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Diario elettrico 11 – Lo scooter solare fotovoltaico

Posted in scooter elettrici by jumpjack on 7 ottobre 2011

Diario di bordo

dello

scooter elettrico al litio

Zem Star 45

1500W/60Kmh/80Km


CAPITOLO 11


Clicca qui per l’INDICE DEL DIARIO

Installare un pannello solare direttamente sullo scooter è (ancora) impensabile: per produrre 3 kW in un’ora, cioè i 3 kWh delle due batterie, servirebbe un pannello di 10 20 m^2…

Pero’ si può usare un pannello solare per caricare una batteria a casa, e usare poi questa per alimentare un inverter che alimenta il caricabatterie “di serie” che carica le batterie.
Un sacco di passaggi e di perdite di energia… ma tanto il sole è gratis, quindi chissenefrega, no?😉

Bisogna però fare un po’ di conti:
Una batteria dà un’autonomia di 45 km teorici, cioè 38 reali (45/1.18, in base alle prove fatte su strada). La batteria è data per 60V/25Ah , ossia 1500 Wh.
Il caricabatterie è da 67,2V/3A e impiega, dice il manuale, 6-8 ore per ricaricare una batteria.
67,2*3 = 202 W
202 W * 6 ore = 1212 Wh
202 W * 7 ore = 1414 Wh
202 W * 8 ore = 1616 Wh

In realtà delle 8 ore passate a caricare, il caricabatterie passa l’ultima ora, probabilmente, ad equalizzare, a giudicare dal grafico che ho fatto:
Grafico caricabatterie

Quindi probabilmente il caso da considerare è:

202 W * 7 ore = 1414 Wh

Dovrei pero’ fare altre misurazioni.

Comunque, partendo da questo dato risulterebbe che servono 1414 Wh per 38 km, cioè 37 Wh/km.

Per andare a lavoro e tornare percorro ogni giorno 20 km. Quindi  servirebbero 740 Wh.

Un pannello da 280 W come questo  può produrre, idealmente, 740 Wh in 2,64 ore (2h 38m) . Ovviamente però il rendimento sarà minore. Supponiamo molto minore: 200 W. per generare 740 Wh servirebbero quindi 3,7 ore (2h 58 m) di sole al giorno: una durata che dovrebbe essere possibile raggiungere persino d’inverno.

Costo: 300 euro.

Altri valori:

280 W –> 2h 38m

250 W –> 2h 58m

200W –> 3h 42m

Ora bisogna mettere da parte questa energia: utilizzando una batteria da 12V, perchè possa immagazzinare 740Wh dovrà avere una capacità di 62Ah; probabilmente conviene non scaricarla ogni volta completamente, quindi converrà usare una batteria più grande:

Batteria da 65Ah/12V (780 Wh), costo:  145,00 euro

Altra da 64Ah/12V; costo: 206,00 euro

Batteria da 100Ah/12V (1200 Wh); costo: 205,00 euro

Altra da 100Ah/12V; costo: 242,00 euro

Serve poi un regolatore di carica, indispensabile per collegare il pannello alla batteria. Serve un regolatore di carica che accetti una tensione di ingresso tra i 35V e i 44V, e mi hanno proposto questo:

http://www.shop.ilportaledelsole.com/epages/990116484.sf/it_IT/?ObjectPath=/Shops/990116484/Products/WRM15

Costo: 187,00 euro.

Infine, un comune inverter da 200 W andrebbe bene per trasformare i 12V della batteria nei 220V necessari al caricabatterie dello scooter, ma ne ho comprato uno da 300 W per avere un po’ di margine. Costo: 25,00 250 euro.

Conclusioni:

per ricaricare 20 km al giorno potrei usare un pannello da 280 W illuminato per 3 ore al giorno e collegato a una batteria da 12V/80Ah tramite un inverter regolatore di carica MPPT, a sua volta collegata al “vero” caricabatterie tramite un inverter da 300W.

Costo complessivo: 300,00 + 150,00 + 187,00 + 25,00  250,00= 662 887,00 euro.

Considerando un costo per kWh di circa 0,16 euro, il sistema si ripagherebbe dopo aver fornito 4138 kWh. A un ritmo di 0,74 Wh al giorno, significa 5591 giorni, cioè 15 anni. Decisamente poco conveniente…

Ma la Mobilità Indipendente non ha prezzo: scopo del progetto onn è infatti risparmiare sulla corrente elettrica (*), ma diventare completamente indipendente, quanto a mobilità, da qualunque  tassa, tasserella, legge, per non parlare di scioperi dei benzinai, sciopero dei petrolieri, capricci di emiri arabi, esaurimento del petrolio, crisi politiche, guerre del petrolio, prezzi sconfinati della benzina, e tutti gli altri fattori di stress a cui sono soggetti tutti coloro che ancora guidano mezzi a petrolio!

Lo scooter è costato 3900 euro.

COSTO TOTALE MOBILITA’ INDIPENDENTE: 4562,00 4787,00 euro

Considerando 16’000 km/anno con benzina a 1,6 euro/litro e consumi di 16 km/litro (per semplificare i calcoli):

1,6 euro/litro  / 16 km/litro = 0,10 euro/km

0,10 euro/km * 16’000 km = 1600 euro/anno

45624787/1600 = 2,85 2,99 anni

Tempo di recupero investimento: 3 anni.

Con percorrenze abituali di 10’000 km/anno il tempo di recupero sarebbe invece 4,5 anni.

Trascorsi questi 3 anni, si ha una “rendita virtuale annua”  di 1600 euro.

Nota:
3100+500=3600
12000 => 3 anni
15000 => 2,4 anni
3100,15000 => 2,07 anni
3100,12000 => 2,58 anni

(*) Già così lo scooter mi costa “ben” 0,0035 euro a chilometro, contro gli 0,1000 euro a chilometro (1,6 euro/litro, 16 km/litro) di un’auto a benzina, quindi ho un fattore di risparmio di 1:28.

AGGIORNAMENTO 18 febbraio 2012:

A quanto pare esistono tipi diversi, molto diversi, di inverter: quelli economici cinesi producono una corrente con una forma d’onda che non è sinusoidale, ma quadra (sinusoidale modificata) o trapezoidale, che è adatta ad alimentare circuiti elettronici, ma solo motori e lampade a incandescenza. I regolatori con uscita ad onda sinusoidale pura costano 10 volte tanto, ma sono necessari per evitare di danneggiare le apparecchiature elettroniche ad essi collegate.

Ho aggiornato i calcoli di conseguenza.

5 Risposte

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  1. MICHELE said, on 8 ottobre 2011 at 14:49

    caro jumpjack,

    questo post è favoloso! è esattamente quello che avrei voluto tentare con il mio Vectrix, ma non avendo alcuna conoscenza elettrotecnica non avevo idea delle proporzioni (mq pannelli, tempi, km..). il mio ambizioso obiettivo è fare dell’elettrotour dell’anno scorso:

    … un foto-elettrotour!

    complimenti!

    Michele Arcopinto, NAvx10

    • jumpjack said, on 9 ottobre 2011 at 19:22

      …avrei pensato all’idea di un pannello solare ripiegabile da trasportare nello zaino e dispiegare ad ogni tappa.🙂 Sfortunatamente…. bisognerebbe viaggiare di notte, per poter ogni giorno irradiare il pannello abbastanza da poter fare poi un numero ragionevole di km!
      O senno’ uno puo’ ricaricare dall’alba a mezzogiorno (5-6 ore) e viaggiare il pomeriggio.
      Ma comunque sarebbe una cosa tecnicamente complicata, ancora: bisogna aspettare che inventino pannelli “decenti”, quelli più moderni arrivano a un rendimento massimo del 20%, per cui servono 10m^2 per kilowatt! Quando ne basteranno 2 o 3, diventerà interessante.

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