Fotovoltaik - maritime anvendelser

Læsetid 6 minutter

Opdateret - 24. april 2024

Solceller kan også bruges til maritime formål, f.eks. på motorbåde og sejlbåde, selv havkajakker, fordi elektricitet kan bruges hvor som helst og når som helst.

Der er udviklet særlige, gangbare og fleksible solcellemoduler til brug på havet. På grund af de forholdsvis små produktionsmængder er de desværre kendetegnet ved en højere pris end konventionelle moduler, som f.eks. dem, der bruges på mobilhomes osv.

Du bør holde dig fra de angiveligt særligt fordelagtige tilbud, da du som regel betaler to gange, senest når du skal udskifte modulerne på grund af en defekt. Det er et stort irritationsmoment, især med fuldt bondede moduler.

Du gør klogt i at være opmærksom på specifikationerne for marineanvendelse og begrænse dig til velrenommerede producenter med hensyn til andre komponenter. På trods af højere produktionstal er disse også dyrere end supertilbuddet rundt om hjørnet, men tilbyder solid kvalitet og service på næsten alle kontinenter i verden.

Fastlæggelse af krav til ydeevne

Hvilket output, der i sidste ende dækker dine egne behov, er meget individuelt. Jo mere strømkrævende din teknologi er, og jo mindre du bruger af din tid på at rejse under solrige himmelstrøg, jo højere er den nødvendige modulleffekt i enheder med et stigende antal moduler.

Da mange fritidskaptajner allerede har tænkt over dette, er der ingen grund til at genopfinde "hjulet" med krav, og du kan f.eks. bruge følgende liste, som dækker størstedelen af de mulige forbrugere og, opdateret med de faktiske forbrugsdata, viser de daglige krav.

De felter, der er markeret med gult, kan redigeres. Her indtastes dine egne forbrugere og data. De nødvendige forbrugsdata kan normalt findes på de respektive apparaters typeskilte eller i de tilhørende manualer under "Tekniske data".

Vær venlig først at Indbygget spænding ved at klikke på "24"-knappen. Der vises et valg mellem 12 og 24 volt.

Derefter skal forbrugerdataene (Watt, antal og gennemsnit Driftstimer).

I den nederste sektion kan x-posterne overskrives med dine egne forbrugerbetegnelser, og de tilhørende data tilføjes.

Alle strømdata lægges sammen i den grønne linje øverst og vises i Ah. Denne værdi repræsenterer det beregnede daglige strømbehov.

Hvis det er nødvendigt, kan tabellen gemmes som PDF eller udskrives ved hjælp af de følgende to knapper.

Fastlæggelse af pladsbehov - solcellemoduler

Afhængigt af den tilgængelige plads er det første skridt at finde de fladest mulige overflader, som de fleksible, gangbare solcellemoduler kan installeres på.

Attributten "gangbar" skal ikke tages bogstaveligt her, da ridser forårsaget af støv efterlader mærker på modulernes overflade, hvilket i sidste ende fører til en reduktion af ydeevne og holdbarhed.

Det betyder, at man bør foretrække områder, der ikke frekventeres af fodgængere, og som sikrer overvejende lodret sollys og - naturligvis - er så fri for hyppig skygge som muligt. Sejl fører også naturligt til skyggevirkninger.

Når man vælger de fremtidige monteringsflader til solcellemodulerne, skal man også tage højde for kabelføringen til MPPT-controllerne og de tilhørende nødvendige kabelgennemføringer.

Fastlæggelse af pladsbehov - Teknologi

Spændingen fra solcellemodulerne på (individuelt) omkring 20 V eller 24 V, der er forbundet i serie, justeres til 12 eller 24 volt indbygget spænding via MPPT-controllere.

MPPT-regulatorer kan delvist kompensere for skygge, men aldrig fuldt ud. Brugen af flere MPPT-controllere er, ud over den redundans det giver, en dyrere tilgang, men så meget desto mere effektiv.
Det betyder, at et skyggefuldt panel ikke fungerer som en "forbruger" og reducerer produktionen fra det panel, der stadig ligger i skygge for solen og er tilsluttet den samme MPPT-controller.

MPPT-controlleren fra Victron SmartSolar MPPT 75/10 - til omkring 80 euro - har et output på 145 W ved 12 V (290 W ved 24 V) med meget små dimensioner på kun 100 (H) x 113 (B) x 40 (D) mm og er prædestineret til et PV-modul med op til 120 W. Typen SmartSolar MPPT 100/15 med identiske mål, er endda designet til output på op til 220 W ved 12 V (440 W ved 24 V) og er også meget fordelagtigt prissat til omkring 100 euro.

Designet SmartSolar inkluderer allerede Bluetooth-forbindelse, som kan bruges til at vise og grafisk visualisere alle præstationsdata på den tilhørende mobiltelefon-app. BlueSolar-varianter har IKKE BT-funktionalitet!

12 V eller 24 V?

Om der er brug for 12 V eller 24 V MPPT-controllere, afgøres af det eksisterende net ombord eller tilslutningen af solcellemodulerne (i serie eller parallelt).

Med 24 V MPPT-controllere vil startspændingen dog ikke blive nået med et enkelt solcellemodul.

Et modul, der leverer 19,8 V, svarer til den nødvendige indgangsspænding for en 12 V MPPT-controller (V_Batt + 5V = 17 V), men ikke med en 24 V MPPT-controller, som kræver mindst 24 +5 = 29 V for at begynde at arbejde.

Ved brug af en 24 V MPPT-regulator skal to PV-moduler, der leverer 19,8 V, derfor serieforbindes for at starte MPPT-regulatoren med 19,8 + 19,8 = 39,6 V.

Batterityper

Der er normalt et AGM-batteri om bord, som oplades af generatoren, når motoren kører. MPPT-controllere kan tilpasses forskellige batterityper.

LiFePo4-batterier er kendetegnet ved en meget høj ladetæthed og en konstant udgangsspænding indtil lige før den endelige afladningsspænding. De kræver dog andre opladningsegenskaber end AGM-batterier, og derfor må de ikke tilsluttes direkte til en generator.

Spørgsmålet er nu, om AGM-batteriet (startbatteriet) ikke udelukkende skal bruges til start, og resten af den indbyggede teknologi skal leveres via ekstra LiFePo4-batterier. Dette ville sikre, at startbatteriet altid er opladet (f.eks. opladet af en separat Victron Orion-Tr Smart DCDC-oplader* fra solcellebatterierne).
Omvendt kan LiFePo4-batteriet også oplades via generatoren ved hjælp af en ekstra opladningsforstærker.

Derudover er LiFePo4-batterier en god tredjedel lettere og mere kompakte end sammenlignelige AGM-batterier, især med hensyn til kapacitet - men dyrere. Ikke desto mindre er det værd at overveje ...

Yderligere information om dette emne kan findes i denne Bidrag beskrevet i detaljer.

Opladning fra batteri til batteri*.

En DCDC-opladningsbooster (galvanisk isoleret) - gør det muligt at tilslutte en hvilken som helst spændingskilde (f.eks. generator eller batteri, f.eks. LiFePo4) til en anden batteritype (f.eks. AGM) på indgangssiden for at oplade den.

Ud over den rene opladningsfunktion kompenserer en opladningsforstærker for spændingstab på indgangssiden. Derfor bør den installeres tæt på det/de batterier, der skal oplades, for at minimere kabeltabet på udgangssiden.

Udgangsspændingen for en opladningsforstærker kan indstilles i et større område (10 ... 15 eller 20 ... 30 V).

Kabelføring

Kablerne til standard Flex PV-moduler fås i 4 mm² udført. Et kabel til plus og et til minus skal forbindes til indgangen på en MPPT-controller. De er fleksible, men ikke meget fleksible som f.eks. målekabler, men tillader stadig relativt snævre installationsradier og en direkte tilslutning af afisolerede kabelender til skrueterminalerne på en MPPT-controller.
Hvis du bruger wireendestykker, vil du blive belønnet med en særlig sikker forbindelse og et mere visuelt tiltalende forbindelsesmønster.

En DCDC-opladningsbooster er mere krævende med hensyn til kabeltværsnit: med op til 60 A kortslutningsstrøm skal tværsnittet være mindst 10 mm² skal være. I tabellen ovenfor er DC-søjlen afgørende. Tværsnittene er beregnet for 12 V. For 24 V-systemer er strømmene halveret, dvs. kun 6 mm².

Det nødvendige tværsnit af kobberkabler til DC-applikationer kan beregnes her, og det samme kan spændingsfaldet. De gule felter kan redigeres. Sørg for korrekt stavning: Indtast 2,5 i stedet for 2,5!

Jo tykkere kablet er, jo lavere er tabet. Så det skader aldrig at lægge tykkere kabler end nødvendigt. Det skyldes, at systemet som regel udvides med tiden, og den belastning, der i dag stadig betragtes som moderat, kan hurtigt vige for en betydeligt højere belastning. Og hvem har lyst til at geninstallere den grundlæggende kabling, bare fordi strømmen pludselig bliver for stram?

Kabelsko er obligatoriske ved højere strømme for effektivt at modvirke løse kontakter og ujævn strømoverførsel ved tilslutningspunkterne. Ja, du skal også indregne prisen på det nødvendige presseværktøj, hvis du ikke kan bede din betroede elektriker om et værktøj eller to til låns.

Skrueforbindelser skal altid være TÆTTE for at forhindre øget modstand, deraf følgende opvarmning af kontaktpunktet og mulig brandårsag.
Tilspændingsmomenter er nogle gange angivet på enhederne. Disse kan overholdes ved hjælp af passende momentnøgler.

Koblingseksempel for 12 V og 24 V

Her er et skematisk diagram over en installation til 12 V:

eller til køretøjets 24 V elektriske system (startbatteri / 12 V generator):

Valg af batteri

Nu, hvor ovenstående tabel viser forbrugere og belastninger, er den nødvendige minimumsbatterikapacitet kendt, og det er vigtigt at finde batterier, der er af god kvalitet og har et højt antal opladningscyklusser.

På relevante portaler finder du tilbud fra direkte leverandører i Fjernøsten, som i første omgang ser ud til at være billige. Her skal man huske på, at garantikrav vil være sværere at håndhæve end over for indenlandske leverandører. Du bør også tage højde for de til tider meget høje forsendelsesomkostninger og toldgebyrer.

Indtil nu har det altid vist sig at være mere omkostningseffektivt at købe hos lokale forhandlere.

Det er vigtigt at vælge batterier fra en producent, der har været på markedet i mange år, producerer store mængder og har en høj personaletæthed. EVE-batterier ser i øjeblikket ud til at tilbyde det bedste forhold mellem pris og ydelse.

Antallet af cyklusser nævnt ovenfor er altid baseret på en afladningsprocent. Det betyder, at 6.000 cyklusser med en afladningsdybde på 60 % vurderes dårligere end 6.000 cyklusser med 80 %. Det anbefales at studere databladene omhyggeligt. Hvis disse oplysninger mangler, skal man kontakte forhandleren og bede om de relevante datablade.

p.s. Hvis du har brug for personlig støtte til realiseringen mod betaling, er du velkommen til at sende en Booking Lav!