Индустрия путешествий на рекреационных автомобилях переживает значительный рост, особенно после введенных западными странами ограничений для российских туристов. Россия — большая страна, и путешествовать на автомобиле с фургоном можно по ней много. Строятся новые дороги, которые позволяют доезжать до многих отдаленных уголков наше родины.

Следуя этой тенденции, растет спрос на экологичные автофургоны, растет и зависимость от электроники во время путешествий. Солнечные комплекты для автофургонов стали впечатляющими мобильными энергетическими решениями для удовлетворения этих потребностей. Теперь эти комплекты стали важными игроками на рынке солнечной энергетики, этот сегмент в России растет и развивается .

В этой статье мы попытаемся рассмотреть все основные аспекты комплектов солнечных батарей для автофургонов, от их основных компонентов до широкого спектра доступных вариантов моделей.

Что такое солнечные батареи для автодома?

Комплекты солнечных батарей для автодомов представляют собой набор из солнечных панелей, аккумуляторов, контроллера заряда, инвертора, преобразователей DC-DC для питания нагрузки постоянного тока напряжением отличным от напряжения на аккумуляторах, коммутационного и защитного оборудования.

Эти компоненты работают вместе и обеспечивают питание нагрузки как на ходу, так и на стоянках автофургона.

В отличие от солнечных систем на крышах домов, комплекты солнечных батарей для автодомов разработаны с учетом потребностей   мобильных потребителей в автодомах.  

Преимущества покупки комплекта для автодома

Комплекты с солнечными батареями для автодомов обладают рядом преимуществ, которые делают их привлекательным вариантом для владельцев автодомов, желающих улучшить свои впечатления от путешествий. Вот некоторые из них:

• Повышенная мощность: Штатная система электропитания в автофургоне обычно имеет ограниченные мощность и выделяемое количество энергии для приборов, используемых во время поездок. Дополнительные электрические приборы, которые покупаются в автофургон для увеличения комфорта, могут быстро привести к тому, что выделенных мощности и энергии перестанет хватать. Комплекты с солнечными батареями для автофургонов позволяют избежать этой проблемы и обеспечить масштабируемость и гибкость за счет добавления энергии от солнца.
• Энергетическая независимость: Комплекты солнечных батарей для автофургонов позволяют путешественникам вырабатывать собственное электричество, снижая зависимость от подключений на кемпингах или шумных генераторов. Это означает, что вы можете путешествовать и разбивать лагерь в отдаленных местах, не беспокоясь о доступе к источникам питания.
• Экологичная энергия: В отличие от традиционного мобильного резервного питания от генераторов, которые сжигают ископаемое топливо, солнечная энергия является чистым и возобновляемым источником энергии. Используя эти комплекты, вы сокращаете свой углеродный след и вносите вклад в сохранение окружающей среды.
• Тихая работа: Каждый компонент комплектов солнечных батарей для автофургонов работает бесшумно, позволяя вам наслаждаться спокойствием природы без шумового загрязнения. Это особенно полезно в тихой обстановке путешествий на природе.
• Простая установка и низкие эксплуатационные расходы: Эти комплекты сможет установить любой человек с минимальными навыками. При этом установка панелей на автофургон намного проще, чем на крышу дома. Современные панели часто поставляются с гарантией на 30 лет, а аккумуляторы обеспечивают больше циклов, чем предыдущие поколения. Регулярной очистки и периодических проверок компонентов обычно достаточно для поддержания их эффективной работы. 
• Экономия: Хотя при покупке этих комплектов требуются первоначальные инвестиции, они обеспечивают бесплатную энергию от солнца, что приводит к долгосрочной экономии. Кроме того, вы можете сэкономить на топливе для традиционных генераторов и избежать сборы и платежи  за подключение к энергоисточника в кемпинге.
• Увеличение стоимости перепродажи автодома: Установка комплекта солнечной энергии может повысить стоимость вашего автофургона при перепродаже. Многие покупатели ищут экологичные и самодостаточные функции, что делает автофургоны, оборудованные солнечными батареями, более привлекательными на рынке.

Основа комплекта — солнечные панели

Комплект для автофургонов состоит из различных компонентов, но его основной частью, которая генерирует энергию, являются солнечная панель. Фактически, существуют различные типы солнечных панелей для автофургонов, каждый из которых обладает своими преимуществами и недостатками.

Солнечные панели для автофургонов на стекле

Стеклянные солнечные панели являются наиболее распространенным типом, используемым в комплектах для автодомов. Обычно они изготавливаются из монокристаллических или поликристаллических кремниевых ячеек, размещенных на стеклянной основе и обрамленных в  прочную металлическую раму. Они прочны и способны выдерживать суровые условия внешней среды.

Такие панели для автофургонов обычно имеют более высокие показатели эффективности по сравнению с гибкими панелями, особенно при использовании материалов на основе монокристаллического кремния (mono-Si).

Подобно тому, как панели устанавливаются на крышах жилых домов, жесткие солнечные панели для автофургонов обычно монтируются на крыше автофургона с помощью стеллажной системы, для чего может потребоваться сверление отверстий в крыше.

Поскольку жесткие солнечные панели изготавливаются с использованием стабильных и долговечных фотоэлектрических материалов и прочных долговечных материалов, на них часто распространяется более длительная гарантия — от 25 до 30 лет.

Однако жесткие панели тяжелее, что может стать существенным недостатком для автофургонов с ограниченным пространством на крыше или грузоподъемностью.

Гибкие солнечные панели для автофургонов

Панель, которая имеет механическую гибкость, может адаптироваться к изогнутым поверхностям крыши автофургона. Такие панели, независимо от типа солнечных элементов, из которых она состоит, называют как гибкими солнечными панелями.

На данный момент в категории гибких солнечных панелей для автодомов существует два основных типа панелей:

• Гибкие монокристаллические (моно-Si) панели для автофургонов
• Гибкие панели CIGS для автофургонов

Кроме того, фотоэлектрические элементы в гибких панелях изготавливаются на легких, гибких подложках и инкапсулятах и ​​герметизируются с помощью таких материалов, что позволяет панели сохранять свою целостность при изгибе.

Технология солнечных панелей CIGS еще одно проверенное решение для гибких панелей для автодомов. В отличие от традиционных кремниевых пластин, используемых в большинстве панелей, активный слой панелей CIGS состоит из соединения меди (Cu), индия (In), галлия (Ga) и селена (Se), в результате чего активный слой оказывается даже тоньше, чем у гибких моно-Si панелей.

В отличие от соединений ячеек в панелях mono-Si, гибкие панели CIGS изготавливаются из полупроводникового слоя с использованием таких методов, как распыление или осаждение из полупроводниковых материалов на гибких подложках. Это отличие улучшает внешний вид, создавая более непрерывный и гладкий дизайн, который хорошо подходит для применения в автофургонах. Кроме того, это увеличивает гибкость панели, некоторые модели способны изгибаться на 360 градусов.

Помимо возможности адаптации к изогнутым поверхностям, вторым наиболее известным преимуществом гибких панелей mono-Si и панелей CIGS является простота установки. Большинство гибких продуктов mono-Si и CIGS имеют предварительно просверленные отверстия в раме, которые можно комбинировать с механическими креплениями для фиксации панели на крыше автофургона. 

Монтаж панелей CIGS еще более прост. Благодаря их исключительной легкости и гибкости их можно крепить с помощью клея, присосок или пенопластовых лент. Вы также можете повесить их на стены автофургонов, когда солнце находится низко над горизонтом, чтобы максимально использовать солнечный свет.

В целом, по сравнению с жесткими солнечными панелями для автофургонов, гибкие панели, включая как гибкие моно-Si, так и CIGS-варианты, как правило, производят меньше энергии из-за их относительно более низких показателей эффективности. Кроме того, гибкие панели для автофургонов, как правило, имеют относительно более короткий срок службы из-за свойств их материалов и легкой конструкции.

Остальные компоненты комплекта для автофургона

Помимо высокоэффективных солнечных панелей для автодома, другие компоненты комплекта солнечных батарей для автодома не менее важны для работы системы.

Контроллер заряда

Контроллер заряда и аккумулятор стали неотъемлемыми компонентами современных комплектов солнечных батарей для автодомов, создавая надежный источник питания в пути.

Контроллер заряда в комплекте солнечных батарей для автодома — это компонент, который использует передовые алгоритмы для регулировки напряжения и тока,  поступающих от солнечных панелей к аккумуляторной батарее. Его основная функция — гарантировать, что солнечные батареи заряжаются эффективно и безопасно, предотвращая перезаряд и перенапряжение, которые могут повредить аккумуляторную батарею.

Некоторые модели контроллеров также оснащены функциями мониторинга и отображения, которые предоставляют в режиме реального времени информацию о состоянии аккумулятора, работе солнечной батареи и общей производительности системы.

Сегодня контроллеры слежения за точкой максимальной мощности (MPPT) являются предпочтительным выбором благодаря своей превосходной эффективности и производительности.

Аккумуляторная  батарея

Стремление к энергетической независимости во время путешествий на автодоме обуславливает важность системы накопления энергии. Аккумуляторная батарея автофургона позволяет использовать солнечную электроэнергию даже тогда, когда солнце не светит, гарантируя, что приборы будут продолжать работать во время поездок без подключения к электросети.

Свинцово-кислотные аккумуляторы являются недорогим вариантом аккумуляторов для автодомов, но они имеют сравнительно короткий срок службы и ограниченное количество циклов, а некоторые модели могут нуждаться в регулярном обслуживании. Благодаря достижениям в области технологий и снижению стоимости литий-ионные аккумуляторы сейчас доминируют на рынке аккумуляторов для автофургонов. Они стали предпочтительным выбором, предлагая выигрышную комбинацию высокой плотности энергии, превосходной эффективности, длительного срока службы, легкого веса и компактного размера.

Как подтип литий-ионных аккумуляторов, литий-железо-фосфатные (LiFePO₄) батареи сегодня становятся все более популярными. Они известны своей повышенной безопасностью, стабильностью и эффективностью, что делает их надежным выбором для систем солнечных комплектов для автофургонов.

Солнечный инвертор

В отличие от инверторов, используемых в жилых домах и крупных проектах, инвертор в комплекте для автодома представляет собой оптимизированное устройство, которое обеспечивает преобразование постоянного тока в переменный, обеспечивая комфорт и удобство при отсутствии подключения к электросети.

Настоятельно рекомендуется выбирать инверторы с чистой синусоидой, поскольку форма выходного сигнала влияет на качество работы и долговечность работы чувствительной электроники и приборов.

К инверторам для автофургонов предъявляются следующие требования, которые для обычных инверторов для бесперебойного питания домов не важны:

1. высокий КПД инвертора. Так как автофургон — это мобильная автономная система с ограниченной выработкой энергии, то очень важно снизить потери энергии на каждом этапе — генерации, преобразованиях напряжений, хранении, потреблении. Очень часто инверторы для автофургонов имеют «спящий» режим пониженного потребления при отсутствии нагрузки. В этом режиме инвертор практически не потребляет энергию, которую в обычном режиме тратит на поддержание режима холостого хода. Для сравнения — в режиме ожидания потребление инвертора может быть около 2 ватт, а в режиме холостого хода — от 20 до 80 ватт в зависимости от мощности инвертора.  Наиболее низкими параметрами собственного потребления обладают фирменные инверторы — Outback Power, Studer innotec, Victron Energy. Дешевые китайские комбинированные инверторы обычно не имеют спящего режима и много потребляют на холостом ходу.
2. Стойкость к механическим вибрациям. В дороге все оборудование обычно подвергается ударным  нагрузками и тряске, что может приводить к нарушению контактов и даже поломке печатных плат инверторов и солнечных контроллеров. Поэтому специальные инверторы для автофургонов имеют тщательно рассчитанную развесовку элементов внутри прибора, что позволяет им надежно работать в сложных дорожных условиях. Особой стойкостью к вибрациям обладают инверторы Studer Compact и Victron Phoenix и Multiplus.

Другие компоненты системы

Кроме перечисленных выше основных элементов требуется надежный кабель, устройства защиты, клеммы и соединители, которые также являются важными компонентами, обеспечивающими бесперебойную работу комплекта, генерирующего солнечную электроэнергию для автодома.

В то время как добавление солнечных панелей на автофургон относительно просто, увеличение мощности солнечной батареи может потребовать модернизации контроллера заряда и инвертора, замена который может быть дорогим мероприятием. Поэтому целесообразно с самого начала сделать достаточный запас по мощности контроллера заряда и инвертора с учетом будущего расширения системы.

Другим важным соображением является вопрос совместимости различных компонентов системы. Хотя вы вполне можете собрать свой собственный комплект автономного электропитания от солнечных батарей для автодома, используя компоненты от разных производителей, выбор продукции одной марки или производителя может обеспечить большее спокойствие, поскольку такой подход гарантирует оптимальную совместимость и предлагает более комплексные, концентрированные функции мониторинга.

На что обратить внимание при выборе комплекта с солнечными батареями для автодома?

Прежде всего, вам следует определить потребности в электроэнергии во время поездок на автодоме. 

Сделайте список всех устройств и приборов, которые вы планируете запитать от солнечного комплекта, и подсчитайте общее потребление энергии и пиковую мощность этих приборов. Добавьте запас не менее 20%, чтобы обеспечить вам достаточно энергии, особенно в условиях, когда солнечного света недостаточно. Вам также следует учитывать потенциальные требования к качеству питающего напряжения для таких устройств, как микроволновые печи и мобильные кондиционеры.

Затем, учитывая рассчитанное потребление энергии, решите, как дополнительная мощность солнечных батарей будет дополнять существующую  мощность штатного энергоисточника вашего автофургона.

Прежде чем рассчитать необходимую мощность солнечных панелей вашего автофургона, проверьте ваше ежедневное потребление энергии в ватт-часах (Вт·ч) и среднее количество солнечных часов в день.

Тип выбранной вами солнечной панели также может иметь большое значение для вашего автофургона и общего опыта. Жесткие панели, как правило, более эффективны и долговечны; однако их установка часто требует профессиональных навыков. Если они установлены неправильно, это может привести к протечкам или нарушить целостность конструкции, поскольку для них обычно требуется сверление отверстий.

Напротив, гибкие панели для автофургонов допускают простую и универсальную установку, и они, как правило, не представляют риска повреждения конструкций автофургонов. По мере развития технологий многие гибкие панели обеспечивают сопоставимую эффективность по сравнению с их жесткими аналогами.

При выборе контроллера заряда для вашего комплекта убедитесь, что контроллер совместим с типом вашей батареи и напряжением системы (12 В, 24 В и т. д.). Убедитесь, что контроллер может обрабатывать ток от панелей, и выберите более высокий номинальный ток, чем рассчитанное значение, чтобы иметь запас и учесть возможное будущее добавление мощности солнечной батареи.

При выборе емкости аккумуляторной батареи нужно знать ежедневное потребление энергии в ватт-часах, количество дней автономной работы без подключения к внешним источникам энергии, допустимую глубину разряда (DoD)  аккумулятора и напряжение в системе. 

Ниже приведен пример, который поможет вам в расчетах.

• Ежедневное потребление: 800 Вт·ч
• Дни автономии: 2 дня
• Общая потребность в энергии: 800 Вт·ч x 2 = 1,600 Вт·ч
• DoD (литий-ионный: примерно 80%): 1,600 Вт·ч / 0.80 = 2,000 Вт·ч
• При напряжении системы 12 В требуемая емкость аккумулятора будет составлять: 2,000 Вт·ч / 12 В = 166.67 А·ч. Округлите до ближайшего большего значения стандартных емкостей — например, до 200Ач.

Обязательно используйте проводку правильного сечения, чтобы установить безопасные соединения между компонентами и минимизировать потери мощности. Настоятельно рекомендуется установить защитные устройства для обеспечения безопасности, такие как предохранители, автоматические выключатели на всех основных магистралях, устройства защиты от импульсных перенапряжений и т.п.

Выводы

При исследовании комплектов солнечных батарей для автофургонов важно ознакомиться с ключевыми компонентами и их основным рабочим механизмом. Для комфортной и приятной поездки на автофургоне важно выбрать высококачественные компоненты комплекта солнечных батарей, которые работают в соответствии с безопасными спецификациями от надежных производителей.

Специалисты компании «Ваш Солнечный Дом» могут подобрать вам наиболее оптимальный комплект оборудования для солнечной энергетической системы для питания автодома, который будет иметь наибольшую эффективность, максимальную надежность и совместимость с вашим оборудованием. Вы можете написать свой запрос в чате на сайте или другим удобным вам способом (звонки, мессенджеры, емайл) используя кнопку связи в правом нижнем углу сайта.

Эта статья прочитана 7255 раз(а)!

Продолжить чтение