Uvod
Videl sem preveč mornarjev, ki so ubili $2,000 litijeve banke z zaupanjem v poceni solarni komplet, ki so ga kupili na spletu, ne da bi prebrali prvo vrstico priročnika. Nekdo je namestil 100-vatni upogljivi panel neposredno na temno modri bimini - brez pretoka zraka, brez nastavitve kota. Šest mesecev pozneje? Nabrekle celice in nedelujoč krmilnik polnjenja. Mislil je, da je rešitev sončna energija, v resnici pa je namestil drago baterijo ubijalko.
To je stvar: off-grid čolnarjenje je v porastu. Vedno več jadralcev za konec tedna in polnopravnih križarjev si prizadeva za energetsko neodvisnost. Sončna energija obljublja tišino, trajnost in svobodo. Vendar je tudi zelo napačno razumljen.
Ta blog ponuja več kot le navodila za uporabo. Je mešanica tehnične jasnosti, brutalne iskrenosti in praktičnih navodil za nastavitev. Kajti sončna energija ne pomeni le to, da boste imeli prižgane luči, temveč tudi to, da ne boste tiho izčrpavali življenjske dobe baterije vsakič, ko potegnete sidro.
Začnimo z resnico: Ali vaša solarna namestitev ohranja vaše sisteme pri življenju ali jih počasi uničuje?
kamada power 12v 100ah litijeva baterija
Razumevanje baterije vašega čolna, še preden pomislite na sončno energijo
Katero vrsto baterije imate in zakaj je to pomembno?
AGM, gel, zalite svinčene kisline in LiFePO4 - vsaka zahteva drugačen profil polnjenja. Zaliti svinčevo-kislinski akumulatorji prenesejo nekatere zlorabe, vendar sčasoma izgubijo vodo in se razgradijo. Akumulatorji AGM so zaprti, vendar občutljivi na toploto. LiFePO4? Natančna napetostna območja, sicer boste sprožili izklop sistema BMS ali, kar je še huje, povzročili toplotni pobeg.
Napetostne tolerance se močno razlikujejo. Napetosti plavajoče baterije, časi absorpcije in največje hitrosti polnjenja se morajo ujemati z vašo kemijo. Če na litijevo banko namestite splošni krmilnik PWM, se celice ne bodo le počasi polnile, temveč se lahko tudi opečejo.
Odkrito povedano, večina okvar morskih solarnih naprav je posledica te napake: polnjenje baterije, kot da je generična. Ni. Gre za kemični sistem, ki se odziva v realnem času.
Koliko energije dejansko porabi vaš čoln dnevno?
Bodimo realni. Sidro, GPS in hladilnik za pivo niso brezplačni. Seštejte svojo porabo v amperurah:
- Sidrna luč: 0,5A x 10h = 5Ah
- 12V hladilnik: 4A x 8h = 32Ah
- Navigacija: 1,5A x 4h = 6Ah
- Telefoni, ventilatorji, črpalke: ~20Ah
To je 60-70Ah/dan zlahka. Z 12V 100Ah litijeva baterija, se dnevno približujete polni globini praznjenja. To ni trajnostno, razen če polnite baterije. v celoti vsak cikel.
Kritične razlike pri polnjenju glede na vrsto baterije
Prostorska, absorpcijska, plavajoča - vsaka kemija baterije ima prednostno krivuljo. Gelske baterije sovražijo visoko napetost. Litij sovraži trikle. Svinčeve baterije potrebujejo polno polnjenje, da se izognejo sulfataciji.
Stranka na terenu je nekoč uporabljala isti profil krmilnika za vse tri baterije svojega čolna (zaganjalnik, hišni akumulator, akumulator za vožnjo z motorjem). Njegova banka LiFePO4 se ni nikoli napolnila, ker je bila plavajoča napetost omejena na 13,4 V. V šestih mesecih je izgubil 15% uporabne zmogljivosti. Za to ni bila kriva baterija. Šlo je za slabe nastavitve programske opreme.
Oblikovanje idealnega solarnega polnilnega sistema za uporabo na morju
Koliko vatov zares potrebujete za polnjenje baterije čolna?
Tukaj je pravilo, ki mu zaupam: 200W panela na 100Ah baterije, če dnevno uporabljate 50%. Zakaj? Ker paneli le redko dosežejo nazivne vrednosti na napisni ploščici. Oblačnost, kot sonca, vročina - vse to zmanjšuje moč.
Po podatkih NOAA je povprečno število sončnih ur na jugu obale ZDA 5,5 na dan. Ta 100W plošča? Mogoče vam da 350Wh dnevno. Če je vaša dnevna obremenitev 60Ah (~720Wh), potrebujete vsaj 250W, da se vam izide.
Pozabite na mit o "zadostnem polnjenju po toku". Polnjenje baterije LiFePO4 je enako, kot če bi s pršilom poskušali napolniti kopalno kad.
Izbira sončnih panelov za plovila (vsi paneli niso varni za plovila)
Prilagodljive plošče so seksi - dokler se ne razslojijo. Monokristalni paneli zagotavljajo najboljšo moč na kvadratni palec. Toda kaj je pomembnejše? Kakovost izdelave. Odpornost na UV-žarke. Priključki, zatesnjeni proti slani vodi.
Blagovne znamke, kot sta Solbian in SunPower, so izdelane za zlorabe v morju. Videl sem, da so poceni paneli brez imena razpokali zaradi vesla čolna ali korodirali na terminalih po enem samem deževnem tednu na Bahamih.
Zaupajte mi: enkrat kupite, enkrat jokajte.
MPPT proti PWM krmilnikom - kateri je vreden na čolnu?
PWM je v redu, če se napetost panela ujema z napetostjo baterije. Toda čolni se premikajo, senca je drugačna in MPPT sije pri delni svetlobi. Poleg tega vam MPPT omogoča programabilne krivulje polnjenja - kar je za litij nujno.
Ena stranka je imela enoto $300 MPPT, vendar jo je povezala brez varovalk. Prva nevihta? Prenapetost je ocvrla krmilnik. Njegova napaka ni bila izbira MPPT. Preskočila je varnostno ožičenje. Kar vodi do...
Sheme napeljave in ključne varnostne komponente
Najmanj:
- Linijske varovalke na obeh pozitivnih linijah
- Odklopniki električnega tokokroga v bližini akumulatorja
- Blokirne diode, če uporabljate mešane vrste plošč
- Ozemljitev nazaj na negativno vodilo motorja
Povratni tok ni šala. Sončne plošče lahko ponoči izpraznite baterije, če niso izolirane. To je tako, kot če bi za elektrone namestili pasja vrata - prihajajo in odhajajo.
Pogoste napake, ki uničujejo baterije za čolne - tudi z nameščeno sončno energijo
Prekomerno ali premajhno polnjenje pri sezonskem skladiščenju
Pustite svoj sistem priključen vso zimo brez obremenitve in s poceni krmilnikom? Vaše baterije se bodo do smrti napolnile ali pa se bodo prekomerno napolnile. Oboje uniči zmogljivost.
Rešitve? Uporabite programirljive časovnike. Pametni krmilniki s temperaturno kompenzacijo. Ali bolje - odklopite.
Včasih sem shranil svoj čoln na Floridi s sončno pustili na vso zimo. Baterije so se vedno vrnile šibkejše. Ko sem spomladi začel odklapljati in uravnoteževati, se je življenjska doba podvojila.
Nepravilna montaža plošč za morske razmere
Ploščati paneli se kuhajo v lastni toploti. Za 15 stopinj nagnjeni paneli bolje odvajajo vodo in ostanejo hladnejši.
Prav tako: ne nameščajte v bližini premikajoče se strojne opreme. Videl sem, da so gugalnice bumov raztrgale prožne plošče kot maslo.
Solarni kompleti "vse v enem" za čolne - skrita tveganja
Kompleti $200 na spletu? Mamljivo. Toda lani sem preizkusil enega, ki je trdil, da je "združljiv z LiFePO4". Realnost? Fiksno polnjenje 14,2 V - brez prilagoditve plavajočega polnila. V treh tednih je moja testna baterija nabreknila.
Še huje? Plastični konektorji MC4, ki so med mrzlim obdobjem v Mainu razpokali.
Napačno prepričanje: Vsaka sončna energija je boljša kot nobena
Ne vedno. Neustrezna sončna napeljava lahko povzroči povratno napajanje, parazitsko odtekanje ali lažno varnost. Panel z 2W moči ne bo nadomestil črpalke za drenažo, ki deluje 24 ur na dan, 7 dni v tednu.
Pametne prakse za dolgotrajno in brezskrbno polnjenje sončne energije na plovilih
Vzpostavitev sistema za spremljanje (da ne boste ugibali)
Victron SmartShunt, Renogy BT-2 ali celo osnovni voltmeter vam omogočajo podatke v živo. Pomembni so napetost, tok in stanje napolnjenosti.
Liveaboards: nastavite opozorila. Vedite, ko se potopite pod 50%. Ne zanašajte se na "videti je sončno".
Izpostavljenost vrtljivih plošč in sezonska optimizacija
Dodajte nastavljive nosilce. Ko so plošče pritrjene, jih obrnite. Elektriko uporabljajte opoldne, ko je sončna energija najmočnejša.
Za stranko iz križarka sem izdelal ploščo z nihajno roko - podvojila je moč, saj je bila obrnjena neposredno proti soncu. Stroški? \$45 v delih, dve uri z vrtalnikom.
Nasveti za vzdrževanje: Sol, senca in pregledi sistema
Mesečno obrišite plošče. Vsako sezono preverite ožičenje. Poiščite rjo ali zrahljane sponke. Posodobite vdelano programsko opremo.
Sol + elektronika = katastrofa v daljšem časovnem obdobju. Preprečevanje je boljše od odpravljanja težav na morju.
Ali bo sončna energija kdaj v celoti napajala čolne?
Kaj prihaja na področju pomorske sončne in baterijske tehnologije
Preizkušajo se ukrivljene solarne tkanine. Lahke, polprozorne plošče bi se lahko ovijale okoli biminisov. Polprevodniške baterije so obetavne, a komercialna uvedba? Morda leta 2030.
Pretvorniki DC-DC so že na voljo in vam omogočajo, da začetno baterijo napolnite iz hišne banke, ki se napaja iz sončne energije. Za izolirane sisteme je to sprememba v igri.
Vzpon avtonomnih solarnih jaht
Predstavljajte si to: katamarani na LiFePO4 z 2kW solarnimi polji, reguliranim polnjenjem z BMS in električnim pogonom. Tiho križarjenje. Brez dizelskega goriva.
To niso sanje. Na spletni strani . Energy Observer projekt je dokazal svojo izvedljivost. Verjamem, da bomo v petih letih videli proizvodne modele.
Zaključek
Sončna energija na plovilih je čarobna, če je pravilno izvedena: tiha, trajnostna, zadovoljujoča. Vendar pa polomija pri nastavitvah bolj škodi, kot pomaga.
Revidirajte svoj sistem. Primerjajte kemijsko sestavo baterije. Spremljajte svojo dejansko uporabo. In se pripravite na sol, nevihte in letne čase.
Kamada Power je profesionalni Proizvajalci baterij za čolne na Kitajskem, ki zagotavlja profesionalne prilagojene rešitve za morske baterije. Pišite nam za rešitve po meri.
POGOSTA VPRAŠANJA
Ali lahko s sončnimi celicami polnite ladijske akumulatorje?
Absolutno. Vendar morajo biti pravilno dimenzionirani in združeni z ustreznim krmilnikom za kemijsko sestavo vaše baterije.
Kakšno velikost sončne celice potrebujem za baterijo čolna?
Približno 200W na 100Ah baterije za dnevno kolesarjenje. Več, če čez noč uporabljate hladilnike ali elektroniko.
Ali bodo sončni kolektorji preveč napolnili baterijo mojega čolna?
Ne, če uporabljate kakovosten krmilnik MPPT s pravilnimi nastavitvami. Poceni kompleti pogosto nimajo ustreznega nadzora nad plavajočimi in absorpcijskimi napravami.