Hogyan töltsd fel a Hajó akkumulátorok napelemekkel. Minden hajós ismeri a generátor hangját egy csendes horgonyzóhelyen. Ez annak a zajos, füstös jele, hogy valaki drága üzemanyagot éget, csak azért, hogy némi energiát töltsön vissza az akkumulátorokba. Ha Ön komoly hajótulajdonos, kereskedelmi üzemeltető vagy flottamenedzser, akkor túl jól ismeri a zaj és a pazarlás e körforgását.
De van egy sokkal jobb módja is. A napelemes töltés igazán bejött. Ez már nem egy hiánypótló hobbi; ez egy teljesen megbízható, általános áramforrás a hétvégi vitorlástól a kereskedelmi munkahajókig mindenhez. Itt van azonban a valóság: egy olyan rendszer felállítása, amely valóban szolgáltat - és ami még fontosabb, nem öli meg lassan a drága akkumulátorbankot - több utcai intelligenciát igényel, mint egy panel felrakása az ívre. Nézzük, hogyan kell ezt helyesen csinálni.
12V 200AH Lifepo4 akkumulátor
Miért ideálisak a napelemek a hajóakkumulátorok számára?
A napelemes töltés előnyei hajók számára
Az előnyöket nehéz figyelmen kívül hagyni. Egyrészt az üzemanyag-megtakarítás valós és azonnali. Minden egyes órában, amikor a generátor nem üzemel, pénzt takarít meg. A drága gázolajat a napból származó ingyenes energiára cseréli. Aztán ott van a csend. Ez önmagában is hatalmas életminőség-javulást jelent, amely megváltoztatja az egész horgonyzás élményét. Végül, és ez kulcsfontosságú az akkumulátorok egészsége szempontjából, a napenergia egész nap lassan, kíméletesen tölti fel a hajót. Ez az "alacsony és lassú" töltés alapvetően egészségesebb az akkumulátorok számára, mint a nagy generátortól vagy a parti töltőtől kapott nagyampertől kapott lökés.
Gyakori tévhitek
Tisztázzunk néhány dolgot. Az emberek mindig a felhős napokról kérdeznek, különösen olyan helyeken, mint a Csendes-óceán északnyugati része, vagy télen. És igen, a teljesítménye csökken. De a modern, nagy hatásfokú panelek egy jó vezérlővel összekötve még szürke napokon is képesek tisztességes mennyiségű energiát termelni. Ez nem egy "mindent vagy semmit" ügy. Egy másik aggodalom az akkumulátorok kompatibilitása. A jó hír? A megfelelő töltésvezérlővel a napelemek bármilyen tengeri akkumulátorral jól kijönnek, a régimódi ólom-savakkumulátoroktól a legújabb lítium akkumulátorokig. A vezérlő az agy, amely az egészet együtt működteti.
A hajóakkumulátorok megértése
Nem tudsz töltőrendszert tervezni, ha nem ismered az akkumulátort, amelyet tölteni akarsz.
Típusú hajóakkumulátorok
- Ólom-akkumulátorok (elárasztott, AGM, gél): Hosszú ideig ezek voltak. Működnek, de kompromisszumot jelentenek. Hihetetlenül nehezek ahhoz az energiához képest, amit tárolnak, a névleges kapacitásuknak csak kb. 50%-nyi mennyiségét szabad használni, és figyelni kell rájuk.
- Lítium-ion (LiFePO4): Minden komoly tengeri berendezés esetében ez a szabvány. A lítium-vas-foszfát akkumulátorok körülbelül feleannyi súlyúak, mint az ólom-sav akkumulátorok, és szinte a teljes névleges kapacitásukat kihasználhatja. Az igazi változást az jelenti, hogy ciklus élettartama5, 10, sőt 15-ször több töltési ciklusról beszélünk. Ráadásul a beépített BMS (akkumulátor-kezelő rendszer) olyan létfontosságú automatikus védelmet nyújt, amellyel az ólom-sav akkumulátorok nem rendelkeznek.
Akkumulátor kapacitás és napenergia követelmények
Az akkumulátorbank kapacitását Amperóra (Ah). De a szám, amit tényleg az agyadba kell égetned, az a következő. Hasznosítható amperórák, amely a Kiömlési mélység (DoD). Egy 400Ah ólom-savbank valójában egy 200Ah-s használható bank. Ha rendszeresen 50% fölé üríted, akkor aktívan ártasz neki. Egy 400Ah LiFePO4 akkumulátor? Nyugodtan használhat belőle 80% vagy 90%, így a valós életben 320-360Ah-t kaphat. Ez teljesen megváltoztatja a matematikát a napenergia-szükségleteihez. Nincs szükséged olyan nagy napelemes tömbre, mert az "üzemanyagtartályod" sokkal hatékonyabb.
Hogyan töltik a napelemek a hajó akkumulátorokat
Hogyan működnek a napelemek
A napelem teljesítménye wattban van megadva, ami egyszerűen annyi, mint a Volt szorozva az Amperrel. De a panelből egyenesen érkező energia vad és szabályozatlan. A feszültség a nap intenzitásától függően változik. Az ezt az energiát megszelídítő berendezés a töltésszabályozó. Ez a napelemes rendszer abszolút agya. Egyetlen feladata, hogy ezt a rendetlen, ingadozó feszültséget stabil, többlépcsős töltéssé alakítsa, amelyre az akkumulátoroknak szükségük van ahhoz, hogy egészségesek maradjanak és teljes töltést kapjanak.
Napelemes töltésvezérlők
Két választási lehetősége van, de bármely hajó esetében csak az egyiknek van értelme.
- PWM (impulzusszélesség-moduláció): Ez régi, olcsó és nem hatékony technológia. Alapvetően egy durva kapcsoló, amely be- és kikapcsol. A panelek potenciális teljesítményének nagy részét elpazarolja, különösen a változó fényviszonyok miatt, amelyeket a vízen mindig kapunk.
- MPPT (Maximum Power Point Tracking): Ez az egyetlen szakmai választás. Az MPPT-vezérlő egy intelligens DC-DC átalakító. Mindig a feszültség és az áram ideális pontját keresi, hogy valós időben az utolsó wattot is kiszedje a panelekből. Saját tesztjeink azt mutatják, hogy egy MPPT akár 30%-tal több energiát nyerhet ugyanazokból a napelemekből, mint egy PWM. Azokon a szürke, marginális napokon ez a 30% a különbség aközött, hogy a generátor ki van-e kapcsolva, vagy be kell-e kapcsolni.
A napelemes rendszer méretezése
Ahhoz, hogy ezt helyesen tegye, energiaauditot kell végeznie. Ez ijesztőbben hangzik, mint amilyen valójában. Csak add össze mindennek a napi áramfelvételét (Ah-ban), amit működtetsz - a hűtőszekrény szinte mindig a legnagyobb energiafogyasztó, majd az autopilotok, a világítás és az elektronika. Egy jó ökölszabály, hogy elegendő napenergia teljesítménye legyen ahhoz, hogy 5-6 óra tisztességes napsütés alatt visszategye azt, amit használ. Egy tengerparti hajós akár 200 wattal is beéri. Egy nagyobb tengeri hajón, ahol vízkészítő működik, 800 wattra vagy annál is többre lehet szükség.
Telepítési és biztonsági megfontolások
Napelemek felszerelése egy hajóra
Választhat merev vázú paneleket - az ív, a davits vagy a keménytető munkagépei - vagy rugalmas paneleket, amelyek hajlíthatóak egy ívelt fedélzethez vagy biminihoz. Itt két szabályt nem szeghet meg: öljön meg minden árnyékot, és építsen bombabiztos tartószerkezetet. Még egy apró árnyék is, amelyet egy merevítő vagy egy radaroszlop vet a panel egyik sarkára, több mint a felére csökkentheti a teljesítményét. A tartónak pedig elég erősnek kell lennie ahhoz, hogy a zöld vizet is elviselje a fedélzeten, és ne váljon sárkánnyá szélviharban.
Vezetékek és csatlakozások
A panelek bekábelezhetők sorozat (hozzáadja a feszültséget) vagy párhuzamos (hozzáadja az áramot). Az, hogy melyik módszer a legjobb, az Ön paneljeitől és az MPPT-vezérlő bemeneti specifikációitól függ. A soros kapcsolásból származó magasabb feszültség gyakran jobb, mivel csökkenti az áramveszteséget a hosszú vezetékektől az ívtől az akkumulátorokig tartó hosszú vezetékekben. Bármit is tesz, az összes vezetéknek tengeri minőségű ónozott réznek kell lennie, az amperekhez és a távolsághoz megfelelő méretben, hogy elkerülje a feszültségesést. Biztosítékokat vagy megszakítókat is be kell szerelnie. Ez nem opcionális; ez egy kritikus tűzvédelmi lépés.
A megfelelő alkatrészek kiválasztása a hajójához
Egy tipikus 25-40 lábas hajó esetében egy 200-400 wattos napelemes rendszer, egy kiváló minőségű MPPT-vezérlő és egy 200-400 Ah LiFePO4 akkumulátorbank fantasztikus, szuperhatékony beállítás. Nagyobb hajókon, vagy olyanokon, ahol nagy terhelések, például légkondicionáló működik, csak növelje a rendszert. A következő a helyzet: igen, a csúcsminőségű MPPT-vezérlő és a LiFePO4 akkumulátorok kezdeti költségei magasabbak. De a valós teljesítmény, a hasznos teljesítmény és a puszta élettartam hatalmas megtérülése olyan megtérülést biztosít, amit az alkatrészeken való fukarkodás soha nem fog.
Következtetés
Egy jól megtervezett napelemes töltőrendszer felszerelése a hajójára az egyik legelégedettebb fejlesztés, amit megtehet. Valódi energiafüggetlenséget biztosít, csökkenti az üzemeltetési költségeket, és egyszerűen jobbá teszi az életet a fedélzeten. A siker kulcsa nem bonyolult: számolja ki a valós energiaigényét, vásároljon egy nagyszerű töltésvezérlőt (ne spóroljon az agyon), és csatlakoztassa egy modern akkumulátorbankhoz, amely képes felvenni az összes ingyen energiát. Ha jól csinálja, talán elfelejti a generátor hangját.
Kapcsolatfelvétel ma, és a mi kamada power az akkumulátor-szakértők csapata testre szabja tengeri akkumulátor megoldások kifejezetten az Ön számára.
GYIK
Hány napelemre van szükségem a hajóm akkumulátorainak töltéséhez?
Ez attól függ, hogyan használja a hajót. Első lépésként számolja ki a teljes napi amperórás (Ah) fogyasztását. Ha már tudja ezt a számot, jó kiindulópont lehet, ha tudja, hogy minden 100 wattos napelem körülbelül 30-35 Ah-t ad naponta jó napsütésben. Tehát, ha naponta 100 Ah-t használsz, akkor legalább 300 wattnyi napelemre lesz szükséged ahhoz, hogy az akkumulátorok elégedettek legyenek, és előrébb maradjanak.
A napelemek túltölthetik a hajó akkumulátorát?
Nem, nem, ha megfelelő napelemes töltésszabályozóval rendelkezik. A vezérlő fő feladata, hogy intelligens szelepként működjön. Figyeli az akkumulátor töltöttségi szintjét, és automatikusan csökkenti az áramot, majd teljesen leállítja a töltést, amikor az akkumulátor megtelt. Ez lehetetlenné teszi a túltöltést.
Mi van akkor, ha különböző típusú akkumulátorok vannak a hajómban, például egy ólom-savas indítóakkumulátor és egy lítiumos házakkumulátor?
Mindkettőt lehet és kell is tölteni napenergiával, de ehhez beállított rendszerre van szükség. A professzionális módszer az, hogy a fő napelemes töltésszabályozó a lítiumos házi bankra összpontosít. Ezután hozzáad egy külön DC-to-DC töltőt (például egy Victron Oriont). Ez egy kis energiát vesz el a teljes házbankból, hogy az ólom-sav indítóakkumulátort feltöltve tartsa. Így minden akkumulátortípus pontosan azt a töltési feszültséget kapja, amire szüksége van a hosszú élethez.
A rugalmas napelemek ugyanolyan jók, mint a merevek?
Sokkal jobbak lettek, de még mindig van kompromisszum. A hajlékony panelek azért nagyszerűek, mert könnyűek, és olyan íves felületekre is felszerelhetők, ahol egy merev panel egyszerűen nem működik. De általában nem tartanak olyan sokáig a hő- és UV-expozíció miatt, és gyakran kevésbé hatékonyak. Egy állandó, nagy teljesítményű beállításhoz egy ívre vagy keménytetőre a merev panelek még mindig a tartósabb és költséghatékonyabb választás hosszú távon.