Vodič za solarne panele
Ovo je mali vodič sa osnovnim pojmovima za kampovanje.. Svi volimo da znamo šta radimo i zašto bez straha da će to biti opasno ili da nešto uništi.. Sve što je ovdje napisano je kompilacija zasnovana na istraživanju, vlastitog iskustva ili komentara korisnika. Ako vidite bilo kakve greške, recite nam i mi ćemo to izmijeniti uz svačiji doprinos..
Ovdje ćete naći razlog zašto se sami snalazimo!
PRETHODNA
Ponekad je vrlo dobro koristiti poređenje vode sa vodopadom za razumijevanje struje.. da vidimo:
Energija: Količina akumulirane energije. Koristit ćemo Wh ili kWh (šta su oni 3600000 Joules). Ne treba se brkati sa Wattsom (W) ili kilovati (kW), Kada ima h to znači da je to jedinica akumulirane količine energije., h označava sate tokom kojih se emituje određena količina vati., da znate koliko ste energije akumulirali. Stavljanje kwh je kao stavljanje džula ili kalorija, su jedinice količine, ne moć. Ponekad, na primjer u baterijama, naći ćeš Ah (ampera sata) što se može koristiti pod pretpostavkom da smo uvijek na istom naponu tokom izračunavanja, jer ako ne, variraće, Nije bitno da li se množite ili ne. Za usporedbu to bi bila količina vode iznad vodopada., spreman da padne, Ako je ono što želimo da znamo akumulirana energija (baterije) ili niz vodopad, Ako je ono što želimo da znamo potrošena energija (toplota se raspršuje ili pretvara u mehanički stres)
Snaga: količina energije koja se može emitovati u jedinici vremena. Odnosno, ako imamo puno akumulirane energije (kWh) možemo ih osloboditi iznenada ili polako, prema snazi (w) za isporuku opreme za slanje. Koristit ćemo vati ili kilovate kW (šta su oni 1000 Joules svake sekunde). Na isti način zavisi od širine rijeke i visine vodopada..
Intenzitet: količina električne energije (elektrona) kretanje kroz materijal. (ne treba mešati sa brzinom, Koji bi bili metri koje svaki elektron napreduje svake sekunde i kojih je obično vrlo malo iako je električni odgovor od tačke do tačke kabla praktički trenutan jer se guraju kao klatno kuglica). Jedinica Ampera. U poređenju to bi bio tok vode koji pada kroz vodopad.
Voltage: sila koja gura elektrone. Jedinični volti. Logično, što je veći napon, to će više elektrona biti potisnuto, tako da je isto kao da kažemo da će biti više ampera.. U poređenju to bi bila visina vodopada, Što više voda pada, to je jača..
Izdržljivost: sila suprotna naponu koju stvara bilo koji fizički medij trenjem s kretanjem elektrona. Ohms Unit. U slučaju vodopada, to bi zavisilo od širine kanala kroz koji se voda kreće., Ako je vrlo mala, voda napreduje ograničeno i pod pritiskom, tako da gubi snagu naprijed., U električnom kućištu gubi napon i rasipa se kao toplina.
Imajte na umu da poređenje ne radi u sljedećoj situaciji. Napon uspijeva izvući više elektrona iz atoma materijala kabela i pokrenuti ih.. U slučaju vode, ako povećamo visinu vodopada, voda se više ne kreće., ali samo teže pada, pošto je to fluid, a ne metal i kreće se sav u bloku umjesto da ide “poletanje” molekule jedan po jedan prema sili guranja.
Imajte na umu da ako povećamo napon, vučemo više elektrona što je isto kao da kažemo da se intenzitet povećava. Ako se više elektrona kreće, dolazi do većeg trenja i stoga se stvara više topline i kabel se može rastopiti.. Da bismo to izbjegli, koristit ćemo deblje kablove koji imaju više materijala kako bi elektroni mogli udobno cirkulirati bez stvaranja toliko “trenje”.
*Obično su vrijednosti kojima možemo upravljati napon i otpor, koji variraju ovisno o vrsti materijala i njegovom presjeku., intenzitet je posljedica kombinacije to dvoje. Ne možemo stvarati intenzitet, možemo se igrati samo sa druga dva da bismo dobili željeni intenzitet.
Najčešće formule:
Moć (električni) u W izračunavamo ga množenjem potisne sile elektrona (napon) po broju njih koji su pokrenuti (intenzitet), to jest:
P = V · I
Akumuliranu električnu energiju možemo izmjeriti u Wh, odnosno množenje vremena tokom kojeg su se akumulirali neki vati.
Wh = P · vrijeme u satima
Kada tražimo cijene ploča, moramo znati:
-Maksimalna snaga koju emituju na punom suncu prema našim potrebama: daje proizvođač.
-Maksimalni napon na punom suncu prema našim potrebama: daje proizvođač. Obično 12v, 24v, 48v… Imajte na umu da su u stvarnosti ploče ćelije koje stvaraju vrlo mali napon koji se dodaje u seriju i na kraju sve isporučuju volte koje nam proizvođač kaže prema broju ćelija koje su postavljene..
-Tipologija i dimenzije, da znamo da li će to biti korisno za naše potrebe. Pogledajmo ispod:
1- Koja snaga ploče mi je potrebna??
-Prvo treba da predvidimo šta ćemo konzumirati, dodajući snage potrošnje svakog uređaja. Snagu u kW naći ćemo bilo na kutiji, u opisu artikla na internetu ili pitajući proizvođača. Kada znate moć svakog od njih, koristeći formulu kW = P · Vrijeme, Pomnožit ćemo s vremenom u satima koje ćemo koristiti svaki uređaj. Ako ga koristimo 10 minuta, množimo sa 0,1 sati. La suma final de todos los aparatos nos dará la cantidad de energía que consumimos al cabo de un dia en kWh.
-Aplicarle un 70% de rendimiento. Ninguna placa rendirá al 100%, generalizamos con este 70%.
-Decidir cuantos dias de autonomia queremos poder aguantar. Es decir si es una semana de lluvia y la placa no va a recargar la bateria, el dia que salga el sol, necesitaremos recargar lo necesario para aguantar dichos dias sin volver a recargar. Así pues si sabemos los kWh que necesitamos recargar para el consumo de un dia, y establecemeos que queremos poder aguantar dos dias, el dia que haga sol tenemos que recargar el doble de los kWh para que aguante dos dias sin recarga (en caso de que hayamos previsto comprar una bateria que permita almacenarlos).
-Tener en cuenta las peores condiciones, Šta bi to bilo u januaru kada bi sunce napunilo ploču tokom 4 efektivnih sati i najbolji uslovi bi bili ljeti za 7 efektivnih sati. Iskoristimo najgoru situaciju kao polaznu tačku.
Primjer:
· Prijenosni PC: 45š x 2 sata dnevne upotrebe = 90Wh
·Led: 20w tokom 4h = 80Wh
Punjenje mobitela: Na punjaču piše 5v i 2A. Kako je P=V·I= 5*2= 10W i potrebno je jedan sat za punjenje = 10Wh
·(Frižider: budite oprezni jer ne radi 24 sati je poseban slučaj koji ovisi o vanjskoj temperaturi i dobroj izolaciji)
·Itd…
TOTAL: 90 +10+80 = 180 Wh je količina energije koju potrošimo u jednom danu..
Primjenjujemo performanse: 180 / 0,7 = 258 Wh je količina energije koju ploča mora isporučiti svaki dan da bi osigurala potrošnju koju imamo..
Zimi bi radio samo 4 sata, to jest: 258/4 = 64,5 W seria la potencia necesaria que deben tener las placas para que en 4h tengamos la energia suficiente acumulada en la bateria para aguantar un dia.
Si queremos aguantar dos días de autonomía con lluvia necesitamos que acumulen el doble de energia durante las mismas 4h, por lo tanto necesiamos el doble de potencia: 64,5 x 2dias = 130 W
Necesitamos placas que nos den como mínimo 130 W. (este valor es bajo, aqui no he contado la nevera que podria sumar muchissimo mas, en la realidad podéis tener muchos mas consumos como la bomba de agua, la calefacción, la música cuando el motor esta parado y todo lo que se os ocurra conectar, ademas tened en cuenta que la bateria si no es de litio, solo se puede descargar hasta la mitad, pero eso lo vemos en el apartado de baterias)
2 Qué voltaje de placa necesito?
Me voy a electrocutar? debo escoger el mas bajo posible?
El ser humano tiene el umbral de percepción de la electricidad a partir de los 30 voltios, y lo nota con claridad a partir de los 70. Esto puede variar con cada persona ya que depende de la resistencia de la piel y su humedad. Como V = I · R necesitaremos mínimo estos 30 volts para que empiece a pasar suficiente intensidad para que lo notemos. Esta intensidad ronda los 0.0005 Amperes. A 220v de Corriente alterna pasarían 0.005 amperes, y ya si que nos puede causar lesiones. Si llegaran a pasar más de 10 amperios por nuestro cuerpo moriríamos al momento, pero tranquilos seria necesario un voltaje muy elevado para poder empujar y mover tantos electrones dado la alta resistencia de nuestro cuerpo.
Video experimental: https://www.youtube.com/watch?v=z6j8OBH6SRQ
Es decir a 12 o 24 volts no hay ningún peligro de electrocutarse. Entonces porque 12 o 24?
Sabiendo que P = V · I, para una misma potencia de placas, como mas voltaje tengan, menos intensidad pasara por el cable. Como tenemos un limite de espacio en el techo, tenemos un limite de potencia que podemos instalar. Si esta potencia esta a 24v, por el cable pasara menos electricidad que si esta a 12v ya que en vez de mover mas electrones lo que hacemos es moverlos con mas fuerza. Es preferible que pase menos intensidad, porque así se crea menos resistencia y la sección de los cables puede ser más pequeña ya que no se calentaran tanto, serán mas baratos, y tendrán menos perdidas por transmisión que al final del dia lo que queremos es no perder esos watios q nos ofrece la placa a traves del cable. Así que para grandes consumos que necesitan mucha potencia, mejor usamos 24v.
Otra ventaja de usar 24v es que en días nublados la placa generara menos voltaje, por ejemplo un 40% menos, que serian 14,4v, aun suficiente para cargar baterías de 12v. En cambio si la placa es de 12v, on 40% menos son 4,8v, insuficiente para cargar baterías.
3.Qué tipo de placa necesito?
Todas las placas pierden efectividad a medida que sube la temperatura
Policristalinas: funcionan bien con mucho sol aunque se calienten pero no rinden bien en sombra. Cómpralas si eres del sur.
Monocristalinas: funcionan mal cuando se calientan mucho pero absorben mejor la energía en días nublados. Te va a ir mejor si eres del norte.
4. Cómo coloco la placa?
En base a lo que se ha comentado en el foro, cada ITV es un mundo y no esta muy clara la normativa.
-Sin homologar:
·Puedes agujerear la chapa para pasar los cables pero no puedes hacer una fijación mecánica como seria un tornillo.Entonces el pasacables puedes engancharlo con pegamento sikaflex. Otra opcion es pasar los cables directamente por la puerta si quieres ahorrarte el agujero en el techo (he paado todas las ITV con los cables por la puerta).
Opción 1: La placa rígida o deformable pegada al techo. En el caso de la placa rígida, tiene un grosor, y eso implica que el aire que hay entre la placa y el techo en el espacio que se da debido la altura de los marcos de la placa, contiene aire. Si no ventila, ese aire sube mucho de temperatura y esto baja el rendimiento de la placa, por esto si tu techo es liso y no puede salir el aire, se recomienda taladrar agujeritos en el marco de aluminio de la placa para que ventile.En el caso de la placa deformable, que es mucho mas delgada y no tiene marcos, esta toda en contacto con el techo sin aire, y se calienta extremamente ya que solo ventila por una cara, no hay forma de evitarlo.
Opción 2: Placa rígida levantada 10cm del techo. No puedes atornillar nada a la chapa sin homologar pero si tienes baca o quieres comprarte una, puedes fijar la placa atornillada a la baca. Como no atornillas a la chapa sino a la baca, y se considera que el vehículo prevé el atornillamiento de una baca y su carga de forma legal, no hace falta homologar (he pasado varias ITV así). Otra opcion en vez de baca es usar esquineras para levantar la placa, venden muchas en aliexpress. La placa iría atornillada a las esquineras y las esquineras con pegamento de alta resistencia sikaflex a la chapa. Es MUY peligroso porque el aire entra a toda velocidad entre la placa y el techo cuando la furgo está en marcha y haría el efecto vela contra la placa empujándola con mucha fuerza y hay altas posibilidades de despegarla (he podido leer comentarios de gente que le ha salido volando a media autopista). Si se emplea este método, que no lo recomiendo en absoluto, hay que poner un perfil en forma de L delante o algo que tape la entrada de aire frontal y evitar que entre directamente debajo la placa.
-Homologando:
Atornillamos la placa al techo o a las esquineras y estas al techo. Es mas caro porque necesitas proyecto de homologación con un ingeniero y ademas para taladrar la chapa del techo no es fácil, así que lo mismo no lo puedes hacer tu y lo vas a tener que llevar a un chapista que te va a cobrar.
5. Que sección de cable necesito para la placa?
Las placas generan diferente voltaje según la cantidad de luz que le llega que depende de la hora, las nubes y el ángulo del sol. Una placa de 12v a máxima potencia, puede llegar a los 25v i una de 24v puede llegar a los 50v.
Existen tablas para saber la sección de cable necesaria según los amperios que vayan a pasar, para que el cable no se sobrecaliente.
Guía – sección cable según longitud y amperios
Así que primero necesitamos saber cuantos amperios pasarán:
P = V · I -> I = P / V
Intensidad que pasa por el cable = potencia máxima de la placa / 25v o 50v según la placa que hayamos comprado (recuerda que son los picos, es decir la placa de 24 puede llegar a 50v cuando el sol del medioda da de lleno sin nubes)
6.Para que necesito un regulador?
Los aparatos reguladores se ponen entre las placas y las baterías. Sirven para enviar una voltaje estable y continuo a la batería ya que el que llega de la placa es cambiante y no es bueno para la vida útil de las baterías. También permiten conectar un inversor o cualquier cable de consumo que funcione con el voltaje de salida que ofrecen como pueden ser LEDs y demás. Es aconsejable conectar ahí toda la electrónica de la furgo en vez de directamente a la batería ya que así el regulador gestiona la energía que va directa de la placa al consumo sin pasar por la batería y alargando la vida útil de esta.
Para ello hay que tener en cuenta que solo podemos conectar la potencia máxima que generen los amperios admitidos por el regulador, sino lo vamos a quemar. Es decir si el regulador es de 30 amps, y convierte la electricidad que le llega de las placas de 24v a 12v para la bateria o para el consumo, no podemos conectar aparatos cuyas potencias sumadas a esos 12v generen una intesidad superior a 30 amps. Es decir en el caso de un regulador de 30a: P= 30 *12 = 360w son los que podra suministrar el regulador. Si queremosenchufar mas cosas lo conectamos directo a batería (también habría que mirar que potencia limite puede dar la batería y el inversor pero esto en el punto de baterías).
Por ejemplo si lo que quieres es usar los 400w que genera tu placa de 24v para cargar la bateria o lo que sea, necesitas saber en que situación gestionará más amperes, que siempre será donde haya menos voltaje, en este caso es en la salida del regulador a 12v, ya que P=V·I por lo que 400=12·I entonces I= 33 amperes. Necesitas comprar un regulador que gestione 30 amperes como mínimo para aprovechar los 400w de tu placa, ya que en realidad tendras margen porque sera un poco menos por el rendimiento de las placas explicado antes. Otra opción es que solo decidas conectar un total de consumos de 200w al regulador, entonces solo necesitaras un regulador de 16 amperes mas barato, pero claro estas desaprovechando la mitad de la placa.
Así pues lo recomendable es usar la salida del regulador de 12v para luces, entradas de usb, portatil, bomba de agua y cosas de bajo consumo y calcular los amperes en base a estos consumos. Y luego enchufar un inversor directo a bateria para consumos extremos a 220v como puede ser el secador, el microondas, un taladro en un momento puntual, klima uređaj… ya que la bateria habitualmente si esta preparada para superar esos 30 amperes (siempre dimensionando correctamente los cables ya que más de 30 amperes es muchisimo y se te pueden fundir e incendiarte la furgo).
Existen dos tipos de reguladores: Mppt i PWM
PWM: son los más sencillos pero no pueden cambiar el voltaje. Pueden trabajar a 12v o a 24v, pero no pueden hacer la conversión, así que para conectar placas de 24v necesitaríamos baterías de 24v.
Siempre se conecta primero la batería al aparato para que reconozca el voltaje y luego las placas al aparato, nunca al revés sino puedes estropearlos.
Mppt: son más caros pero aprovechan mucho mejor la energía solar a cualquier hora ya que pueden convertir el voltaje que le llega de la placa al voltaje que va hacia la batería manteniendo este último constante.
7. Se pueden colocar placas solares de diferente voltaje?
La respuesta rápida seria NO. Aunque se puede dar algún caso excepcional como que tengamos una placa solar de 200w a 12v y una placa solar de 200w a 24v, en ese caso se podrían poner en serie con un regulador Mppt.
Pero poner placas de diferentes capacidades y voltajes, lo único que conseguiríamos es limitar el conjunto a la potencia del panel mas pequeño.
