non torvo la fonte degli ampere di @maema, una mia svista?
si ragiona di tot ampere in entrata e tot in uscita.
a occhiometro chi si pone di questi problemi ha una chiara idea di dove piazzare la strumentazione.
sarebbe carino sapere se c'e' una differenza tra gli ampere prodotti dal fotovoltaico da quelli prodotti col gasolio o col carbone.

una batteria usata ha una resa schifosetta, pare simile a quella di un due tempi diesel..il 50 %. sull'impatto ambientale non ci voglio entrare.. se le misure di @maema fossero precise (e io non ho motivo per non crederlo.. anzi tornano con la mia esperienza) dovrebbe essere evidente a tutti che nella trasformazione "corrente-chimica, chimica-corrente si perde qualcosa di piu dei decimali.

quanta co2 si produce nel produrre un pannello solare? che combustibile viene usato? che rendimento hanno le centrali elettriche cinesi? quanta dispersione le loro linee?

e' fuffa Rurik... vai sul reale come hai gia fatto coi frigoriferi, e come ha fatto il nostro amico!

[maema]

Cerco di chiarire dove posso... gli impianti monitorati sono per lo più Victron e Mastervolt, entrambi utilizzando degli shunt sulle batterie che si vogliono monitorare, quindi gli ampere in ingresso vanno a sommarsi a quelli "caricati" e quelli in uscita a quelli "scaricati", INDIPENDENTEMENTE che siano prodotti dall'alternatore del motore diesel, dal caricabatterie o dal fotovoltaico, idrogeneratore, eolico etc... Su alcuni sistemi c'è anche la possibilità di fare la stessa cosa sul lato Ac, cioè leggere la potenza totale assorbita dal sistema e quella destinata ai carichi in alternata (lavastoviglie, aria condizionata, boiler etc..), la differenza è utilizzata dai caricabatterie e sistemi di monitoraggio.
Ho preso i mesi di luglio e agosto ovvero quelli di utilizzo più frequente dell'imbarcazione perchè altrimenti i valori sono diversi, una barca che sta in banchina un mese senza uscire con il caricabatterie acceso ha le batterie che praticamente caricano e basta senza generare, quindi sarebbe assurdo utilizzare quei dati per avere un idea del rendimento. Adesso una barca di un cliente/amico è in giro per il mondo con idrogeneratore da 600Watt e oltre 500W di fotovoltaico, purtroppo i dati vengono solo registrati su sd quindi li potrò vedere al rientro, ma sarò felice di condividerli.
Buon vento,
m

[ZK]

modo polemico off

questo modo di usare gli ampere che dici maema a me non da un idea dell' energia in gioco.
se sono ampere al secondo viene un conto, se sono ampere ora un contadino.
passi che tralasci di "nominare" la tensione pero... i conti dei rendimenti si fanno sul lavoro, i tuoi 10.000 ampere per 12 volts "nominali) sono 120k joule? (0,03 kw/h)
nel caso.. di che si ragiona?