Zonnepaneel
Energieopslag voor een 12V zonnepaneel
TechTalk
Root server » TechTalk » FAQ Witgoed » 12V zonnepaneel » Energieopslag
Het vermogen van een zonnepaneel kan moeilijk zo gebruikt worden (behalve om die op het net te steken). We moeten de energie kunnen bufferen in een batterij.
-

-


De beste batterijen voor deze toepassing zijn LFP batterijen (lithium-ijzer-fosfaat). Ze mogen volledig ontladen worden en de ingebouwde bescherming zorgt ervoor dat de cellen niet overladen kunnen worden.

De electriciteitsproductie van het paneel is niet constant, en zelfs voor eenvoudige toepassingen zoals een frigo moet de energie tijdelijk opgeslagen worden. Zelfs als het paneel voldoende vermogen zou leveren voor een kleine frigo, toch is een batterij nodig: het zonnepaneel kan de aanloopstroom van de motor niet leveren

Capaciteit van de accu en totaal vermogen van het paneel

De capaciteit van de accu hangt af of je enkel de nacht moet kunnen overbruggen of 2 à drie dagen reserve wilt hebben als er geen zon is. Voor onze Dometic koelkast met een gemiddeld verbruik van 15W hebben we een capaciteit nodig van 12 uur × 15W = 180Wh, dus 15Ah [nachtreserve]. De minimale capaciteit is dus 20Ah voor lithium ijzer fosfaat accus (die volledig ontladen mogen worden). Wens je een reserve van 2 dagen dan heb je een accu nodig van 15W × 48h = 720Wh of 60Ah.

Soorten accu's

De mogelijke technologieën zijn eerder beperkt. Bepaalde veelbelovende technologieën zoals de LiPo (lithium polymeer accu) die gebruikt wordt in auto's wordt hier niet aangeraden omdat de celspanning onbruikbaar is (geen mogelijkheid om tot een spanning van 12 - 14V te komen zonder omvormer). Daarbij zijn deze accu's niet thermisch stabiel en er kan brand ontstaan.

NiCd (Nickel Cadmium) en NiFe (Nickel Ijzer)

Een accu dat heel goed bruikbaar is, is een NiCd accu: het is oude technologie en het rendement is niet zo hoog, maar dergelijke accus kunnen tegen een stootje: ze kunnen volledig leeg getrokken worden en kunnen constant onder lading staan zonder defekt te gaan. De constante lading bedraagt 1/20C, dus 3A voor een accu van 60Ah. Dergelijke accus kunnen zo de overmaat aan energie opvangen en een bescherming tegen overspanning is niet nodig. Voor een zonnepaneel die maximaal 3A kan leveren heb je een accu nodig van 60Ah.

Tot een capaciteit van ongeveer 10Ah gebruikt men cylindrische cellen (NiCd), bij een hogere capaciteit gaat men over op NiFe accus die soortgelijke eigenschappen hebben. Deze accus hebben een onbeperkte levensduur, enkel het electroliet moet om de 10 jaar vervangen worden.

NiMH (nickel-metaalhydride) accu's zijn minder geschikt: ze zijn moeilijk leverbaar in zulke hoge capaciteiten (bepaalde tractiebatterijen zijn NiMH). Ze hebben goede eigenschappen maar zijn minder geschikt om permanent stroom op te nemen. De permanente stroom moet minder dan 0.05C zijn.

LiFePO4 (lithium-ijzer-fosfaat)

De meest moderne technologie is de LFP accu. Deze accus hebben de vorm van een loodbatterij, maar betere eigenschappen. Er is een ingebouwde bescherming zodat de cellen niet te leeg getrokken worden. De cellen worden ook beschermd tegen overladen, maar dit betekent dat de batterij losgekoppeld wordt van de installatie, waardoor de spanning kan oplopen, tot meer dan 20V naargelang het paneel. Er is hier een electronische bescherming nodig tegen overspanningen.

Pb-H2SO4 (lood-zwaverzuur)

De goedkoopste oplossing zijn de loodaccus van het type "deep cycle" die beter bestand zijn tegen sterke ontladingen. De accus hebben een gel electroliet. Ze gaan tot 5 jaar mee als ze goed gebruikt worden (beperkt aantal ontladingen van meer dan 20%). Gebruik geen startbatterijen, die zijn niet geschikt voor dergelijke toepassingen en gaan slechts één à twee jaar mee.

Je moet hier een capaciteit kiezen die twee à driemaal de gewenste capaciteit is (dus 60 of 180Ah in het geval boven) omdat de accu's niet te ver ontladen mogen worden. Deze accu's zijn zwaar en onhandig. Eigenlijk is deze technologie voorbijgestreefd.

De verschillende soorten batterijen worden hier besproken.

Publicités - Reklame

-