INSTALLAZIONE DI UN PANNELLO SOLARE A BORDO DELLA TUA BARCA

 

 

Dopo un recente viaggio di cinque giorni a bordo del nostro peschereccio in cui abbiamo dovuto avviare frequentemente il gruppo elettrogeno per fornire elettricità al congelatore Panel pc da 115 volt CA per mantenere le temperature, ho iniziato a rimuginare sulle opzioni. Abbiamo impiegato più di novanta ore sul generatore della nave in soli cinque giorni; tempo per un altro cambio d'olio! Poco dopo ho inserito un inverter e questo ha migliorato drasticamente il tempo di funzionamento del generatore, ma c'era ancora del lavoro da completare. Ho comunque bisogno di mantenere le batterie completamente cariche per far funzionare l'inverter. Poi mi è venuto in mente, perché non esplorare i pannelli solari da utilizzare a bordo del nostro yacht. I pannelli solari sono stati utilizzati con successo dalla metà degli anni '50, originariamente utilizzati nell'esplorazione spaziale con equipaggio. I costi sono diminuiti dal 2004 circa, quando la loro popolarità è davvero aumentata. E ora con la pressione verde in corso, i pannelli solari sono accettati come sempre. Così ho iniziato ad approfondirli e scoprire come acquistarne e montarne uno; Mi aspettava una grande sorpresa. Puoi imbatterti in molti venditori al dettaglio su Internet che ti venderanno un pannello solare, ma da nessuna parte sono riuscito a trovare una descrizione dettagliata di come determinare cosa acquistare e come installarlo; tanto meno a bordo di uno yacht. Quindi questo pezzo è stato scritto mentre mi facevo strada attraverso la progressione; quindi è davvero un articolo impara-as-you-go.

 

Che cos'è esattamente un pannello solare e come funzionano?

 

I pannelli solari sono fondamentalmente qualsiasi pannello che utilizza l'energia termica del sole per creare elettricità. Un pannello solare può essere descritto come un pannello fotovoltaico, nome utilizzato nell'attività, per pannelli destinati a creare energia elettrica dall'emissione del sole. Nonostante il gruppo di pannelli solari in discussione, quasi tutti i pannelli solari sono piatti. Questo perché la superficie del pannello deve essere inclinata di 90 gradi rispetto ai raggi solari per ottenere l'angolazione migliore per assorbire i raggi solari. I pannelli solari sono in grado di assorbire energia dal sole attraverso una raccolta di celle solari sulla loro superficie. Molto simile a come una pianta è in grado di assorbire energia dal sole per la fotosintesi, le celle solari funzionano in modo simile. Quando i raggi solari colpiscono le celle solari su un pannello fotovoltaico, l'energia viene trasferita a un semiconduttore di silicio. La potenza viene quindi trasformata in energia elettrica a corrente continua (cc) e quindi fatta passare attraverso i fili di collegamento per entrare infine in una batteria di accumulo.

 

Tipi di pannelli solari

 

I tipi di pannelli più normalmente utilizzati negli usi nautici hanno celle a film sottile multicristalline o amorfe. I pannelli multicristallini sono la tecnologia più antica ottenibile e inoltre la più resistente. Se correttamente dimensionati e abbinati ad apposite batterie, questi sono i pannelli da utilizzare per il funzionamento di grandi carichi come la refrigerazione.

 

I pannelli solari amorfi a film sottile sono efficaci solo per il 50% circa rispetto ai pannelli multicristallini, ma possono essere acquistati in varietà flessibili in modo che possano arrotolarsi o piegarsi o assumere la forma di una cabina o di un bimini. Spesso non hanno una resa adeguata per un notevole rifornimento di energia, ma possono essere utilizzati per caricare leggermente un banco di batterie.

 

Quanta energia possono produrre le celle solari?

 

Normalmente, misuriamo i pannelli solari in base alla potenza ed è così che li acquistiamo. Puoi ottenere pannelli solari per barche da 10 watt fino a 200 watt o anche più grandi. Ma è più semplice capire quando cambiamo i watt in amperaggio. Calcoliamo questi valori moltiplicando il numero di ore in cui il pannello è in pieno sole (normalmente definito come 5 al giorno in Florida) per la potenza del pannello. Per un pannello solare da 195 watt la quantità prodotta sarebbe 195 x 5 ore = 975 watt/giorno. Possiamo quindi calcolare, 975 watt/12 volt = 81,25 ampere al giorno.

 

Consumo di energia

 

Prima di considerare quale pannello di dimensioni acquistare per la tua barca, dovrai completare un budget energetico per accertare quali fonti di consumo di energia hai a bordo mentre sei all'ancora. Uso lo scenario all'ancora in quanto questo è il luogo in cui utilizzerai più energia; sotto tensione e il tuo peschereccio può soddisfare le sue esigenze senza problemi.

 

Ad esempio, se hai 3 luci interne che assorbono 2 ampere ciascuna e le tieni accese per 4 ore a notte, il tuo consumo sarebbe 3 x 2 x 4 = 24 AH/giorno. Non ci interessano le luci di marcia e l'elettronica in quanto probabilmente non funzioneranno mentre sono all'ancora.

 

Carichi CC: calcola quanti ampere orari vengono utilizzati da ciascun apparecchio

 

Illuminazione della casa

Luci di ancoraggio

Refrigerazione

Congelatore

WC elettrico

Pompa dell'acqua dolce

Sistema igienico-sanitario

Stereo

Altro

 

Carichi dell'invertitore

 

Anche i carichi dell'inverter utilizzano l'alimentazione CC, ma alimentano apparecchi e apparecchiature CA. Se vuoi cambiare i watt in ampere, usa (12 watt/12 volt = 1 amp).

 

Calcolare gli amperora utilizzati da ciascun apparecchio

 

Computer

Microonde

Refrigerazione

Congelatore

Stufa

Asciugacapelli

Televisione

Altro

 

Somma il tuo consumo energetico giornaliero complessivo AH/al giorno

 

Creazione di energia solare

 

Diverse fonti di alimentazione simili ai pannelli solari possono sostituire gli ampere/ora estratti dalle batterie. Ma in modo simile al budget di alimentazione che ha determinato il tuo utilizzo, dovrai anche calcolare la tua fornitura di amperora. Tieni presente la formula - (12 watt/12 volt = 1 amp). Ma attenzione, la formula è solo un indicatore; la precisione completa può essere solo laddove la produzione di pannelli è costante e un pannello solare a volte potrebbe funzionare in modo inefficace a causa di cieli nuvolosi. Confronta il consumo energetico giornaliero in AH/Giorno con la creazione di energia solare. La tua produzione di energia solare deve essere maggiore dell'utilizzo. In caso contrario, scegli un pannello di potenza più grande e ricalcola. Acquista sempre più produzione di pannelli solari di quanto pensi di aver bisogno; alcuni professionisti consigliano almeno il 30% in più.

 

Esempio calzante: pannello solare da 100 watt/12 volt = 8,3 amp x 5 ore = 41,66 AH/giorno di produzione

 

Installazione del pannello solare

 

Ora che hai il tuo pannello solare, dove lo metti a bordo del tuo yacht? Come accennato in precedenza, l'installazione del pannello a novanta gradi al sole è la cosa migliore. In questo modo otterrai la migliore produzione di energia. Ma sugli yacht, trovare un posto adatto è nella migliore delle ipotesi difficile. Alcuni diportisti li hanno posizionati su staffe poste sui binari, altri li posizionano sopra il bimini, e li ho visti posizionati sugli squallidi candelieri del peschereccio. Ma ovunque tu decida di montarli, tieni presente che per ottenere il massimo da loro dovrebbero essere all'aperto, lontano da qualsiasi ombreggiatura da boma, archi radar delle navi o strutture della cabina. Tieni presente che mentre è all'ancora, la barca girerà verso il sole due volte al giorno a causa delle maree. Ho scelto di montare il nostro pannello sulla parte superiore dell'hardtop del ponte posteriore della barca in posizione orizzontale. Qui otterrà la migliore visuale del sole e sarà chiaro dall'ombra dell'arco radar mentre la barca oscilla all'ancora. La pendenza verso il sole non è precisamente a novanta gradi ma dovrà bastare. Ho selezionato un pannello da 195 watt in modo da ottenere quasi il 50% di riserva nel mio pannello per compensare la piccola inefficienza dell'angolo del sole. Abbiamo ricevuto il pannello da Sun Electronics a Miami, sunelec.com perché avevano i migliori prezzi che potevo trovare ovunque sul web. Ma tieni presente che i pannelli devono essere spediti utilizzando il trasporto merci poiché sono molto imballati per ridurre la possibilità di danni, quindi assicurati di calcolare tali spese durante l'acquisizione.

 

Qual è il modo migliore per fissare il pannello alla tua imbarcazione?

 

Esistono diversi produttori di guide e supporti per il montaggio di pannelli solari, ma quasi tutti sono realizzati per il montaggio su tetto oa terra. West Marine offre un prodotto per il montaggio di piccoli pannelli sulle rotaie. Un buon numero di diportisti costruisce le proprie cavalcature. Ho trovato un supporto sviluppato da Sunsei noto come Sunsei Glue Mounting Kit che viene fissato alla nave e al pannello utilizzando 3M 5200 Marine Adhesive. Il supporto consente di installare il pannello con circa 2 pollici di spazio sotto il pannello per l'aerazione. Non ho nemmeno bisogno di praticare fori nell'hardtop. Puoi individuare questi supporti su amazon.com.

 

Cablaggio del tuo pannello

 

Il cablaggio elettrico marittimo è incredibilmente specializzato e pericoloso; se non ti senti a tuo agio nell'esecuzione di questa parte dell'attività, consulta un elettricista marittimo esperto. Il tuo pannello sarà precablato per il collegamento alla tua imbarcazione ma dovrai fornire i cavi di collegamento che saranno venduti anche dal fornitore del tuo pannello; sono conosciuti come cavi MC4. I cavi saranno realizzati in diverse lunghezze adatte alle vostre esigenze con apposti un connettore maschio e femmina; hai tagliato un connettore.

 

Inoltre, avrai bisogno anche di un controller. Il controller regola il flusso di alimentazione dal pannello alle batterie mantenendo le batterie cariche ma interrompendo la ricarica. Un certo numero di controller è facile, ma altri hanno display a LED che indicano la quantità di carica, ecc. Più funzionalità fantasiose saranno più costose. Il vostro rivenditore di pannelli sarà in grado di suggerirvi un controller che soddisferà le vostre esigenze. Ho scelto un controller sviluppato da Specialty Concepts. È semplice ma fa il suo lavoro. E le persone dell'azienda sono di grande aiuto nell'aiutarti a selezionare il modello migliore per il tuo pannello. Quando ti metterai in contatto con loro, vorranno capire quale pannello di dimensioni (watt) possiedi e qual è la tensione. Dai un'occhiata a specialtyconcepts.com. Ho anche ricevuto il mio controller dalle persone di Sun Electronics a Miami.

 

Le persone di Specialty Concepts hanno anche calcolato in che modo il calore avrà un effetto sul flusso di corrente e suggeriscono di non posizionare i loro controller nelle sale macchine poiché il calore prodotto diminuirà l'efficacia del controller di circa il 25%. Ho messo il mio nel quadro elettrico sotto il timone inferiore. Infine, avrai bisogno dei cavi di dimensioni corrette per passare dal controller alle batterie e di un fusibile per collegare il controller al banco batterie. Nel decidere il fusibile corretto, è necessario individuare la corrente di cortocircuito per il pannello e valutare l'interruttore al 125% di quel numero. Questo ti darà l'amperaggio Panel pc  dell'interruttore di cui avrai bisogno. Il manuale operativo del controller conterrà informazioni anche su questi.

 

Possedere un pannello solare per preservare le batterie sembrerebbe un ottimo piano, ma ti consigliamo di avere un modo per tenere d'occhio le tue batterie. Ho scelto di installare anche un monitor batteria Trimetric 2025RV; bogarteningegneria.com. Questo dispositivo intelligente è cablato nella tua batteria per fornire una misurazione genuina della tensione che entra nella banca, degli ampere utilizzati dal tuo yacht, della percentuale di carica completa sulla banca e degli ampere utilizzati dall'ultima carica.