Como carregar o seu Baterias para barcos com painéis solares. Qualquer marinheiro conhece o som do gerador num ancoradouro tranquilo. É o sinal ruidoso e fumegante de alguém que está a queimar combustível caro apenas para obter alguma energia de volta para as suas baterias. Se é proprietário de uma embarcação séria, operador comercial ou gestor de frota, conhece demasiado bem este ciclo de ruído e desperdício.
Mas há uma forma muito melhor. O carregamento solar está a ganhar vida própria. Já não é um passatempo de nicho; é uma fonte de energia completamente fiável e comum para tudo, desde um veleiro de fim de semana a um barco de trabalho comercial. No entanto, a realidade é esta: criar um sistema que realmente funcione - e, mais importante, que não mate lentamente o seu banco de baterias dispendioso - requer mais inteligência do que simplesmente colocar um painel no seu arco. Vamos ver como o fazer da forma correta.
Bateria 12V 200AH Lifepo4
Porque é que os painéis solares são ideais para as baterias dos barcos
Benefícios do carregamento solar para barcos
As vantagens são difíceis de ignorar. Por um lado, a poupança de combustível é real e imediata. Cada hora que o seu gerador não está a funcionar, está a poupar dinheiro. Está a trocar o gasóleo caro pela energia gratuita do sol. Depois, há o silêncio. Só isso já é uma enorme melhoria da qualidade de vida que muda toda a sua experiência no ancoradouro. Por último, e isto é fundamental para a saúde da bateria, a energia solar proporciona-lhe um carregamento lento e suave durante todo o dia. Este carregamento "baixo e lento" é fundamentalmente mais saudável para as suas baterias do que o choque de alta amperagem que recebem de um grande alternador ou carregador de terra.
Equívocos comuns
Vamos esclarecer algumas coisas. As pessoas perguntam sempre sobre os dias nublados, especialmente num local como o Noroeste do Pacífico ou no inverno. E sim, a sua produção diminui. Mas os painéis modernos e de elevada eficiência ligados a um bom controlador conseguem obter uma quantidade razoável de energia em dias cinzentos. Não é um negócio de tudo ou nada. Outra preocupação é a compatibilidade da bateria. As boas notícias? Com o controlador de carga correto, a energia solar funciona bem com qualquer bateria marítima, desde as antigas de chumbo-ácido até às mais recentes de lítio. O controlador é o cérebro que faz com que tudo funcione em conjunto.
Compreender as baterias do seu barco
Não se pode conceber um sistema de carregamento se não se conhecer a bateria que se está a tentar carregar.
Tipos de baterias para barcos
- Chumbo-ácido (inundado, AGM, Gel): Durante muito tempo, foram estes. Funcionam, mas são um compromisso. São incrivelmente pesadas para a potência que têm, só se deve utilizar cerca de 50% da sua capacidade nominal e têm de ser vigiadas.
- iões de lítio (LiFePO4): Atualmente, para qualquer configuração marítima séria, esta é a norma. As baterias de fosfato de ferro de lítio têm cerca de metade do peso das baterias de chumbo-ácido e é possível utilizar quase toda a sua capacidade nominal. O verdadeiro fator de mudança é ciclo de vida-Estamos a falar de 5, 10 e até 15 vezes mais ciclos de carga. Além disso, a sua BMS (Sistema de gestão da bateria) oferece uma camada vital de proteção automática que o chumbo-ácido simplesmente não tem.
Capacidade da bateria e requisitos solares
A capacidade do seu banco de baterias é medida em Amperes-hora (Ah). Mas o número que realmente precisa de gravar no seu cérebro é Amp-horas utilizáveis, que tem tudo a ver com o Profundidade de descarga (DoD). Um banco de chumbo-ácido de 400Ah é na realidade um banco utilizável de 200Ah. Se a drenar para além dos 50% regularmente, está a danificá-la ativamente. Uma bateria LiFePO4 de 400Ah? Pode utilizar com segurança 80% ou 90%, o que lhe dá uma capacidade real de 320-360Ah. Isto altera completamente o cálculo das suas necessidades solares. Não precisa de um painel solar tão grande porque o seu "depósito de combustível" é muito mais eficiente.
Como é que os painéis solares carregam as baterias do barco
Como funcionam os painéis solares
A potência de um painel solar é avaliada em Watts, que é simplesmente Volts vezes Amperes. Mas a energia que sai diretamente de um painel é selvagem e não está regulada. A sua voltagem varia consoante a intensidade do sol. O equipamento que domina esta energia é o controlador de carga. É o cérebro absoluto do seu sistema solar. A sua única função é pegar nessa tensão confusa e flutuante e transformá-la na carga estável e em várias fases de que as suas baterias necessitam para se manterem saudáveis e obterem uma carga completa.
Controladores de carga solar
Tem duas opções, mas para qualquer barco, apenas uma faz sentido.
- PWM (Modulação da largura de pulso): Esta é uma tecnologia antiga, barata e ineficiente. É basicamente um interrutor rudimentar que se liga e desliga. Deita fora uma grande parte da potência potencial dos painéis, especialmente com a luz variável que se obtém sempre na água.
- MPPT (Maximum Power Point Tracking): Esta é a única escolha profissional. Um controlador MPPT é um conversor DC-to-DC inteligente. Está sempre à procura do ponto ideal de tensão e corrente para extrair até ao último watt dos seus painéis em tempo real. Os nossos próprios testes mostram que um MPPT permite obter até 30% mais potência a partir dos mesmos painéis solares do que um PWM. Nesses dias cinzentos e marginais, esses 30% são a diferença entre manter o gerador desligado ou ter de o ligar.
Dimensionar o seu painel solar
Para o fazer corretamente, é preciso fazer uma auditoria energética. Parece mais assustador do que é. Basta somar o consumo diário de energia (em Ah) de tudo o que utiliza - o frigorífico é quase sempre o maior consumidor, depois os pilotos automáticos, as luzes e a eletrónica. Uma boa regra geral é ter potência solar suficiente para repor o que utiliza em cerca de 5 a 6 horas de sol decente. Um barco de cruzeiro costeiro pode sobreviver com 200 watts. Um barco de alto mar de maiores dimensões com um gerador de água pode necessitar de 800 watts ou mais.
Considerações sobre instalação e segurança
Montagem de painéis solares num barco
Pode optar por painéis de estrutura rígida - os cavalos de batalha para um arco, turcos ou hardtop - ou painéis flexíveis que se podem dobrar para um convés curvo ou bimini. Há duas regras que não pode quebrar aqui: eliminar todas as sombras e construir uma montagem à prova de bombas. Mesmo uma pequena sombra de um estai ou de um mastro de radar num canto de um painel pode reduzir a sua potência para mais de metade. E esse suporte tem de ser suficientemente resistente para suportar a água verde sobre o convés e não se transformar num papagaio num vendaval.
Cablagem e ligações
É possível ligar painéis em série (adiciona a tensão) ou paralelo (adiciona a corrente). A melhor forma de o fazer depende dos seus painéis e das especificações de entrada do seu controlador MPPT. A tensão mais elevada de uma ligação em série é muitas vezes melhor, uma vez que reduz a perda de energia em longas extensões de fios de um arco até às baterias. Independentemente do que fizer, toda a sua cablagem deve ser de cobre estanhado de qualidade marítima, dimensionada corretamente para os amperes e a distância para evitar a queda de tensão. Deve também instalar fusíveis ou disjuntores. Isto não é opcional; é um passo fundamental para a segurança contra incêndios.
Escolher os componentes certos para o seu barco
Para um barco típico de 25-40 pés, um sistema com 200-400 watts de energia solar, um controlador MPPT de alta qualidade e um banco de baterias LiFePO4 de 200-400Ah é uma configuração fantástica e super-eficiente. Para barcos maiores ou com cargas pesadas, como ar condicionado, basta aumentar o sistema. A questão é a seguinte: sim, o custo inicial de um controlador MPPT de topo e de baterias LiFePO4 é mais elevado. Mas a enorme recompensa em termos de desempenho no mundo real, potência utilizável e tempo de vida útil dá-lhe um retorno sobre o investimento que o preço baixo das peças nunca terá.
Conclusão
Colocar um sistema de carregamento solar bem concebido no seu barco é uma das actualizações mais satisfatórias que pode fazer. Proporciona-lhe uma verdadeira independência energética, reduz os custos de funcionamento e melhora a vida a bordo. As chaves para o sucesso não são complicadas: descubra as suas necessidades reais de energia, compre um excelente controlador de carga (não poupe no cérebro) e ligue-o a um banco de baterias moderno que possa receber toda essa energia gratuita. Se o fizer corretamente, pode até esquecer o som do seu gerador.
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FAQ
Quantos painéis solares são necessários para carregar as baterias do meu barco?
Depende realmente da forma como utiliza o seu barco. O primeiro passo é calcular o seu consumo diário total de amperes-hora (Ah). Assim que souber esse número, um bom ponto de partida é saber que cada 100 watts de painel solar dar-lhe-á cerca de 30-35 Ah por dia com bom sol. Assim, se utilizar 100 Ah por dia, precisará de pelo menos 300 watts de energia solar para manter as suas baterias satisfeitas e continuar a ganhar terreno.
Os painéis solares podem sobrecarregar as baterias do meu barco?
Não, não se tiver um controlador de carga solar adequado. A principal função do controlador é atuar como uma válvula inteligente. Observa o nível de carga da bateria e reduz automaticamente a corrente, parando de carregar completamente quando a bateria está cheia. Isto torna impossível o excesso de carga.
E se eu tiver diferentes tipos de baterias no meu barco, como uma bateria de arranque de chumbo-ácido e um banco doméstico de lítio?
Pode e deve carregar ambos com energia solar, mas precisa de um sistema configurado para o efeito. A forma profissional é fazer com que o controlador de carga solar principal se concentre no banco doméstico de lítio. Depois, adiciona um carregador DC-to-DC separado (como um Victron Orion). Este vai retirar um pouco de energia do banco da casa para manter a bateria de arranque de chumbo-ácido carregada. Desta forma, cada tipo de bateria recebe a tensão de carga exacta de que necessita para ter uma vida longa.
Os painéis solares flexíveis são tão bons como os rígidos?
Melhoraram muito, mas continua a haver um compromisso. Os painéis flexíveis são óptimos porque são leves e podem ser montados em superfícies curvas onde um painel rígido não funciona. No entanto, normalmente não duram tanto tempo devido à exposição ao calor e aos raios UV, e são frequentemente um pouco menos eficientes. Para uma configuração permanente e de alta potência num arco ou num hardtop, os painéis rígidos continuam a ser a escolha mais duradoura e económica a longo prazo.