Úvod
Videl som príliš veľa námorníkov zabiť $2,000 lítiové banky tým, že dôveruje lacnej solárnej súprave, ktorú si kúpili online bez toho, aby si prečítali prvý riadok príručky. Jeden chlapík namontoval 100W flexibilný panel priamo na tmavomodrý bimini - bez prúdenia vzduchu, s nulovým nastavením uhla. O šesť mesiacov neskôr? Opuchnuté články a mŕtvy regulátor nabíjania. Myslel si, že solárna energia je riešenie, ale v skutočnosti nainštaloval drahý zabijak batérií.
To je vec: off-grid člnkovanie je prudký nárast. Za snom o energetickej nezávislosti sa vydáva čoraz viac víkendových jachtárov a cestovateľov na plný úväzok. Solárna energia sľubuje ticho, udržateľnosť a slobodu. Je však aj veľmi nepochopená.
Tento blog prináša viac ako len návody na použitie. Je to zmes technickej zrozumiteľnosti, brutálnej úprimnosti a praktických pokynov na nastavenie. Pretože solárna energia nie je len o tom, aby ste mali zapnuté svetlá - je to aj o tom, aby ste v tichosti nevyčerpali životnosť batérie zakaždým, keď vytiahnete kotvy.
Začnime pravdou: Udržuje vaše solárne zariadenie vaše systémy pri živote - alebo ich pomaly zabíja?
Kamada Power 12V 100ah lítiová batéria
Poznanie batérie vašej lode ešte predtým, ako začnete uvažovať o solárnej energii
Aký typ batérie máte - a prečo je to dôležité?
AGM, gélové, zaplavené olovené akumulátory a LiFePO4 - každý si vyžaduje iný nabíjací profil. Zaplavené olovené akumulátory znesú určité zaobchádzanie, ale časom strácajú vodu a degradujú. AGM sú utesnené, ale citlivé na teplo. LiFePO4? Presné rozsahy napätia, inak buď spustíte vypnutie BMS, alebo, čo je horšie, spôsobíte tepelné vyčerpanie.
Tolerancie napätia sa výrazne líšia. Plávajúce napätia, časy absorpcie a maximálne rýchlosti nabíjania musia zodpovedať vašej chémii. Ak na lítiovú banku pripevníte generický PWM regulátor, nebude sa len pomaly nabíjať - môže články usmažiť.
Úprimne povedané, väčšina zlyhaní morských solárnych zariadení má pôvod v tejto jednej chybe: nabíjanie batérie, akoby to bola generická batéria. Nie je. Je to chemický systém, ktorý reaguje v reálnom čase.
Koľko energie skutočne spotrebuje vaša loď denne?
Pozrime sa na to reálne. Vaše kotvové svetlo, GPS a chladnička na pivo nie sú zadarmo. Spočítajte si spotrebu ampérhodín:
- Kotvové svetlo: 0,5A x 10h = 5Ah
- Chladnička na 12 V: 4A x 8h = 32Ah
- Navigácia: 1,5A x 4h = 6Ah
- Telefóny, ventilátory, čerpadlá: ~20Ah
To je ľahko 60-70 Ah/deň. S 12 V 100 Ah lítiová batéria, denne sa blížite k plnej hĺbke vybitia. Nie je to udržateľné, pokiaľ nebudete dobíjať plne každý cyklus.
Kritické rozdiely v nabíjaní podľa typu batérie
Hromadné, absorpčné, plávajúce - každá chemická zložka batérie má preferovanú krivku. Gélové batérie neznášajú vysoké napätie. Lítiové neznášajú prúdenie. Olovené batérie potrebujú plné nabitie, aby sa zabránilo sulfatácii.
Klient v teréne raz použil rovnaký profil regulátora pre všetky tri batérie svojej lode (štartér, dom, trolling). Jeho banka LiFePO4 sa nikdy nedoplnila, pretože plávajúce napätie bolo obmedzené na 13,4 V. Za šesť mesiacov stratil 15% využiteľnej kapacity. Nebola to chyba batérie. Bolo to zlým nastavením softvéru.
Návrh ideálneho solárneho nabíjacieho systému pre námorné použitie
Koľko wattov skutočne potrebujete na nabíjanie lodnej batérie?
Tu je pravidlo, ktorému dôverujem: 200 W panelu na 100 Ah batérie, ak denne používate 50%. Prečo? Pretože panely zriedkakedy dosahujú menovité hodnoty. Oblačnosť, uhol slnka, teplo - to všetko znižuje výkon.
Podľa údajov NOAA je priemerný počet slnečných hodín na juhu pobrežia USA 5,5 hodín denne. Ten 100W panel? Možno vám dá 350Wh denne. Ak je vaše denné zaťaženie 60 Ah (~ 720 Wh), potrebujete aspoň 250 W, aby ste sa vyrovnali.
Zabudnite na mýtus o tom, že "stačí nabíjanie prúdom". Nabíjanie LiFePO4 banky je ako snaha naplniť vaňu rozprašovačom.
Výber solárnych panelov pre lode (nie všetky panely sú odolné voči lodiam)
Flexibilné panely sú sexy - kým sa nerozložia. Monokryštalické panely ponúkajú najlepší výkon na štvorcový palec. Ale čo je dôležitejšie? Kvalita vyhotovenia. Odolnosť voči UV žiareniu. Konektory utesnené proti slanej vode.
Značky ako Solbian a SunPower sú konštruované pre morské prostredie. Videl som lacné panely bez názvu, ktoré praskli od pádiel na člne alebo skorodovali na svorkách po jedinom daždivom týždni na Bahamách.
Verte mi: raz kúpiš, raz plačeš.
MPPT vs. PWM regulátory - čo sa oplatí na lodi?
PWM je v poriadku, ak napätie na paneli zodpovedá napätiu batérie. Ale lode sa pohybujú, tieň dopadá inak a MPPT svieti pri čiastočnom osvetlení. Navyše MPPT vám poskytuje programovateľné krivky nabíjania - nevyhnutnosť pre lítiové batérie.
Jeden klient mal jednotku $300 MPPT, ale zapojil ju bez poistiek. Prvá búrka? Prepätie usmažilo regulátor. Jeho chybou nebolo, že si vybral MPPT. Bolo to vynechanie bezpečnostného zapojenia. Čo vedie k...
Schémy zapojenia a kľúčové bezpečnostné komponenty
Minimálne:
- Radové poistky na oboch kladných vedeniach
- ističe v blízkosti batérie
- Blokovacie diódy pri použití zmiešaných typov panelov
- Uzemnenie späť na zápornú zbernicu motora
Spätný prúd nie je žiadna sranda. Solárne panely môže vybíjať batérie v noci, ak nie sú izolované. Je to ako inštalácia psích dvierok pre elektróny - prichádzajú a odchádzajú.
Bežné chyby, ktoré ničia batérie lodí - dokonca aj s nainštalovanou solárnou energiou
Nadmerné alebo nedostatočné nabíjanie pri sezónnom skladovaní
Nechávate svoj systém pripojený celú zimu bez záťaže a s lacným regulátorom? Vaše batérie sa buď utopia, alebo preplávajú. Oboje zničí kapacitu.
Riešenia? Používajte programovateľné časovače. Inteligentné regulátory s teplotnou kompenzáciou. Alebo lepšie - odpojenie.
Svoju loď som skladoval na Floride so zapnutým solárnym systémom celú zimu. Batérie sa vždy vrátili slabšie. Keď som na jar začal batérie odpojovať a vyvažovať, ich životnosť sa zdvojnásobila.
Nesprávna montáž panelov pre morské podmienky
Ploché panely varia vo vlastnom teple. Panely naklonené aj o 15 stupňov lepšie odvádzajú vodu a zostávajú chladnejšie.
Taktiež: nemontujte v blízkosti pohyblivého hardvéru. Videl som, ako výložníky pretrhli pružné panely ako maslo.
Solárne súpravy "všetko v jednom" pre lode - skryté riziká
Súpravy $200 online? Lákavé. Ale minulý rok som testoval jednu, ktorá tvrdila, že je "kompatibilná s LiFePO4". Skutočnosť? Pevné nabíjanie 14,2 V - bez nastavenia plaváka. Počas troch týždňov sa na mojej testovacej batérii prejavilo napučanie.
Ešte horšie? Plastové konektory MC4, ktoré praskli počas studeného počasia v Maine.
Mylná predstava: Každá solárna energia je lepšia ako žiadna
Nie vždy. Nesúlad solárnej sústavy môže spôsobiť spätné napájanie, parazitný odtok alebo falošný pokoj. Panel s príkonom 2 W nevyváži čerpadlo na odčerpávanie vody, ktoré beží 24 hodín denne, 7 dní v týždni.
Inteligentné postupy pre dlhodobé solárne nabíjanie bez obáv na lodiach
Nastavenie monitorovacieho systému (aby ste nemuseli hádať)
Victron SmartShunt, Renogy BT-2 alebo dokonca základný voltmeter vám poskytnú údaje v reálnom čase. Záleží na napätí, prúde a stave nabitia.
Liveaboards: nastavenie upozornení. Dozviete sa, keď sa ponoríte pod 50%. Nespoliehajte sa na to, že "vyzerá slnečno".
Rotačná expozícia panelov a sezónna optimalizácia
Pridajte nastaviteľné držiaky. Po ukotvení otáčajte panely. Využívajte energiu na poludnie, keď je slnečná energia najsilnejšia.
Pre klienta z krížnika som postavil panel s výkyvným ramenom - zdvojnásobil výkon tým, že bol otočený priamo k slnku. Náklady? \$45 v súčiastkach, dve hodiny s vŕtačkou.
Tipy na údržbu: Soľ, tieň a kontrola systému
Panely utierajte každý mesiac. Každú sezónu skontrolujte zapojenie. Hľadajte hrdzu alebo uvoľnené svorky. Aktualizujte firmvér.
Soľ + elektronika = časom katastrofa. Prevencia je lepšia ako riešenie problémov na mori.
Bude solárna energia niekedy plne poháňať lode?
Čo sa chystá v oblasti námornej solárnej a batériovej techniky
Testujú sa zakrivené solárne tkaniny. Ľahké, polopriehľadné panely by mohli obopínať bimini. Polovodičové batérie sú sľubné, ale komerčné nasadenie? Možno v roku 2030.
Už sú tu DC-DC meniče, ktoré vám umožnia nabíjať štartovaciu batériu zo solárnej domácej banky. Pre izolované systémy to znamená zmenu.
Vzostup autonómnych solárnych jácht
Predstavte si to: Katamarány poháňané LiFePO4 s 2 kW solárnymi panelmi, regulovaným nabíjaním BMS a elektrickým pohonom. Tichá plavba. Žiadna nafta.
Nie je to sen. Na stránke . Energy Observer projekt preukázal životaschopnosť. Verím, že do 5 rokov sa dočkáme výrobných modelov.
Záver
Solárna energia na lodiach je čarovná, keď sa robí správne: tichá, udržateľná, uspokojujúca. Ale polovičaté nastavenia viac škodia, ako pomáhajú.
Audit vášho systému. Zhodujte sa s chemickým zložením batérie. Monitorujte skutočné používanie. A stavajte na soľ, búrky a ročné obdobia.
Kamada Power je profesionálny Výrobcovia lodných batérií v Číne, ktoré poskytujú profesionálne riešenia námorných batérií na mieru. Kontaktujte nás pre riešenia na mieru.
ČASTO KLADENÉ OTÁZKY
Môžete používať solárne panely na nabíjanie lodných batérií?
Absolútne. Musia však byť správne dimenzované a spárované so správnym regulátorom pre chemický zloženie batérie.
Akú veľkosť solárneho panelu potrebujem pre lodnú batériu?
Približne 200 W na 100 Ah batérie pre denné cyklovanie. Viac, ak spúšťate chladničky alebo elektroniku cez noc.
Budú solárne panely prebíjať batériu mojej lode?
Nie, ak použijete kvalitný regulátor MPPT so správnymi nastaveniami. Lacným súpravám často chýba správne riadenie plávania a absorpcie.