Google

Berichten met label zonnepaneel

Watt? Stroom, spanning en Energie!

In de elektriciteitsleer heb je te maken met een aantal basisbegrippen. De belangrijkste zijn Spanning (U), Stroom (I), Weerstand (R) en Vermogen (P)

Er is regelmatig veel verwarring, waardoor vaak verkeerde calculaties worden gemaakt. Ik loop ze daarom nog even kort door. Dit doe ik omdat je met voldoende begrip een heel eind komt in het maken van berekeningen aan elektrische accu- en solar installaties. Dit is bevredigend en leuk, en zorgt ervoor dat je een perfect werkend systeem vooraf kunt berekenen!
Helaas maak ik mee dat ook in de vakhandel of industrie de kennis over onderstaande soms ondermaats is met verkeerd advies tot gevolg en dat is jammer omdat de basis vrij eenvoudig is.

Spanning (U)
Om beter begrip te krijgen van elektriciteit helpt het weleens om een analogie te maken met een watersysteem. Stel de waterdruk in het systeem voor als de spanning: zolang de waterkraan dicht is staat er wel spanning in het systeem maar er stroomt geen water. Uw stopcontacten thuis hebben tussen de twee aansluitingen (even aardedraad buiten beschouwing gelaten) ook een spanning maar er vloeit geen stroom als er niets op is aangesloten. We noemen het ook wel het potentiaalverschil: het heeft de potentie om stroom te laten vloeien.

Weerstand (R)
Weerstand zorgt ervoor dat er een zekere moeite moet worden gedaan om stroom te laten lopen. Een hoge weerstand zorgt voor meer moeite, een lage weerstand voor minder moeite. Kraan open: weerstand gaat omlaag, kraan dicht: weerstand gaat omhoog (oneindig). Niet alleen de kraan zorgt voor weerstand maar ook het systeem van leidingen en koppelingen. Dit systeem kun je vergelijken met de bedrading in in een elektrische installatie.
In een elektrische installatie is een weerstand van nul gelijk aan aan kortsluiting: er loopt een zeer hoge stroom die alleen wordt beperkt door de capaciteit van de voeding. Een weerstand van oneindig zorgt ervoor dat geen stroom loopt. Er is dan niets op stopcontact of accu aangesloten dat stroom laat lopen. Vaak heb je te maken met een tussensituatie van gecontroleerde weerstand. Een lamp heeft een bepaalde weerstand waardoor er een beperkte stroom gaat lopen, die voor licht zorgt.

Stroom (I)
Misschien is u opgevallen, of weet u nog van school, dat er een relatie is tussen de spanning (U) , weerstand (R) en de stroom (I). In formule:

U/I=R (wet van Ohm)

Populair gezegd, als je de spanning weet en de weerstand, dan weet je de stroom. Een accu van 12 volt aangesloten op een weerstand van 10 ohm zorgt voor een stroom van 1,2 ampere in de weerstand. Een weerstand van 1 ohm zorgt voor een stroom van 12 ampere. De weerstand zal erg warm worden. We komen nu op het begrip vermogen.

Vermogen (P)
Het vermogen (P) is de energie die per tijdseenheid wordt uitgewisseld in een systeem. Het vermogen is gerelateerd aan de spanning en de stroom:

P=U*I

Samen met de wet van Ohm kun je met deze formule heel veel basisberekeningen doen in een elektrische installatie.

De 10 ohm weerstand uit bovenstaand voorbeeld zorgt voor een stroom van 1,2 ampere bij 12 volt. In de weerstand wordt 1,2 maal 12 = 14,4 watt vermogen ‘verstookt’ in de vorm van warmte. De 1 ohm weerstand zorgt voor 144 watt aan vermogen. De meeste standaardweerstanden kunnen hooguit 0,5 watt vermogen dissiperen (in de vorm van warmte die wordt afgestaan aan de omgeving)!

Voorbeeld 1
Een gloeilamp van 60 watt aangesloten op een spanning van 230 volt laat een stroom lopen van 60/230 = 0,26 ampere wisselstroom. De weerstand van de lamp kunnen we nu berekenen via de wet van Ohm, die is 230/0,26 = 884 ohm.

Voorbeeld 2
Een 12 naar 230 volt omvormer van 1000 watt wordt aangesloten op een  12 volt accu. De omvormer voedt een waterkoker van 1000 watt. Hoeveel stroom moet de accu leveren aan de omvormer? 1000 watt gedeeld door 12 = 83 ampere. Dit is dus de stroom tussen accu en omvormer. Aan de 230 volt zijde echter gebeurt iets interessants. Dit is de aansluiting tussen omvormer en waterkoker. Hier loopt slechts een stroom van 1000/230 = ca 4 ampere. Dit is de reden dat thuis de 230 volt bekabeling relatief dun kan zijn: de spanning is zo hoog dat de stroom laag kan blijven via de relatie P=U*I. Zie de relatie tussen stroom en spanning als een soort wipwap: gaat de spanning omlaag dan gaat de stroom omhoog bij gelijk vermogen. Dit is de reden dat accukabels bij dit soort vermogens erg dik kunnen zijn terwijl 230 volt kabels relatief dun zijn.

Ampere-uren (Ah)
Vermogen is de energie per tijdseenheid die wordt overgedragen. Vergelijk een snelheidsmeter: deze geeft de afgelegde afstand weer per tijdseenheid. Om de afstand te weten moeten we de snelheid maal de betreffende tijd doen. 40km/uur gedurende een half uur = 20 kilometer afgelegd.
Vermogen is geen energie! Je moet het vermogen met de tijd vermenigvuldigen om de overgedragen energie te weten. Bijvoorbeeld een verfbrander van 1000 watt neemt gedurende een uur 1000 Watt-uur op (Wh). Gedurende 5 minuten is dit 1000 maal 5 gedeeld door 60 = 33 Wh aan energie.

Dus, vermogen wordt uitgedrukt in Watt (W), energie in Watt-uur (Wh).

Een bruggetje naar de energie-inhoud van een accu, deze wordt aangeduid in Ah en niet Wh. Hoe zit dat? Eigenlijk heeft Ah  geen betekenis zonder dat de spanning bekend is. Deze moeten we vermenigvuldigen. Een 100Ah accu van 12 volt kan daarom 100 maal 12 = 1200 Wh aan energie opslaan. Een 100Ah accu van 24 volt kan echter de dubbele energie opslaan: 2400Wh.

Voorbeeld 3
Hoeveel kunnen we theoretisch uit een 1200Wh (100Ah) accu trekken? We kunnen een verfbrander van 1000 watt maximaal 1200/1000 = 1,2 uur laten werken. Dat zal echter niet lukken want de accu zal al eerder zijn ‘ingestort’.  Maar het gaat nu even om de denkwijze.

Voorbeeld 4
Een zonnepaneel van 100 watt levert zijn maximale vermogen gedurende 6 uur aan een 12 volt accu. Hoeveel energie wordt aan de accu toegevoerd?

100 watt bij 12 volt = ruim 8 ampere. Gedurende 6 uur is dit 48Ah. Uitgedrukt in Wh is dit 48 Ah maal 12 Volt = bijna 600 Watt-uur aan energie. Hier kan de waterkoker 600/1000 = ruim een half uur op werken. Een slimmerik heeft misschien de omweg via amperes overgeslagen door de paneelspanning (100) direct met 6 uur te vermenigvuldigen. In de elektrotechniek leiden vaak meerdere wegen naar Rome.
Nogmaals, dit is  allemaal theorie. De panelen zullen nooit volledig hun maximale vermogen afgeven en er zijn verliezen in de energie overdracht enzovoorts. Maar het gaat even om het begrip.

Voorbeeld 5
U heeft een koelkastje dat 40 watt aan vermogen ‘trekt’ uit een 12 volt accu. Hoe groot moet uw accu zijn om het koelkastje twee dagen te laten draaien zonder bij te laden?

40 watt maal 48 uur = 1920 Wh. Bij 12 volt is dit 160 Ah. U heeft dus een heel flinke accu nodig van 50 a 60 kilogram. Zelfs nog groter dan dat, omdat u uw accu nooit helemaal leeg moet trekken maar gemiddeld tot 50% niveau. Wat soms wordt gedaan is de installatie uitrusten met zonnepanelen als daar ruimte voor is. Dan kan met een (veel) kleinere accu worden volstaan omdat overdag de energie direct uit de panelen komt en de accu deels wordt gespaard.

Ook raad ik bij dit soort vraagstukken aan om goed te kijken naar alternatieven voor verbruikers. Een koelkast die de helft verbruikt (kleiner of beter geïsoleerd) resulteert direct in een 2 maal zo kleine en lichte accu. Klassieke gloei- of halogeenverlichting vervangen door LED scheelt vaak ook al veel.

Het is al met al toch een heel verhaal geworden maar als u bovenstaande eenmaal in de vingers heeft, heeft u daar heel veel plezier van!

Kijk op onze zustersite/webshop www.mobilenergy.nl voor een uitgebreid rekenvoorbeeld rond een autonoom solar systeem. U vindt daar ook alle benodigde materialen.

Nog vragen? Neem gerust vrijblijvend contact met ons op (telefonisch of via formulier).

, , ,

Nog geen reacties

Video: hoe sluit je een zonnepaneel op een accu aan en wat betekenen de aanwijzingen achterop uw zonnepaneel?

We hebben onder gebruikersnaam Mobilenergy (eindelijk) op YouTube weer een nieuwe video geplaatst. Het zat al een tijdje in de pijplijn maar tijd vliegt…

In de video laat ik zien hoe je op eenvoudige wijze een (12 volt) zonnepaneel aansluit op een accu. Een 12 volt zonnepaneel levert niet teveel spanning voor een 12 volt systeem en is een ideale match. De grote 250 of zelfs 300 watt panelen die op huizen e.d. worden geplaatst leveren meestal rond 40 volt en dat is teveel voor een 12 volt accu. Het kan wel, maar gaat in combinatie met de meeste laadregelaars vaak gepaard met de nodige energieverliezen. En daarvoor had u natuurlijk niet zo’n groot paneel aangeschaft.

Als u zo een groot paneel van een paar honderd watt wilt aansluiten op een accusysteem dan raad ik aan om een 24 volt systeem te maken. De paneelspanning en accuspanning liggen dan veel dichter bij elkaar (accu wordt geladen tot ca. 29 volt). Een 24 volt systeem maak je door 2 stuks 12 volt accu in serie te plaatsen (‘kop aan kont’, dus plus van de ene aan de min van de andere, overblijvende + en – vormen de polen van uw 24 volt accubank).

Voor een autonoom zonnesysteem, dat zelfstandig een accu bijlaadt, heeft u minimaal de volgende onderdelen nodig. U kunt op de items klikken en dan wordt u doorgestuurd naar het betreffende artikel op onze webshop:

  • 12 volt accu. De grootte van de accu (of specifieker de energie-capaciteit uitgedrukt in Ah/Ampere-uren) is enigszins gerelateerd aan het paneelvermogen. Richtlijn is 100Ah per 100 Wp (watt-piek) paneelvermogen maar soms is meer paneelvermogen nodig afhankelijk van de toepassing/verbruik)
  • 12 volt zonnepaneel U kunt beginnen met 1 paneel van bijvoorbeeld 100 watt. Later kan de installatie worden uitgebreid met een extra paneel door de panelen parallel te plaatsen (plussen aan elkaar en minnen aan elkaar, hiervoor bestaan speciale connectoren). Het is daarom handig om uw laadregelaar niet te krap te kiezen anders kan deze de hogere stroom niet verwerken.
  • laadregelaar. De laadregelaar controleert de energie-overdracht naar de accu en heeft daarbij een aantal beschermingsfuncties. De capaciteit van een laadregelaar wordt uitgedrukt in amperes. Een 10 ampere laadregelaar kan in een 12 volt systeem een zonnepaneel van ongeveer maximaal 140 watt aan (14 volt laadspanning maal 10 ampere)
  • ‘Solar’ kabels en waterdichte MC4 stekkers voorverbinding van de panelen, laadregelaar en de accu met elkaar.

Een solar installatie kan worden opgetuigd met accumonitoren/bewakers, 12 naar 230 volt omvormers en dergelijke. Een zonne-installatie kan ook samenwerken met andere acculaad-systemen. Zo kunt u als uw auto of boot rijdt/vaart de accu en startaccu laden via de motor en bij stilstand geruisloos laden via het zonnepaneel. Wat wil een mens nog meer?

, , ,

Nog geen reacties

Zorg in de winter goed voor uw accu

Volgens mij meld ik het ongeveer ieder najaar, maar moet er op blijven hameren. Loodaccu’s, of het nu gewone accu’s zijn, Calcium, Gel, AGM, maakt niet uit, moeten vol blijven. Als u ze lang wegzet, gaan ze door zelfontlading langzaamaan kapot of verminderen (blijvend) hun opslagcapaciteit.

Accu eventueel mee naar huis nemen

Bij voorkeur, accu’s die gemonteerd zijn in campers, boten, tuinhuisjes, op een warme(re) plek zetten. Als dat niet kan in ieder geval het volgende doen:

  • Aangesloten apparatuur afkoppelen van de plus en min polen. Eventueel met behulp van een accu/massaschakelaar
  • Zorg ervoor dat de accu niet aan weer en wind wordt blootgesteld. Eventueel inpakken in een pak stro is een oude en beproefde methode
  • Accu bovenop goed schoonmaken, zodat de plus en min niet via een onzichtbaar geleidingspad met elkaar worden verbonden
  • Polen insmeren met zuurvrije vaseline
  • Accu een keer per een tot twee maanden bijladen met een (druppel)lader, die u een dagje bij laat laden. Let op, lader met druppellaad-functie gebruiken

erg-heet-250x250

Blijf goed bijladen

Het mooiste is als u op de accu zonnepanelen kunt aansluiten, die ervoor zorgen dat de accu steeds op peil blijft. Dan heeft u er eigenlijk geen omkijken meer naar. Kies wel een goede laadregelaar tussen panelen en accu die ervoor zorgt dat de accu niet wordt overladen. De Steca laadregelaars die wij verkopen met display zijn perfect geschikt voor deze klus.

, , , ,

Nog geen reacties

Meerdere acculaders op één accu

Kun je meerdere acculaders op één 12 volt accu aansluiten? Ja dat kan maar heeft eigenlijk geen meerwaarde. Het is niet zo dat een acculader defect raakt, maar wel in de ‘war’.

Om goed te kunnen werken meten moderne acculaders de accuspanning. Op basis hiervan wordt bepaald of en hoe moet worden geladen. Maar bij twee acculaders werkt dit proces niet (goed) meer!

Stel, je hebt een accu met twee acculaders. Bijvoorbeeld een acculader die via 230 volt werkt, en een zonnepaneel dat via een laadregelaar de accu laadt. De solar installatie doet goed zijn werk en laadt lekker bij. Dit betekent dat de laadspanning oploopt naar boven de 14 volt.
De 230 volt acculader wordt aangezet. Deze meet op de accupolen een spanning van 14 volt en besluit dat er niet hoeft te worden geladen.

Het kan ook gebeuren dat de accuspanning lager is, zodanig dat de tweede lader ook actief wordt. Wat er dan gebeurt is niet voorspelbaar. Het kan bijvoorbeeld gebeuren dat beide laders actief worden, maar dat het laadproces niet wordt voltooid.

Beste is om in bovenstaand geval de solar installatie tijdelijk af te schakelen (schakelaar in + kabel naar de laadregelaar) als u via het lichtnet de accu wilt bijladen.

, , , , , ,

Nog geen reacties

Laat uw accu overwinteren

Ik kan het niet vaak genoeg benadrukken..

Bent u op vakantie geweest? Zet dan niet uw accu ‘weg’. De kans dat hij het na een half jaar niet of minder goed doet is aanzienlijk. Een loodaccu (dus ook AGM, gel, etc.) houdt u het beste helemaal volgeladen, op een relatief warme, droge en geventileerde plek.

Paar korte tips:

  • Koppel alle aangesloten apparatuur af
  • Zet de accu op een droge, warme en geventileerde plek neer. Bijvoorbeeld thuis in de garage. Kan dit niet, pak hem dan in met stro. Dit heeft een isolerende werking.
  • Laad hem regelmatig (liefst maandelijks) vol. Een accu heeft namelijk zelfontlading, al doet hij niets
  • Of sluit een klein zonnepaneel aan met laadcontroller die de accu druppelend op peil houdt

De prijs van een goede lader of klein paneel is veel lager dan de vervanging van een onnodig defecte accu.

Zit uw accu hier deze winter in?

Zit uw accu hier deze winter in?

, , ,

Nog geen reacties

Zonnepanelen: stroom backup bij uitval elektriciteit uit net?

Stel, u heeft ze inmiddels liggen: een stuk of 10/20 zonnepanelen op het dak. Omvormer eraan, en de door uzelf gegenereerde elektriciteit wordt direct bij u in huis afgeleverd. Dat voelt

zonnepanelen bij stroomuitval

Tsja... en dan?

goed, minder afhankelijk zijn van de energieleverancier.

Maar hoe zit dat eigenlijk bij stroomuitval bij uw energiebedrijf? Stel, Essent of Nuon liggen er een dag uit? Dan draait u toch lekker door?
Ik moet u nu teleurstellen: u heeft dan helemaal niets aan uw zonnepanelen. U zit gewoon zonder stroom, net zoals anderen in uw straat.

Hoe zit dat? De omvormer waarmee u uw zonne-energie levert aan het net, synchroniseert met het elektriciteitsnet. Dat wil zeggen dat de omvormer zich aanpast aan de spanningshoogte en -frequentie van het elektriciteitsnet. Deze synchronisatie gaat zo ver dat, bij uitval van de elektriciteit uit het net, de omvormer geen energie meer levert. Hier zit ook iets anders achter: stel dat er bij u in de straat gegraven moet worden door de netbeheerder. Dan zouden ze alsnog geëlektrocuteerd kunnen worden door uw zonnepanelen.

Om het probleem op te lossen heb ik een paar mogelijkheden bedacht. Lees verder »

, , , , , ,

Nog geen reacties

Omvormer en zonnepanelen: energie opslaan of gebruiken?

Ook in ons land wordt het gebruik van zonnepanelen steeds populairder. De prijzen blijven maar dalen en de energierekening blijft maar stijgen. Ook onderweg of op plaatsen waar geen netstroom voorhanden is, worden zonnepanelen steeds vaker ingezet.

Een zonnepaneel maakt van zonne-energie elektriciteit: de fotonen (lichtdeeltjes) die van de zon vandaan komen tikken, simpel gezegd, electronen in het zonnepaneel los zodat een stroom gaat vloeien. Dit proces werkt altijd, of het nu warm of koud is buiten: op een zonnige dag in de winter gaat dit ook erg goed. Sterker nog, omdat het in de winter zo koud is werken zonnepanelen zelfs efficiënter dan in de zomer. Helaas zijn de dagen korter, zodat de opbrengst gemiddeld toch lager is.

Zonne uren in Nederland

Zonne-uren in NL. Bron: Energie-Technologie

De opbrengst van een zonnepaneel wordt uitgedrukt in kilowatt-uren. Dit is de hoeveelheid energie die is geleverd binnen een bepaald tijdsbestek. Stel, u heeft 4 zonnepanelen van ieder 100 watt. Dit is 400 watt, of 0,4 kW (kilowatt). Stel verder, ideaal geval, de panelen produceren dit ook echt dagelijks. Over een periode van 1 uur produceren ze dan samen 0,4 kWh (kilowatt-uur), over 8 uur 3,2 kWh. Over een jaar 1168 kWh. Ter vergelijking, een gemiddeld huishouden gebruikt jaarlijks 3600 kWh.

Grid connectedHoe kun je de energie uit een zonnepaneel nu gebruiken? Er bestaan een paar manieren. Ten eerste kan de stroom op het stopcontact bij u thuis of op het bedrijf worden gezet. U gebruikt hier een deel zelf van, de rest gaat naar de energieleverancier. Stel, op een doordeweekse dag bent u niet thuis en uw panelen produceren op een bepaald moment 1000 watt. Uw eigenverbruik (koelkast, standby van apparaten etc.) is 200 watt. De rest, 800 watt, gaat naar uw energieleverancier die het doorlevert aan uw buren. U bent dus energieproducent geworden en u kunt hiervoor een vergoeding krijgen.
In het weekend gebruikt u op een bepaald moment 1500 watt (wasmachine, oven, etc.). U krijgt 1000 watt van uw panelen, de resterende 500 watt wordt van het elektriciteitsnet gehaald. De rollen tussen u en uw energieleverancier zijn nu weer omgedraaid.
In bovenstaand voorbeeld heeft u een zogenaamde ‘On Grid’ installatie, uw zonnepanelen leveren dus aan het elektriciteitsnet. De panelen zijn voor dit doel gekoppeld aan een omvormer die de gelijkstroom/spanning uit de panelen omzet naar een wisselspanning van 230 volt en 50Hz, zodat deze synchroon loopt met het net. Het is over het algemeen niet mogelijk om een dergelijke omvormer los te gebruiken, hij moet altijd met het net gekoppeld zijn.

Nu gaat u op reis en u heeft twee zonnepanelen op uw camper laten monteren. Een omvormer zoals in bovenstaand voorbeeld is niet bruikbaar, u heeft een andere oplossing nodig. De meestgebruikte oplossing bestaat uit de volgende keten:

Zonnepanelen -> laadregelaar -> accu -> omvormer

De accu wordt meestal toegepast omdat de door de zonnepanelen opgevangen energie vaak niet synchroon loopt met uw verbruik. Zo wilt u bijvoorbeeld ’s avonds TV kijken maar dan schijnt geen zon. Of de zon schijnt maar een paar uur en de rest van de dag is het bewolkt. De laadregelaar zorgt ervoor dat de accu wordt vol- en bijgeladen. Apparatuur die direct op 12 volt werkt wordt op de accu aangesloten. De 12 naar 220 volt omvormer tenslotte, wordt gebruikt om 220 volt apparatuur aan te sluiten.
Deze laatste configuratie staat bekend als ‘Island Mode’ (eiland werking). Een omvormer geschikt voor dit doel mag u NOOIT op het elektriciteitsnet aansluiten en zal zeker geen stroom aan het net leveren maar ernstig beschadigen.

Zonnepanelen, laadregelaar of omvormer kopen? Advies? Klik eens door naar de website/webshop van Mobilenergy.
5% kortingsbon is nog steeds geldig: vul kortingscode 5KS76 tijdens het bestellen bij Mobilenergy.

, , , , ,

Nog geen reacties

Zonnepanelen en omvormers – een gelukkig huwelijk?

Een omvormer maakt van accuspanning een mooie of soms minder mooie 230 volt wisselspanning. Maar als de accu leeg is, dan kan houdt dit feest op. Een accu moet dus altijd over een lading energie beschikken. Voor de hand liggende methoden:

  1. (huishoud)accu bij het rijden of varen via de dynamo van auto, camper of boot steeds weer laten volladen;
  2. Acculader gebruiken zodra 230 volt (camper landrotten noemen dit paalspanning en zeeschuimers spreken over walspanning) weer beschikbaar is.

Maar nu staan we stil of liggen voor anker. Geen wal- of paalspanning. Wat nu? De natuur verstoren en de motor aanzetten? Nee we hadden juist niet gekozen voor het lawaai en stank van een generator.

Methode 3: zonnepanelen! Men neme een zonnepaneel, sluit deze via een kabel aan op de accu en klaar. Nee, niet helemaal. Lees verder »

, , , , , , ,

Nog geen reacties