Serieschakeling van zonnepanelen

Handleiding
12 Volt in huis
Inhoud
Waarom 12 Volt?
Installatie
Ledverlichting
Zonnepanelen
Regelaars
Accu's
Opladers
Televisie's
Computers
Nawoord
Waarom 12 Volt ?
Waarom zou men de elektrische installatie in huis op 12 Volt laten
werken en niet op bijvoorbeeld 11 of 6 Volt ?
Voor 1965 hadden auto's een accu van 6 Volt onder de motorkap en
werkten ook alle lampen op 6 Volt. Later koos men voor 12 Volt.
De reden was dat een cel in de oude loodaccu precies 2 volt
oplevert en met 6 cellen van 2 volt maakt dat 12 volt. Dit is de
reden waarom men toen niet voor bijvoorbeeld 11 volt heeft
gekozen maar voor een veelvoud van 2 volt. De reden waarom men
later voor 12 volt heeft gekozen in plaats van 6 volt is omdat dan bij hetzelfde vermogen de halve
stroomsterkte nodig heeft en dus ook minder energieverliezen zodat men dunnere kabels kon
gebruiken wat weer goedkoper was. Uiteindelijk was geld er dus de oorzaak van om voor 12 volt
te kiezen in plaats van 6 volt. Momenteel heeft men echter 230 Volt wisselspanning in huis. Om
een accuspanning van 12 Volt gelijkspanning om te zetten in een 230 Volt wisselspanning is een
omvormer nodig die ook weer vermogen verbruikt. Wanneer men echter voor 12 Volt zou kiezen
heeft men dus minder vermogen nodig en dus ook minder zonnepanelen nodig om licht, televisie,
computer en andere electronische apparatuur te kunnen laten werken en is het dus weer
goedkoper om alles op 12 Volt te laten werken in plaats van op 230 Volt.
Omdat veel boten en caravans dus ook een accu van 12 volt aan
boord hebben is men ook televisie's, dvd-spelers, interactieve tv
ontvangers, koelkasten enz. gaan ontwikkelen die op 12 volt
kunnen werken. Zo is het gekomen dat veel televisie's, dvdspelers, interactieve tv ontvangerslaptops enz. een 12 volt DC
adapter hebben zodat ze zowel op 12 volt DC als op 230 Volt
aangesloten kunnen worden. Maar waarom zou men nog 230
Volt in huis hebben als al deze elektronische apparaten een 12
volt DC plug aansluiting hebben ?
De reden is dat huizen niet meer worden
gebouwd door de mensen zelf. Vroeger toen
men nog zelf een eigen huis bouwde, zo'n 100
jaar geleden overigens nog van eikenhout, leem
en riet, kon men het huis aan de eigen wensen
worden aangepast. Wanneer men nu een eigen
huis zou bouwen zou men er bijvoorbeeld voor
kunnen kiezen dat er een dakhelft op het zuiden
gericht zou worden, zodat zonnepanelen rond
het middaguur hun maximale opbrengt kunnen
halen, en ook gelijk stopcontacten in huis op 12 volt DC in te bouwen zodat men deze apparatuur
direct op het 12 DC Volt net kan pluggen.
Verlichting en electronische apparatuur zoals
televisie's, dvd-spelers en beeldschermen van
computers werken momenteel meestal al op 12
volt. Voorheen werkten ze alleen intern op 12
volt en hadden ze nog een 230 Volt
wisselspanning aansluiting en moest men intern
de voeding overbruggen om elektronische
apparatuur om te bouwen naar 12 Volt. Maar momenteel hebben televisie's, beeldschermen, dvdspelers, batterijopladers, interactieve tv ontvangers enz. ook een 12 volt aansluiting en is soms al
via dc-plug aan een externe voeding gekoppeld zodat men deze apparatuur met een dc-plug direct
op een 12 volt stopcontact kan aansluiten.
Zo'n 20 jaar geleden toen er nog geen 12
volt ledlampen bestonden werden 12
volt autolampen gebruikt om toch
verlichting in huis te hebben waar men
geen elektriciteitsnet had zoals nu nog
steeds het geval is in bergdorpen van de
Alpenlanden en in het buitengebied van
Oost-Europa. Autolampen hebben toch
al gauw een wattage van 5, 10, 21 of 55 Watt en met de ledlampen van 3 en 4,5 Watt is dit
vermogen een stuk minder geworden zodat verlichting een stuk langer kan branden. Ook is het
vermogen van zonnepanelen toegenomen en zijn panelen geschikt voor 12 volt systemen
momenteel tot vermogens van 150 Watt te verkrijgen.
Nu led-televisie's en dvd spelers ook op 12 volt
te verkrijgen zijn en het vermogen van een ledtelevisie is verminderd tot 15 of 22 Watt kan
men ook zonder problemen uren televisie
kijken zonder dat de accu binnen een paar uur
leeg raakt. De led-televisie's hebben momenteel
tevens een VGA-aansluiting zodat ze ook als
beeldscherm voor de computer te gebruiken
zijn. De 12 Volt ledlampen kan men in
bestaande fittingen steken wanneer men
verloopfittingen naar MR16, 12 volt dus, gebruikt. Men kan met de bestaande schakelaars
schakelen zodat men de bestaande elektrische bedrading intact kan laten, alleen moet men de
bestaande stopcontacten vervangen door 12 volt-stopcontacten zodat men 12 Volt apparatuur met
12 volt dc-pluggen kan aansluiten.
Deze 12 volt stopcontacten kan men in de bestaande inbouwdozen in de muur inbouwen.
Accu's van boormachines en batterijen zijn ook met een 12 Volt accu op te laden.
Mobiele telefoons zijn ook met de bijgeleverde autoadapter ook al gewoon op 12 Volt op te laden. Voor
het gebruik van verlichting, televisie, dvd-speler,
computer heeft men tegenwoordig aan één
zonnepaneel al voldoende, alleen in de winterse
donkere maanden en er weinig tot geen zon is, is
zonnenergie alleen niet voldoende of men moet met
meerdere zonnepanelen gaan gebruiken of een
windmolentje erbij om de donkere korte dagen zonder
zonneschijn zien te overbruggen.
Niet
alleen autoradio's maar ook stereotorens met
radio, cd-speler en cassettedeck zijn op 12 volt
te krijgen. Deze zijn inmiddels ook volop 2e
hands te krijgen. Deze Aiwa heeft naast een
netspanningsnoer ook een 12 volt aansluiting
voor een 12 Volt DC plug. Het maakt voor het
geluid niets uit of deze nu op 230 Volt of op 12
Volt werkt, de 230 Volt wordt anders ook
omgezet naar 12 Volt DC aangezien electronica
nu eenmaal op gelijkspanning werkt.
De Makita DC18SE Autoacculader voor 9,6-18 Volt Lition/Ni-MH accu's heeft een laadstroom
van 2,6 A en is geschikt voor een voedingspanning van 12 tot 24 volt. Met deze accuoplader van
Makita kan men dus de accu's van 9,6 tot 18 Volt van Makita opladen.
De GP-ReCyKo is een universele batterijenlader met
een 12 volt adapter. Doordat deze batterijoplader een
adapter heeft met een losse 12 volt DC-plug kan deze
zo met een los snoertje op het 12 volt stopcontact
aangesloten worden. Deze batterijoplader wordt
verkocht bij de bouwmarkten.
De pinautomaten van CCV hebben ook een 12 volt
adapter. U kunt dus ook in uw winkel in de middle of
nowhere gewoon pinnen.
Installatie
Om 12 volt in huis te gebruiken heeft u naast een
zonnepaneel, regelaar en de accu ook een zekeringenkast
nodig. Aangezien bij het gebruik van accu's de
stroomsterkte erg groot kan worden is het belangrijk de
installatie goed te zekeren in verband met brandgevaar.
Mijn voorkeur is dan ook om de standaard elektrabuizen,
inbouwdozen, bedrading, lasklemmen en schakelaars te
gebruiken zoals die ook voor het 230 Volt net gebruikt
worden en geen rood/zwart tweelingsnoertjes met
telefoonkrammetjes op de plinten te gaan timmeren. Maar
in plaats van een meterkast met groepenkast hoeft u alleen
een regelaar, accu met zekeringenkast die geschikt is voor autozekeringen op te hangen. Er zijn
momenteel nog geen voorschriften over hoe men 12 volt in huis moet installeren al is het logisch
om de gangbare voorschriften voor 230 volt installaties in huis en 12 volt bedrading zoals die in
auto's gebruikt wordt over te nemen.
Wanneer men voor 12 Volt in huis kiest bespaard men op de meterkast, groepenkast,
aardlekschakelaar, het slaan van de aardpen en het vastrechttarief, waarvoor men dan een paar
zonnepanelen, regelaars en accu's kan aanschaffen. Wanneer men in een nieuw te bouwen huis
direct voor 12 Volt zou kiezen is het om het even en zijn er dus verder geen hogere
investeringskosten dan wanneer men voor 230 Volt van het elektriciteitsbedrijf zou kiezen.
Voorschriften
Hierbij zal ik enkele belangrijke voorschriften
opsommen zoals die voor de aanleg van
elektriciteit in huis en in de auto gelden:
- Er mogen niet meerdere groepen in één buis
gelegd worden.
- Alle groepen moeten gezekerd zijn, de zekering moet zo licht mogelijk zijn en bij kortsluiting
zeker doorbranden.
- De draden mogen bij maximale belasting op een warme zomerdag met veel zonlicht niet warm
of heet worden. Dit geldt ook voor de kabel van zonnepaneel naar de regelaar en van de regelaar
naar de accu.
- Houd rekening met spanningsverliezen bij lange afstanden dat de zekering ook doorbrandt bij
sluiting aan het einde van een hele lange kabel.
- Draden mogen niet zonder buis door de muur heen of door ijzer heen, gebruik een
doorvoerrubber als het door ijzer heen moet.
- Het gebruik van kroonsteentjes is zowel in huis als in de auto vanwege het ontbreken van een
trekontlasting niet toegestaan behalve voor het ophangen van lampen.
- Draden mogen niet te strak gelegd worden maar altijd wat speling hebben als er aan getrokken
wordt.
- Leg draden in de inbouwdozen in een lus als deze in de lasdoos niet onderbroken worden zodat
deze later eventueel doorgeknipt kunnen worden wanneer deze ook in deze lasdoos vertakt
moeten worden.
- Buizen op de muur moeten altijd met zadeltjes vastgezet worden zodat deze niet kunnen gaan
hangen. Voor pvc buizen geldt een maximale afstand van 50 cm als deze vertikaal lopen,
horizontaal om de 40 cm. bij
- Leg buizen in de muur altijd loodrecht en vertikaal boven en onder een stopcontact of
schakelaar en niet in allerlei bochten door de muur. Als men later een schilderijtje wil ophangen
weet men zo waar men niet in de muur moet boren, dus niet boven of onder een stopcontact of
schakelaar.
- Bij gebruik van kabelschoenen moet men altijd kabelschoenen met trekontlasting gebruikt
worden. Veel kabelschoenen die te koop zijn in bouwmarkten hebben geen trekontlasting.
- Gebruik voor het aanknijpen van kabelschoenen altijd de kabelschoentang, dus niet de
waterpomptang. Er zijn kabelschoentangen voor geïsoleerde en ongeïsoleerde kabelschoenen.
- De isolatie van de draad moet in de trekontlasting van de kabelschoen aanwezig zijn, dus mag
niet te ver gestript worden.
- De draden moeten een stukje uit de kabelschoen steken zodat zichtbaar is dat ze niet te kort
gestript zijn.
- Draai schroeven in kroonsteentjes, stopcontacten, schakelaars en groepenkasten altijd stevig aan
zodat ze niet los kunnen gaan zitten en gaan vonken waardoor ze warm kunnen worden.
- Sinds de elektriciteit is uitgevonden is naast blikseminslag en open vuur ook elektriciteit een
belangrijke oorzaak geworden van brand door bijvoorbeeld knagende muizen. Leg snoeren dan
ook niet los tussen de vloeren en plafonds maar altijd in een buis.
Zekeringen
Er moeten zekeringen geplaatst worden op 2 punten:
- tussen de regelaar en accu
- na de regelaar, dus voor de verlichting en andere verbruikers
De zekering tussen regelaar en accu moet zwaar genoeg zijn dat wanneer op een zomerse dag het
zonnepaneel de maximale stroomsterkte kan bereiken deze niet kan doorbranden. Kies dus ook
altijd een regelaar met een stroomsterkte die groter is dan de maximale stroomsterkte die het
zonnepaneel kan bereiken.
De zekering na de regelaar is afhankelijk van het vermogen dat men uit de accu wil trekken.
Deze zekering dient ervoor om de regelaar te beschermen dat bij kortsluiting of te hoge belasting
geen te hoge stroom kan gaan lopen en de regelaar stuk kan gaan.
Tussen het zonnepaneel en de regelaar hoeft dus geen zekering geplaatst te worden. Bij een
kortsluiting in de aansluiting met het zonnepaneel zal weliswaar de maximale opgewekte
stroomsterkte door het zonnepaneel gaan lopen maar zal de spanning vanwege de kortsluiting
over de regelaar 0 Volt zijn en er geen stroom meer door de regelaar gaan lopen en dus ook niet
stuk kunnen gaan.
Spanningsverliezen
Bij het gebruik van 12 Volt in huis met gebruik van bestaande installatiedraden van 2,5 mm2
wordt het wel belangrijk om te letten op de stroomsterkte die kan gaan lopen, want hoe hoger de
stroomsterkte hoe hoger de spanningsval zal worden. Het is dus belangrijk meerdere groepen te
maken zodat de stroomsterkte per groep beperkt blijft. Aangezien men bij gebruik van
zonnepanelen zuinig moet omgaan met elektriciteit is het niet alleen belangrijk om op
energiezuinige verlichting en apparatuur over te stappen zoals 12 Volt led-verlichting en 12 Volt
led-televisie's maar is dit ook belangrijk om de stroomsterkte beperkt te houden. Nu maakt het
voor de led-verlichting niet zoveel uit dat de spanning wat lager is geworden, de led-verlichting
zal iets zwakker branden, maar wanneer bij een led-televisie de spanning te laag wordt valt het
beeld weg, terwijl het geluid het nog wel blijft doen. Gebruik voor DC-snoeren die men op de
led-televisie aansluit altijd kabels met aders van minimaal 0,75 mm2. Bij dunnere snoeren kan
het spanningsverlies te groot worden waardoor de led-televisie het niet meer doet.
DC-inbouw contacten
Voor 12 Volt systemen worden over het algemeen geen
sigarettenaansteker stopcontacten gebruikt zoals die in de
auto aanwezig zijn maar de 12 Volt DC chasis
inbouwcontacten van 5,5 mm x 2,5 mm zoals die ook veel
gebruikt worden op de boot. Mijn advies is dan ook om het
chasis contact van 5,5 mm x 2,5 mm als standaard aan te
nemen voor 12 Volt systemen.
Polariteit adapters
De standaard voor de polariteit is dat de pluspool op de binnenkant en de min-pool aan de
buitenkant van het chassis-deel is.
Het is dan ook de bedoeling dat men de plus
pool aan de binnenkant van de voedingsplug
soldeert en de min aan de buitenkant van de
voedingsplug. De wereld is momenteel
verdeeld wat betreft de afmetingen van de dc-pluggen en de polariteit die aan de adapters zitten.
Er zal dus een standaard moeten komen willen apparaten met een DC-plug in 12 Volt
stopcontacten passen en ook nog eens de goede polariteit hebben. Momenteel worden televisie's,
beeldschermen, dvd-spelers, printers, stereotorens e.d. allemaal met de plus-pool op de
binnenkant geleverd en de min-pool op het chassis vandaar dat mij het handigst lijkt om ook bij
de stopcontacten de binnenkant met de plus te verbinden en de buitenkant met de min. Sommige
apparaten zoals veel audioapparatuur hebben vaak een adapter met een omgekeerde polariteit,
dus de plus-pool op de buitenkant en de min-pool op de pen. In dit geval kunt u beter het
betreffende apparaat openmaken en de 2 draden naar de chassisdeel omwisselen en opnieuw vast
solderen zodat ook deze apparaten op een 12 Volt stopcontact kunnen worden aangesloten.
Stopcontacten
Inbouwstopcontacten voor 12 Volt systemen zijn
te verkrijgen in 2 verschillende uitvoeringen. Zo
zijn er stopcontacten die geschikt zijn voor
sigaretten-aanstekerpluggen zoals die ook in auto's
gebruikelijk zijn en stopcontacten die geschikt zijn
voor 12 Volt DC-pluggen zoals die meegeleverd
worden bij uw televisie en dvd-speler op 12 Volt.
Apparaten met een autostekker bedoeld voor in de
auto kan men in deze
sigarettenaanstekerstopcontacten zoals die ook in
auto's ingebouwd zijn gebruiken. Alles wat dus in
de auto of in de camper gebruikt kan men met
deze inbouwstopcontacten dan ook in huis
gebruiken. Deze stopcontacten zijn net als in de auto wel wat gammel, als u de stekker iets
beweegt kan het zijn dat er geen contact meer is vandaar dat er er ook de stopcontacten met DCpluggen zijn, maar voor als men een luchtbed in huis wil oppompen in plaats van bij de auto met
een 12 Volt luchtpompje dan is dat ook in huis mogelijk.
Moderne apparaten hebben echter een dc-plug zoals
led-televisie's, dvd-spelers, interactieve tv
ontvangers, laptops, led-beeldschermen, deskjet
printers, batterijopladers, opladers van
accuboormachine enz. zodat men ook deze
apparaten rechtstreeks op het 12 Volt stopcontact
kan aansluiten en men niet langer de bijgeleverde
adapter hoeft te gebruiken.
Inbouwen van 12 Volt stopcontacten
Wanneer men de bestaande 230 Volt stopcontacten
in huis wil vervangen dan kan men deze gewoon vervangen door 12 Volt stopcontacten, ze
passen in bestaande moderne inbouwdozen. Bij gebruik van sigarettenaanstekerstopcontacten
moeten de inbouwdozen wel extra diep zijn, namelijk 5 cm in plaats van 4 cm zodat de
sigarettenaanstekerstopcontacten in de inbouwdoos passen. Men hoeft de 2,5 mm2 bedrading van
de huidige installatie niet te vervangen. In de woonkamer en de slaapkamers zijn de
stopcontacten meestal niet geaard en heeft men 2 draden naar de inbouwdozen lopen die men kan
gebruiken. Het is bij het gebruik van 12 volt stopcontacten wel van belang dat de massa aan het
chassis van het DC-contact wordt gelegd en de +12 Volt aan de middelste pool van het
sigarettenaanstekerstopcontact of van het DC-contact. De meterkast kunt u laten weghalen en de
groepen kunt u via de regelaar op de accu aansluiten. De regelaar moet echter wel beveiligd
worden met een zekering, er moet zowel een zekering gelegd worden in de plus-draad tussen de
accu en de regelaar en in de plus-draad van de regelaar naar de groep met verlichting in huis. Er
hoeft dus geen zekering tussen zonnepaneel en de regelaar gelegd te worden al kan dit verder
geen kwaad. Zekeringenkastjes met 12 Volt zekeringen zijn te koop in de winkel. Men kan
trouwens ook de zekeringen uit de auto gebruiken of uit uw reserveset lampen halen of
automatische zekeringen gebruiken.
12 Volt ledverlichting
Nu ledverlichting op 12 Volt ook te krijgen is in 3 Watt (180
lumen) en 4,5 Watt (400 lumen) is verlichting op 12 Volt pas echt
interessant geworden. Doordat zulke lage wattages mogelijk zijn
wordt de accu zo laag belast dat ook in bewolkte
weersomstandigheden met één zonnepaneel de accu opgeladen kan
worden om toch de hele avond verlichting in huis te hebben. Zo zijn
2 ledlampen van 3 Watt in de keuken vaak voldoende en in de wc
één ledlamp van 3 Watt voldoende. Om grotere ruimtes te
verlichten zou men dan het beste ledlampen van 4,5 Watt kunnen gebruiken, zodat men minder
lampen nodig heeft.
Als sfeerverlichting op donkere plaatsen onder kasten kan men
ledstrips plakken. Vrijwel alle ledstrips werken op een spanning
van 12 volt en kan men samen met de overige verlichting met de
bestaande schakelaar aanzetten. Men kan ledstrips in stukjes
knippen en aan het restant nieuwe draadjes solderen zodat alle
stukjes ledstrips gebruikt kunnen worden.
Spotjes aan het plafond kan men eenvoudig ombouwen van
230 Volt wisselspanning naar 12 volt wanneer er al een 12
Volt halogeenlamp van 20 Watt met G4 aansluiting
ingebouwd is. Men kan de transformator overbruggen en de
12 volt halogeenlamp door
een 12 volt / 3 Watt ledlamp met G4 aansluiting vervangen
en rechtstreeks op het 12 volt net aansluiten.
Bureaulampen kan men eenvoudig ombouwen van 230 Volt
wisselspanning naar 12 volt wanneer er al een 12 Volt
halogeenlamp van 20 Watt met G4 aansluiting ingebouwd is.
Men kan de transformator overbruggen en de 12 volt
halogeenlamp door een 12 volt / 1,5 Watt ledlamp met G4
aansluiting vervangen en de stekker vervangen door een
sigarettenaanstekerstekker of door een DC-plug.
Zonnepanelen
Zonnepanelen zijn er in allerlei verschillende uitvoeringen. De zonnepanelen die door
installateurs op de daken van huizen worden geïnstalleerd zijn doorgaans niet geschikt voor 12
Volt systemen. Zonnepanelen zoals die door installateurs op het dak gelegd worden noemt men
on-grid systemen. Wanneer men zonnepanelen wil gebruiken zoals die nu op de camper en de
boot worden gebruikt heten off-grid systemen.
Off-grid en on-grid
Er zijn 2 soorten systemen:
• Off-grid systemen zoals de 12 en 24 Volt systemen
• On-grid systemen voor omvorming naar 230 Volt
wisselspanning
Het belangrijkste verschil zit hem in het aantal cellen dat een
zonnepaneel heeft. Zonnepanelen voor off-grid en on-grid zijn
aan het volgende te herkennen:
• Off-grid 12 volt systemen: 36 cellen
• Off-grid 24 volt systemen: 72 cellen
• On-grid panelen voor 230 volt: 60 cellen
Zo hebben zonnepanelen voor 12 volt systemen:
• 36 cellen
• max. vermogensspanning: 18 Volt
• een nullastspanning: rond de 22,5 Volt
• zijn verkrijgbaar tot vermogens tot rond de 150 Watt
Zo hebben zonnepanelen voor 24 volt systemen:
• 72 cellen
• max. vermogensspanning: 36 Volt
• een nullastspanning: tot 45 Volt
• zijn verkrijgbaar tot vermogens tot rond de 300 Watt
Zo hebben zonnepanelen voor op het dak voor omvorming naar 230 Volt wisselspanning:
• 60 cellen
• max. vermogensspanning: rond de 30 Volt
• een nullastspanning: rond de 37 Volt
• zijn verkrijgbaar tot vermogens tot rond de 250 Watt
Dit zijn alvast wat belangrijkste weetjes die u moet weten voor u zonnepanelen gaat aanschaffen.
De reden waarom zonnepanelen voor 12 volt systemen tot vermogens gaan van rond de 150 Watt
is dat de stroomsterkte bij 150 Watt panelen al rond de 8 A ligt. Hoe hoger de stroomsterkte
wordt hoe dikker de kabels moeten worden zodat ze niet te warm worden. Wanneer op een
warme zomerdag de zon volop schijnt kan de stroomsterkte anders zo hoog oplopen dat de
isolatie van de kabels gaat smelten wat tot brandgevaar kan leiden.
Polychristal, monochristal en Full black
Zonnepanelen worden aangeboden in de kleuren polychristal, monochristal en Full black. Het
enigste verschil zit hem in de kleur, er is dus nauwelijks verschil in energieopbrengst bij dezelfde
oppervlakte. Polychristal zonnepanelen die blauw van kleur zijn als de zon er op schijnt zijn het
goedkoopst, monochristal meestal iets duurder en de Full black panelen het duurst.
Serieschakeling van zonnepanelen
Zonnepanelen voor 12 en 24 Volt systemen worden doorgaans
per stuk gebruikt. Zo'n paneel wordt met een PWM-regelaar op
een accu aangesloten. Panelen die op het dak worden gelegd
worden allemaal in serie geschakeld zodat men de spanning van
elk paneel bij elkaar opgeteld kan worden. Wanneer de spanning
van één paneel rond de 30 Volt met een open klemspanning (=
nullastspanning) van 37 Volt zal men wanneer men 10 panelen
aan elkaar koppelt een spanning krijgen van 370 Volt. De
maximale systeem spanning van deze panelen bedraagt meestal
1000 Volt. Vervolgens wordt deze spanning met een omvormer
omgezet van een gelijkspanning naar een wisselspanning van 230
Volt.
Men kan zonnepanelen van 12 en 24 Volt ook in serie schakelen.
Men kan deze zonnepanelen dan niet meer met een PWMregelaar op de accu aansluiten maar moet men een MPPTregelaar gebruiken zoals de MPPT 100/50. De 100 staat voor een
maximale systeemspanning van 100 Volt en de 50 voor de maximale laadstroom van 50 A. Men
kan dus nu ook 250 Watt panelen zoals die door installateurs op het dak gelegd worden met een
spanning van rond de 30 Volt gebruiken om in serie te schakelen. Men moet dan echter rekenen
met de open klemspanning van 37 Volt en niet met de nominale spanning van 30 Volt. Men kan
nu maximaal 2 panelen in serie schakelen zodat een spanning ontstaat van rond de 2 x de
klemspanning van 37 Volt = 74 Volt. De totale systeemspanning is dan dus 74 Volt en deze moet
onder de 100 Volt blijven die de MPPT 100/50 aan kan.
Voor een MPPT-regelaar geldt: ingaande vermogen =
uitgaande vermogen.
Wanneer de accu leeg is bijv. 11,5 Volt zal de MPPT
regelaar de laadspanning verlagen en dit vermogen in stroom
zodat bij lege accu met een hogere laadstroom geladen kan
worden. Doordat deze panelen van 250 Watt dus 2 x 250 =
500 Watt opleveren zal de MPPT regelaar bij een lege accu
theoretisch een laadstroom van 500 Watt / 11,5 Volt = 43,5
Ampere opleveren. Het moet dus duidelijk zijn dat men in dit
geval voor de MPPT 100/50 regelaar zal moeten kiezen om
onder de maximale stroomsterkte van 50 A te blijven die
deze MPPT 100/50 regelaar aan kan.
Zonnepanelen leveren al stroom zodra het licht is en behalen
hun maximale vermogen als de zon schijnt. Op een zwaar
bewolkte winterdag levert één zonnepaneel toch nog genoeg stroom dat men die avond nog 6 uur
lang 2 ledlampen van 12 Volt / 3 Watt kan laten branden. Dit kan alleen wanneer men een 12 volt
systeem gebruikt zodat men geen energieverliezen heeft. In de wintermaanden bij langdurige
bewolking is in de praktijk dan ook een tweede stroombron zoals een windmolen nodig om de
accu’s toch vol te krijgen, zodat men naast de verlichting ook nog de televisie of computer kan
gebruiken.
Wat levert een zonnepaneel op?
Hoeveel Wh dragen zonnepanelen bij om de accu’s weer op te laden? Dit is uiteraard afhankelijk
van het weer, maar de volgende indicatie kunnen we geven bij een 80 watt piek zonnepaneel:
bij zonnig weer levert ongeveer
60 Wh per uur
bij licht bewolkt met zon ongeveer
40 Wh per uur
bij zwaar bewolkt en regen ongeveer 10 Wh per uur
Verbruik apparaten 12 volt:
per uur gemiddeld per dag 12 volt accu.
1 Led lamp 3 watt 3 uur per dag
9 watt 27 Wh
Uw laptop opladen
50 watt 100 Wh
Uw telefoon opladen
10 watt 20 Wh
De 60 liter koelkast op accu
35 watt 350 Wh
De 60 liter vriezer op accu
45 watt 450 Wh
LED TV + Digitenne of satelliet ontvanger 40 watt 120 Wh
Drinkwaterpompje
100 watt 25 Wh
Elektrisch toilet
150 watt 25 Wh
Membraanpompje vuil water
100 watt 10 Wh
Het laadvermogen neemt af zodra de accu’s weer ongeveer 3/4 vol zijn dus het is niet eenvoudig
een exacte berekening te maken. Koop echter niet te veel vermogen aan zonnepanelen. Teveel
vermogen kan het zonnepaneel dan niet kwijt.
Vuistregel accu capaciteit
• 12V 105 A: 50 tot 80 watt zonnepaneel
• 12V 210 A: 80 tot 160 watt zonnepaneel
• 12V 420 A: 135 tot 250 watt zonnepaneel
Schaduwwerking zonnepanelen
Zonnepanelen zijn opgebouwd uit cellen. Een
cel levert 0,5 Volt en al deze cellen staan in
serie geschakeld. Een paneel van 250 Watt met
een spanning van zo’n 30 Volt voor op het dak
heeft 60 cellen, 60 x 0,5 Volt is dus die 30 Volt.
In de zomer kan bij zonneschijn de zonnecellen
de maximale stroom van 8 A halen. Wanneer
een cel in zijn geheel is afgedekt zal de stroom
van het gehele paneel naar bijna 0 A kelderen,
aangezien alle cellen in serie geschakeld zijn.
Wanneer men meerdere panelen aan elkaar
koppelt zal dus de stroom van alle panelen naar bijna 0 A kelderen als er 1 cel van een
zonnepaneel in de schaduw ligt bijvoorbeeld doordat deze achter een schoorsteen of achter een
boomtak ligt. Dat ene zonnepaneel dat achter die schoorsteen is gelegd had men in dit geval er
dan ook beter niet bij kunnen plaatsen. Ook wanneer er over een cel vogelpoep ligt en deze
vogelpoep bedekt een halve cel dan zal het totale vermogen van alle panelen tezamen halveren.
Moderne duurdere zonnepanelen zoals van het merk Victron hebben daarom hoogwaardige
omloopdiodes om het vermogensverlies dat veroorzaakt wordt door schaduw te minimaliseren.
Toch kan men het ontstaan van schaduw het beste voorkomen door deze als het even kan op een
plaats te leggen waar geen bomen in de buurt zijn die het zonlicht belemmeren. Zolang de zon in
het oosten opkomt kan men zonnepanelen het beste plaatsen op het dakgedeelte dat op het zuiden
gericht is.
Goedkope chinese zonnepanelen zullen geen omloopdiodes hebben en deze moeten dus allemaal
geheel in de zon liggen willen ze net zo goed werken als de zonnepanelen die wel omloopdiodes
hebben.
On-grid systemen
Momenteel worden zonnepanelen die door installateurs op de daken worden gelegd gebruikt voor
het omvormen naar 230 Volt wisselspanning. De zonnepanelen op het dak worden dan als een
soort energiecentrale gebruikt voor de elektriciteitsmaatschappij voor als de zon schijnt zodat de
elektriciteitsmeter terugdraait en men dus geld bespaard. Wanneer het donker is of het bewolkt
weer is en men dus elektriciteit nodig heeft voor verlichting heeft zullen de zonnepanelen niet
genoeg stroom opwekken en heeft men juist weer elektriciteit nodig van de
elektriciteitsmaatschappij. Ook wanneer de stroom door een stroomstoring uitvalt leveren de
zonnepanelen ook als de zon schijnt geen stroom meer omdat de omvormer gevoed wordt door
de netspanning die dan dus juist uitgevallen is. Men blijft in dit geval dus afhankelijk van een
aansluiting op de elektriciteitsmaatschappij. Deze systemen noemt men dan ook on-grid
systemen.
Voordelen 230 Volt:
• Bestaande televisie, computer, lampen, koelkast kan men zo aansluiten
• Bestaande elektrische installatie kan intact gehouden worden
• Wanneer de zon schijnt en men geen verlichting nodig heeft loopt de elektriciteitsmeter terug
• Men kan door de hogere spanning hogere vermogens op de bedrading aansluiten dan bij
gebruik van 12 volt
Nadelen 230 Volt:
• Hogere energieverliezen in omvormer tijdens omzetten van gelijkspanning naar wisselspanning
• Energieverliezen in omvorming van wisselspanning naar gelijkspanning in elektronische
apparatuur
• Men heeft dus meer zonnepanelen nodig om dezelfde hoeveelheid verlichting en apparatuur van
elektriciteit te voorzien
• Stroom kan momenteel nog niet opgeslagen worden zoals dat met 12 en 24 Volt wel kan in
accu’s
• Men heeft bij bewolkt weer en ’s nachts niet voldoende stroom en dus stroom nodig van
elektriciteitsbedrijf
• Bij een stroomstoring heeft men ondanks dat de zon schijnt geen elektriciteit omdat omvormer
uitvalt doordat deze door de netspanning gevoed wordt
• Omvormer is een kostbaar apparaat en deze electronica heeft niet zo'n lange levensduur, dus
geen 20 jaar zoals het zonnepaneel
• Men blijft afhankelijk van een aansluiting op het elektriciteitsbedrijf met bijbehorende
vastrechtkosten
Deze handleiding is bedoeld voor off-grid systemen zoals de 12 en 24 volt systemen met regelaar
en accu en ik zal dan ook niet verder ingaan op de on-grid 230 Volt systemen zoals die door
installateurs op de daken gelegd worden.
Regelaars
Om verlichting te laten branden in huis heeft u in principe geen accu met regelaar nodig want die
kunt u dan ook rechtstreeks op een zonnepaneel aansluiten. Zodra het dag wordt gaat de
verlichting aan, gaat de zon schijnen dan gaat de verlichting wat feller branden, en wordt het
donker dan gaat de verlichting weer uit. Maar wanneer u ook 's avonds als het donker is
verlichting in huis wilt hebben dan heeft u een accu nodig en dus ook een regelaar om de accu te
beschermen.
Zonnecellaadregelaars
U kunt nooit een zonnepaneel direct op een
accu aansluiten! Er moet altijd een
spanningsregelaar tussen. Deze
spanningsregelaar zit in de laadregelaar en
regelt dat de accu op de juiste manier wordt
opgeladen. Zonnecellaadregelaars dienen er
voor om overladen van de accu te voorkomen
omdat anders de accu beschadigd. Deze
zonnecel lader wordt tussen een zonnecel 12V=
( ontlaadspanning 14..22V=) en een 12V= accu
geplaatst om het overladen te verhinderen. Led
indicatie voor accu "vol"(ca. 14.4V) en led voor "wordt geladen". Ook zijn er laadregelaars die 2
accu's kunnen opladen. Als er 2 accu's aangesloten zijn, dan worden ze gescheiden na elkaar
geladen. De accu die de laagste laadspanning geeft, krijgt meer laadstroom toegedeeld, d.m.v. led
indicatie.
Accubewakers
Accubewakers voorkomen een te grote
ontlading van de accu waardoor deze kan
beschadigen. Wanneer de spanning van de accu
onder een kritische spanning komt schakelt
deze de verbinding met de stroomverbruikers.
Deze accubewaker beschermt uw accu voor te
grote ontlading door middel van het
uitschakelen van zware apparaten zoals
koelboxen, radio en tv etc... Deze schakelt
automatisch weer aan, bij normale spanning.
Accusplitters
Met een accu splitter kunnen 2 accu's
gescheiden van elkaar worden geladen, door de
voedingsbron (zonnecellen, windmolen, lader
etc.). Voor laadstromen tot max. 10A (
kortstondig 20A). De laadstroom verdeeld zich
zo, dat een "lege" accu sterker geladen wordt
dan een "volle" accu. Ideaal voor campers,
caravans als een accu voor TV/radio etc.
gebruikt wordt, en de 2e accu voor het starten
van de motor "vol" moet blijven, of
bijvoorbeeld voor het weekend huis waar de
accu van het alarm niet "leeg" mag zijn.
PWM regelaars
PWM regelaars (Pulse Width Modulation)
zoals die van Steca en Victron zijn vrij
gangbaar voor het aansluiten van een accu op
een zonnepaneel. Deze regelaars zorgen ervoor
dat de accu niet overladen kan worden maar
ook niet te ver ontladen kan worden. Eigenlijk
zijn dit een soort 2-in-1 regelaars want deze
regelaars bewaken in tegenstelling tot de
hierboven genoemde regelaars zowel de
ingaande als de uitgaande stroom.
PWM regelaars zorgen er voor dat wanneer de accuspanning te hoog wordt het zonnepaneel
wordt uitgeschakeld en bij een te lage accuspanning dat de verbruikers worden uitgeschakeld.
De laadstroomregelaar heeft een beveiliging die de accu automatisch "afkoppelt" op het moment
dat de accu spanning onder een bepaald spanningsniveau komt. Dit spanningsniveau ligt bij de
meeste laadregelaars bij zo'n 11 Volt. Dus ondanks dat de accu nog zeker wat energie bevat zal
de laadregelaar voorkomen dat de accu nog verder ontladen wordt.
Een PWM regelaars is dus niets anders dan een schakelaar die bij een bepaalde spanning het
zonnepaneel of de stroomverbruikers zoals verlichting, televisie of koelkast uitschakelt om te
voorkomen dat de accu beschadigd.
Er zijn ook duurdere PWM regelaars met een display maar wat werking betreft is er geen verschil
met de goedkopere PWM regelaars. Bij het bepalen van de regelaar is het belangrijk dat de
maximale stroom van het zonnepaneel nooit boven de maximale stroom van de regelaar kan
uitkomen. Gebruik de volgende regelaar:
• Tot 80 Watt zonnepaneel 36 cellen: Steca Solsum 6.6F 12/24V 6A of Victron Blue Solar
PWM-Light 12/24-5
• 100 t/m 130 Watt zonnepaneel 36 cellen: Steca Solsum 8.8F 12/24V 8A of Victron Blue Solar
PWM-Light 12/24-10
• 150 t/m 170 Watt zonnepaneel 36 cellen: Steca Solsum 10.10F 12/24V 10 of Victron Blue
Solar PWM-Light 12/24-10
• 250 Watt zonnepaneel 60 cellen: MPPT regelaar 20 A of Victron MPPT 100/30
MPPT regelaars
MPPT staat voor Maximum Power Point
Tracking. Dit is een techniek waardoor een
laadstroomregelaar uit een zonnepaneel meer
vermogen gehaald kan worden dan wanneer de
laadregelaar of zonnepaneelomvormer deze
MPPT techniek niet bezit. Een
laadstroomregelaar met MPPT kan tot 30%
meer energie uit een zonnepaneel halen. Een
laadstroomregelaar met MPPT kost vaak meer
dan 2x zoveel als een PWM regelaar maar die
kosten haal je er zo uit doordat het zonnepaneel
wat kleiner kan zijn omdat je meer opbrengst
uit het zonnepaneel haalt.
Met een traditionele PWM regelaar zal nooit
het maximale vermogen van een zonnepaneel aan een accu kunnen worden afgegeven.
Bijvoorbeeld een paneel van 100 Wp levert bij een bepaalde maximale zoninstraling een stroom
van 5,55 A bij een spanning van 18V. Vermogen is stroom x spanning, dus 5,55V x 18V = 100
Watt. Wordt dit paneel aangesloten op een lege accu, stel 11,5 V dan levert het zonnepaneel op
dat moment maar 5,55A x 11,5V = 64 Wp.
Een MPPT-regelaar bepaalt het optimale werkpunt zodat het maximale vermogen uit het paneel
wordt gehaald en zet dit om naar de lagere accuspanning. In feite zal deze regelaar dus meer
stroom aan de accu leveren dan dat het zonnepaneel levert.
Het meeste voordeel wordt bereikt bij lage accuspanning. Als de accu voller raakt neemt het
voordeel af. Bijvoorbeeld: 18 Volt zonnepaneelspanning / 11,5 Volt accuspanning * 5,55A =
8,68A. Een MPPT regelaar kan in theorie met een 100 Watt zonnepaneel een accu met een
spanning van 11,5 Volt laden met 8,68 Ampère.
Deze MPPT regelaars halen wel 20 tot 30 % meer vermogen uit uw zonnepaneel dan een
conventionele PWM regelaar.
Dakpanelen
Panelen met 60 cellen bedoeld voor op daken met en een nominale spanning van rond de 30 Volt
kunnen ook gebruikt worden om 12 Volt accu’s op te laden, maar aangezien 18 volt genoeg is
om een 12 volt accu op te laden wordt het resterende spanning, dus zo’n 12 Volt x 8 A = 96 Watt
niet benut wanneer de gangbare PWM regelaars gebruikt worden. Wil men dit vermogen dat
anders verloren gaat toch benutten dan dient men de duurdere MPPT regelaars te gebruiken, die
zetten de resterende spanning naar een hogere stroomsterkte omzetten zodat de accu’s van 12
Volt met een hogere stroom geladen kunnen worden. Voor het laden van 24 Volt accu’s is de
nominale spanning van 30 volt van panelen met 60 cellen die op daken worden geplaatst juist
weer te laag. Voor MPPT regelaars geld dat het ingaande vermogen gelijk is aan het uitgaande
vermogen ongeachte de spanning van het gebruikte zonnepaneel.
Met een MPPT regelaars kan de overtollige spanning van een paneel zoals die op daken wordt
gebruikt toch optimaal benut worden om 12 Volt accu’s op te laden. Men kan deze panelen
bedoeld voor 230 Volt allemaal in serie schakelen zodat een spanning van 230 tot 400 Volt
bereikt wordt. Deze gelijkspanning kan men dan met een omvormer omzetten naar 230 Volt
wisselspanning. Voor het laten branden van ledverlichting is omvorming naar wisselspanning
niet nodig want die kunnen ook op gelijkspanning werken. Aangezien men verlichting juist wil
gebruiken als het donker is, en wisselspanning niet opgeslagen kan worden in een accu zoals met
gelijkspanning wel mogelijk is zal deze gelijkspanning dus juist weer omlaag gebracht moeten
worden om accu’s te kunnen opladen. Om daarna 230 Volt ledlampen op de accu te kunnen laten
branden zal de 12 Volt accuspanning met een omvormer eerst in wisselspanning en vervolgens
omhoog getransformeerd moeten worden, waarbij energieverliezen in de omvormer zullen zijn in
de vorm van warmte. Dit is de reden waarom ik de voorkeur geef aan 12 Volt ledverlichting in
plaats van 230 Volt ledverlichting. Omzetting van gelijkspanning vanuit het zonnepaneel naar
wisselspanning is dan niet nodig en omzetting van gelijkspanning vanuit de accu naar 230 Volt
wisselspanning die nodig is voor de 230 Volt ledlampen is dan niet nodig.
Spanningsregelaars zullen de stroom uitschakelen zodra de accuspanning onder de 11 Volt
terecht komt en zal de verlichting in huis dus uit gaan. Men kan dan eventueel een andere accu
aansluiten om toch weer licht te hebben. Ook zal door vorst de capaciteit enorm afnemen,
daarom is het aan te raden een accu in een verwarmde ruimte te hebben staan zodat de capaciteit
maximaal is.
Accu's
Een zonnepaneel wordt via een regelaar aangesloten op een 12 volt accu. De regelaar zorgt
ervoor dat de accu niet overladen kan worden maar ook niet te ver ontladen kan worden.
Autoaccu’s hebben standaard een capaciteit van rond de 44 Ah en diesels 60 Ah. Doordat
autoaccu's bedoeld zijn als startaccu en in korte tijd een hoge stroom moeten kunnen leveren
hebben deze vele dunnere platen per cel. Tractieaccu's en semi-tractieaccu's die zijn bedoeld voor
lagere stromen maar voor diepere ontladingen en hebben minder maar dikkere platen per cel.
Een vuistregel voor de laad en ontlaadstroom is
maximaal 10 % van de capaciteit van de accu.
Voor auto’s geld dus een maximale laadstroom
van zo'n 4 A aangezien de capaciteit 44 Ah is
en voor dieselaccu's dus een laadstroom van 6
A. Bij een hogere laadstroom of ontlaadstroom
zal de accu op een gegeven moment stuk gaan.
Maximaal mag continue dus ook zo'n 4 A aan
een autoaccu onttrokken worden. Bij een te
grote of diepe ontlading zal een accu niet meteen maar op gegeven moment eerder stuk gaan.
Voor een oudere autoaccu is een volledige ontlading vaak de genadeklap. Theoretisch kan een
autoaccu van 44 Ah kan dus een maximaal 44 uur lang dus 1 A leveren, dat zijn dus 4 ledlampen
van 3 Watt aangezien een ledlamp van 12V/3W = 0,25 A verbruikt. Aangezien een autoaccu
maar voor 20% ontladen mag worden kunnen deze lampen maar 44 x 0,20 = 8,8 uur branden
maar in de praktijk zullen de lampen korter branden, maar in ieder geval nooit langer.
Deze accu's zijn in principe ongeschikt voor cyclische toepassing maar het werkt wel als men
niet al te veeleisend is en men niet een al te hoog rendement nodig heeft zoals met AGM en GEL
accu's te halen is.
Autoaccu's die zodra het gaat vriezen het tijdens het starten laten afweten doordat als de
temperatuur daalt de capaciteit afneemt en zodra de temperatuur weer boven nul komt weer de
startmotor willen ronddraaien en zijn in de winter dus onbetrouwbaar en worden daarom
afgedankt maar dit zijn de beste om nog een aantal jaren de verlichting in huis op te laten
branden. Deze afgedankte autoaccu's zijn vaak gratis af te halen bij garagebedrijven. Vanwege de
milieuboekhouding moeten er bij garagebedrijven niet meer accu's uitgaan als er binnenkomen
dus men kan het beste dan een kapotte accu inleveren om een "goede" afgedankte autoaccu te
kunnen ophalen.
Voor zonnepanelen-systemen worden semi-tractie accu's, AGM en GEL accu's gebruikt. Tractie
accu’s vindt men vaak in heftrucks en in kleine, elektrische machines zoals industriële schrob- en
veegmachines. Bij tractie accu’s is een afwijkende laadmethode vereist en zijn niet geschikt voor
zonnepanelensystemen. Een semi-tractie accu heeft minder, maar wel dikkere platen per cel.
Deze accu’s leveren relatief gezien minder startstroom, maar kunnen wel vaker en dieper
ontladen worden (200 tot 500 volledige cycli). Dit soort accu’s zijn prima geschikt als boordaccu
en kan in geval van nood als startaccu worden gebruikt.
GEL en AGM accu's
De AGM-reeks is door de zeer lage interne weerstand uitermate geschikt voor toepassingen met
een hoge stroomafgifte, zoals omvormers, boegschroeven, lieren en startmotoren. De GELaccumodellen bieden de beste duurzaamheid bij diepontlading en een in het geheel langere
levensduur. Het gebruik van zuivere materialen en loodcalciumplaten zorgt bij zowel AGM- als
GEL-accu's voor een zeer lage zelfontlading, waardoor de accu's niet ontladen raken, zelfs als
deze langere tijd niet worden opgeladen. Beide accureeksen worden geleverd met platte koperen
aansluitingen met gaten voor M8 bouten om een zo best mogelijk contact te waarborgen en
accupolen niet nodig zijn. Een belangrijk deel van de bezwaren die aan de natte accu kleven zijn
ondervangen. De belangrijkste voordelen van AGM en GEL accu's zijn:
- geringere zelfontlading
- diepere ontlading mogelijk
- kan vaker worden ontladen
- beter geschikt voor serie- en parallelschakeling
- onderhoudsvrij en gesloten bouwwijze
- geen ventilatie noodzakelijk bij juiste lading
GEL-accu
Hier is de elektrolyt als gel geïmmobiliseerd. In vergelijking met AGM accu’s hebben Gel accu’s
over het algemeen een langere levensduur, zowel bij ‘float’ en ‘cycling’ gebruik. De GEL accu is
dus het meest geschikt voor gebruik in huis waarbij men geen kortstondige hoge stromen nodig
heeft.
AGM-accu
De letters AGM staan voor Absorption Glass Mat en is ook een onderhoudsvrije accu. Het
elektrolyt (water en zwavelzuur) is opgenomen in een glasfiber mat met een hele fijne structuur.
Ook de AGM-accu is zeer geschikt voor toepassing als boordaccu in de kampeerauto of in de
boot. AGM accu’s zijn in vergelijking met Gel accu’s meer geschikt voor het leveren van zeer
hoge stroom gedurende korte tijd (het starten van de motor bijvoorbeeld).
Zelfontlading AGM en GEL accu's
Door het gebruik van loodcalcium roosters en zeer zuivere materialen kunnen AGM en GEL
accu’s lange periodes zonder laden moeiteloos aan. De zelfontlading is minder dan 2% per
maand bij een temperatuur van 20°C. Deze ontlaadsnelheid verdubbeld bij iedere temperatuur
verhoging van 10°C. AGM en GEL accu’s kunnen zodoende tot een jaar lang bewaard worden
zonder dat zij opnieuw geladen hoeven te worden; mits dit bij een relatief lage temperatuur
gebeurt.
Het effect van temperatuur op de levensduur
Een hoge temperatuur heeft een zeer negatief effect op de levensduur.
• AGM accu's: 7-10 jaar bij 20 °C, 4 jaar bij 30 °C en 2 jaar bij 40 °C
• GEL accu's: 12 jaar bij 20 °C, 6 jaar bij 30 °C en 3 jaar bij 40 °C
Spanningsniveau’s
Spanningsniveau’s 12 Volt accu’s:
• Vol = 12,6 Volt
• Leeg = 11,0 Volt
• Stuk = 10,0 Volt
In onderstaande lijst vindt men de voltages waarmee men kan zien hoe diep de accu is ontladen:
12.6+V 100%
12.50V 90%
12.42V 80% (Auto accu's mogen tot 20% ontladen worden)
12.32V 70%
12.20V 60%
12.06V 50% (Semi Tractie accu's mogen tot 50% ontladen worden)
11.90V 40%
11.75V 30% (AGM accu's mogen tot 70% ontladen worden)
11.58V 20% (GEL accu's mogen tot 80% ontladen worden)
11.31V 10%
10.50V 0%
Deze ontladingsvoltages gelden voor bijna alle lood-zuur accu's. Een startaccu mag tot 20%
ontladen worden, Een semi-tractie accu mag tot 50% ontladen worden en een GEL accu mag
maximaal tot 80% ontladen worden. Met dit lijstje en een voltmeter kunt u nagaan hoe diep uw
accu ontladen is.
Een volle autoaccu staat maximaal op 13,8 Volt tot 12,6 Volt, een volledige lege accu is 11 Volt
en bij 10 Volt is een accu stuk. Dit betekent dat niet alleen een autoaccu maar ook een semitractieaccu niet verder ontladen mag worden dan 11 Volt.
Aangezien een zonnepaneel maximaal 8 A kan leveren en bij een 250 Watt paneel in combinatie
met een MPPT regelaar nog meer stroom moet de capaciteit van de accu’s wel groot genoeg zijn
om beschadiging van de accu’s te voorkomen. Bij een laadstroom van 8 A is het dus
noodzakelijk 2 autoaccu’s parallel te schakelen zodat een capaciteit van 2x 45 Ah = 90 Ah
bereikt wordt, zodat de laadstroom onder de 10% van de capaciteit van de accu’s blijft. Men kan
de capaciteit van autoaccu’s verhogen door autoaccu’s parallel te schakelen. Zit er een slechte
accu tussen dan wordt de totale capaciteit bepaald door de slechtste accu.
Opladers
Wanneer men elektrisch gereedschap met een accu
wil gebruiken dan kan men het beste kiezen voor
elektrisch gereedschap met een accu van 12 Volt.
Accu's van 12 volt zou men met een acculader
rechtstreeks aan het zonnepaneel met een
uitgangsspanning van 20 Volt kunnen hangen zodat
men minimale energieverliezen heeft doordat
spanningen niet eerst omgezet hoeven te worden
naar 12 Volt en daarna weer terug naar 20 Volt om
een accu van 12 Volt te kunnen opladen. Men heeft
namelijk een hogere spanning nodig om een accu te
kunnen opladen, zo is ongeveer 20 Volt nodig om
een accu van 12 volt te kunnen opladen. Zo hebben veel laptops een accu van 10,8 Volt,
waardoor de bijgeleverde adapter een spanning heeft van 19 Volt om de accu van 10,8 Volt van
de laptop te kunnen opladen.
De acculaadregelaar van Kemo heeft een maximale laadstroom van 1,5 A zodat de accu's van het
elektrische gereedschap niet kunnen beschadigen. Wanneer men een zo'n 12 volt accu van het
elektrisch gereedschap rechtstreeks aan de spanningsregelaar van het zonnepaneel hangt kan de
laadstroom te hoog oplopen waardoor de accu kan beschadigen.
Makita Autoacculader
De Makita DC18SE Autoacculader voor 9,6-18 Volt
Lition/Ni-MH accu's heeft een laadstroom van 2,6 A en
is geschikt voor een voedingspanning van 12 tot 24
volt. Met deze accuoplader van Makita kan men dus de
accu's van 9,6 tot 18 Volt van Makita opladen.
Wanneer men kiest voor elektrisch gereedschap met
een accu van 12 Volt is deze autoaccuoplader
overbodig en kan men rechtstreeks met de acculader
aangesloten op een zonnepaneel opladen zodat het
opjagen van de spanning in de accuoplader niet meer
nodig is om energieverliezen te voorkomen. Of een
acculader energieverliezen heeft kan men gemakkelijk
ontdekken door met de hand te voelen of de oplader warm wordt. Zodra een acculader warm
wordt betekent dit dat er energieverliezen zijn en die zijn te voorkomen door de accu's op de
juiste manier op te laden. De acculaadregelaar van Kemo zoals hierboven is afgebeeld heeft een
maximale laadstroom van 1,5 A, genoeg dus, maar niet teveel zodat de accu's van Makita niet
kunnen beschadigen door een te hoge laadstroom.
Batterijopladers
Batterijopladers om oplaadbare batterijen op te
laden hebben vaak ook een 12 volt adapter,
zodat men deze dus ook direct op een op 12
Volt accu kan aansluiten. Deze batterijopladers
met externe voeding zoals die van Duracell zijn
vrij gangbaar en dus ook bij kringloopwinkels
te vinden.
Men kan de adapter er vanaf knippen of deze
met een snoer met 5,5 mm dc-plug op een 12
volt stopcontact aansluiten.
De GP-ReCyKo is een universele
batterijenlader met automatische
laadstroomselectie en led-indicatoren. De lader
is geschikt voor het opladen van twee of vier
stuks NiMH-batterijen van het AA/AAA/C/Dformaat of een tot twee 9V-batterijen. De lader
is voorzien van twee individuele laadkanalen
voor AA/AAA/C/D batterijen en 1 laadkanaal
voor 9V-batterijen. Doordat deze
batterijoplader geleverd wordt met een externe
adapter van 12 Volt kan men deze ook
rechtstreeks op een 12 Volt stopcontact aansluiten. Deze batterijoplader wordt verkocht bij de
bouwmarkten.
De batterijoplader AA10 Hapé werkt op 12 V
gelijkspanning en wordt geleverd met een 12
volt sigarettenaansteker-aansluiting speciaal
voor gebruik in de auto of caravan, compleet
met vier oplaadbare penlite batterijen Ni-CD
(Nikkelcadmium) & Ni-MH
(Nikkelmetaalhydride) lader voor één tot vier
batterijen formaten AAA, AA, C, D & 1 9V
batterij. Batterijopladers zoals de GP-ReCyKo
die een 12 Volt adapter zijn handiger voor in
huis want daar kan men zowel een 12 Volt DC
plug op aansluiten maar ook een snoer met 12
volt sigarettenaanstekerstekker voor in de auto.
Televisie's
Televisie's zijn al langere tijd op 12 Volt te
krijgen, de moderne LED-televisie's beginnen
bij een wattage van 15 Watt (19", diagonaal 48
cm).
Wanneer men op 12 Volt in huis wil draaien is
het belangrijk het wattage van alle
elektronische apparatuur tot een minimum te
beperken, dus kan men het beste op LEDtelevisie's overstappen die een veel lager
wattage hebben.
15 watt, beeldschermdiagonaal 19" (48 cm)
22 Watt, beeldschermdiagonaal 22" (56 cm)
Televisie's zijn ook te krijgen met ingebouwde DVD-speler met
een wattage vanaf 36 Watt, beeldschermdiagonaal 24" (61 cm).
Al deze 12 volt led-televisie's zijn ook in deze winkel te vinden.
Interactieve tv
Interactieve tv werkt momenteel ook
al op 12 Volt DC dus deze kan
rechtstreeks op de accu aangesloten
worden. Men kan gewoon de
bijgeleverde adapter ervan af
knippen, maar u kunt deze ook met
een 5,5 mm dc-plug aansluiten op uw
12 volt stopcontact.
Jammer is wel dat de aansluiting van de Sonydvdspelers 5,00 mm (6 Volt) is in plaats van 5,5 x
2,5 mm (12 Volt). Hieruit blijkt wel dat fabrikanten
de standaard afmetingen voor dc-pluggen door
elkaar gebruiken en dat Sony een dc-chassis contact
gebruikt van 5,00 x 3,50 x 80 mm die voor 6 Volt
bedoeld is.
DVD spelers
Ook DVD spelers hebben een 12 Volt
aansluiting, het zijn echter wel blue-ray spelers,
er kunnen dus ook gewone dvd's in afgespeeld
worden. Deze DVD spelers hebben een HDMI
aansluiting om op de led-televisie aangesloten
te worden. Hebben een wattage vanaf 9 Watt.
De duurdere versie's hebben ook een 3D
weergave.
Jammer is wel dat de aansluiting van de Sonydvdspelers 5,00 mm (6 Volt) is in plaats van
5,5 x 2,5 mm (12 Volt). Hieruit blijkt wel dat
fabrikanten de standaard afmetingen voor dcpluggen door elkaar gebruiken en dat Sony een
dc-chassis contact gebruikt van 5,00 x 3,50 x
80 mm die voor 6 Volt bedoeld is.
Radio's
Niet alleen autoradio's maar ook stereotorens met
radio, cd-speler en cassettedeck zijn op 12 volt te
krijgen. Deze zijn inmiddels ook volop 2e hands te
krijgen. Deze Aiwa heeft naast een
netspanningsnoer ook een 12 volt aansluiting voor
een 12 Volt DC plug. Het maakt voor het geluid
niets uit of deze nu op 230 Volt of op 12 Volt
werkt, de 230 Volt wordt anders ook omgezet naar
12 Volt DC aangezien electronica nu eenmaal op
gelijkspanning werkt.
De DC-plug aansluiting van deze aiwa is net als de Sony DVDspelers een 5 mm in plaats van 5,5 mm die voor 12 Volt bedoeld
is. Dit betekent dat u de DC-plug van 5,5 x 2,5 mm moet
vervangen door een 5,00 x 3,50 x 0,80 mm zodat de DC-plug in
deze Aiwa past.
Computers
Led-beeldschermen op 12 volt zijn momenteel
in vele merken en afmetingen te verkrijgen.
Printers en scanners met externe adapter zijn
ook vrij gemakkelijk om te bouwen zodat ook
printers en scanners op 12 Volt kunnen werken.
Moderne scanners hebben overigens enkel een
USB aansluiting, 5 volt dus, zodat deze hun
voeding uit de computer halen en geen exteren
adapter hebben
15 watt, beeldschermdiagonaal 19" (48 cm)
22 Watt, beelschermdiagonaal 22" (56 cm)
Led-televisie's hebben tevens een VGA-aansluiting zodat ze ook als beeldscherm voor de
computer te gebruiken zijn.
De laptop kan men als computerkast op een 12
volt stopcontact aansluiten en een externe muis
en een toetsenbord kan men op de usb-poort
van de laptop aansluiten. Men kan via het
configuratiescherm het beeldscherm van de
laptop uitschakelen en de externe monitor als
beeldscherm 1 kiezen.
Met een losse VGA kabel kan een led-televisie op
de computer aangesloten worden. Deze losse
VGA kabels zijn net als andere computerkabels
bij kringloopwinkels in grote aantallen te vinden.
de Greatzschakeling, een dubbelezijdige
gelijkrichter zodat een spanningsval
van 1,2 volt ontstaat
Aangezien de accu van een laptop 10,8 Volt is kan men ook een 5,5 mm dc-chassis deel in de
achterkant of zijkant van de laptop boren en in de laptop er een gelijkrichter of brugcel op
aansluiten die uit 4 diodes bestaat zodat een spanningsval van 2 x 0,6 volt = 1,2 volt ontstaat
zodat van de 12 nog maar 12 V - 1,2 Volt = 10,8 Volt overblijft, precies gelijk aan de spanning
van de interne accu van de laptop. Zo kan men eenvoudig gangbare laptops die intern op een
accu van 10,8 werken gewoon direct op een 12 volt accu aansluiten.
Beeldschermen
Beeldschermen met externe voeding van 12
volt zijn al lange tijd bij kringloopwinkels te
vinden. Men kan deze beeldschermen direct op
12 volt aansluiten en heeft men de bijgeleverde
adapter dus niet meer nodig. Het nadeel is
echter dat het meestal om TFT LCD monitors
gaat en de 17" (43,2 cm) monitor heeft een
wattage van 45 Watt (3,5 A), zo'n 3 keer meer
vermogen dan de 12 volt led-beeldschermen
die momenteel in de winkel te koop zijn.
Printers
De bekende oude deskjet printers van Hewlett
Packard met externe voeding van 18 volt zijn
eenvoudig op 12 volt aan te sluiten met behulp
van een omvormer van 12 naar 18 Volt. Een
bijkomend voordeel is dat de inktcartriges van
deze oude HP deskjest printers veel groter zijn,
zo'n 44 ml dan de modere printers en kan men
met een zwarte inktcartridge wel 833 pagina's
printen. Moderne All-in-One printers hebben
meestal maar een inktcartridge van zo'n 15 ml
zodat men maar 300 pagina's met zo'n moderne
printer kan printen. Deze moderne printers van HP hebben allemaal een interne adapter die zowel
een spanning van 16 Volt en 32 Volt maakt en dit maakt het duurder en lastiger om met
spanningsverdubbelaars deze beide spanningen te maken. Ook kan een gangbare
spanningsverdubbelaar de spanning van 12 volt opjagen tot 24 volt, dus een spanning van 32 volt
is dan niet haalbaar.
Met de spannings-verdubbelaar kan men
spanningen in de range van 6 tot 14 volt
verdubbelen naar 12 tot 28 volt. De
uitgangsspanning van de spanningsverdubbelaar is
met een instelpotentiometer naar boven te
begrenzen zodat deze is af te regelen op maximaal
18 Volt die nodig is bij gangbare deskjet printers.
Het blijkt belangrijk te zijn dat deze spanning exact
18 Volt is dus geen 19 Volt want anders doet de
printer het niet. Voor wie geen verstand van
electronica heeft kan deze omvormer ook kant en klaar kopen in een doosje zodat men de printer
zo kan aansluiten zonder dat men de spanningsverdubbelaar hoeft af te regelen.
De omvormer van 12 naar 18 volt is speciaal
ontwikkeld voor het aansluiten van de
bestaande gangbare 18 volt HP deskjet printers
met externe voeding. Zo is het niet nodig de
veel duurdere mobiele 12 volt printers die
momenteel op de markt zijn te kopen om een
printer op een 12 volt accu aan te kunnen
sluiten. De volgende deskjet printers zijn
geschikt:
HP deskjet printer met inktcartrige nr 45:
710, 712, 720, 722, 750c, 755c, 815c, 820c, 830c, 832, 850c, 855c, 870c, 880c, 890c, 895c, 930c,
932c, 925c, 950c, 952c, 959c, 960c, 970c, 980c, 990c, 995c, 1000, 1100c, 1120c, 1125c, 1180c,
1280c, 1600c, 6122, 6127.
HP deskjet printer met inktcartrige nr 15:
810c, 812c, 816c, 817c, 825c, 840c, 841c, 842c, 843c, 845c, 916c, 920c, 940c, 3810, 3816, 3820,
3822.
Scanners
Scanners van canon zijn tegenwoordig te koop
met USB aansluiting, en voor de voeding wordt
ook de USB gebruikt aangezien een scanner
maar een vermogen van 2,5 Watt nodig heeft.
Deze moderne scanners die op een USB
aansluiting van de computer aangesloten
kunnen worden werken dus op 5 Volt en
hebben geen externe adapter.
ADSL-modem
De ADSL-modem zoals de Experia Box V9
(ZTE ZXHN H368N) die KPN levert bij een
abonnement op televisie, telefoon en internet
werkt op 12 volt zodat u geen aanpassingen
hoeft te maken. U hoeft enkel de dc-plug direct
op het 12-volt stopcontact aan te sluiten.
Netwerkswitch
De switch van bijvoorbeeld het merk Netgear
voor het aansluiten van uw interactieve tv,
telefoon en internet werkt op 12 volt zodat u
geen aanpassingen hoeft te maken. U hoeft
enkel de dc-plug direct op het 12-volt
stopcontact aan te sluiten.
Glasvezel
Glasvezel van NT zoals die door KPN wordt
geïnstalleerd werkt ook op 12 volt. U hoeft
enkel de dc-plug direct op het 12-volt
stopcontact aan te sluiten. Aangezien al deze
apparatuur op 12 volt werkt moet u dus wel
veel 12 volt dc stopcontacten bij elkaar hebben
om al deze apparaten op aan te kunnen sluiten.
Nawoord
Deze informatie is bedoeld voor hen die graag zonder aansluiting op het elektriciteitsnet toch
verlichting, televisie, computer en elektrisch gereedschap willen kunnen gebruiken.
Hoewel 12 volt al langere tijd gebruikelijk is in de auto, caravan of boot blijkt de drempel om 12
volt voor de verlichting in huis te gaan gebruiken toch nog groot, terwijl de techniek om
zonnestroom in huis te gebruiken inmiddels volwassen is en ook nog eens betaalbaar is.
Met deze website wil ik mijn kennis delen met iedereen die ook geïnteresseerd is om 12 volt in
huis te gebruiken en wat daar momenteel voor op de markt is om dit te realiseren.
Dus voor iedereen die met één zonnepaneel, regelaar en accu elektriciteit in huis wil hebben, dus
ook als het donker is. Voor wie maar één zonnepaneel dat gewoon in de tuin staat of bijvoorbeeld
op een kippenhok ligt en niet een heel dak vol panelen wil hebben. Voor iedereen die zonder
aansluiting op het elektriciteitsnet wil leven of als u een vakantiehuisje hebt in de middle of
nowhere, in de bergen of in Oost-Europa waar niet overal stroom is en u toch verlichting,
televisie, computer en elektrisch gereedschap wilt gebruiken. Ik hoop dat u met de informatie op
deze website alvast wat verder bent gekomen hoe u 12 volt in huis kunt gebruiken.
Voor iedereen die nog meer informatie wil over het gebruik van 12 volt in huis, behalve voor in
de auto, camper of de boot of heeft u nieuwe tips ga dan naar de website van
www.12voltinhuis.nl