Roel Slob is al drie jaar onderweg met zijn catamaran. In Spanje heeft hij deze opgeknapt en is vervolgens naar Griekenland gezeild. Van daaruit ging de tocht door naar Gibraltar en momenteel zit hij in de Caribbean. Op zijn persoonlijke website houdt hij zijn avonturen bij, hier kun je bijvoorbeeld lezen waar hij zich momenteel bevindt. Op Zeilwereld heeft hij vanaf nu een plek om de meer technische kant van zijn verhaal te laten zien. Zo zal hij hier bijvoorbeeld uitweiden over het zelf maken van een watermaker, installatie van elektriciteitssystemen en het trimmen van zeilen. Hierbij deel 2 waarin Roel vertelt over de installatie van zonnepanelen. Er zijn veel verschillende manieren om de accu’s op te laden. Walstroom, generator, dynamo van de motor, windgenerator en zonnepanelen. Op de laatste wil ik wat dieper ingaan, het zonnepaneel. Het laden van accu’s is niet zo simpel als het lijkt. Elke accu heeft zijn eigen laadcurve. Dit betekent dat er niet met een constante spanning op de accu’s geladen kan worden. Nu zijn er gelukkig laad modules in de handel die deze zorgen uit handen nemen. Deze kennen een aantal soorten accu’s en hebben daarvoor laadprogramma’s opgeslagen. Deze modules zijn eigenlijk met elke bron te combineren met uitzondering van walstroom uiteraard. Een laadsysteem voor zonnepanelen ziet er dan zo uit: De laadmodule is in te stellen op het soort accu en eigenlijk ben je dan al klaar! Toch zijn er wel een aantal dingen waar je op moet letten:

• 

  MC4 Connector

  Een enkel zonnepaneel is vaak niet genoeg. Maar het aansluiten van meerdere panelen vergt nog wel wat aandacht. Hieronder daarover meer.
• Besteed extra aandacht aan de bekabeling. Deze moet bestand zijn tegen de omstandigheden. Neem ook een riante koperdikte met goede isolatie, bestand tegen zonlicht.
• Gebruik goede connectoren. Bijv. de bekende MC4 connectoren. Ga hier niet knutselen, ze kosten bijna niks!

Zonnepanelen

Zonnepanelen geven een variabele spanning af. Geheel afhankelijk van het licht dat erop valt. Een paneel bestaat uit een aantal zonnecellen. Elke cel levert ongeveer 0,5V spanning op. Veel te weinig om een accu mee te laden. Door deze cellen in serie te schakelen, worden deze voltages bij elkaar opgeteld. Het voltage kan daarmee oplopen tot wel 45V. Totaal ongeschikt om direct aan een accubank aan te sluiten. Dat serie schakelen van cellen heeft ook een nadeel. Als een enkele cel in de schaduw valt, heeft dat direct gevolgen voor de hele keten. Dit gegeven is ook belangrijk bij het toepassen van meer panelen. Ook hier geldt dat bij in serie geschakelde panelen, de schaduw op een enkel paneel de hele keten aantast. Houd hiermee rekening bij plaatsing. De schaduw van enkel de kraanlijn op een paneel heeft al flinke gevolgen voor de opbrengst! Bij weinig daglicht zal een enkel paneel al snel te weinig spanning afleveren om de accu’s te laden. Panelen in serie geschakeld, leveren waarschijnlijk wel voldoende spanning op. De spanning van elk paneel wordt immers opgeteld. Wil je dus ook bij weinig zonlicht je accu’s laden, dan is een set in serie geschakelde panelen zeker een oplossing. Parallel schakelen van panelen kan wel, maar voor een optimale prestatie moeten ze gelijk presteren. Dus exact gelijke panelen, onder dezelfde hoek. Op een boot gelijk al lastig te realiseren.

Simpele oplossing

Een simpele oplossing bij het parallel schakelen van meerdere panelen is het gebruiken van één laadmodule per paneel. De kosten zullen je meevallen. Je kunt nu namelijk gebruik maken van meerdere lichte laadmodules. Een enkele zware module kan flink in de papieren lopen. Let er wel op dat de verschillende modules op elkaar worden afgestemd. Dit betekent dat ze zich exact gelijk moeten gedragen. Zelfde accu soort instelling, zelfde laadcurve. Ze mogen wel een verschillende capaciteit hebben. Victron biedt een netwerkmogelijkheid aan, waardoor de modules met elkaar kunnen communiceren. Maar je kunt ze ook zelf prima instellen met een app via bluetooth. Wil je zowel met weinig licht als met volle zon een hoge opbrengst, dan kun je, bij gebruik van meerdere panelen, ook combinaties toepassen. Het gaat er uiteindelijk alleen maar om dat de spanning van de panelen boven zo ongeveer 15V/16V komt. Er zijn veel soorten zonnepanelen te koop. Ze zijn allemaal gemaakt om in de buitenlucht te monteren. Het enige waar je op moet letten zijn de afmetingen en het vermogen. Dit laatste wordt uitgedrukt in WP (Wattpiek). Ik haal ongeveer 1KW per dag met een zonnepaneel van 350 WP. Maar ik moet er wel bij zeggen dat ik altijd in subtropische gebieden zeil. De materiaalkeuze bepaalt de efficiëntie. Dus een kleiner paneel bij toch een gelijke WP. Heb je weinig ruimte, dan moet je misschien wat meer uitgeven voor het paneel met hogere efficiëntie.

De laad module

Nog even over de laadmodules. Alles draait om efficiëntie. Elke manipulatie in een elektrisch systeem levert verlies op. Transport via kabel, spanningsomzetting en zelfs kabelaansluitingen. Voor laadmodules geldt dit uiteraard ook. Kwaliteit betaalt zich ook hier uit. Er zijn globaal 2 soorten; De PWM (Pulse Width Modulation) en de MPPT (Maximum Power Point Tracker). De eerste is een stuk goedkoper dan de tweede. Helaas is in dit geval ook weer de duurdere een betere aanschaf. Het laadproces kent 3 stadia:

1. Allereerst het bulk stadium. Hier wordt alles op alles gezet.
2. Vervolgens komt het absorbtie stadium. Hier is het voltage bijna gelijk aan de maximale laadspanning. De laadspanning wordt maximaal gezet voor wat de accu aankan, maar de laadstroom zal afnemen.
3. Tenslotte het float stadium. De accubank is nagenoeg vol en er vindt alleen nog een soort druppellading plaats.

De PWM module zal tijdens de eerste fase de spanning van de zonnepanelen naar beneden brengen tot de ideale laadspanning. De MPPT zal dit anders doen. Hierbij wordt het vermogen omgezet, niet alleen de spanning. Dit levert een hogere laadstroom op. In de volgende stadia zullen beide modules gelijkwaardig presteren. Kortom. Deze modules zorgen ervoor dat van de variërende spanning van een bron een goede laadcurve wordt gemaakt. Dat betekent dat ze breed inzetbaar zijn. Tot slot. Bedenk dat bij plaatsing het zonnepaneel ook werkt! Dus dek hem eerst af en ga dan aan de slag.