TLDR: le industrie usano attrezzi industriali e le case non hanno una domanda di 50kw. Veramente.
Questo non può essere sottolineato abbastanza:
DC è un brutto cliente.
È facile sentirsi compiacenti dopo aver trascorso una giovinezza e una carriera lavorando con docili, innocui 5-24 volt DC o tensioni di 100-240 V CA ben educate a causa dei suoi frequenti passaggi per lo zero.
DC nello stesso intervallo è un ubriaco medio. Potresti essere stato in case molto vecchie e sentire interruttori che avevano un SNAP definitivo quando acceso o spento. Si tratta di ripercussioni su quando la corrente domestica era in corrente continua e scattavano i contatti abbastanza largamente, per garantire che un arco venisse bloccato. Inoltre, sono necessari "blowouts" magnetici o pneumatici progettati per sollevare l'arco in uno scivolo per espellerlo. ,
Perché se inizia l'arco CC, brucerà quasi tutto. (nota in questo video del tram-fuoco come l'arco impiega un po 'ad avviarsi e poi fa a pezzi il tram. Continua a guardare, si riaccende un paio di volte.)
Guarda le classificazioni CC per contattori e relè. Vedrai valori di tensione molto diversi per DC che AC.
Di conseguenza, le varie normative trattano la tensione CC più alta in modo diverso dalla bassa tensione e i valori massimi consentiti sono generalmente compresi nell'intervallo 30-50 volt.
Spegnimento rapido
Due soglie di particolare interesse per gli installatori di pannelli solari (che lavorano sui tetti) sono le regole di spegnimento rapido del 2017. Ora devi lasciare "corridoi" tra gruppi di pannelli solari per consentire ai vigili del fuoco di accedere al tetto. Ciò significa che ci sono gruppi di pannelli che sono ancora adiacenti.
Per le installazioni sul tetto, ci deve essere un interruttore accessibile ai vigili del fuoco che farà due cose. a) Ridurre la tensione all'interno di un gruppo di pannelli a 80 volt DC o meno. b) Ridurre la tensione tra i gruppi a 30 volt sono inferiori.
Se la tensione del sistema è inferiore a 30 volt, non sono necessarie disposizioni speciali.
Questo è un riflesso diretto dei pericoli di tensioni più elevate.
Per un'installazione non sul tetto questo non è un problema; cibo per la mente.
Le pile alte della batteria sono meno affidabili
Le batterie sono una serie di celle da 1,2 a 3 volt per cella. Come tale, uno stack ad alta tensione ha molte celle. Più celle, maggiore è il rischio di un fallimento della cella che limita o abbassa l'intero stack. I veicoli elettrici hanno ampiamente conquistato questo risultato con batterie esotiche, ma non avrai la stessa fortuna con i semplici vecchi acidi di piombo.
La tensione della batteria non deve corrispondere alla tensione solare
Non c'è nulla di sbagliato nell'alta tensione sui pannelli solari (notando che è intrinsecamente limitata dalla corrente) e nella bassa tensione sul pacco batteria (che non ha letteralmente alcun limite di corrente e esploderà allegramente). Il regolatore di carica solare dovrebbe convertirsi in dollari , ma lo sta facendo comunque.
Hai davvero bisogno di 50 kW?
Sì, se lo facessi commercialmente, ad esempio per eseguire una server farm o far crescere le luci, allora sì: suddivideresti il progetto in blocchi più piccoli che si adattano all'hardware dell'inverter disponibile. Tieni presente che più inverter non possono avere le loro uscite in parallelo perché non possono sincronizzarsi. Se cadono fuori fase l'uno con l'altro, ciò equivale a un corto morto tra di loro. Se si prevede che gli inverter si sincronizzino automaticamente con l'altro o con la rete, ripristinare tale aspettativa.
Se si tratta di un'impresa commerciale, ad esempio far funzionare ventilatori e pompe in una miniera remota, si sale in un'apparecchiatura di livello industriale e si pagano i prezzi al naso per lo stesso. Il fatto stesso che stai pensando a Cheese a buon mercato sembra lanciare questo come un problema di proprietario di abitazione.
Case non fanno questo
Uno dei grandi errori del movimento "eco" è la sostituzione dell'unità in modo da poter mantenere i processi esattamente gli stessi. Rimuovere il fertilizzante nitrato e inserire il guano di pipistrello, rimuovere Roundup e sostituirlo con il marchio X, ma continuare a coltivare esattamente allo stesso modo . Costruisci un edificio con parti di marca X anziché marca Y e richiedi la certificazione LEED (perché le parti sono LEED), ignorando completamente la protezione della terra, il design solare passivo e altri veri vincitori sul campo. Questo approccio è sbagliato. Tragicamente comune, ma dalla testa sbagliata.
E onestamente lo otteniamo di più dagli oppositori: guardando il loro interruttore del pannello principale da 200A, moltiplicando per 240 e dichiarando di aver bisogno di un sistema solare da 48 kW, e lo scontrino immediatamente lancia alcuni numeri per dimostrare che un sistema solare da 48kw è totalmente impraticabile. Nessuna cacca Sherlock . In questo caso, il naysayer sta deviando maliziosamente nella sostituzione dell'unità specificamente per assassinare l'idea di vivere off-grid pur essendo pratico .
Certo, ora, un sistema solare da 50kw è in realtà immaginabile, ma è ancora altrettanto ridicolo come quando il negligente "lo ha proposto" .
Una casa a caso senza misure di conservazione assorbe in media 1000 watt. Questo è secondo le compagnie elettriche, che valutano le centrali elettriche in termini di numero di case servite. È un sistema abbastanza grande (100KWH di batteria per attraversare 100 ore di tempesta), quindi pensi ai carichi e a come minimizzarli, in particolare carichi di vampiri che sono 24x7.
Il più grande carico di vampiri in tutta la casa è l'inverter. Anche senza carico, brucia l'1% della sua valutazione semplicemente "girando". Quindi a 50kw, sono 500 watt di potenza - ricordi cosa richiede una casa media non ottimizzata? Quindi sei già lì - quanto è sprecato !? Quindi è importante mantenere gli inverter di dimensioni adeguate.
E lo fai pensando attentamente ai carichi e non avendo un cliente gigante che controlla il dimensionamento dell'inverter.
Accurato design del carico
Ecco cosa non devi fare: evita un nuovo frigorifero da $ 600 mantenendo quello vecchio, causando la necessità di fornire una capacità fotovoltaica aggiuntiva di $ 3000 per alimentare l'inefficienza.
Quindi, ad esempio, il calore del battiscopa elettrico è giusto. Forno elettrico, no; usa il gas. Il calore dell'edificio dovrebbe essere una progettazione solare passiva, quindi un sistema solare-termico attivo. Acqua calda, solare termico con serbatoi di stoccaggio.
C'è una discreta eccezione: il pompaggio di calore è perfettamente ragionevole, perché l'efficienza del 20% del pannello solare x l'efficienza del 300-1000% della pompa di calore> cosa si potrebbe ottenere dal solare termico.
Il risultato è l'unico carico elettrico veramente grande che ti aspetteresti da una casa fuori rete è il condizionatore d'aria. L'inverter verrebbe dimensionato di conseguenza .
Come tale, 48 V è un sacco di batteria.
Acqua calda a richiesta
Mi sto scervellando su quale carico richiede esattamente 50kw per un breve periodo e la mia conclusione è "riscaldamento dell'acqua calda su richiesta". Li adoro, ma sì. No semplicemente no.
Ciò viola due principi: riscaldare con il fotovoltaico e far funzionare un inverter per un carico a cui non interessa CA.
Per lo meno, lo avresti sparato direttamente dalla corrente continua, forse usando semplici convertitori boost per canale che giravano solo quando il riscaldatore richiede calore su quel canale. Ma dal momento che avresti comunque eseguito 3-4 canali su un grande riscaldatore, avresti semplicemente fatto 3 riscaldatori più piccoli - situati proprio sul rubinetto, in modo da azzerare quel tempo di attesa lungo e molto costoso affinché l'acqua calda raggiungesse il rubinetto (con l'abbandono dell'acqua calda della pipa ora riempita).
Il modo giusto per farlo è utilizzare il solare termico con un grande serbatoio di accumulo, eventualmente potenziato con una pompa di calore. Il serbatoio di accumulo viene riscaldato il più caldo possibile (90 ° C se possibile), quindi viene scambiato calore per produrre acqua calda sanitaria o utilizzato come dissipatore di calore per uno scaldacqua a pompa di calore (serbatoio). Le pompe di calore sono più efficienti quando si pompa "in discesa", in modo che un grande serbatoio solare-termico di acqua calda risparmia molta energia fotovoltaica anche se non viene utilizzata direttamente.