Wie funktionieren Sonnenkollektoren in einem Van? (tiefe Ansicht)

Mit einem Van mit eingebauter Solaranlage sind Sie auf Reisen viel unabhängiger. Es ist ein Luxus, seine Geräte endgültig aufzuladen, ohne nach Cafés oder Restaurants mit verfügbaren Steckdosen suchen zu müssen.

Aber ich weiß, wie verwirrt ich war, als ich mich entschied, eine Solaranlage auf meinem Van zu installieren. Wenn Sie keine Erfahrung mit Elektrizität, Batterien und Verkabelung haben, kann es schwierig sein, alles zu verstehen. In diesem Artikel werde ich erklären, wie das Sonnensystem und seine Hauptkomponenten funktionieren.

Um zu verstehen, wie Sonnenkollektoren funktionieren: Funktionieren sie wirklich im Winter und an bewölkten Tagen? – Indigo-Bericht „> Solarpanels funktionieren in einem Van, da muss man sich erst einmal ein größeres Bild machen.

Die Solaranlage wandelt die von der Sonne kommende Energie in Strom um. Dieser Strom wird dann entweder in einer Batterie gespeichert oder direkt verwendet, um etwas anzutreiben. Die meiste Zeit wird der von der Sonne erzeugte Strom in der Batterie gespeichert, um eine zukünftige Nutzung zu ermöglichen. Sonnenkollektoren sind ein wichtiger Bestandteil einer Solaranlage. Sie sind dafür verantwortlich, Sonnenlicht einzufangen und in Strom umzuwandeln.

Wenn Sie noch nicht bereit sind, selbst eine Solaranlage zu installieren, machen Sie sich keine Sorgen, diese Anleitung hilft Ihnen während des gesamten Prozesses.

Schauen wir uns zunächst die primären elektrischen Konzepte an.

Elektrische Grundbedingungen

Das Thema Elektrizität kann für manche ein wenig einschüchternd, verwirrend und sehr technisch sein. Aber Sie müssen nur die Grundlagen verstehen, um Ihr funktionierendes Solarsetup zusammenzustellen.

• Stromkreis: eine Verbindung von elektrischen Leitern, die miteinander verbunden sind.
• Strom: Die Menge an elektrischer Ladung, die in Ihrem Stromkreis fließt.
• Ampere (Ampere): die Grundeinheit der Elektrizität.
• Volt: die Einheit der Differenz elektrischer Potentiale, mehr auf Wikipedia.
• Watt: eine Leistungseinheit zur Quantifizierung der Energieübertragungsrate, mehr auf Wikipedia.
• Ampere Clock (Ampere clock oder Ah): Strommenge (Ampere), die für 1 Stunde zur Verfügung steht; Batterien werden normalerweise in Bezug auf die Leistung bemessen, die sie in einer Stunde abgeben können.

Erstens, brauchen Sie eine Solaranlage?

Bevor Sie Hunderte von Euro für eine Solaranlage ausgeben, sollten Sie sich fragen, ob diese Investition einen echten Einfluss auf Ihren aktuellen Lebensstil hat. Sind Sie im Moment stark vom Strom abhängig? Immer auf der Suche nach einem Platz zum Laden von Materialien? Versuchen Sie, Ihren Strombedarf abzuschätzen und überlegen Sie, wie viel die Solaranlage bewirken könnte.
Hier ist eine nützliche Liste von Fragen, die Sie sich stellen können, um zu sehen, ob Solarenergie für Ihre Situation geeignet ist:

– Wie hoch ist Ihr aktuelles Strombudget?

Sie sollten die Gesamtkosten der Solarenergienutzung in Relation zu Ihrem aktuellen Stromverbrauch abwägen. Wäre ein Generator für Sie besser geeignet? Mit einem Solarsystem umweltfreundlich und offline zu gehen, ist großartig, aber der Kauf eines Generators und Gas für Wohnmobile kann in vielen Situationen billiger sein. Schätzen Sie Ihre Stromkosten für beide Lösungen (mindestens ein Jahr) ab und entscheiden Sie dann, ob sich die Investition lohnt oder nicht.

– Verbringst du viel Zeit damit, lange Strecken zu campen?

Verbringen Sie die meiste Zeit in abgelegenen Gegenden? Welche Art von Camping machst du? Wenn Sie viel Zeit mitten im Nirgendwo verbringen, kann Solarenergie Ihren Alltag erheblich beeinflussen. Das Starten des Generators kann Ihnen eine zuverlässige Energiequelle bieten, aber es ist laut, nicht umweltfreundlich und Sie müssen für Kraftstoff bezahlen, um arbeiten zu können.

– Magst du bezahlte Camps oder Wohnmobilstellplätze?

Wenn Sie die meiste Zeit in betreuten Wohnmobilen oder Wohnmobilparks verbringen möchten, haben diese im Allgemeinen Strom vom Ufer, und das Solarsystem macht keinen Unterschied.

So berechnen Sie Ihren Strombedarf

Sie haben die Vor- und Nachteile abgewogen und sich entschieden, in eine Solaranlage zu investieren. Das ist perfekt! Jetzt können wir anfangen!
Das erste, was Sie tun möchten, wenn Sie Ihre zukünftige Solaranlage planen, ist abzuschätzen, wie viel Energie Sie für Ihre Installation benötigen werden. Dazu müssen Sie lediglich die Leistung all Ihrer verschiedenen elektrischen Geräte addieren und deren durchschnittlichen täglichen Verbrauch schätzen.
Renogy hat ein großartiges Tool entwickelt, das genau das tut. Hier sehen Sie ihren Solarrechner.

Verstehen, wie Solarenergie in einem Van funktioniert

Solarverbund-Photovoltaiksysteme wandeln Sonnenenergie in Strom um, hauptsächlich dank Sonnenkollektoren.

Das grundlegende Solarladesystem besteht aus Dachsolarmodulen, die einen Laderegler und eine Batterie durchlaufen.

Wenn Sie eine Batterie verwenden, benötigen Sie auch einen Wechselrichter, um den Gleichstrom aus der Batterie in nutzbaren Wechselstrom für Ihre Geräte umzuwandeln.

Was sind die Hauptkomponenten einer Wohnmobil-Solaranlage?

Was auch immer Ihre elektrischen Bedürfnisse sind, Sie werden immer diese verschiedenen Elemente in Ihrer Solaranlage brauchen. Schauen wir uns jeden von ihnen an:

Solarplatten

Solarmodule bestehen aus einer komplexen Anordnung von Photovoltaik-Solarzellen. Ich kann nicht genau erklären, wie sie funktionieren, und ich glaube nicht, dass Sie deshalb hierher gekommen sind. Es gibt noch einige wichtige Funktionen zu verstehen. Schauen wir uns die wichtigsten an:

Die zwei Haupttypen von Sonnenkollektoren – monokristallin

Sie erkennen sie an der einheitlichen schwarzen Beschichtung. Sie haben nicht diese Mischung aus verschiedenen blauen Schichten wie polykristalline Solarmodule. Sie sind effizienter als polykristalline Solarmodule, kosten aber auch mehr. Wenn Sie nicht viel Platz für Ihr Setup zur Verfügung haben, sollten Sie monokristalline Panels haben.

– Polykristallin

Diese Art von Solarmodulen ist billiger als monokristalline, aber ihre Effizienz ist auch geringer. Sie sind immer noch eine großartige Lösung, wenn Sie ein kleines Budget haben.

Welche Boards soll ich wählen?

Die Antwort auf diese Frage hängt von Ihrer Situation, der Menge an Energie, die Sie benötigen, und der Fläche ab, die Sie für die Montage Ihrer Solaranlage zur Verfügung haben. Wer ein kleines Budget hat, wird lieber etwas Geld sparen und polykristalline Solarmodule kaufen. Wenn Sie Geld investieren können und vor allem, wenn das Dach Ihres Transporters klein ist und Sie viel Energie benötigen, entscheiden Sie sich für monokristalline Solarmodule.

– Starre Platten oder flexible Platten?

Die Verwendung einer flexiblen Platte kann eine großartige Option sein, wenn Sie ein Dach über Ihren Haaren haben. Achten Sie auf die Verarbeitungsqualität Ihrer flexiblen Paneele und prüfen Sie sorgfältig die vorliegenden Bewertungen anderer Kunden. Sie möchten keine flexiblen Bretter mit einer unzureichenden Schutzbeschichtung kaufen, die einige Bäume zerkratzen könnte. Um Ihre flexiblen Solarmodule ordnungsgemäß zu reparieren, lesen Sie außerdem diese umfassende Anleitung, die wir erstellt haben.

Batterien

Es gibt verschiedene Arten von Batterien, und es kann verwirrend und schwierig sein, herauszufinden, welche für Ihre Installation am besten geeignet ist.

Die Wahl der Batterien ist die wichtigste (und teuerste) Entscheidung, die Sie bei der Planung Ihrer Solaranlage treffen müssen. Ihre Batterie Die Batterie speichert die gesamte Energie, die Ihre Solarmodule produziert haben. Eine gute Faustregel ist, genügend Kapazität zu haben, um mindestens vier Tage hintereinander ohne Sonnenlicht autonom zu sein.

Daher müssen Sie Ihren Strombedarf sorgfältig einschätzen und abschätzen, wie viele Tage eine voll aufgeladene Batterie halten könnte.

Auch das Gewicht ist ein wichtiger Punkt, den es zu beachten gilt. Wenn Sie unterwegs sind, möchten Sie wo immer möglich Gewicht sparen. Durch den geringeren Benzinverbrauch sparen Sie langfristig nicht nur bares Geld, sondern machen Ihr Fahrzeug auch sicherer und komfortabler zu fahren.

Genug Geschichten, schauen wir uns die verschiedenen Arten von Batterien an, die auf dem Markt erhältlich sind:

– Lithium-Ionen

Lithium-LiFePO4-Batterien sind derzeit der effizienteste verfügbare Batterietyp. Leider sind sie auch die teuersten.

Vorteile:

• Längere Haltbarkeit
• Größere Entladungstiefe
• Feuerzeug

Nachteile:

Bleisäure

Dies ist die älteste Technologie in der Batterietechnik. Bei richtiger Wartung sind sie kurz- und langfristig immer noch die günstigsten. Die Wartung ist komplexer und muss aufgrund der Belüftung und der flüssigen Säure im Inneren sorgfältiger gehandhabt werden. Es ist nicht schwer zu machen, aber für kleine Amateursysteme sind sie nicht so ansprechend

Vorteile:

• Günstige Kosten im Voraus

Nachteile:

• Kurze Haltbarkeit
• Sie bedürfen einer regelmäßigen Wartung
• Es müssen nur bis zu 50 % entleert werden
• Es muss entlüftet werden
• Es ist notwendig, die ganze Zeit aufrecht zu sitzen
• Längere Ladezeit im Vergleich zu Lithium-Ionen

– Hauptversammlung

Auf Dauer ist dies der teuerste Akku, weil sie schneller verbrauchen als die anderen beiden. Kurzfristig sind sie billiger als Lithium. Sie sind weit verbreitet und insgesamt ein guter Ausgangspunkt für die meisten Amateurinstallateure.

Vorteile:

• Es kann auf die Seite gelegt werden
• Sie benötigen keine Belüftung

Nachteile:

• Kürzeres Leben
• Es müssen nur bis zu 50 % entleert werden
• Längere Ladezeit im Vergleich zu Lithium-Ionen

Wichtige Punkte, die bei der Auswahl einer Batterie zu beachten sind

Verwendbar in Bezug auf die Nennkapazität der Batterie.

• Nominale Batteriekapazität: Dies ist die beworbene (oder benannte) Batteriekapazität. Sie werden oft in Amperestunden (Ah) angegeben.
• Verwendbare Batteriekapazität: Dies ist der Prozentsatz der Nennbatteriekapazität, der sicher verwendet werden kann, ohne die Batterielebensdauer zu verkürzen.

Die Batteriechemie selbst verursacht eine Diskrepanz zwischen diesen beiden Maßen. Wenn sie einem bestimmten Ladungsniveau ausgesetzt werden, verändert sich ein Teil der Chemie und verliert daher mit der Zeit ihre Wirksamkeit. Aus diesem Grund haben Batterien eine sogenannte Entladetiefe oder DOD. Entspricht der Entladungsmenge, die der Akku unbeschadet übersteht. Je näher diese Zahl an 100 % liegt, desto besser.

Beispielsweise sind Lithiumbatterien derzeit Batterien, die einer höheren DOD standhalten und fast 100 % erreichen. Im Gegensatz dazu hat eine Blei-Säure-Batterie nur 50 % DOD. Sie müssen diese DOD-Funktion vor dem Kauf überprüfen, da sie Ihr Sonnensystem erheblich beeinträchtigt.

Natürlich können Sie unter dieses beworbene DOD gehen, aber es wird die Lebensdauer Ihres Akkus schnell verkürzen.

Um beispielsweise eine nutzbare Batteriekapazität von 100 Ah zu haben, benötigen Sie eine Bleibatterie mit nominal 200 Ah im Vergleich zu einer Lithiumbatterie mit nominal nur 100 Ah.

Es ist ratsam, die Kosten pro nutzbarer Kapazität und nicht die Nennkapazität der Batterie zu berücksichtigen.

Wechselrichter

Der Strom aus Ihrem Akku ist nicht dafür ausgelegt, Ihr elektronisches Standardwerkzeug mit Strom zu versorgen. Sie benötigen einen Konverter, um Gleichstrom (DC) von einer Batterie in Wechselstrom (AC) umzuwandeln. In der Tat können Sie mit Wechselstrom jedes Gerät mit Strom versorgen, das über einen einfachen Stecker mit Strom versorgt wird. Die meisten Wechselrichter wandeln einen standardmäßigen 12-Volt-Gleichstrom in einen Wechselstrom mit höherer Spannung (normalerweise 120 V) um.

Darüber hinaus ist es wichtig zu prüfen, ob der Wechselrichter über eine reine Sinuswelle verfügt, um Elektronik wie Laptops und Kameras ordnungsgemäß aufzuladen.

Darüber hinaus können Sie einen Wechselrichter kaufen, der Ihre Batterie laden kann. Dies bedeutet, dass Sie Ihr Solarsystem immer dann aufladen können, wenn Sie sich an einem Ort mit dem Festland befinden.

Schließlich möchten Sie bei der Auswahl Ihres Konverters einen mit genügend Wattleistung wählen, um alle Ihre Geräte zu unterstützen. Beispielsweise verbrauchen Geräte wie ein Toaster oder Wasserkocher viel Strom (Watt) und funktionieren möglicherweise nicht, wenn Ihr Wechselrichter damit nicht umgehen kann.

Laderegler

Dieses Gerät kann als der Computer hinter Ihrem Wohnmobilsystem angesehen werden. Es schützt und lädt, wie der Name schon sagt, Ihre Batterien optimal auf. Achten Sie auf diese Komponente, da sie die Lebensdauer Ihrer Batterien dramatisch beeinflusst.

Daher sollten Sie den Kauf von PWM (Pulse Width Modulated) vermeiden und MPPT (Maximum Power Point Tracking) Laderegler wählen. Sie sind derzeit die besten und effizientesten Laderegler.

Was macht ein Solarladeregler?

Der Solarladeregler begrenzt den Stromfluss von Ihrem Solarmodul zu Ihren Batterien, um diese sicher und effizient aufzuladen. Ohne einen Solarladeregler wären die Solarpanels direkt mit Ihren Batterien verbunden, was ernsthafte Schäden verursachen könnte.

Wenn Sie den Solarladeregler nicht zwischen den Solarmodulen und den Batterien anschließen, können Sie Ihr System überlasten und Brände verursachen oder die Batterien können explodieren.

Hier ist ein einfaches Diagramm, wie das aussieht.

Okay, jetzt wollen wir ein paar weitere Solarkomponenten vorstellen und erklären, was sie tun.

Sicherungen

Es kann als Brücke in einem Stromkreis definiert werden, der Geräte im Falle eines Stromschlags schützt. Die Sicherung verhindert, dass die Verkabelung durchbrennt und einen Brand verursacht. Die Sicherung unterbricht die elektrische Verbindung, wenn kein Strom vorhanden ist. Die Größe der Sicherung richtet sich immer nach der durch sie fließenden Strommenge und dem maximalen Strom, dem sie standhalten kann

Sicherungskasten

Der Sicherungskasten ist eine Kombination aus Sammelschienen (eine positive und eine negative) mit Stellen zum Einsetzen von Sicherungen entlang jedes Stromkreises. Auf diese Weise können Sie alle Ihre Verbindungen einfach verbinden und gleichzeitig sicher und organisiert halten.

Es kann als integrierter Bus mit Sicherungsanschlusspunkten beschrieben werden, der Schutz in einer organisierten und koordinierten Struktur beweist.

Sehen Sie, wie nur zwei Drähte an die Batterie angeschlossen sind, anstatt dass alle Kabel aus dem DC-Gerät herauslaufen. Und zusätzliche leere Busverbindungen geben Ihnen die Möglichkeit, in Zukunft problemlos weitere Geräte hinzuzufügen.

Erdung

Dies ist ein physisches Produkt, aber es bedeutet einen Ort, an dem eine elektrische Verbindung einen Weg zum Boden bietet.

Bei einem Fahrzeug, wie z. B. einem Lieferwagen, wird Ihr elektrisches System am Metallchassis des Lieferwagens geerdet. Es ist üblich, das Erdungskabel mit einem Teil des inneren Metallrahmens des Lieferwagens in der Nähe der Batterie zu verbinden. Der Zweck der Erdung besteht darin, einen sicheren Fluchtweg für ein elektrisches System bereitzustellen, das fehlerhaft wird. Bevor ein loser oder beschädigter Draht einen Stromschlag oder Brand verursachen kann, wird der gefährliche elektrische Strom am Boden unterbrochen.

Batterieinspektion

Sie benötigen einen Batteriebrowser, um den Ladezustand der Batterie zu überwachen. Obwohl es technisch nicht notwendig ist, wird ein Batterie-Viewer empfohlen, um zu verfolgen, wie viel Energie Sie haben, damit Sie sie gesund halten können.

Sie können zwischen 10 und über 150 Euro liegen. Die billigeren haben normalerweise nur einen Bildschirm, der grundlegende aktuelle Batteriestatistiken anzeigt. Und teurere Modelle, wie dieser Premium-Batteriemonitor von Victron, können sich über Bluetooth mit Ihrem Telefon verbinden und Ihnen alle möglichen erweiterten Statistiken anzeigen.

Rangieren

Es ist ein Werkzeug, mit dem Ihr Batteriemonitor seine Arbeit erledigen kann. Ihr Batteriewächter muss die gesamte Energie messen, die in die Batterie ein- und ausgeht. Und am Shunt “sieht” der Batteriewächter, was passiert.

Anstatt alle Minuskabel direkt mit dem Minuspol Ihrer Batterie zu verbinden, werden alle Verbindungen über einen Shunt angeschlossen. Sie kombinieren alle negativen Drähte auf einer Seite des Shunts und haben dann nur einen Draht, der von der anderen Seite des Shunts zum Minuspol der Batterie führt.

Dann hat Ihr Batteriemonitor ein Kabel, das mit der Mitte des Shunts verbunden ist, damit er alle Eingangs- und Ausgangsströme lesen und genaue Messwerte liefern kann. Dies ist der graue Draht im Diagramm unten.

Verdrahtung

Verkabelung gibt es in vielen Größen und Typen. Um richtig festzustellen, ob der von Ihnen verwendete Draht sicher ist, sollten Sie sicherstellen, dass Ihre Drahtgröße der Anzahl von Ampere standhalten kann, durch die Sie verlegt werden. Die Hauptmethode zur Bestimmung von Drahtgrößen und deren Nennwerten ist die Verwendung des American Wire Gauge System (AWG). Die meisten Drähte, die Sie im Geschäft kaufen, haben eine Bewertung, die von ihrer Größe abhängt.

Hier sind einige Standardgrößen für die Verkabelung und wie viele Ampere ich normalerweise handhaben kann:

• Kabel Kaliber 14: 15 Ampere
• Draht 12 Kaliber: 20 Ampere
• Draht 10 Kaliber: 30 Ampere
• 8-Kaliber-Draht: 40 Ampere
• Draht 6 Kaliber: 55 Ampere
• Kaliber Draht 4: 70 Ampere
• 3-Kaliber-Draht: 85 Ampere
• Kabel 2 Skalen: 95 Ampere

Wählen Sie ein vorgefertigtes Solarsystem-Kit, um Fehler zu vermeiden.

Ein nützliches Produkt, das Verbrauchern zur Verfügung stehen, sind Solarbausätze mit vorselektierten Komponenten, die sich gut ineinander integrieren lassen. Das erspart Ihnen die lästige Auswahl aller Teile einzeln. Sie können Anfängern beim Aufbau einer Solaranlage helfen. Hier sind einige Solarbausätze von Renogy. Sie bieten drei verschiedene Kits an, basierend auf der Menge an Energie, die Sie benötigen. Es gibt 100wOpens in der neuen Karte, 200wOpens in der neuen Karte und 400wOpens in der neuen Karte.

Bau einer Solaranlage ohne Set

Unter Umständen sparen Sie bares Geld, wenn Sie alle Teile Ihrer Solaranlage einzeln kaufen. Aber ich empfehle diese Methode nicht für Anfänger. Zunächst einmal übt dies Druck auf Sie aus, die spezifischen Nennwerte und Einschränkungen jeder Komponente zu verstehen, die Sie auswählen, um sicherzustellen, dass sie zusammenarbeiten.

Wenn Sie beispielsweise 600-W-Solarmodule kaufen, müssen Sie sicherstellen, dass Ihr Laderegler der maximalen Leistung standhält, die diese Module erzeugen können.

Wenn Sie sich jedoch die Zeit nehmen, die technischen Spezifikationen jeder Komponente zu verstehen, ist es möglich, Teile individuell für Ihre Solaranlage auszuwählen. Und indem Sie für jeden Artikel zum absolut niedrigsten Preis kaufen, können Sie möglicherweise Geld sparen.

Fazit

Ich hoffe, dieser Beitrag hat Ihnen geholfen, die grundlegenden Konzepte und Produkte von Solarkomponenten für den Außenbereich zu verstehen. Haben Sie keine Angst, wenn Sie nicht alles verstehen. Auch erfahrene Solarinstallateure müssen bei der Arbeit an ihrer Solaranlage gelegentlich recherchieren und umlernen.