Aurinkosähkö - merenkulun sovellukset

Lukuaika 6 minuuttia

Päivitetty - huhtikuu 24, 2024

Aurinkosähköä voidaan käyttää myös merenkulkusovelluksissa, kuten moottoriveneissä ja purjeveneissä, jopa merikajakeissa, koska sähköä voidaan käyttää missä ja milloin tahansa.

Merisovelluksia varten on kehitetty erityisiä, käveleviä ja joustavia aurinkopaneeleja. Koska tuotantomäärät ovat suhteellisen pieniä, niiden hinta on valitettavasti korkeampi kuin tavanomaisten moduulien, joita käytetään esimerkiksi matkailuautoissa.

Kannattaa välttää erityisen edullisia tarjouksia, sillä yleensä maksat kahdesti, viimeistään silloin, kun joudut vaihtamaan moduulit vian vuoksi. Tämä on suuri riesa, varsinkin kun on kyse täysin liimatuista moduuleista.

Sinun kannattaa kiinnittää huomiota merenkulkualan sovellutuseritelmiin ja rajoittaa muiden komponenttien osalta maineikkaisiin valmistajiin. Suuremmista tuotantoluvuista huolimatta nämä ovat myös kalliimpia kuin kulman takana oleva supererikoistarjous, mutta tarjoavat vankkaa laatua ja palvelua lähes kaikilla maailman mantereilla.

Suorituskykyvaatimusten määrittäminen

Se, mikä tuotos lopulta kattaa omat tarpeesi, on hyvin yksilöllistä. Mitä virranhimoisempaa tekniikkaasi käytät ja mitä vähemmän vietät aikaa aurinkoisilla alueilla, sitä suurempi moduuliteho tarvitaan yksiköissä, joissa on yhä enemmän moduuleja.

Koska monet vapaa-ajan kapteenit ovat jo miettineet tätä asiaa, ei ole tarpeen keksiä vaatimusten "pyörää" uudelleen, vaan voit käyttää esimerkiksi seuraavaa luetteloa, joka kattaa suurimman osan mahdollisista kuluttajista ja joka päivitettynä todellisilla kulutustiedoilla näyttää päivittäiset tarpeet.

Keltaisella korostettuja kenttiä voidaan muokata. Omat kuluttajat ja tiedot syötetään tähän. Tarvittavat kulutustiedot löytyvät yleensä kunkin laitteen tyyppikilvestä tai vastaavista käyttöohjeista kohdasta "Tekniset tiedot".

Olkaa hyvä ja aloittakaa ensin Sisäinen jännite klikkaamalla "24" -painiketta. Näyttöön tulee valinta 12 ja 24 voltin välillä.

Tämän jälkeen kuluttajatiedot (Watt, määrä ja keskimäärin Toiminta-aika).

Alemmassa osassa x-merkinnät voidaan korvata omilla kuluttajanimityksillä ja lisätä niihin liittyvät tiedot.

Kaikki tehotiedot lasketaan yhteen yläreunan vihreällä rivillä ja näytetään Ah:na. Tämä arvo edustaa laskettua päivittäistä tehontarvetta.

Tarvittaessa taulukko voidaan tallentaa PDF-muodossa tai tulostaa seuraavien kahden painikkeen avulla.

Tilantarpeen määrittäminen - PV-moduulit

Käytettävissä olevasta tilasta riippuen ensimmäinen vaihe on löytää mahdollisimman tasainen pinta, johon joustavat, käveltävät aurinkosähkömoduulit voidaan asentaa.

Määritettä "käveltävä" ei pidä ottaa kirjaimellisesti, sillä pölyn aiheuttamat naarmut jättävät moduulien pintaan jälkiä, jotka lopulta heikentävät suorituskykyä ja kestävyyttä.

Tämä tarkoittaa sitä, että yleensä suositaan alueita, joilla ei ole jalankulkijoita, jotka takaavat pääasiassa pystysuuntaisen auringonvalon ja joissa ei tietenkään ole usein varjostusta. Myös purjeet aiheuttavat luonnollisesti varjostusvaikutuksia.

Valittaessa aurinkosähkömoduulien tulevia kiinnityspintoja on otettava huomioon myös MPPT-säätimiin johtavien kaapeleiden reititys ja niihin liittyvät tarvittavat kaapelin läpiviennit.

Tilantarpeen määrittäminen - Teknologia

(Yksittäisten) noin 20 V:n tai sarjaan kytkettyjen 24 V:n aurinkosähkömoduulien syöttämää jännitettä säädetään 12 tai 24 voltin jännitteeseen MPPT-säätimien avulla.

MPPT-säätimet voivat osittain kompensoida varjostusta, mutta eivät koskaan täysin. Useiden MPPT-säätimien käyttö on redundanssin lisäksi kalliimpi, mutta sitäkin tehokkaampi lähestymistapa.
Tämä tarkoittaa, että varjossa oleva paneeli ei toimi "kuluttajana" ja vähennä auringon edelleen varjostaman ja samaan MPPT-säätimeen liitetyn paneelin tehoa.

Victronin MPPT-säädin SmartSolar MPPT 75/10 - noin 80 euron hintaan - on teholtaan 145 W 12 V:n jännitteellä (290 W 24 V:n jännitteellä), ja sen mitat ovat hyvin pienet, vain 100 (korkeus) x 113 (leveys) x 40 (syvyys) mm, ja se on tarkoitettu jopa 120 W:n aurinkosähkömoduulille. Tyyppi SmartSolar MPPT 100/15 on mitoiltaan identtinen ja suunniteltu jopa 220 W:n tehoille 12 V:n jännitteellä (440 W 24 V:n jännitteellä), ja se on myös erittäin edullisesti hinnoiteltu noin 100 eurolla.

Suunnittelu SmartSolar sisältää jo Bluetooth-yhteyden, jota voidaan käyttää kaikkien suorituskykytietojen näyttämiseen ja graafiseen visualisointiin siihen liittyvässä matkapuhelinsovelluksessa. BlueSolar-muunnoksilla EI ole BT-toimintoja!

12 V vai 24 V?

Se, tarvitaanko 12 V:n vai 24 V:n MPPT-säätimiä, määräytyy ajoneuvon olemassa olevan verkon tai aurinkosähkömoduulien kytkennän (sarjaan tai rinnakkain) mukaan.

24 V:n MPPT-säätimillä käynnistysjännitettä ei kuitenkaan saavuteta yhdellä aurinkosähkömoduulilla.

Moduuli, joka syöttää 19,8 V, vastaa 12 V:n MPPT-säätimen vaatimaa tulojännitettä (V_Batt + 5V = 17 V), mutta ei 24 V:n MPPT-säätimen, joka vaatii vähintään 24 +5 = 29 V:n jännitteen toimiakseen.

Kun käytetään 24 V:n MPPT-säädintä, kaksi 19,8 V:n jännitteellä toimivaa aurinkosähkömoduulia on kytkettävä sarjaan, jotta MPPT-säädin käynnistyy 19,8 + 19,8 = 39,6 V:n jännitteellä.

Akkutyypit

Aluksessa on yleensä AGM-akku, joka ladataan generaattorilla moottorin käydessä. MPPT-ohjaimet voidaan mukauttaa eri akkutyypeille.

LiFePo4-akuille on ominaista erittäin suuri lataustiheys ja vakiojännite juuri ennen purkujännitteen loppumista. Ne vaativat kuitenkin erilaiset latausominaisuudet kuin AGM-akut, minkä vuoksi niitä ei saa kytkeä suoraan vaihtovirtageneraattoriin.

Nyt herää kysymys, pitäisikö AGM-akkua (käynnistysakku) käyttää yksinomaan käynnistykseen ja muuta ajoneuvon tekniikkaa syöttää LiFePo4-lisäakkujen avulla. Näin varmistettaisiin, että käynnistysakku on aina ladattuna (esim. erillisellä Victron Orion-Tr Smart DCDC -latausboosterilla* ladattuna PV-akuista).
Sitä vastoin LiFePo4-akku voidaan ladata myös vaihtovirtageneraattorin kautta käyttämällä lisälatauksen tehostinta.

Lisäksi LiFePo4-akut ovat reilun kolmanneksen kevyempiä ja pienikokoisempia kuin vastaavat AGM-akut, erityisesti kapasiteetiltaan - mutta kalliimpia. Siitä huolimatta kannattaa harkita ...

Lisätietoja tästä aiheesta on tässä asiakirjassa Osallistuminen kuvattu yksityiskohtaisesti.

Lataus akusta toiseen*

DCDC-latausvahvistin (galvaanisesti eristetty/eristetty) - mahdollistaa minkä tahansa jännitelähteen (esim. vaihtovirtageneraattori tai akku, esim. LiFePo4) kytkemisen tulopuolella toisen tyyppiseen akkuun (esim. AGM) sen lataamiseksi.

Puhtaan lataustoiminnon lisäksi latauksen tehostin kompensoi tulopuolen jännitehäviöitä. Sen vuoksi se olisi asennettava lähelle ladattavaa akkua (ladattavia akkuja), jotta kaapelihäviöt lähtöpuolella olisivat mahdollisimman pienet.

Latausboosterin lähtöjännite voidaan asettaa laajemmalle alueelle (10 ... 15 tai 20 ... 30 V).

Kaapelointi

Flex PV-standardimoduulien kaapelit ovat saatavana 4 mm:n kokoisina.² toteutettu. Yksi plus- ja yksi miinuskaapeli on kytkettävä MPPT-säätimen tuloon. Ne ovat joustavia, mutta eivät erittäin joustavia, kuten esimerkiksi mittauskaapelit, mutta mahdollistavat silti suhteellisen ahtaat asennussäteet ja kuoritun kaapelin päiden suoran liittämisen MPPT-säätimen ruuviliittimiin.
Jos käytät lankoja, saat palkinnoksi erityisen varman liitoksen ja visuaalisesti houkuttelevan liitoskuvion.

DCDC-latauksen tehostin on vaativampi kaapelin poikkileikkauksen suhteen: kun oikosulkuvirta on enintään 60 A, poikkileikkauksen on oltava vähintään 10 mm.² on oltava. Yllä olevassa taulukossa DC-sarake on ratkaiseva. Poikkileikkaukset on laskettu 12 V:lle. 24 V:n järjestelmiä varten virrat puolitetaan, eli vain 6 mm².

Tässä voidaan laskea tasavirtasovelluksissa tarvittava kuparikaapeleiden poikkipinta-ala ja jännitehäviö. Keltaiset kentät ovat muokattavissa. Varmista oikea kirjoitusasu: kirjoita 2.5 eikä 2.5!

Mitä paksumpi kaapeli, sitä pienemmät häviöt. Ei siis koskaan tee pahaa asentaa paksumpia kaapeleita kuin on tarpeen. Tämä johtuu siitä, että ajan mittaan järjestelmää yleensä laajennetaan, ja tänään vielä kohtuullisena pidetty kuormitus voi nopeasti väistyä huomattavasti suuremman kuormituksen tieltä. Ja kuka haluaa asentaa peruskaapeloinnin uudelleen vain siksi, että virrat muuttuvat yhtäkkiä liian kireiksi?

Kaapelikengät ovat pakollisia suuremmille virroille, jotta voidaan tehokkaasti torjua löysät koskettimet ja epätasainen virransiirto liitäntäkohdissa. Kyllä, sinun on myös otettava huomioon tarvittavan puristustyökalun kustannukset, jos et voi pyytää luotettavalta sähköasentajaltasi yhtä tai kahta työkalua lainaksi.

Ruuviliitosten on aina oltava KIIREELLISIÄ, jotta estetään vastuksen lisääntyminen, siitä johtuva kosketuspisteen kuumeneminen ja mahdollinen tulipalon syttyminen.
Kiristysmomentit ilmoitetaan joskus laitteissa. Niitä voidaan noudattaa sopivilla momenttiavaimilla.

Kytkentäesimerkki 12 V:n ja 24 V:n jännitteille

Tässä on kaaviokuva 12 V:n asennuksesta:

tai ajoneuvon 24 V:n sähköjärjestelmään (käynnistysakku / 12 V:n vaihtovirtageneraattori):

Akun valinta

Nyt kun edellä olevasta taulukosta käyvät ilmi kuluttajat ja kuormat, tiedetään vaadittu akun vähimmäiskapasiteetti, ja on tärkeää löytää laadukkaat akut, joilla on suuri määrä lataussyklejä.

Asiaa käsittelevissä portaaleissa on Kaukoidän suorien toimittajien tarjouksia, jotka vaikuttavat aluksi edullisilta. Tässä yhteydessä on muistettava, että takuuvaatimuksia on vaikeampi panna täytäntöön kuin kotimaisia toimittajia vastaan. On myös otettava huomioon toisinaan hyvin korkeat toimitus- ja tullimaksut.

Tähän asti on aina osoittautunut kustannustehokkaammaksi ostaa paikallisilta jälleenmyyjiltä.

On tärkeää valita akut valmistajalta, joka on ollut markkinoilla useita vuosia, joka tuottaa suuria määriä ja jolla on suuri henkilöstöresurssi. EVE-akut näyttävät tällä hetkellä tarjoavan parhaan hinta-laatusuhteen.

Edellä mainittu syklien määrä perustuu aina purkausprosenttiin. Tämä tarkoittaa sitä, että 6 000 sykliä 60 %:n purkautumissyvyydellä luokitellaan huonommaksi kuin 6 000 sykliä 80 %:n purkautumissyvyydellä. On suositeltavaa tutustua tietolehtisiin huolellisesti. Jos nämä tiedot puuttuvat, on otettava yhteyttä jälleenmyyjään ja pyydettävä asianomaisia tietolehtiä.

p.s. Jos tarvitset henkilökohtaista tukea maksua vastaan toteutuksessa, olet tervetullut lähettämään meille Varaukset tee!