Come funzionano i pannelli solari nei furgoni? (Vista profonda)

Un furgone con un sistema solare integrato ti permette di essere molto più indipendente durante i tuoi viaggi. È un lusso caricare i tuoi dispositivi senza dover cercare bar o ristoranti con prese disponibili.

Ma so quanto ero confuso quando ho deciso di installare un impianto solare sul mio furgone. A meno che tu non abbia esperienza con elettricità, batterie e cablaggio, può essere difficile capire tutto. In questo articolo spiegherò come funziona un sistema solare e i suoi componenti principali.

Per capire come funzionano i pannelli solari: funzionano davvero in inverno e nelle giornate nuvolose? – Indigo Report”>pannelli solari funzionano

in un furgone, devi prima avere il quadro generale.

Il sistema solare converte l’energia proveniente dal sole in energia elettrica. Questa elettricità viene quindi immagazzinata in una batteria o utilizzata direttamente per alimentare qualcosa. Il più delle volte, l’elettricità prodotta dal sole sarà immagazzinata in una batteria per consentirne un uso futuro. I pannelli solari sono il componente principale del sistema solare. Sono responsabili della raccolta della luce solare e della sua conversione in elettricità.

Se non sei pronto per installare un sistema solare da solo, non preoccuparti, questa guida ti guiderà attraverso l’intero processo.

Per prima cosa, diamo un’occhiata ai termini elettrici primari.

Condizioni elettriche di base

Il tema dell’elettricità può essere un po’ spaventoso, confuso e molto tecnico per alcuni. Ma dovrai solo comprendere le basi di base per mettere insieme la tua configurazione solare funzionale.

• Circuito: una connessione di conduttori elettrici collegati tra loro.
• Corrente: la quantità di carica elettrica che scorre nel circuito.
• Ampere (Amperes): l’unità di base della corrente elettrica.
• Volt (tensione): unità della differenza di potenziale elettrico, altro su Wikipedia.
• Watt: un’unità di potenza utilizzata per quantificare la velocità di trasferimento di energia, più su Wikipedia.
• Ampere ora (Ampere ora o Ah): quantità di potenza (ampere) disponibile per 1 ora; le batterie sono generalmente dimensionate in relazione alla potenza che possono fornire in un’ora.

Innanzitutto, hai bisogno di un sistema solare?

Prima di iniziare a spendere centinaia di euro per un impianto solare, devi chiederti se questo investimento avrà un impatto reale sul tuo stile di vita attuale. Dipendi molto dall’elettricità in questo momento? Cerchi sempre un posto dove fare rifornimento? Prova a stimare il tuo fabbisogno di elettricità e pensa a quanta differenza potrebbe fare un sistema solare.
Ecco un utile elenco di domande da porsi per vedere se il solare è adatto alla tua situazione:

– Qual è il tuo attuale budget per l’energia elettrica?

Dovresti soppesare il costo totale dell’utilizzo dell’energia solare rispetto al tuo attuale consumo di elettricità. Un generatore sarebbe più adatto a te? Andare verde e fuori rete con il solare è fantastico, ma l’acquisto di un generatore per camper e del gas può essere più economico in molte situazioni. Stima i tuoi costi di energia elettrica per entrambe le soluzioni (minimo un anno) e poi sarai in grado di decidere se è un investimento utile o meno.

– Trascorri molto tempo in campeggio da remoto?

Trascorri la maggior parte del tuo tempo in aree remote? Che tipo di campeggio fai? Se rimarrai in mezzo al nulla per molto tempo, l’energia solare può avere un impatto significativo sulla tua vita quotidiana. Far funzionare un generatore può fornirti una fonte di energia affidabile, ma è rumoroso, non ecologico e dovrai pagare il carburante per mantenerlo in funzione.

– Ti piacciono i campeggi a pagamento o i parcheggi per camper?

Se ti piace trascorrere la maggior parte del tuo tempo in camper o parcheggi per camper, generalmente hanno l’alimentazione a terra e un sistema solare non farà alcuna differenza.

Come calcolare il tuo fabbisogno di energia elettrica

Hai valutato i pro ei contro e hai deciso di investire in un sistema solare. È perfetto! Ora possiamo iniziare!
La prima cosa che vuoi fare quando pianifichi il tuo futuro impianto solare è stimare quanta energia avrai bisogno per la tua installazione. Per fare ciò, devi semplicemente sommare la potenza di tutti i tuoi diversi articoli elettrici e stimare il loro utilizzo medio giornaliero.
Renogy ha creato un ottimo strumento che fa proprio questo. È possibile visualizzare il loro calcolatore solare qui.

Capire come funziona l’energia solare in un furgone

I sistemi fotovoltaici Solar Intertie convertono l’energia solare in energia elettrica, principalmente grazie ai pannelli solari.

Il sistema di ricarica solare di base è costituito da pannelli solari sul tetto che passano attraverso un controller di carica e batterie.

Se stai utilizzando una batteria, avrai anche bisogno di un inverter per convertire l’alimentazione CC dalla batteria in corrente CA utilizzabile per i tuoi dispositivi.

Quali sono i componenti principali di un sistema solare per camper?

Qualunque siano le tue esigenze elettriche, avrai sempre bisogno di questi diversi elementi nella tua installazione solare. Diamo un’occhiata a ciascuno di essi:

Pannelli solari

I pannelli solari sono costituiti da una complessa serie di celle solari fotovoltaiche. Non so spiegare esattamente come funzionano, e non credo sia per questo che sei venuto qui. Ci sono ancora alcune caratteristiche importanti da capire. Diamo un’occhiata ai principali:

Due tipi principali di pannelli solari: monocristallini

Puoi riconoscerli dal loro rivestimento nero uniforme. Non hanno questo mix di diversi strati blu come i pannelli solari policristallini. Sono più efficienti dei pannelli solari policristallini, ma costano anche di più. Se non hai molto spazio disponibile per la tua configurazione, ti consigliamo di avere pannelli monocristallini.

– Policristallino

Questo tipo di pannelli solari è più economico dei monocristallini, ma anche la loro efficienza è ridotta. Sono comunque un’ottima soluzione se hai un budget limitato.

Quali pannelli devo scegliere?

La risposta a questa domanda dipenderà dalla tua situazione, dalla quantità di energia di cui hai bisogno e dalla quantità di spazio che hai a disposizione per montare il tuo sistema solare. Se hai un budget limitato, preferisci risparmiare e acquistare pannelli solari policristallini. Se puoi investire i soldi, e soprattutto se il tetto del tuo furgone è piccolo e hai bisogno di molta energia, sceglierai i pannelli solari monocristallini.

– Pannelli rigidi o pannelli flessibili?

L’uso di un foglio flessibile può essere un’ottima opzione se hai un tetto a falde. Presta attenzione alla qualità costruttiva dei tuoi pannelli flessibili e rivedi attentamente le recensioni disponibili di altri clienti. Non vuoi acquistare pannelli flessibili con un rivestimento protettivo insufficiente che potrebbe graffiare alcuni alberi. Inoltre, per riparare correttamente i tuoi pannelli solari flessibili, dai un’occhiata a questa guida completa che abbiamo realizzato.

Batterie

Esistono diversi tipi di batterie e può essere fonte di confusione e difficile sapere quale funzionerà meglio per la tua installazione.

La scelta della batteria è la decisione più importante (e la più costosa) che devi prendere quando pianifichi il tuo sistema di energia solare. La tua batteria immagazzina tutta l’energia che i tuoi pannelli solari sono riusciti a produrre. Una buona regola pratica è avere una capacità sufficiente per essere autonomi per almeno quattro giorni consecutivi senza luce solare.

Pertanto, è necessario valutare attentamente le proprie esigenze di elettricità e stimare quanti giorni potrebbe durare una batteria completamente carica.

Anche il peso è un punto importante da considerare. Quando vivi in ​​viaggio, vuoi risparmiare peso ove possibile. Non solo ti farà risparmiare denaro a lungo termine utilizzando meno gas, ma renderà il tuo veicolo più sicuro e più piacevole da guidare.

Basta parlare, diamo un’occhiata ai diversi tipi di batterie disponibili sul mercato:

– Ioni di litio

Le batterie al litio LiFePO4 sono attualmente il tipo di batteria più efficiente disponibile. Purtroppo sono anche i più costosi.

vantaggi:

• Maggiore durata
• Maggiore profondità di scarico
• Accendino

Svantaggi:

Piombo acido

Questa è la tecnologia più antica nella tecnologia delle batterie. Se mantenuti correttamente, sono ancora i più economici a breve e lungo termine. La manutenzione è più complessa e deve essere gestita con più attenzione a causa della ventilazione e dell’acido liquido all’interno. Non è difficile da realizzare, ma per i piccoli sistemi amatoriali non sono così attraenti

vantaggi:

• Costi iniziali economici

Svantaggi:

• Vita breve
• Richiedono una manutenzione regolare
• Ha solo bisogno di essere scaricato al 50%
• Deve essere ventilato
• È necessario stare sempre in posizione eretta
• Tempo di ricarica più lungo rispetto agli ioni di litio

– AGM

A lungo termine, questa è la batteria più costosa perché si consuma più velocemente delle altre due. A breve termine, sono più economici del litio. Sono comuni e nel complesso un buon punto di partenza per la maggior parte degli installatori dilettanti.

vantaggi:

• Ci si può schierare con loro
• Non richiedono ventilazione

Svantaggi:

• Vita più breve
• Ha solo bisogno di essere scaricato al 50%
• Tempo di ricarica più lungo rispetto agli ioni di litio

Punti importanti da considerare quando si sceglie una batteria

Utilizzabile in relazione alla capacità nominale della batteria.

• Capacità nominale della batteria: questa è la capacità pubblicizzata (o nominale) della batteria. Sono spesso indicati in ampere (Ah).
• Capacità della batteria utilizzabile: questa è la percentuale della capacità nominale della batteria che può essere utilizzata in sicurezza senza ridurre la durata della batteria.

La stessa chimica della batteria causa la discrepanza tra queste due misure. Se sottoposta a un certo livello di carica, parte della chimica cambierà e quindi perderà la sua efficacia nel tempo. Questo è il motivo per cui le batterie hanno qualcosa chiamato profondità di scarica o DOD. Corrisponde alla quantità di scarica che la batteria può sopportare senza alcun danno. Più questo numero è vicino al 100%, meglio è.

Ad esempio, le batterie al litio sono attualmente le batterie in grado di gestire il DOD più elevato, raggiungendo quasi il 100%. Al contrario, una batteria al piombo avrà solo il 50% di DOD. È necessario controllare questa caratteristica DOD prima di effettuare qualsiasi acquisto, poiché influirà in modo significativo sul tuo sistema solare.

Certo, puoi andare al di sotto di questo DOD pubblicizzato, ma ciò ridurrà rapidamente la durata della batteria.

Ad esempio, per avere 100 Ah di capacità utile della batteria, è necessaria una batteria al piombo acido da 200 Ah nominali rispetto a una batteria al litio nominale da 100 Ah.

Si consiglia di considerare il prezzo per capacità utile, non la capacità nominale della batteria.

Invertitori

La corrente della batteria non è progettata per alimentare il tuo strumento elettronico standard. È necessario un convertitore per convertire la corrente continua (CC) dalla batteria in corrente alternata (CA). Infatti, AC ti consente di alimentare qualsiasi dispositivo alimentato da una normale spina. La maggior parte degli inverter converte lo standard da 12 volt CC in una tensione più alta (solitamente 120 V) CA.

Inoltre, è fondamentale verificare se dispone di un inverter Pure Sine Wave per caricare correttamente l’elettronica come laptop e fotocamere.

Inoltre, puoi anche acquistare un inverter in grado di caricare anche la tua batteria. Ciò significa che sarai in grado di caricare il tuo sistema solare ogni volta che sei a terra.

In definitiva, quando scegli il tuo inverter, vuoi sceglierne uno con una potenza in watt sufficiente per supportare tutti i tuoi dispositivi. Ad esempio, elettrodomestici come tostapane o bollitori consumano molta energia (watt) e potrebbero non funzionare se il tuo inverter non è in grado di gestirla.

Regolatori di carica

Questo dispositivo può essere visto come il computer dietro il tuo sistema RV. Protegge e, come suggerisce il nome, carica in modo ottimale le batterie. Presta attenzione a questo componente poiché influenzerà notevolmente la durata delle batterie.

Quindi vuoi evitare di acquistare un PWM (Pulse Width Modulated) e scegliere un controller di carica MPPT (Maximum Power Point Tracking). Attualmente sono i regolatori di carica migliori e più efficienti.

Cosa fa un regolatore di carica solare?

Un regolatore di carica solare limita il flusso di elettricità dal pannello solare alle batterie per caricarle in modo sicuro ed efficiente. Senza un regolatore di carica solare, i pannelli solari sarebbero collegati direttamente alle batterie e ciò potrebbe causare seri danni.

Se non si collega un regolatore di carica solare tra i pannelli solari e le batterie, si potrebbe sovraccaricare il sistema e causare incendi o le batterie potrebbero esplodere.

Ecco un semplice diagramma di come appare.

Ok, ora introdurremo altri componenti solari e spiegheremo cosa fanno.

Fusibili

Può essere definito come un ponte in un circuito che protegge i dispositivi in ​​caso di scossa elettrica. Il fusibile impedisce che il cablaggio si bruci e provochi un incendio. Il fusibile interrompe il collegamento elettrico se l’alimentazione non è disponibile. Un fusibile è sempre dimensionato in base alla quantità di corrente che lo attraversa e alla corrente più alta che può sopportare

Scatola dei fusibili

La scatola dei fusibili è una combinazione di sbarre (una positiva e una negativa), con slot per fusibili lungo ciascun circuito. Ciò ti consente di connettere facilmente tutte le tue connessioni mantenendole al sicuro e organizzate.

Può essere descritto come una sbarra integrata con punti di fusibile, che dimostra protezione in una struttura organizzata e coordinata.

Guarda come ci sono solo due fili collegati alla batteria, invece di tutti i cavi che escono dal dispositivo CC. E le porte vuote aggiuntive sui bus ti danno la possibilità di aggiungere facilmente più dispositivi in ​​futuro.

Messa a terra

Questo è un prodotto fisico, ma significa il luogo in cui il collegamento elettrico fornisce un percorso verso terra.

Nel caso di un veicolo, come un furgone, l’impianto elettrico sarà collegato a terra al telaio metallico del furgone. È pratica comune collegare il filo di terra a una parte del telaio metallico interno del furgone vicino alla batteria. Lo scopo della messa a terra è quello di fornire una via di fuga sicura per un impianto elettrico che si guasta. Prima che un filo allentato o danneggiato possa causare una scossa o un incendio, la pericolosa corrente elettrica si fermerà a terra.

Panoramica della batteria

Per monitorare il livello di carica della batteria, avrai bisogno di un monitor della batteria. Sebbene non sia tecnicamente richiesto, si consiglia un monitor della batteria per tenere traccia di quanta energia hai in modo da mantenerli in salute.

Possono variare da 10 a oltre 150 euro. Quelli più economici di solito hanno solo uno schermo che mostra le statistiche correnti di base della batteria. E i modelli più costosi, come questo monitor batteria Victron top di gamma, possono connettersi al telefono tramite Bluetooth e mostrarti tutti i tipi di statistiche avanzate.

Shunt

È lo strumento che consente al monitor della batteria di fare il suo lavoro. Il monitor della batteria deve misurare tutta la potenza in entrata e in uscita dalla batteria. E lo shunt è dove il monitor della batteria “vede” cosa sta passando.

Invece di collegare tutti i fili negativi direttamente al polo negativo della batteria, tutte le connessioni sono collegate tramite uno shunt. Unisci tutti i fili negativi su un lato dello shunt e quindi hai solo un filo che va dall’altro lato dello shunt al terminale negativo della batteria.

Quindi il monitor della batteria ha un cavo collegato al centro dello shunt in modo che possa leggere tutte le correnti di ingresso e di uscita e fornire letture accurate. Questo è il filo grigio nel diagramma sottostante.

Cablaggio

Il cablaggio è disponibile in molte dimensioni e tipi. Per determinare correttamente se il cavo che stai utilizzando è sicuro, dovresti assicurarti che le dimensioni del cavo siano in grado di gestire il numero di ampere che attraverserai. Il modo principale per determinare le dimensioni e i valori nominali dei cavi è utilizzare il sistema American Wire Gauge (AWG). La maggior parte delle corde che acquisti in negozio avrà una valutazione basata sulla loro dimensione.

Ecco alcune dimensioni di cablaggio standard e quanti amplificatori possono in genere gestire:

• Cavo calibro 14: 15 ampere
• Cavo calibro 12: 20 ampere
• Cavo calibro 10: 30 ampere
• Cavo calibro 8: 40 ampere
• Cavo calibro 6: 55 ampere
• Cavo calibro 4: 70 ampere
• Cavo calibro 3: 85 ampere
• Calibro filo 2: 95 ampere

Scegli un kit di sistema solare prefabbricato per evitare errori.

Un prodotto utile a disposizione dei consumatori sono i kit solari con componenti preselezionati che si integrano bene tra loro. Questo ti evita la fatica di selezionare tutte le parti individualmente. Possono aiutare i principianti nell’assemblaggio di un’installazione solare. Ecco alcuni kit solari di Renogy. Offrono tre diversi kit in base alla quantità di potenza necessaria. Ci sono 100wOpens in una nuova scheda, 200wOpens in una nuova scheda e 400wOpens in una nuova scheda.

Realizzazione di un impianto solare senza kit

Puoi potenzialmente risparmiare denaro se acquisti singolarmente tutte le parti per la tua installazione solare. Ma non consiglio questo metodo ai principianti. Per cominciare, questo ti mette sotto pressione per comprendere le valutazioni e i limiti specifici di ciascun componente che scegli per assicurarti che funzionino insieme.

Ad esempio, se acquisti pannelli solari da 600 W, devi assicurarti che il tuo controller di carica sia in grado di gestire la massima potenza che questi pannelli possono produrre.

Tuttavia, se ti prendi il tempo per comprendere le specifiche tecniche di ciascun componente, è possibile selezionare le parti individualmente per la tua configurazione solare. E acquistando al prezzo più basso in assoluto per ogni elemento, potresti potenzialmente risparmiare denaro.

Conclusione

Spero che questo post ti abbia aiutato a comprendere i concetti di base e i prodotti dei componenti solari per la vita di un furgone. Non aver paura se non hai capito tutto. Anche gli installatori solari esperti avranno occasionalmente bisogno di ricercare e reimparare cose mentre lavorano sul loro sistema solare.