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Nozioni di base sull' accoppiamento Inverter/Generatore e sulla funzione "Start and Stop" con i prodotti Victron Energy

Nozioni base sulla programmazione dell'inverter e sulle funzioni legate al generatore su VE configure:

La potenza proveniente da un generatore di solito è più variabile rispetto alla potenza proveniente dalla rete, gli Inverters sono molto sensibili a questo tipo di comportamento e se la potenza in ingresso non rientra in determinati requisiti,l' Inverter non accetta l'energia in ingresso e non si sincronizza.

L'accoppiamento inverter-generatore richiede quindi qualche accorgimento:

 

La prima scelta da affrontare è l'acquisto di un generatore adatto, sono molti i generatori in commercio ma solo alcuni sono particolarmente indicati per “dialogare” con un Inverter Victron.

In generale è sempre meglio per questo genere di applicazioni scegliere un generatore con controllo AVR (auto voltage regulation) che, a differenza dei generatori con un inverter interno che continuano ad operare indipendentemente dal carico in quanto sono controllati elettronicamente e non meccanicamente, i generatori con AVR segnalano e smettono di lavorare (andando in stallo) se il carico diventa eccessivo.

 

Come dimensionare il generatore?

In base all'inverter che si possiede, Victron consiglia diverse potenze di generazione:

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E' importante notare una volta installato l'inverter che la fase di sincronizzazione può durare qualche minuto e che quindi l'accoppiamento non sarà istantaeo.

Vediamo ora quali sono i passaggi da fare sul software VE Configure fornito da Victron per configurare correttamente l'Inverter:

Una volta avviato il programma e trovato l'inverter come target, aprire la pagina “Grid” e disattivare la spunta su “UPS function” come riportato in figura, con questa funzione attiva non sarà possibile collegare il generatore.

 

E' necessario inoltre attivare la funzione ”Accept wide input frequency range (45-65Hz) ” in modo da poter accettare anche possibili instabilità del generatore in termini di frequenza, se il generatore è estremamente stabile si può evitare di spuntare questa opzione.

 

VE Configure permette anche di settare i valori per cui l' Inverter si sconnette e poi si riconnette sia per voltaggi più elevati che meno elevati rispetto al valore nominale di tensione di lavoro, alcuni valori vengono automaticamente suggeriti dal programma, è opportuno comunque correggere questi valori in base al modello di generatore che si possiede.

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Se il sistema non è off-grid ed è presente una connessione in rete, dopo aver selezionato il paese e la norma corretti (come in figura) è possibile che il generatore richieda di disattivare il LOM (Loss of main detection), è possibile trovare maggiori informazioni a questo link: https://www.victronenergy.com/live/ve.bus:grid-codes-and-loss-of-mains-detection

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Se si possiede un generatore di bassa potenza è possibile che esso si scolleghi in caso di alte correnti dovute allo spunto di qualche macchina presente sui carichi (AC out) dell' Inverter.

Sulla pagina “General” di VE Configure è possibile spuntare una funzione detta “Dynamic current limiter” se si pone questo problema, in questo modo il power assist dell' Inverter soddisferà i carichi di spunto utilizzando le batterie e non il generatore che rimarrà in funzione senza spegnersi garantendo un carico più basso ma costante (vedi figura sottostante).

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Gli Inverter Multiplus sono molto potenti in termini di corrente di carica, spesso è necessario quindi limitare la corrente di input se il generatore non riesce a fornire tale potenza, una semplice regola permette di calcolare in base al generatore qual'è la corrente ottimale:

Basterà calcolare la corrente necessaria riferita all'80% della potenza nominale del generatore, per esempio: se si dispone di un generatore da 5kVA che tipicamente genera 4kW di potenza, l'80% sarà 3200W e la corrente da impostare sarà 3200W/230V ossia 13,9A, per sicurezza si potrà inserire un valore di 13A nella casella “AC1 (o AC2 nel caso di un Inverter Quattro in quanto dipende da dove è stato connesso ili generatore) input current limit”.

 

Un'ultimo accorgimento è necessario: alcuni generatori producono in uscita una forma d'onda che rende difficile la corretta operazione di carica delle batterie dell' Inverter, per ovviare a questo problema è possibile spuntare la casella “Weak AC input” nella pagina “Charger”.

Lo svantaggio nell'utilizzare questa funzione è che il rendimento di conversione non sarà prossimo a 1 come da normale funzionamento dell'inverter ma circa intorno allo 0,8, è quindi consigliabile attivare questa modalità solo se effettivamente il generatore crea problemi di questo tipo.(vedi immagine sottostante)

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Introduzione alla funzione Start/Stop:

 Una delle funzioni più utilizzate dei prodotti Victron e Studer è l'avvio automatico del generatore in caso di scarica eccessiva delle batterie.

Questa funzione è utilizzata spesso negli impianti off-grid in quanto l'automatizzazione di questa funzione permette di risparmiare tempo e soldi evitando di dover accendere manualmente il generatore ogni qual volta sia necessario.

In questo articolo approfondiremo, per quanto riguarda gli Inverter marcati Victron, come funziona questo processo e come è possibile programmare le macchine in modo che lavorino nella maniera corretta.

Metodi di controllo:

 La prima domanda da porsi è: che dispositivo di controllo devo usare?

Nel caso si utilizzino i prodotti Victron i casi sono tre:

 

  1. Utilizzo dei Venus Device come per esempio il Venus GX o il CCGX: 

    In caso sia presente uno di questi dispositivi è opportuno utilizzare il suo meccanismo di start/stop generatore, in quanto è il metodo più completo messo a disposizione da Victron.

    Questo sistema dispone, oltre alle funzioni base di start/stop in base allo stato di carica delle batterie o alla misura del loro voltaggio, anche qualche funzione avanzata come per esempio la possibilità di programmare intervalli di tempo di “silenzio” (in cui il generatore non viene avviato in ogni caso) o l'avviamento di test automatici.

  2. Utilizzo del BMV (Battery Monitor):

    Se si dispone di questo dispositivo è possibile utilizzarlo per inviare un segnale in caso di basso stato di carica o basso voltaggio delle batterie.

  3. Usando il relè interno all'Inverter (Multiplus o Quattro):

    Gli inverter Multi, Multiplus, Quattro e Easysolar (ossia tutti gli Inverters della famiglia VE.Bus), dispongono anch'essi di un relè interno per questa operazione, esso è programmabile tramite un' apposito Assistant (procedura guidata) sul software VE Configure fornito da Victron o tramite apposita configurazione del Virtual switch.

E' possibile effettuare anche una combinazione di queste configurazioni se si dispone di più dispositivi in modo da rendere più precisa l'operazione, basterà connettere in parallelo i segnali provenienti dai diversi dispositivi.

 

Come collegare il generatore con l'interfaccia a tre fili:

 Tutti i prodotti e dispositivi Victron hanno un unico relè; che dovrà andare a chiudersi per avviare il generatore.Se si possiede un generatore che richiede un impulso di avvio e un impulso di arresto, (come ad esempio i generatori Cummins / Onan) è richiesto un cablaggio aggiuntivo.Per avviare un tale gruppo elettrogeno è necessario convertire il contatto di apertura/chiusura in un impulso di avvio e arresto: quando il contatto si apre viene generato il comando “start” mentre quando il contatto di chiude viene generato il comando “stop”,Si noti che questa soluzione deve essere utilizzata solo su gruppi elettrogeni che hanno un proprio pannello di controllo e che si arrestano automaticamente in caso di perdita di pressione dell'olio o di segnali provenienti da altri sensori, o meglio in altre parole: non collegare mai questo relè direttamente al motorino di avviamento.

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Come avviare il generatore utilizzando un Venus GX o un CCGX:

 I dispositivi sopra citati dispongono di un relè interno programmabile, ecco i passaggi da seguire per un corretto funzionamento della funzione:

 

1. Cablaggio:

Collegare il relè al generatore, il relè è collocato nel retro del CCGX ed è marcato con la scritta “Relay”, se si usa un Venus GX si noteranno due relè: solo il Relè 1 può essere utilizzato per questa funzione.

Per quanto riguarda la connessione lato generatore è opportuno controllare il suo manuale in quanto varia da modello a modello.

2. Attivare la funzione Start/Stop:

Andare su Settings/Relay e settare il parametro Function su “Generator start/stop”,

una volta attivata questa funzione tutti i settaggi verranno abilitati e si troveranno nel menù principale in: Settings/Generator start and stop

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3. Generator start/stop Pagina principale: Dal menù principale selezionare Settings/Generator start and stop

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  • Generator state: Stato corrente del generatore.
  • Error: Descrizione dell'errore.
  • Runtime: Periodo di funzionamento del generatore dall'ultimo avvio.
  • Total run time: Totale ore di funzionamento dal primo avvio.
  • Time to next test run: Se la modalità “test run” è abilitata viene indicato il tempo mancante al prossimo test run.
  • Daily runtime: Cronologia del funzionamento generatore negli ultimi 30 giorni.
  • Settings: Altri settaggi e funzionalità.

4. Settings (Altre impostazioni):

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  • Conditions: Vedi capitoletto “Conditions”
  • Minimum run time: permette al generatore di raggiungere la temperatura ottimale una volta avviato.
  • Detect generator at AC input: Questa funzione attiva un' allarme se non viene rilevata potenza ai morsetti Acin dell'Inverter, lo scopo è quello di segnalare una vasta gamma di possibili problematiche come mancanza di carburante o problemi tecnici del generatore
  • Quiet hours: Vedi capitoletto “Quiet hours”
  • Reset daily run time counters: Cancella la cronologia di funzionamento degli ultimi 30 giorni.
  • Generator total run time: Modifica o elimina la cronologia e il conteggio totale delle ore di funzionamento dal primo avvio.

5. Conditions (Parametri e condizioni da cui dipende l'autostart del generatore): Per raggiungere questa pagina seguire ilpercorso: Settings → Generator start and stop → Settings → Conditions

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  • Battery monitor: Seleziona il dispositivo dedicato al monitoraggio delle batterie.
  • On loss of communication: Se dovesse esserci una mancanza di comunicazione si può decidere se bloccare il generatore, avviare il generatore o lasciarlo in funzione
  • Do not run genset when AC 1 is in use: Questa funzione è ideale per gli Inverter Quattro che dispongono di due entrate AC (una per la rete elettrica e una per il generatore), abilitando questa funzione è possibile far partire il generatore solo in caso di mancanza di energia dalla rete elettrica.

 

I parametri che seguono (come da immagine) possono essere settati su attivo o non attivo in base a quale parametro si desidera controllare per l'avvio del generatore. Ogni opzione richiede particolari soglie da impostare manualmente.

6. Automatic Periodic “Test run”: Questa funzionalità permette di avviare il generatore periodicamente come test run in modo da tenerne monitorato il funzionamento ed evitare periodi di spegnimento prolungato.

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E' possibile settare la durata dell'intervallo, l'intervallo tra un “test run” e il prossimo e altri parametri.

7. Quiet Hours (ore di silenzio): 

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Questa funzione permette di definire degli intervalli di tempo in cui il generatore non viene avviato in modo da non causare disturbo acustico in determinate fasce orarie.

Si possono comunque stabilire delle condizioni per cui, se è assolutamente necessario, il generatore parte comunque anche nelle ore preimpostate come “di silenzio”.

 

Come avviare il generatore utilizzando il BMV 700: 

E' possibile utilizzare il relè interno al BMV700 per avviare il generatore se le batterie si abbassano sotto la soglia di tensione preimpostata, per fare ciò è necessario mettere la “relay mode” nelle impostazioni del BMV700 su “CHRG” (Modalità caricabatterie) in questa modalità Il relè si chiude quando lo stato di carica scende al di sotto del valore dell'impostazione n. 16 (soglia di scarica) o quando la tensione della batteria scende al di sotto del valore dell'impostazione n. 18 (relè tensione bassa). Il relè si apre quando lo stato di carica è superiore al valore dell'impostazione n.17 (relè fine stato di carica) e la tensione della batteria è superiore all'impostazione n. 19 (relè fine tensione bassa).

Per le impostazioni del BMV700 fare riferimento al manuale scaricabile dal sito Victron al seguente link:

https://www.victronenergy.com/battery-monitors/bmv-700#manual

Come avviare il generatore utilizzando il relè interno all'Inverter: 

Come accennato in precedenza ci sono due diversi metodi per avviare il generatore utilizzando il relè interno all' Inverter:

 

1. Utilizzo del Virtual Switch:Il relè da connettere al generatore è indicato sui manuali come “Alarm Relay”, questo blocchetto è staccabile e quindi si può rimuovere per facilitare il cablaggio e poi riattaccarlo.Sono presenti 3 contatti rispettivamente da sinistra a destra: Normalmente chiuso (NC), normalmente aperto (NO), Comune (COM).Qui spiegheremo come avviare il generatore con la modalità Virtual Switch attivabile dal programma VE Configure scaricabile dal sito Victron Energy.

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Ecco i contatti per il Multiplus II, da sinistra a destra normalmente aperto (NO), normalmente chiuso (NC) comune (COM).

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Sugli Inverter Multi 500, 800, 1200, 1600 i contatti sono da sinistra a destra i seguenti: Comune (COM), Normalmente chiuso (NC), normalmente aperto (NO)

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Per quanto riguarda la programmazione i passaggi sono i seguenti:

1.Selezionare nella pagina “Virtual Switch” – “Usage” la spunta “dedicated generator control”.

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2.Configurare poi nella pagina “Generator control” i parametri relativi ai carichi e alle tipologie di batterie che si possiedono.

NOTA: quelli riportati in figura sono solo degli esempi, configurare questi parametri con attenzione consultando i manuali dei prodotti

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2. Utilizzo dell'Assistant su VE Configure: Nella sezione Assistant c'e' una configurazione automatica per settare la modalità di avvio generatore: basterà seguire i passaggi indicati e inserire tutti i parametri richiesti.

 

 

 

 

 

 

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