Proporcionar energía solar a la maqueta

[quisn]

Pues YouTube me recomendó un vídeo sobre energía solar casera y su almacenamiento que me ha metido el gusanillo en algo que hasta el momento desconozco.

Me gustaría trasladarlo a algo más grande pero necesito soltarme así que voy a empezar por la maqueta.

Mis conocimientos en electricidad y electrónica son básicos, pero voy a intentarlo.

Mi idea es independizar la maqueta de la red eléctrica de mi casa totalmente.

Las dificultades añadidas son (además de mis pocos conocimientos) que vivo en un piso y sólo puedo instalar placas en el balcón.

Pero bueno, la aventura ya ha empezado, os iré manteniendo informados.

Objetivos:

1. Conseguir la autonomía de la parte rodante, semáforos y desvíos de la maqueta.
   
2. Que dicha autonomía sea para 48 horas (aunque no haya sol durante ese tiempo).
   
3. La autonomía de la iluminación de la maqueta, para semejarlo a la realidad, ésta solo tendría que garantizarse en el 50% del uso de la misma.
   
4. Producir y almacenar un exceso de energía que será derivado para cargar mi móvil y el ipad que controla la z21. Así el hobby me redundará en energía limpia. 
   

[GUIMORCONDO]

Esto promete.
Energías renovables a escala 1:160
Espero que nos vayas contando tus progresos...

[Alberto_m]

Yo vivo en una casa solar offgrid, asi que lo que puedo decirte es que el dimensionamiento del aparataje es lo mas importante, mi recomendación es que primero sepas cuanto consume tu maqueta en sesiones ferroviarias standard,

en la duda podrias usar alguno de estos aparatos que miden el consumo:

https://es.aliexpress.com/item/400125771...web201603_

https://es.aliexpress.com/item/329515036...web201603_


No es lo mas glamuroso empezar asi pero es vital para no comprar mal o dos veces, una vez el nº de watts necesarios esta claro ya uno puede lanzarse a ver que instalación necesita.

Un saludo.

[Alberto_m]

P.D evidentemente con una idea de lo que necesites ya iremos recomendando placas, cargador y inversor (si es que no quieres ir directo a 100% DC), de hecho sabiendo que parametros necesitas y mirando en wallapop puedes encontrar algun chollo de alguien que se haya quedado corto en la instalación de su autocaravana.

[quisn]

Pues nada,

Lo primero es pensar cuánta energía necesito, dado que ni tengo experiencia ni muchos conocimientos, voy a hacer dos cosas: subestimar mi capacidad para conseguir energía y sobreestimar el consumo de la maqueta.

Toda la maqueta se controla con una z21 que está alimentada por 24 voltios y que da 36VA.

Es decir que necesitaría producir 36 vatios para alimentar el 100% de la z21.

Con un panel de 50 vatios habría suficiente, así que el primer paso ha sido pedirlo.

Una vez lo tenga y coloque tendré que ver con un tester cuánto es capaz de producir y durante cuántas horas.

Sabiendo que diciembre es el peor mes "solar" eso me servirá para saber cuál es el mínimo de mi producción.

Así que el primer elemento de esta instalación es:

1) Panel solar 50W, 52€

https://www.amazon.es/gp/product/B076B5K...UTF8&psc=1

[Muerto en Vida]

Don José Miguel :
Sobre esto :
 Toda la maqueta se controla con una z21 que está alimentada por 24 voltios y que da 36VA
Alto....alto y alto
Has pensado en :Consumo de la iluminación de decoración,farolas ,semaforos,etc???
Consumo de los vagones iluminados ( si tienes)
Consumo....por qué no de las locomotoras¿¿Si va a circular una,dos o más¿¿¿

Venga ya tienes para calcular
un saludete

[Alberto_m]

Pues nada,

Lo primero es pensar cuánta energía necesito, dado que ni tengo experiencia ni muchos conocimientos, voy a hacer dos cosas: subestimar mi capacidad para conseguir energía y sobreestimar el consumo de la maqueta.

Toda la maqueta se controla con una z21 que está alimentada por 24 voltios y que da 36VA.

Es decir que necesitaría producir 36 vatios para alimentar el 100% de la z21.

Con un panel de 50 vatios habría suficiente, así que el primer paso ha sido pedirlo.

Una vez lo tenga y coloque tendré que ver con un tester cuánto es capaz de producir y durante cuántas horas.

Sabiendo que diciembre es el peor mes "solar" eso me servirá para saber cuál es el mínimo de mi producción.

Así que el primer elemento de esta instalación es:

1) Panel solar 50W, 52€

https://www.amazon.es/gp/product/B076B5K...UTF8&psc=1

Cuenta que esos 50W de un panel solar monocristalino signfican:

Una marca que realice flash test a sus paneles.
Nuevo de fabrica.
Temperaturas bajas.
Sol incidiendo en la perpendicular.
Cero interferencia atmosferica.



Tambien fiate cero de lo que diga el tester con el panel solar en "abierto" es decir sin conectar a una carga, pero con esos numeros lo siguiente que compraria es un regulador de carga mppt barato de los de 15 euros, con 20 amps deberias ir bien, con 30 ya mas sobrado que un jeque arabe en marbella, y luego ya entrariamos en el maravilloso mundo de las baterias, no se si querras ir a plomo o litio.



Un saludo.

[quisn]

Sí, sé que no son reales, pero necesito tener una referencia, además por espacio no puedo poner mucho más de 50W y tampoco tengo una orientación perfecta, así que es un mero experimento.

El siguiente paso, para los no iniciados:

Una vez compruebe cuanta energía puedo obtener en los momentos picos, podría traspasarla directamente a la maqueta, pero no tendría estabilidad (es esperable que la energía que suministra el panel no sea lineal).

Así que necesito almacenarla.

La forma mas fácil de almacenarla es poner un dispositivo en medio que deriva la energía solar a la batería y de la batería la pasa a Corriente Continua.

Es decir, tiene tres conexiones: una para los paneles, otra para la batería y otra para la corriente continua.

No voy a añadir inversores (transformadores de continua a alterna) dado que la z21 se alimenta de continua.

Este tipo de controladores los hay de dos tipos PWM (más baratos pero menos eficientes) y MPPT, más caros y eficientes. También hay gente que se los hace con arduino o diseña su propia circuitería, pero siendo tan novato en esto, no quiero añadir esa complejidad.

Básicamente los pasos son:
-Obtener energía.
-Estabilizarla con baterías.
-Añadir más baterías para tenerlas disponibles en días no soleados o por la noche.

Ahora estoy en el primer paso, averiguar cuánta energía puedo obtener, suponiendo que la z21 esté al 100% y probar orientaciones en mi balcón.

[quisn]

Cantina, los accesorios (iluminación) se controlan con un transformador de 12VA, semáforos, desvíos, etc. pasan por la z21.

En el peor de los casos necesitaría 48VA. Pero claro, todo esto es teórico, el primer paso es medir cuándo puedo captar con el panel y el segundo cuánto consumo en realidad.

[Muerto en Vida]

OK !!!
Lo  que yo digo ésto lo quieres realizar,comó experimento/proyecto,es eso??Lo digo por que en realidad ,a mas de las placas,deberas poner una bateria,luego ( si alguien sabe mas del tema me corrije) que aunque tengas la bateria cargada,hay un limite,es decir es en concordancia,al uso /tiempo y consumo de tu maqueta.
No si yo apruebo,todo lo que sea experimentar y ensayar es cojonudo.
Enga ya iras diciendo los avances
saludos

[Telamon]

En el caso de utilizar baterias, lo que debes dimensional mejor es la batería, mas que la placa solar, ya que esta ira cargando la batería aunque no estés consumiendo, por lo que su potencia puede ser menor, par ese consumo yo creo que con una batería de 100/150Ah ya tendrías suficiente, teniendo en cuenta que no vas a poner ningún inversor, ni ningún otro elemento de consumo, luces, etc...
Si puedes ponle en controlador MPPT, como bien dices es un poco mas caro, pero sobretodo tu batería te lo agradecerá. respecto a la batería si puede ser de gel o una AGM (mas económicas), mejor que una de coche normal, estas ultimas aguantan peor los ciclos de carga y descarga tan agresivos de este tipo de instalaciones y ademas emiten gases tóxicos, si la vas a usar en interior descartadas 100%

[Alberto_m]

En el caso de utilizar baterias, lo que debes dimensional mejor es la batería, mas que la placa solar, ya que esta ira cargando la batería aunque no estés consumiendo, por lo que su potencia puede ser menor, par ese consumo yo creo que con una batería de 100/150Ah ya tendrías suficiente, teniendo en cuenta que no vas a poner ningún inversor, ni ningún otro elemento de consumo, luces, etc...
Si puedes ponle en controlador MPPT, como bien dices es un poco mas caro, pero sobretodo tu batería te lo agradecerá. respecto a la batería si puede ser de gel o una AGM (mas económicas), mejor que una de coche normal, estas ultimas aguantan peor los ciclos de carga y descarga tan agresivos de este tipo de instalaciones y ademas emiten gases tóxicos, si la vas a usar en interior descartadas 100%

En leroy merlin venden baterias de ciclo profundo y de bastantes pero hay que llevar cuidado porque si hay mucha bateria y poca placa en segun que epocas eso puede ser el paraiso de la sulfatación, y no son baratas, calcula cuanto tiempo necesitaria tu placa para cargarla sobretodo si usas la maqueta cada dia, una beteria cargada en flotación es una bateria feliz.

De coche nein, las baterias de arranque son eso, de arranque.

Lo divertido es que mi maqueta es tecnicamente solar, aunque no imagino que estuvieras pensando en poner 24 Kw de baterias en un piso.

ya iras diciendo como va el proyecto.

[bcntrainbailen]

Buenas tardes.

Alberto_m, si tu tienes la maqueta con energía solar, porque no nos explicas como lo hiciste y así aprendemos y valoramos la posibilidad de hacerlo?

Muchas gracias.

[Alberto_m]

Buenas tardes.

Alberto_m, si tu tienes la maqueta con energía solar, porque no nos explicas como lo hiciste y así aprendemos y  valoramos la posibilidad de hacerlo?

Muchas gracias.

Hola,  no es que solamente mi maqueta sea solar, mi casa entera es solar, asi que por añadidura todo lo que esta enchufado lo es, evidentemente tengo algo mas de 2000watts en el tejado y un nada pequeño banco de baterias de plomo de 24 Kw.

Para una maqueta evidentemente no hace falta tanto, es cuestion de cacular gasto y frecuencia de ese gasto, cuanto puedes generar y ver si salen los numeros etc,  para algo como una maqueta creo que la cosa puede no ser muy cara aunque los prerequisitos de angulo y horas de sol no se pueden comprar.

Otra cosa es que como mi electricidad sale de un inversor con sus pertinentes diferenciales que acaba en un enchufe normal y corriente no hay problema que un subidon o un cortocircuito fria mi booster o los trafos, cosa que desde una bateria habrá que vigilar.

Cualquier cosa preguntad pero por ahora como estan haciendo, hacer muchos numeros y no precipitarse comprando demasiadas cosas (especialmente la bateria) es una buena opción.

Un saludo.

[bcntrainbailen]

Me alegra ver que tienes una casa ecológica, al menos a nivel eléctrico.
Creo que es algo, que en un Pais que vende el Sol como uno de sus mejores productos, debería ser obligatorio en todas las viviendas, y no solo de manera parcial, sino al 100%.
FELICITACIONES y gracias por la respuesta.

[trendevapor]

Ya dirás como funciona, pero en pricipio parece ser el panel de 12 voltios, la Z21 dices que se alimenta a 24 voltios; los 50 w. son teóriocs en el mes de julio y perpendicular al sol a medio día y sin nubes; por descontado necesitas un regulador de carga. Siento no poder decir nada más, no es mi campo.

[quisn]

Efectivamente, finalmente por espacio me he decidido por dos paneles. Uno de 30W y otro de 100W que colocaré en paralelo.

Sí, funcionan a 12V pero toda la instalación está limitada por el espacio (un pequeño balcón).

Los 24V entiendo que los sacará el controlador de la batería que sí será a 24V. Son 48W y a eso llego con los paneles de 130W trabajando por debajo del 50% de rendimiento.

Pero claro, ahí entra el experimento.

¿Puedo meter 12V a las baterías mientras saco 24V?

¿Si saco 24V y meto 12V los sumará (12V de la batería y 12V de los panales)?

Pues todo eso es lo que voy a tener que averiguar, de eso se trata, de aprender...

[Alberto_m]

Efectivamente, finalmente por espacio me he decidido por dos paneles. Uno de 30W y otro de 100W que colocaré en paralelo.

Sí, funcionan a 12V pero toda la instalación está limitada por el espacio (un pequeño balcón).

Los 24V entiendo que los sacará el controlador de la batería que sí será a 24V. Son 48W y a eso llego con los paneles de 130W trabajando por debajo del 50% de rendimiento.

Pero claro, ahí entra el experimento.

¿Puedo meter 12V a las baterías mientras saco 24V?

¿Si saco 24V y meto 12V los sumará (12V de la batería y 12V de los panales)?

Pues todo eso es lo que voy a tener que averiguar, de eso se trata, de aprender...

Entiendo que tienes 2 paneles de 12 volts, y una bateria de 24?.

O 2 paneles de 12v y bateria tambien de 12v pero transformaras a 24?, subir corriente en DC es todo un que ya que has de pasarlo primero a alterna y luego volver a pasar a DC una vez subido el voltaje, hay modulos buck que lo hacen con bastante eficiencia eso si, no es nada "raro".

En el caso 1 no podras cargar la bateria, las baterias cargan recibiendo mas voltaje que el de trabajo normal, una bateria de 24 volt cargará cuando recibe mas de 24, necesitaras las placas en serie, (y si son de diferentes watts yo lo haria para evitar perdidas).

Caso 2, tambien pondria las placas en serie si el regulador de carga es mppt, mis baterias son de 24v pero bajan 70v de las placas por ejemplo, es mas eficiente para placas de marcas y potencias diferentes.


Sobre lo que entra y sale de la bateria si el circuito esta bien montado y carga las leyes de la fisica ya se ocuparan de todo.

[quisn]

Pues me has abierto los ojos, desconocía que la batería tuviera que tener menos voltaje que la red para cargarse (tengo conocimientos elementales de electricidad).

No puedo poner en serie los paneles (uno es de 100W y otro de 30W), así que tendría el equivalente a uno de 24V y 30W, con el que no voy a ninguna parte.

Voy a ponerlos en paralelo a su potencia nominal (12V) y con una batería de 12V.

Esto me obligará a añadir un elemento más, un conversor de 12V a 24V a la salida del controlador.

De momento tengo instalado ya el panel de 30W, mañana colgaré imágenes.

[Alberto_m]

Pues me has abierto los ojos, desconocía que la batería tuviera que tener menos voltaje que la red para cargarse (tengo conocimientos elementales de electricidad).

No puedo poner en serie los paneles (uno es de 100W y otro de 30W), así que tendría el equivalente a uno de 24V y 30W, con el que no voy a ninguna parte.

Voy a ponerlos en paralelo a su potencia nominal (12V) y con una batería de 12V.

Esto me obligará a añadir un elemento más, un conversor de 12V a 24V a la salida del controlador.

De momento tengo instalado ya el panel de 30W, mañana colgaré imágenes.

Uff, pensaba que eran paneles iguales, en este caso si que no tienes mas remedio que 12 en paralelo para sacarle el maximo posible, el modulo boost para pasar de 12 a 24 no es algo raro de encontrar al menos por internet.

Ya nos diras que tal va ese panel de 30.