Автокемпер с солнечными батареями

Солнечная батарея для автодома. Эффективно или нет?

Солнечная батарея. Что это?

Солнечная батарея — это объединение ячеек с полупроводниками (чаще всего кристаллы кремния), преобразующих солнечную энергию в постоянный электрический ток. Солнечная панель — готовый продукт. А именно — определенное количество этих ячеек, соединенных между собой, базирующихся на твердой или гибкой основе заданного размера. Чем больше ячеек в панели, тем большего она размера, тем мощнее ее характеристики.

Эффективно ли это в наших широтах

Да. Эффективность солнечной батареи зависит от интенсивности солнечных лучшей и от правильного угла падения этих лучей на панель (в идеале угол должен быть прямым). Но даже в условиях облачности, а так же при горизонтальном плоскостном базировании, ячейки все равно вырабатывают зарядный ток, пусть и с меньшей эффективностью.

Типы солнечной батареи

По структуре кристаллов в ячейках солнечные панели разделяются на поликристаллические и монокристаллические. Различия в разной технологии производства. На практике существует множество споров, что лучше. Самое распространенное мнение — монокристалл работает лучше в ясную погоду, но почти полностью бездействует в пасмурную. Поликристалл работает хуже, чем монокристалл в ясную погоду, но выдают пусть и слабый, но зарядный ток даже в пасмурную погоду.

По строению солнечные панели разделяются на гибкие и твердые. В первом случае кристаллы кремния в ячейках сделаны более гибкими, что позволяет размещать панель на кривых формах. Гибкость такой панели все же значительно уступает листу бумаги, поэтому позиционировать ее можно только на изгибах с плавным, не большим углом или закруглением. Такие панели заметно легче, по сравнению с твердыми.

Твердые панели выполнены в раме из анодированного алюминия, сверху закрытые закаленным стеклом и полимерной пленкой. Такие панели имеют куда большую прочность и долговечность, лучше охлаждаются и стоят дешевле.

Позиционирование солнечной батареи

В идеале угол наклона панели к солнечным лучам должен примерно соответствовать широте места базирования. Для Москвы — 53°. Более эффективным будет менять угол 2 раза в год на 15° (в большую сторону для зимы, это позволит панели самоочищаться от снега, в меньшую для лета).

В реальности, крыша на автодомах и караванах плоская, поднимать и опускать панели каждый раз во время стоянки не каждому захочется. Горизонтальная позиция допустима, но при этом пропадает полезное рабочее время утром и вечером, когда солнечные лучи «соскальзывают» с панели и не преобразуется в достаточном количестве в электричество. Устранить этот недостаток можно либо большим числом панелей либо меньшим числом потреблением электроэнергии.

Контроллер. Это зачем?

Напряжение и зарядный ток на солнечной панели меняются в зависимости от интенсивности солнечного освещения. Контроллер выравнивает напряжение на выходе до «зарядного», прерывает заряд, избегая «перезаряд» аккумулятора, заново подключает «заряд» при «разряде» аккумулятора, отключает потребителей при критическом «разряде» аккумулятора. Существует 2 типа контроллеров: ШИМ (PWM) и MPPT. Отличаются они разными технологиями заряда. Если у вас одна или две солнечные панели, нужно использовать PWM контроллер, панели подключаем параллельно. Если число панелей более трех, эффективнее будет использовать MPPT контроллер, подключение панелей последовательное.

Монтаж на крышу

Гибкую панель можно сразу монтировать на клей-герметик. Для монтажа твердой панели используют специальный аэродинамичный крепеж, обеспечивающий просвет (около 10 мм) между рамой панели и крышей автодома для лучшего охлаждения (солнечная панель в процессе работы сильно нагревается и для поддержания рабочих показателей нуждается в вентиляции). Алюминиевый уголок из ближайшего строительного магазина так же станет отличным крепежом, пусть и не столь эстетичным. Рама панели с крепежом соединяются винтами через сверления, крепеж с крышей — через клей-герметик. Обычно это Sikaflex 252i, Sikaflex 552 или Decalin Decaseal 8936. При демонтаже герметик срезается струной. Соединение панелей между собой, а так же проводкой, идущей на контроллер, происходит с помощью специальных клемм. Для герметичной прокладки кабеля сквозь крышу используется пластиковый «проход», который так же монтируется к крыше на клей-герметик.

Аккумулятор

Любая солнечная панель призвана заряжать аккумулятор, а он в свою очередь раздавать электричество потребителям (12В на прямую, 220В через инвертор). Предпочтения следует отдать тяговым свинцово-кислотным аккумуляторам по AGM или GEL технологиям. Такие аккумуляторы выдерживают большое количество циклов заряда-разряда, герметичны и безопасны. При ограниченном бюджете так же подойдут жидко-кислотные свинцовые аккумуляторы. Для их безопасного использования необходимо обеспечить отвод на улицу вредных кислотных паров, выделяющихся при заряде.

Сколько панелей и аккумуляторов мне нужно в мой автодом?

Главный вопрос, задаваемый каждым караванером. Для ответа на него, необходимо сначала посчитать мощность всех потенциальных потребителей и периодичность их использования за одни сутки. Исходя из этого подобрать количество и емкость аккумуляторов, а так же мощность инвертора (если потребители будут на 220В), после — количество и мощность солнечных панелей (учитывая полезную площадь и рельеф крыши, а так же люки, грибки и антенны, мешающие позиционированию больших панелей). Если этот вопрос вызывает затруднения, можно начать с классического комплекта начинающего караванера: поликристаллическая солнечная панель на 150 Вт, гелиевый аккумулятор 100 А/ч.

Этот набор позволит вам:

• Пользоваться 12 вольтовым освещение;
• Использовать насос для воды;
• Заряжать телефоны, планшеты, ноутбуки;
• Смотреть небольшой ЖК-телевизор;
• Пользоваться системой раздува от 12В в вашем газовом отопителе.

В течении светового дня солнечная панель будет заряжать аккумулятор, вечером и ночью вы будите его использовать. Поняв, что мощности панели не хватает, что бы зарядить аккумулятор полностью в течении дня, вы всегда можете добавить еще одну или две панели на 100 Вт/150 Вт, подсоединив их параллельно первой.

Источник

Солнечные панели на автодом Комментировать

Как сделать автодом из обычного цельнометаллического грузового фургона? Очень просто, если есть умелые руки и желание… В нашей небольшой статье, расскажем, как мы установили солнечную электростанцию на один из таких «грузовиков», который в скором времени станет уютным автодомом.

Техзадание

С нашим покупателем, как и обычно бывает, мы познакомились по телефону, он позвонил нам, и сказал, что ему нужна солнечная электростанция на его Mercedes Sprinter. Тех-задание он нам дал – питание мини-холодильника, свет, телевизор и мелкие бытовые приборы, которые пригодятся в путешествии на автомобиле. Мы договорились о встрече, и приехали к месту, где стоял наш объект перевоплощения из грузовика в кемпер.

Подбор оборудования

Работа по переобрудованию Спринтера шла полным ходом, была уже снята обшивка с салона авто и происходил процесс разметки, где будут вырезаться вентиляционные люки и проходить бортовая проводка внутри салона.

Солнечная панель

Наша работа началась, мы поднялись на крышу авто, сделали замеры, учли размещения будущих люков на крыше, и сделали вывод, что оптимальным будет размещение панели мощностью 300Вт. Её размер составляет, округлённо, 1700*990мм. Вот её описание.

Такой площадью размещения мы получаем на крыше максимальное занимаемое пространство, и, соответственно, максимальную мощность с этой площади крыши (выработка будет приблизительно 1000Вт/сутки). Ширина авто составляет 1400мм, следовательно, при размещении нашей солнечной панели, её вообще не будет видно со стороны, что никак не портит вид немецкого автомобиля.

Инвертор, контроллер заряда

Далее мы обговорили какой тип оборудования будет устанавливаться. Выбор был перед двумя вариантами оборудования:

• отдельный контроллер заряда плюс автономный инвертор, либо
• гибридный инвертор-моноблок с возможностью подключения централизованной электросети для зарядки аккумулятора

Выбор был сделан – однозначно гибридный моноблок SmartWatt мощностью 1кВт и номинальным напряжением 12В. У такого гибридного инвертора есть вход для 220В, поэтому на кемпинговых стоянках можно будет подзаряжать аккумуляторы при затяжной непогоде (когда солнечная панель будет не справляться со своим предназначением). Да и клиент проживает в частном секторе в Казани, и не против подзаряжать аккумулятор в автодоме через удлинитель из дома.

Аккумулятор

Аккумулятор выбрали с большим запасом мощности – емкостью 200Ач. Марка аккумулятора Delta GEL – это аккумуляторы специальной “солнечной серии”, выполненные по комбинированной технологии AGM+GEL, отличительной особенностью этой серии АКБ является наличие в комплекте к аккумулятору 6 банок, которые через 500-600 дней эксплуатации аккумулятора можно долить в непосредственно в отсеки АКБ, тем самым продлив срок службы до 30%.

Запасенная мощность в таком АКБ – приблизительно 1700Вт. Такого запаса достаточно, как минимум, на 3 дня автономной жизни в таком автомобиле, при полном отсутствии солнца. Это точно хватит в таком ритме отдыха, и клиент не останется без электричества в процессе своего путешествия.

Начинаем монтаж

В общем, покупатель цели рассказал, оборудование подобрано, пора действовать. Согласовали день монтажа, время и поехали… Сделали проект, продумали каким образом лучше закрепить солнечную панель на крыше авто, как завести провода внутрь, где разместить инвертор и АКБ. Всё готово, загрузили оборудование, инструменты – можно ехать.

Прибыв к автомобилю, работы уже шли по наклейке шумоизоляции кузова. Ждали нас, чтобы устанавливать люки на крыше, ведь свободное пространство напрямую зависело от расположения солнечной панели на крыше.

Приступаем к монтажу. Для установки солнечной панели на крыше было решено использовать Z-образные нержавеющие крепежи, которые мы зачастую используем для крепления на кровле домов.

Делаем отверстия в крыше

Сделали много замеров, чтобы не ошибиться в местах сверления дыр в крыше, ведь права на ошибку в таком деле нет, дырку сделал не в том месте-её просто так не замажешь)) Установка панели должна происходить в местах усиления кузова, что мы и сделали. Во-общем семь раз отмерь – один раз отрежь – это про нас, разметку мы делали около часа…

Время прошло не зря, отверстия просверлены, попадание в рамы кузова точные, всё идёт по плану.

Ввод для солнечного кабеля

Следующее, делаем отверстия для проводов, идущих от солнечной панели внутрь кузова.

Для этого используем специальные гермовводы. Размечаем и сверлим под них два отверстия. Сверление производим специальным коническим сверлом – очень удобное, советуем всем.

Пластиковый гермоввод. Посадочное отверстие 16мм.

Устанавливаем гермовводы, дополнительно промазывая их герметиком (идущая в комплекте резиновая прокладка не внушает доверия, есть вероятность подтекания влаги через некоторое время). Сделано, теперь протаскиваем провода изнутри, и устанавливаем на них коннекторы МС4, чтобы подключаться к солнечной панели.

Изнутри продели солнечный кабель, затем установили MC4-коннектор

Герметизация

Подключаем солнечную панель и устанавливаем её с помощью оцинкованных болтов М6 на ранее высверленные отверстия на крыше.

Используем в качестве изоляции специальные битумные прокладки в несколько слоёв. Затягиваем гайки – готово, панель встала как «вкопанная», жесткая конструкция, не боящаяся бездорожья и больших скоростей на трассе.

Подключение инвертора

Следующий этап – прокладываем провода от солнечных панелей к инвертору. Напомним, устанавливаем гибридный солнечный инвертор номинальной мощностью 1кВт (пиковая 2кВт в течении 2 сек). Гибридный инвертор означает, что в его корпусе встроены и контроллер заряда, в нашем случае МРРТ, и преобразователь напряжения 12в-220в. Такой инвертор имеет множество настроек, небольшой дисплей даёт всю важную информацию о состоянии солнечной электростанции, например, сколько ватт вырабатывают панели, какая мощность потребляемой нагрузки, состояние заряда аккумуляторов и т.д. Во-общем, такой моноблок очень удобный и простой в подключении.

Инвертор временно установили на его будущее место, окончательно он примет своё положение после финишной обшивки салона авто, но этим уже займется позже сам хозяин.

Подробнее про аккумулятор

Там же, около инвертора был установлен аккумулятор. Немного расскажем об аккумуляторе. Почему именно он? АКБ на служит для накопления энергии выработанной солнечной панелью, ну и для функционирования самой солнечной электростанции конечно. Чем больше ёмкость АКБ, тем больше у нас запас на пасмурное и вечернее время. К примеру, планируется использование мини холодильника, который приблизительно потребляет 300Вт/сутки, телевизор небольшой – 50Вт/час, лампы освещения на вечернее время 3-4 шт. по 10Вт мощностью. Опираясь на эти параметры и подбираем ёмкость АКБ с запасом на пасмурную погоду. Аккумулятор был выбран емкостью 200Ач, простым языком, это 1700Вт полезной мощности при 100% заряде и новом состоянии. Для наших задач это вполне достаточно.

Аккумулятор используем обязательно гелевый, а в нашей системе – специальная серия для солнечной энергетики. Такие гелевые аккумуляторы, в отличие от обычных свинцово-кислотных автомобильных, более стойкие к глубоким разрядам и имеют большой ресурс по зарядам-разрядам, а, следовательно, дольше срок службы. Ну и конечно не мало важно, у таких АКБ нет вредных испарений в атмосферу во время заряда, а в нашем случае эта атмосфера находится внутри авто, в котором будут спать и жить люди… Подключили аккумулятор к инвертору кабелем с сечением 25мм.кв – потери будут минимальны.

Итоги

Всё, осталось только пользоваться, клиент доволен работой, солнечная электростанция готова к эксплуатации. На работу ушло около 4-х часов. Сумма всего проекта под ключ вышла чуть более 70 тыс. руб. За такой комфорт, это очень небольшая сумма, тем более деньги вкладываются в любимое дело и хобби – путешествие, в этом лучше не экономить и делать сразу на качество, чтобы воспоминания об этом развлечении были только положительными. Вот такая вот история, спасибо за внимание, а нашему покупателю мы пожелаем счастливого пути, и увлекательных путешествий на его новом, теперь уже, автокемпере…

Добавить комментарий Отменить ответ

Добро пожаловать в блог

Вы попали в блог компании REENERGO. Здесь мы стараемся регулярно публиковать полезные и интересные новости и статьи из области альтернативной энергетики.

Источник