Johdanto
Olen nähnyt liian monen merimiehen tappavan $2,000 litiumpankkia luottamalla halpaan aurinkosarjaan, jonka he ostivat verkosta lukematta ohjekirjan ensimmäistä riviä pidemmälle. Eräs kaveri asensi 100W:n taipuisan paneelin suoraan tummansiniseen bimiiniin - ei ilmavirtaa, ei kulman säätöä. Kuusi kuukautta myöhemmin? Turvonneet kennot ja kuollut lataussäädin. Hän luuli aurinkoenergian olevan ratkaisu, mutta todellisuudessa hän asensi kalliin akkutappajan.
Asia on niin, että off-grid-veneily on kasvussa. Yhä useammat viikonloppupurjehtijat ja kokopäiväiset risteilijät jahtaavat unelmaa energiaomavaraisuudesta. Aurinkovoima lupaa hiljaisuutta, kestävyyttä ja vapautta. Mutta se on myös väärinymmärretty.
Tämä blogi tarjoaa muutakin kuin ohjeita. Se on sekoitus teknistä selkeyttä, brutaalia rehellisyyttä ja käytännöllisiä asennusohjeita. Aurinkoenergialla ei ole kyse vain valojen päällä pitämisestä, vaan myös siitä, ettei akkujen käyttöikä tyhjene äänettömästi joka kerta, kun vedät ankkurin.
Aloitetaan totuudesta: Pitääkö aurinkosähköjärjestelmäsi järjestelmäsi elossa - vai tappaako se ne hitaasti?
kamada power 12v 100ah litium-akku
Veneen akun ymmärtäminen ennen kuin edes ajattelet aurinkoenergiaa
Minkä tyyppinen akku sinulla on - ja miksi sillä on merkitystä?
AGM, Gel, Flooded Lead Acid ja LiFePO4 - jokainen vaatii erilaisen latausprofiilin. Tulvalliset lyijyakut kestävät jonkin verran väärinkäyttöä, mutta menettävät vettä ja heikkenevät ajan myötä. AGM-akut ovat suljettuja mutta lämpöherkkiä. LiFePO4? Tarkat jännitealueet, tai joko käynnistät BMS:n sammutuksen tai, mikä vielä pahempaa, aiheutat lämpökatkon.
Jännitteen toleranssit vaihtelevat huomattavasti. Kelluntajännitteiden, absorptioaikojen ja enimmäislatausnopeuksien on vastattava kemianne arvoja. Jos litiumpankkiin laitetaan yleinen PWM-säädin, se ei vain lataa hitaasti, vaan se voi kärventää kennot.
Suoraan sanottuna suurin osa merenkulun aurinkoenergian epäonnistumisista johtuu tästä yhdestä virheestä: ladata akkua kuin se olisi yleinen. Se ei ole. Se on kemiallinen järjestelmä, joka reagoi reaaliaikaisesti.
Kuinka paljon energiaa veneesi todellisuudessa käyttää päivittäin?
Totta puhuen. Ankkurivalo, GPS ja olutjääkaappi eivät ole ilmaisia. Laske yhteen ampeerituntisi käyttö:
- Ankkurivalo: 0,5A x 10h = 5Ah.
- 12V jääkaappi: = 32Ah
- Navigointi: 1.5A x 4h = 6Ah.
- Puhelimet, tuulettimet, pumput: ~20Ah
Se on helposti 60-70 Ah päivässä. Kun 12V 100Ah litiumakku, käytät lähes täyttä purkautumissyvyyttä päivittäin. Se ei ole kestävää, ellet lataa täysin joka syklissä.
Kriittiset latauserot akkutyypeittäin
Bulk-, absorptio-, float-paristokemia - jokaisella paristokemialla on oma suosikkikäyränsä. Geeliakut vihaavat korkeaa jännitettä. Litium inhoaa virtaa. Lyijyakut tarvitsevat täyden latauksen sulfatoitumisen välttämiseksi.
Eräs kenttäasiakas käytti kerran samaa ohjainprofiilia kaikissa kolmessa veneen akussa (käynnistin, kotiakku, vetoakku). Hänen LiFePO4-pankkinsa ei koskaan täyttynyt, koska kelluntajännite oli rajattu 13,4 V:iin. Kuuden kuukauden aikana hän menetti 15% käyttökelpoista kapasiteettia. Se ei ollut akun vika. Se johtui huonoista ohjelmistoasetuksista.
Ihanteellisen aurinkolatausjärjestelmän suunnittelu merikäyttöön
Kuinka monta wattia tarvitset veneen akun lataamiseen?
Tässä on sääntö, johon luotan: 200W paneelia 100Ah akkua kohti, jos käytät 50% päivittäin. Miksi? Koska paneelit harvoin täyttävät nimikilven arvot. Pilvipeite, aurinkokulma, lämpö - kaikki vähentävät tehoa.
NOAA:n mukaan Yhdysvaltain eteläisen rannikkoalueen keskimääräinen aurinkotuntimäärä on 5,5 tuntia päivässä. Tuo 100 W:n paneeli? antaa ehkä 350Wh päivässä. Jos päivittäinen kuormituksesi on 60Ah (~720Wh), tarvitset vähintään 250W vain kannattavuuden saavuttamiseksi.
Unohda tuo "tihkulataus riittää" -myytti. LiFePO4-pankin tiputtelu on kuin yrittäisi täyttää kylpyammeen suihkepullolla.
Marine-Grade-aurinkopaneelien valitseminen (kaikki paneelit eivät ole veneen kestäviä)
Taipuisat paneelit ovat seksikkäitä - kunnes ne irtoavat. Yksikiteinen tarjoaa parhaan tehon neliötuumaa kohti. Mutta mikä on tärkeämpää? Rakentamisen laatu. UV-kestävyys. Suolavesi-tiivistetyt liittimet.
Solbianin ja SunPowerin kaltaiset tuotemerkit rakentavat merenkulkukäyttöön. Olen nähnyt halpojen no-name-paneelien halkeilevan jollan melomisesta tai syöpyvän liittimiin yhden sateisen viikon jälkeen Bahamalla.
Luota minuun: osta kerran, itke kerran.
MPPT vs. PWM-säätimet - kumpi kannattaa veneessä?
PWM on hyvä, jos paneelin jännite vastaa akun jännitettä. Mutta veneet liikkuvat, varjo osuu eri tavalla, ja MPPT loistaa osittaisessa valossa. Lisäksi MPPT:n avulla voit ohjelmoida latauskäyrät - tämä on välttämätöntä litiumin latauksessa.
Eräällä asiakkaalla oli $300 MPPT-yksikkö, mutta se oli kytketty ilman sulakkeita. Ensimmäinen ukkonen? Ylijännite käräytti ohjaimen. Hänen virheensä ei ollut MPPT:n valitseminen. Se oli turvajohdotuksen ohittaminen. Mikä johtaa...
Kytkentäkaaviot ja tärkeimmät turvakomponentit
Vähintään:
- Rivisulakkeet molemmissa positiivisissa linjoissa
- Katkaisijat akun lähellä
- Estodiodit, jos käytetään sekalaisia paneelityyppejä
- Maadoitus takaisin moottorin negatiiviseen väylään
Käänteisvirta ei ole vitsi. Aurinkopaneelit voi purkaa akut yöllä, jos niitä ei ole eristetty. Se on kuin asentaisi koiran oven elektroneille - ne tulevat ja menevät.
Yleiset virheet, jotka tappavat veneen akut - jopa aurinkoasennuksen kanssa
Ylilataus tai alilataus kausivarastoinnissa
Jätä järjestelmäsi kytkettynä koko talveksi ilman kuormaa ja halvalla ohjaimella? Akut joko hupenevat kuoliaaksi tai täyttyvät liikaa. Molemmat tappavat kapasiteetin.
Ratkaisut? Käytä ohjelmoitavia ajastimia. Älykkäät säätimet, joissa on lämpötilakompensointi. Tai paremminkin katkaisemalla.
Varastoin veneeni Floridassa niin, että aurinko oli päällä koko talven. Akut palasivat aina heikompina. Kun aloin keväällä irrottaa ja tasapainottaa akkuja, niiden käyttöikä kaksinkertaistui.
Paneelien asentaminen väärin meriolosuhteisiin nähden
Litteät paneelit kypsyvät omassa lämmössään. Kallistetut paneelit, jopa vain 15 astetta, hylkivät vettä paremmin ja pysyvät viileämpinä.
Lisäksi: älä asenna sitä liikkuvien laitteiden lähelle. Olen nähnyt puomin keinujen repivän taipuisat paneelit kuin voita.
"All-in-One" -aurinkosarjat veneisiin - Piilotetut riskit
$200-sarjat verkossa? Houkuttelevaa. Mutta testasin viime vuonna yhden, joka väitti olevansa "LiFePO4-yhteensopiva". Todellisuus? Kiinteä 14,2 voltin lataus - ei float-säätöä. Kolmen viikon kuluessa testiakku osoitti turvotusta.
Vielä pahempaa? Muoviset MC4-liittimet, jotka halkeilivat Mainen kylmyyden aikana.
Harhaluulo: Solar on parempi kuin ei mitään
Ei aina. Väärin sovitettu aurinkosähköjärjestelmä voi aiheuttaa takaisinsyöttöä, loisvirtaa tai vääränlaista mielenrauhaa. 2 W:n tehoinen hätäpaneeli ei kompensoi 24/7 käynnissä olevaa pilssipumppua.
Älykkäät käytännöt pitkäaikaiseen, huolettomaan aurinkolataukseen veneissä
Seurantajärjestelmän perustaminen (jotta et arvaisi)
Victron SmartShunt, Renogy BT-2 tai jopa perusjännitemittari antaa sinulle reaaliaikaisia tietoja. Jännitteellä, virralla ja varaustilalla on merkitystä.
Liveaboardit: aseta hälytykset. Tiedät, kun sukellat alle 50%:n. Älä luota siihen, että "näyttää aurinkoiselta".
Kiertävä paneelialtistus ja kausiluonteinen optimointi
Lisää säädettävät kiinnikkeet. Käännä paneeleita, kun ne on ankkuroitu. Käytä sähköä keskipäivällä, kun aurinko on voimakkaimmillaan.
Rakensin eräälle risteilijäasiakkaalle kääntyvän paneelin, joka kaksinkertaisti tehon, koska se antoi hänen kohdata auringon suoraan. Kustannukset? \$45 osina, kaksi tuntia poralla.
Huoltovinkkejä: Suola, varjo ja järjestelmän tarkastukset
Pyyhi paneelit kuukausittain. Tarkista johdotukset joka kausi. Etsi ruostetta tai irtonaisia liittimiä. Päivitä laiteohjelmisto.
Suola + elektroniikka = katastrofi ajan myötä. Ennaltaehkäisy voittaa vianetsinnän merellä.
Voiko aurinkoenergia koskaan täysin sähköistää veneitä?
Mitä merenkulun aurinko- ja akkutekniikkaan on tulossa?
Kaarevia aurinkokankaita testataan parhaillaan. Kevyet, puoliksi läpinäkyvät paneelit voisivat kietoutua biminien ympärille. Kiinteät akut ovat lupaavia, mutta kaupallinen käyttöönotto? Ehkä vuonna 2030.
DC-DC-muuntimet ovat jo täällä, ja niiden avulla voit ladata käynnistysakkuasi hitaasti aurinkoenergialla ruokitusta kotipankista. Tämä muuttaa eristettyjen järjestelmien toimintaa.
Autonomisten aurinkojahtien nousu
Kuvittele tämä: LiFePO4-käyttöiset katamaraanit, joissa on 2 kW:n aurinkokennot, BMS-ohjattu lataus ja sähköinen käyttövoima. Hiljainen risteily. Ei lainkaan dieseliä.
Se ei ole unta. The Energy Observer hanke osoittautui elinkelpoiseksi. Uskon, että näemme tuotantomalleja 5 vuoden kuluessa.
Päätelmä
Aurinkoenergia veneissä on maagista, kun se tehdään oikein: hiljaista, kestävää ja tyydyttävää. Mutta puolivillaiset asetelmat vahingoittavat enemmän kuin auttavat.
Tarkasta järjestelmäsi. Sovita akun kemia. Seuraa todellista käyttöäsi. Ja rakenna suolan, myrskyjen ja vuodenaikojen varalle.
Kamada Power on ammattilainen veneen akkujen valmistajat Kiinassa, joka tarjoaa ammattimaisia räätälöityjä meriparistoratkaisuja. Ota yhteyttä räätälöityjä ratkaisuja varten.
FAQ
Voiko aurinkopaneeleilla ladata laivojen akkuja?
Ehdottomasti. Ne on kuitenkin mitoitettava oikein ja yhdistettävä oikean ohjaimen kanssa akkukemialle sopivaan ohjaimeen.
Minkä kokoisen aurinkopaneelin tarvitsen veneen akkua varten?
Noin 200W per 100Ah akkua kohti päivittäisessä pyöräilyssä. Enemmän, jos käytät jääkaappeja tai elektroniikkaa yön yli.
Ylilataavatko aurinkopaneelit veneen akkuni?
Ei, jos käytät laadukasta MPPT-säädintä oikeilla asetuksilla. Halvoista sarjoista puuttuu usein asianmukainen kellunta- ja absorptiosäätö.