Buscando ideas para alimentar un cilindro de agua caliente directamente desde paneles solares en una situación fuera de la red [cerrado]

Los paneles térmicos serían preferenciales, pero como ya tiene los paneles ...

Si estás buscando una solución de bricolaje, la más simple sería esta:

Dado que el pico de un seno de 240 VCA es de 336 V, el aislamiento del elemento calefactor debe soportar 336V. Por lo tanto, tiene cierta flexibilidad en el cableado, siempre que mantenga el voltaje de salida de los paneles entre, por ejemplo, 200V y 336V.

A continuación, necesitamos un MPPT, porque el cableado de la resistencia directamente no produciría energía en tiempo nublado, debido a la característica IV de los paneles solares, que es más o menos una fuente de corriente limitada por voltaje, cuya corriente depende de la luz.

Entonces, simplemente pondría un condensador en la salida de los paneles. Debería tener una clasificación de corriente de rizado lo suficientemente alta para la potencia considerada aquí, por lo que algo así como 15A debería hacer el truco, por ejemplo, un montón de grandes capuchones de 450 V en paralelo, tal vez una capacitancia de 1000 µF, el valor no es crítico.

Obviamente, este es un proyecto "suicídate", por lo que te han avisado. Los paneles también te matarán.

Ahora tenemos los paneles que cargan las tapas, es muy sencillo hacer un MPPT en bruto con un comparador de histéresis simple: cuando el voltaje en las tapas excede, por ejemplo, 250 V, encienda la calefacción con un IGBT o un gran MOSFET. Cuando el voltaje caiga por debajo, digamos, 230 V, apáguelo.

La idea aquí es hacer PWM la carga para que consuma una corriente promedio que permita extraer la cantidad máxima de energía de los paneles. Demasiada corriente, y el voltaje caería. Los condensadores suavizan la corriente y hacen el promedio.

Por supuesto, puedes hacer un MPPT sofisticado con un micro si quieres divertirte, pero un simple comparador bang-bang debería funcionar bien y obtendrás agua caliente en los días nublados, solo tomará más tiempo.

EDIT:

Me tienes un poco preocupado aquí:

Esperemos que el elemento calefactor de la caldera se vea así:

Esta es una resistencia, dentro de un aislante de alta temperatura, dentro de una tubería de metal que luego se conecta a tierra. Por lo tanto, ninguna parte de la resistencia que está a la tensión de la red entra en contacto con el agua. Así no se produce electrólisis ...

Si la tubería está perforada por corrosión, el agua entrará y la corriente fluirá hacia la Protección de la Tierra, disparando el RCD.

Si las piezas de alimentación de su elemento calefactor están en contacto directo con el agua, esto es extremadamente peligroso. Este no debería ser el caso en una caldera, sería una locura ...

Lo que me recuerda que olvidé recomendarte que te agregue un RCD a tu instalación. Un poco de Google reveló que no tengo idea si puedes encontrar un RCD que funcione en DC.

Entonces ... tienes otro problema ahora, que es cómo hacerlo seguro. Sin algún tipo de protección, si la resistencia de calentamiento se corroe, tendrá una situación peligrosa. Dado que soy un propietario como un trabajo secundario, a lo largo de los años he visto que esto sucede una vez, aunque el escenario más probable es que el tanque mismo se corroa y se perfora, y luego el agua se filtra hacia los cables, el termostato, etc. En este caso, el RCD también dispara y el inquilino llama preguntándose por qué no tienen poder ...

No estoy familiarizado con la energía solar, por lo que creo que los inversores deben incorporar esa característica ... pero si quiere quedarse sin un inversor, entonces debería hacer otra pregunta sobre cómo hacer que esto sea seguro:)