Wie, zoals wij, in zijn stacaravan woont en werkt, gebruikt hem niet alleen als woning maar ook als kantoor. Zo hebben we nog een paar verbruikers die we elke dag nodig hebben om te werken en die hun dosis elektriciteit meerdere malen per dag nodig hebben. Aangezien wij niet elke dag op een veld kunnen en willen staan, hebben wij bovendien een energiebron nodig die onafhankelijk is. Een generator, dat is een sukkelend aggregaat is uit den boze. Het stinkt en maakt lawaai.
Als u het betaalbaar wilt houden, is de beste optie een zonnesysteem op het dak van uw camper. Ik zet hier de basis, de overwegingen, de planning, de aankoop en ook de uitvoering online.
Dus ook u kunt uw zonnesysteem op uw camper bouwen.
Inhaltsverzeichnis
- 12 volt of 220 volt?
- Grondbeginselen van zonne-energie
- Zonne-energie op het dak van de camper
- Polychristallijn of monokristallijn
- Hoe moet ik het zonnestelsel dimensioneren?
- De zonnemodules
- De laadregelaar
- De kabels
- Aanbeveling aankoop zonnesysteem camper
- De levering
- Montage van het zonnesysteem op het motorhome
- Laptops
- Tablet
- Smartphones
- Mifi Router
- Raspberry Pi Minicomputer
- E-Boek Lezer
- Luidspreker en radio
- Waterpomp
- Verwarming
Om budgettaire redenen hebben we besloten het zonnesysteem zelf te ontwerpen en te installeren. Ook al ben ik niet de super klusjesman, dit zou geen probleem voor mij moeten zijn. Alles wat ik geleerd heb, geef ik je gratis in dit artikel. Als je dit artikel leest, bespaar je jezelf een hoop zoekwerk 🙂
12 volt of 220 volt?
Een belangrijke vraag als het gaat om elektriciteit en camper. Veel technische apparaten die wij in ons dagelijks leven gebruiken, zoals een haardroger, werken op 220 volt. Deze hebben echter vaak een voeding die de elektrische spanning van 220 omlaag transformeert naar 24, 12 of zelfs minder volt. Om 220 volt apparaten in uw motorhome te kunnen gebruiken, hebt u een omvormer nodig. Als u nu een 220 volt-apparaat aansluit op een voeding, dan wordt de spanning van 12 volt door de omvormer omgezet naar 220 volt en van de voeding weer terug naar 12 volt. Zoals u ziet, is dit onzin en gaat er energie verloren die in warmte wordt omgezet.
Omvormers belasten ook de accu’s door hun hoge stroomverbruik. Hetzelfde geldt voor haardrogers, mini-ovens en koffiezetapparaten. Daarom adviseer ik u om 220 volt apparaten volledig achterwege te laten en te vertrouwen op 12 volt apparaten. Voor bijna elk apparaat zijn er ook 12 volt versies.
Grondbeginselen van zonne-energie
Ik ga hier niet schrijven over de zon, zand en fotonen. Als u op zoek bent naar dergelijke basiskennis, lees dan hier verder: http://www.solarstromerzeugung.de/grundlagen/
Ik hou me meer bezig met de basisprincipes van wat er nodig is om een zonnesysteem voor je camper te kopen.
De stroom in uw motorhome komt van twee of meer accu’s. Eén is de startaccu. Deze bevindt zich meestal in de motorruimte. Het is er om de motor te starten, en lichten, knipperlichten, enz. aan te drijven. De andere batterij (kunnen er 2 of meer zijn), is de verbruiksbatterij. Deze voedt de lichten, pompen, koelkast, enz. Beide accu’s worden tijdens het rijden opgeladen door de dynamo. Wanneer uw motorhome stilstaat, worden de batterijen natuurlijk niet opgeladen. Het zonnesysteem moet deze toestand veranderen en de batterijen opladen, zelfs als ze stilstaan. Een gedetailleerd artikel over accu’s in motorhomes vindt u hier.
Het zonnesysteem bestaat uit zonnemodules (zonnecellen) en een laadregelaar. De laadregelaar controleert virtueel of de accu vol is en zo niet, dan wordt hij opgeladen via de stroom die door de zonnecellen wordt geleverd. Als de batterij vol is, onderbreekt de regelaar de stroom. Als een verbruiker stroom onttrekt, wordt hij weer opgeladen tot de batterij vol is.
Zonne-energie op het dak van de camper
De zonnepanelen zijn op het dak gelijmd, waar de zon het meest schijnt ;-). Daar zijn speciale lijmen en bevestigingen voor. Het is ook belangrijk dat de modules worden geventileerd. Als je ze rechtstreeks op het dak plakt, worden ze te heet en presteren ze minder goed. Er moet minstens 2 centimeter afstand zijn.
Ik wilde de modules direct op de alkoof plakken. Het idee hierachter was dat de zonnemodules de zon absorberen. Zo komt er niet zo veel warmte door en is de alkoof aangenamer in de zon. Maar omdat hij naar voren is gekanteld en er geen recht oppervlak is, werkte dit niet.
Zonnepanelen hebben het beste rendement, d.w.z. de beste elektriciteitsopbrengst, wanneer de zon erop schijnt onder een hoek van 90 graden. Aangezien de zon gedurende de dag beweegt en ook verschillende hoeken heeft naargelang van het seizoen, moeten de zonnemodules de zon altijd volgen. Ze zouden zo gemonteerd moeten worden dat ze kunnen draaien en kantelen. Idealiter zouden ze ook automatisch de zon moeten volgen. Met zo’n systeem kunt u twee keer zoveel elektriciteit opwekken, maar tegelijkertijd is zoiets duur en vaak niet de moeite waard voor zo’n klein systeem op het dak.
De meest gebruikte oplossing zijn montagebeugels waarmee u de modules op het dak met de hand kunt opklappen zodat ze beter op de zon zijn gericht. Het nadeel hiervan is dat je elke keer op het dak moet klimmen. En de beugels zijn duur.
Daarom heb ik besloten liever nog een module op het dak te plaatsen. Het is goedkoper en ik hoef niet meerdere keren per dag op het dak van onze camper te klimmen om de modules te openen en te sluiten.
Aangezien ik meerdere modules zal installeren, is het belangrijk ze parallel aan te sluiten. Daarbij verbind ik de positieve pool met de positieve pool en de negatieve pool met de negatieve pool, omdat ik de spanning van een module wil behouden en meer stroom wil verkrijgen.
Polychristallijn of monokristallijn
Als je al een tijdje meedraait, heb je deze twee termen al eens gehoord. Ik zal mijn uitleg kort houden:
Monokristallijne modules hebben vaak een beter rendement dan de polychristallijne. Zij zijn echter ook duurder om te vervaardigen, omdat meer silicium wordt gebruikt. Een ander voordeel van monocellen is dat zij minder gevoelig zijn voor gedeeltelijke beschaduwing. Dus als een tak wat schaduw werpt op een deel van de zonnecel, zal een monochristallijne zonnecel iets meer elektriciteit produceren.
Voor de kleine oppervlakken van een motorhome zouden de verschillen echter vrij klein moeten zijn. Daarom zou ik zeggen dat het niet uitmaakt welke modules u koopt.
Hoe moet ik het zonnestelsel dimensioneren?
In het begin heb ik opgesomd welke ladingen we moesten aandrijven. Om dit via een zonnestelsel te verwezenlijken, moeten drie zaken verstandig worden gedimensioneerd:
- de zonnemodules
- de zonnecontroleur
- de batterij(en)
Om te bepalen hoe groot uw systeem moet zijn, moet u eerst bedenken, zoals wij deden, welke belastingen u in de camper hebt. Vervolgens hoeveel spanning (volt) ze nodig hebben en hoeveel watt ze verbruiken en hoe lang ze per dag werken. Dit zal u de kracht, energie en de elektrische lading geven die u nodig hebt. Tel de afzonderlijke ladingen van de apparaten bij elkaar op en u krijgt de hoeveelheid lading die u per dag nodig hebt. Aan de hand hiervan kunt u bepalen welke batterijen u nodig hebt en hoe groot uw zonnepanelen moeten zijn. [wpanchor id=”verbraucher-wohnmobil”]
Berekening van de batterijgrootte
Ik heb eerst een tabel gemaakt met alle consumenten:
[su_table responsive=”yes”]
| Apparaat | Watt | Ampere | h / Dag | Dag (Wh) | Dag (Ah) |
|---|---|---|---|---|---|
| Macbook Lader | 60 | 5 | 6 | 360 | 30 |
| Smartphone-oplader | 20 | 1,6 | 4 | 80 | 6,4 |
| Waterpomp | 60 | 5 | 0,25 | 15 | 1,25 |
| Camera batterijen | 6 | 0,5 | 0,25 | 1,5 | 0,125 |
| Radio | 12 | 1 | 2 | 24 | 2 |
| Binnenverlichting | 6 | 1,25 | 4 | 24 | 5 |
| Ruststroom USB-lader | 0,4 | 0,03 | 24 | 9,6 | 0,72 |
| Raspberry incl. WLAN | 4 | 0,4 | 24 | 96 | 9,6 |
| Totaal | 514,1 | 55,095 |
[/su_table]
We hebben een verbruik van ongeveer 55 Ah per dag. Deze waarde is zeer comfortabel berekend. In mijn berekening heb ik bijvoorbeeld de twee laptops twee keer per dag opgeladen. Voor de verlichting besparen we ook elektriciteit door LED’s te gebruiken in plaats van gewone halogeenlampen. Een artikel over het gebruik van LED’s vindt u hier.
Om uiteindelijk de vereiste opslagcapaciteit van de batterij te testen moet ik nog weten hoeveel dagen ik autonoom wil staan. Of met andere woorden, hoeveel dagen slecht weer (waarin de accu niet wordt opgeladen) wil ik berekenen? Aangezien we flexibel onderweg zijn, is 3 dagen voor mij genoeg. Tot die tijd worden we naar het betere weer gedreven of desnoods op een plaats met stroomvoorziening.
Dus ik heb 3 x 55 Ah = 165 Ah nodig. In onze camper zijn 2 stuks 85 Ah startaccu’s geplaatst. Deze zijn verre van optimaal voor het doel. Deze batterijen zijn ontworpen om gedurende korte tijd zeer hoge stromen te leveren en daarna bijna geen stroom meer. Met consumentenbatterijen hebben we in de mobiele, echter eerder op de lange termijn weinig stroom nodig. Ook mogen dergelijke batterijen niet meer dan 20% worden ontladen, anders gaan ze vrij snel kapot. Dus we hebben nog 26 Ah over als we ze niet willen beschadigen. Dat is niet eens genoeg voor één dag. Dus moeten we nieuwe batterijen kopen samen met het zonnesysteem. Het is belangrijk hier te kijken naar de diepte van de lozing. U kunt 50-70% uit de meeste cyclusbestendige batterijen halen. Meer hierover in het batterij-artikel.
Update: Intussen hebben wij twee cyclusvaste natte batterijen van elk 120 Wh als bodybatterijen geïnstalleerd. Hiermee zijn we nu voor vele dagen comfortabel vrij.
De zonnemodules
Zonnepanelen hebben verschillende kenmerken die u moet kennen om een beslissing te kunnen nemen:
- Ten eerste is er het maximale vermogen Pmax in watt. U kunt dit nummer op elk zonnepaneel vinden. Ik heb 100 watt panelen gekocht.
- Vervolgens de spanning in volt. Dat is 18 volt op mijn panelen.
- Ook de maximale stroomsterkte in ampère, die bij mij 5,9 is.
Dit zijn de drie metrieken die u moet kopen en vergelijken. De panelen moeten op één dag genoeg stroom leveren om uw batterijen volledig op te laden. Ik heb ongeveer 55 Ah per dag nodig en wil 3 dagen rondkomen. Dus mijn systeem moet 165 Ah per dag leveren. Minder is voldoende, want er komt altijd wat stroom van het dak, zelfs als het bewolkt is.
Ik heb dus 2 stuks 100WP zonnepanelen gekocht om te beginnen en kan eventueel een derde op het dak bouwen. Als je niet zoveel ruimte hebt, koop er dan een of twee met meer vermogen. Hieronder beveel ik u verschillende modules aan.
De laadregelaar
Het derde onderdeel van een zonnesysteem in een motorhome, dat ook wel een eilandsysteem wordt genoemd, is de laadregelaar. Deze neemt de stroom van de zonnemodules en leidt deze, passend bij de batterij, naar dezelfde. Het is er om je batterijen goed op te laden. U moet er dus voor zorgen dat uw laadregelaar bij de accu past of op zijn minst een modus voor het laden biedt. De meeste stroomregelaars kunnen overweg met natte, gel- en AGM-accu’s.
Belangrijk voor de regelaar is het maximale vermogen en vooral de maximale stroom. Ik schreef hierboven dat mijn panelen maximaal 5,9 A leveren. Aangezien ik twee stuks heb en reserve wil hebben voor een derde, heb ik dus een regelaar nodig die minstens 18 A en 300 Pmax produceert.
De kabels
De juiste dimensionering van de kabels is belangrijk. Als uw kabels te dun zijn, zult u snel te maken krijgen met grote spanningsdalingen en zal uw zonnesysteem veel minder opbrengen dan het zou kunnen. De kabels tussen de zonnepanelen en de laadregelaar en tussen de laadregelaar en de accu moeten correct zijn gedimensioneerd. De kabel tussen de laadregelaar en de accu moet zo kort mogelijk zijn. Ik heb in een ander artikel beschreven hoe dik de kabels moeten zijn en ook passende kabeldikte calculators gebouwd. Lees daar maar eens verder (opent in een nieuw venster): Kabeldikte voor zonnestelsel.
Aanbeveling aankoop zonnesysteem camper
U kunt de producten bestellen bij een detailhandelaar van uw keuze: [su_table responsive=”yes”]
| Onderdeel | Prijs |
|---|---|
| 2 x Zonnepaneel 100 Watt per stuk | 2 x 130 Euro |
| Laadregelaar Stecca 2020 | 90 Euro |
| 2 x Bevestiging spoilerset | 86 Euro |
| 1 x Lijmset | 50 Euro |
| 1x Dakdoorvoer | 13 Euro |
| 2 C4 Y-Distributeurs | 9 Euro |
| 1 Aansluitkabel 6mm ø Lengte 3 m | 22 Euro |
| 1 Batterij kabel 2m | 17 Euro |
| Totaal | 547 Euro |
[/su_table]
De levering
Ik zal precies uitleggen waarom ik deze onderdelen heb gekozen:
- Voor de zonnepanelen koos ik een leverancier die goed beoordeeld werd.
- 100 watt heb ik gekocht omdat ik het berekend had.
- Voor de laadregelaar verkoos ik een merkproduct boven een goedkoop product van eBay. Ik wilde de garantie hebben en een display om te zien hoeveel stroom ik produceerde. Ik wilde ook dat de laadregelaar een reserve had voor het aansluiten van een ander zonnepaneel.
- Ik heb de twee spoilersets gekocht omdat eenvoudige hoeken van aluminium voor mij gewoon te onveilig waren. Ik wil niet dat de panelen bij 100 km/u van mijn dak worden geveegd en mogelijk volgende bestuurders verwonden.
- Ik heb met opzet aansluitkabels gekocht met een diameter van 6mm. Als de kabels te dun zijn, zal er meer vermogen verloren gaan in de vorm van warmte. Aan de ene kant wil ik de verliezen vermijden en aan de andere kant een mogelijke kabelbrand. (Meer in het artikel over kabeldoorsnede in de camper)
Montage van het zonnesysteem op het motorhome
Voor de montage moet je een weekend uittrekken. Ik had er twee dagen voor nodig. Ik werkte van 12 uur ’s middags tot ongeveer 7 uur ’s avonds. Eerst bouwde ik de spoilers op de panelen, daarna monteerde ik de zonnepanelen op het dak en daarna sloot ik alles aan. Ik leg het hier in detail uit:
1. Het dak voorreinigen
Eerst heb ik een zonnepaneel en twee spoilers afzonderlijk naar het dak gedragen en geprobeerd hoe ze het beste lagen. Het is belangrijk dat er geen schaduw van de dakconstructie op valt. Daarna tekende ik de contouren met een potlood, zodat ik weet waar ik moet schoonmaken en schuren.
De eerste reinigingsstap is gewoon het verwijderen van het grove vuil. Dus ik deed het gewoon met een sopje en een spons en veegde het dak daarna droog met een doek.
2. Bereid zonnespoiler voor
In de volgende stap bereidde ik de spoilers voor. Deze zijn al voorgeboord aan één kant. Ik moest eerst de gaten boren. Hiervoor heb ik een 3,5 boor gebruikt.
Daarna heb ik de eerste spoiler op een lade gelegd en de zonnemodule geplaatst. Want nu moest ik de gaten boren in het frame van de module. Om de schroeven er goed in te krijgen, is voorboren belangrijk. Ik heb dezelfde boor gebruikt om even door de spoiler naar het frame te boren om een markering te krijgen. Daarna heb ik de spoiler weer verwijderd en door het frame geboord.
Daarna heb ik de spoiler met de bijgeleverde schroeven aan de zonnepanelen vastgeschroefd. De afstandhouders moeten in de spoiler.
Daarna ging het op het dak. In het gemarkeerde gebied voor de spoilers heb ik het oppervlak opgeruwd met het bijgeleverde schuurvlies. Dit is niet om de verf volledig te verwijderen, maar om het oppervlak op te ruwen zodat de lijm beter hecht. Best aardig werk bij 30 graden en zonneschijn op het dak…
Na het opruwen, maskeerde ik de randen gelijk met afplaktape. Dit maakt het gemakkelijker om de overtollige lijm na het lijmen te verwijderen.
3. Het vastlijmen van de zonnepanelen op het dak van de camper
Vervolgens heb ik de kleefvlakken met terpentine vooraf gereinigd en ze vervolgens met de bijgeleverde activator/reiniger behandeld. Hiervoor gebruikte ik een zachte en niet pluizende doek. Daarna moet het hele ding minstens 10 minuten afgaan. Na deze tijd wordt de primer ook aangebracht met een zachte, pluisvrije doek. Breng gewoon een dun laagje aan op de lijmplek. Tegelijkertijd heb ik de activator en de primer op de zonnespoiler aangebracht. De primer moet ten minste 30 minuten blijven zitten.
Na de wachttijd heb ik de eerste module gelijmd. Daartoe heb ik het op het dak omgedraaid en de lijm, Sikaflex 252, in rillen aangebracht.
Draai vervolgens de module om en plak deze voorzichtig en nauwkeurig op de met masking tape gemarkeerde plaats.
Na het lijmen moet u het zonnepaneel licht aandrukken. De lijm moet tussen 2 en 3 mm dik zijn tussen het dak en de spoiler. Zodra u de eerste module hebt gelijmd, gaat u verder met de tweede module.
4. Het vastlijmen van een kabelgoot
Zoals hierboven vermeld, zijn beide modules parallel geschakeld. Hierdoor wordt de stroom opgeteld en blijft de spanning op 12 V. In de kelder had ik nog een kabelgootje van 5 cm breed. Daarin heb ik de C4 Y-adapter gemonteerd en beide modules aangesloten.
5. Monteer de dakdoorvoer op het motorhome
Op de een of andere manier moeten de kabels van de zonnepanelen op het dak in de camper naar de accu’s. Hiervoor heb ik vervolgens de dakdoorvoer gemonteerd. Ik koos de plaats ervoor in de buurt van de panelen en de vroegere satellietantenne. Zo komen de kabels uit in onze grote kast en kan ik super bedraden.
Eerst heb ik de doorvoer gelegd, gemarkeerd en het gebied opgeruwd. Vervolgens heb ik een gat in het dak geboord met een 23 mm boor.
Daarna heb ik een klein stukje lege pijp in het gat gelijmd met Dekasil. De pijp staat er iets boven. Als er echter op de een of andere manier een beetje water in de dakdoorgang dringt, dan loopt dit niet zo direct naar binnen.
Daarna heb ik de rand gemaskeerd met afplaktape, het oppervlak en de dakdoorvoer schoongemaakt en in de grondverf gezet (zoals hierboven al beschreven voor het zonnepaneel).
Nu trok ik de kabels erdoor en duwde ze op de juiste lengte. Na de nodige wachttijd heb ik de Sikaflex aangebracht en de bus gelijmd.
Vervolgens heb ik de twee doorgangen van de dakdoorvoer van buitenaf afgedicht met Dekasil-kit, omdat de twee kabels dunner waren dan de rubberen afdichtingen. Ik heb geen Sikaflex lijm genomen, want ik moet misschien weer aan de kabel komen.
6. De montage en aansluiting van alle onderdelen van het zonnesysteem
Voordat ik in de volgende stap alles bedraadde, bedekte ik de zonnepanelen met karton. Zodra er licht op valt, produceren ze elektriciteit. Aangezien ik geen vegen wilde krijgen en ook niets wilde laten knetteren, is het afdekken ervan uit veiligheidsoogpunt heel zinvol!
Nu moeten we een plaats vinden voor de zonnecontroller. Ik heb er een bijgekocht met display om altijd te kunnen zien hoeveel stroom we produceren. Gimmick, maar voor ons leuk en misschien een beetje belangrijk 😉
De zonneregelaar moest dus buiten de kast en zo dicht mogelijk bij de accu worden gemonteerd (omdat de kabel tussen laadregelaar en accu zo kort mogelijk moet zijn). Ik vond een plaatsje bij de stoel en monteerde de regelaar met vier schroeven.
Er moet ook een zekering zijn tussen de accu en de laadregelaar. Als hier iets misgaat, brand je niet de hele camper af. Ik heb een gewone auto zekering genomen (je kunt hem niet zo goed zien op de foto), die ik ook kan aansluiten op mijn dikke accukabels. Dit kost 3 euro op eBay.
Nadat ik de zekering had gemonteerd, heb ik de regelaar op de accu aangesloten. Om dit te doen, heb ik eerst beide kabels aangesloten op de regelaar en vervolgens de rode op de pluspool van de accu en vervolgens de zwarte op de minpool. Deze volgorde is belangrijk, omdat min in auto’s en campers meestal ook op het frame zit en u kortsluiting bij het aansluiten voorkomt.
Vervolgens verbond ik de positieve lijn van de zonnepanelen met de regelaar en vervolgens de negatieve lijn. Om het er mooier uit te laten zien, heb ik de kabels in kabelgoten gestopt die ik daar nog had liggen.
Zodra ik de kartonnen platen van de zonnepanelen haalde, werd er onmiddellijk elektriciteit geproduceerd en werden de batterijen opgeladen. Een geweldig gevoel. En zo ziet het dak van onze camper er nu uit:
Voor de volledige assemblage had ik ongeveer 14 uur nodig. Met deze tekst kunt u ook uw eigen zonnestelsel helemaal zelf in elkaar zetten. Als je vragen hebt, voel je vrij om ze me hier in een reactie te stellen.
Foto’s: (c) Sebastian / camperstyle.de
