Los paneles solares de RV ayudan a cada campista de RV a proporcionar electricidad gratis y son muy buscados por muchos entusiastas de RV. Para el entusiasta novato de RV que recién está comenzando, le proporcionamos esta guía básica para comenzar con los paneles solares para RV. ¡Espero que todas las inversiones en vehículos recreativos y los entusiastas de los vehículos recreativos puedan ayudar!
¿Qué son los paneles solares para vehículos recreativos?
Los paneles solares (también llamados módulos solares) son componentes ensamblados a partir de múltiples células solares y son la parte central más importante de un sistema de energía solar.
Principio de generación de energía de paneles solares RV
Antes de comprender el principio de generación de energía de los paneles solares de vehículos recreativos, debe conocer el principio de generación de energía solar
En 1839, el científico francés Alexandre Edmond Becquerel descubrió que los materiales como los metales emiten chispas eléctricas cuando se exponen a la luz solar. Esto es lo que Einstein más tarde llamó el efecto fotoeléctrico.El efecto fotoeléctrico ocurre cuando los electrones son expulsados de la superficie de materiales sólidos como los metales cuando se exponen a la luz solar. Cualquier material que reaccione a esta exposición a la luz solar se considera un material emisor de luz, y los electrones que se expulsan se denominan fotoelectrones.
De hecho, estos electrones expuestos al sol no son diferentes a los que vuelan alrededor de un circuito a través de una batería o una fuente de energía directa. Todos están haciendo el mismo trabajo y siguen siendo los mismos en términos de masa, carga, giro y movimiento magnético.
Cuando el fotón penetra en la celda fotovoltaica, la celda fotovoltaica transfiere su energía para perder electrones, que posteriormente son desorbitados en los átomos de silicio. En este punto, los electrones sueltos buscan el camino de menor resistencia al hueco en el otro átomo, como cualquier otra forma de manipular electrones.
A medida que los electrones salen de la celda solar en forma de corriente eléctrica, ingresan al inversor a través del conducto. El dispositivo convierte la corriente continua (CC) actualmente regulada en corriente alterna (CA), que puede alimentar hogares, negocios, centrales eléctricas e incluso la red. Una vez que nuestro equipo e infraestructura estén encendidos, la corriente fluirá de regreso a través del circuito eléctrico del sistema solar, encontrando una ruptura en la capa de contacto sólida en la parte inferior del panel solar, formando un circuito cerrado.
Generación de energía solar Hay dos formas de generación de energía solar, una es el método de conversión luz-calor-electricidad y la otra es el método de conversión directa luz-electricidad.
Si desea ver el principio detallado de la generación de energía solar, puede hacer clic aquí;Cómo funcionan los paneles solares y la electricidad solar
Composición y función del sistema solar RV
En la actualidad, los materiales de silicio cristalino (incluidos el silicio policristalino y el silicio monocristalino) son los materiales fotovoltaicos más importantes, con una cuota de mercado de más del 90 %, y seguirán siendo el material principal para las células solares durante un largo período de tiempo en el futuro. .
La batería solar RV, también conocida como "chip solar" o "célula fotovoltaica", es una lámina semiconductora optoelectrónica que utiliza la luz solar para generar electricidad directamente. Las células solares individuales no se pueden utilizar directamente como fuente de energía. Como fuente de energía, varias celdas solares individuales deben conectarse en serie o en paralelo y empaquetarse herméticamente en componentes.(comprar bateria solar)
Composición del panel solar RV y funciones de cada parte
(1) Vidrio templado: su función es proteger el cuerpo principal de generación de energía (como las celdas), y se requiere la selección de transmisión de luz: la transmisión debe ser alta (generalmente más del 91%); Tratamiento de templado ultra blanco .
(2) EVA: Se utiliza para unir y fijar el vidrio templado y el cuerpo principal de generación de energía (células). La calidad del material EVA transparente afecta directamente la vida útil del módulo.
El EVA expuesto al aire envejece fácilmente y se vuelve amarillo, lo que afecta la transmisión de luz del módulo. Además de la calidad del propio EVA, el proceso de laminación de los fabricantes de módulos también influye mucho. Por ejemplo, la adhesividad de EVA no está a la altura del estándar, y la fuerza de unión de EVA al vidrio templado y la placa posterior no es suficiente, lo que provocará que el envejecimiento prematuro de EVA afecte la vida útil de los componentes.
(3) Celdas: La función principal es generar electricidad. La corriente principal en el mercado de generación de energía son las células solares de silicio cristalino y las células solares de película delgada, las cuales tienen sus propias ventajas y desventajas.
Las celdas solares de silicio cristalino tienen un costo de equipo relativamente bajo, pero un alto consumo y costo de celda, pero también una alta eficiencia de conversión fotoeléctrica, que es más adecuada para la generación de energía en la luz solar al aire libre.
Las celdas solares de película delgada tienen costos de equipo relativamente altos, pero bajo consumo y costos de batería, pero la eficiencia de conversión fotoeléctrica es más de la mitad que las celdas de silicio cristalino, pero el efecto de poca luz es muy bueno y también puede generar electricidad bajo luces ordinarias, como calculadoras en la celda solar.
(4) Backplane: función, sellado, aislante, resistente al agua. Generalmente, TPT, TPE y otros materiales deben ser resistentes al envejecimiento. La mayoría de los fabricantes de componentes tienen una garantía de 25 años. El vidrio templado y las aleaciones de aluminio generalmente no son un problema. La clave es si la placa posterior y la silicona pueden cumplir con los requisitos.
(5) Aleación de aluminio: protege el laminado y juega un cierto papel en el sellado y soporte.
(6) Caja de conexiones: protege todo el sistema de generación de energía y desempeña el papel de una estación de transferencia de corriente. Si el componente tiene un cortocircuito, la caja de conexiones desconectará automáticamente la cadena de baterías de cortocircuito para evitar que se queme todo el sistema. Lo más crítico en la caja de conexiones es la selección de diodos. Diferentes tipos de celdas tienen diferentes diodos correspondientes.
(7) Gel de sílice: se utiliza para sellar los componentes y el marco de aleación de aluminio, la unión de los componentes y la caja de conexiones. Algunas empresas utilizan cinta de doble cara y espuma para reemplazar el gel de sílice. Y el costo es bajo.
Condiciones de prueba del panel solar de RV
(1) Dado que la potencia de salida del panel solar depende de factores como la radiación solar y la temperatura del panel solar, la medición del panel solar se realiza en condiciones estándar (STC), que se define como: calidad del aire AM1.5, intensidad de luz 1000W /m2, temperatura 25℃.
(2) Bajo esta condición, la potencia máxima de salida del panel solar se denomina potencia máxima. En muchos casos, la potencia pico del módulo suele medirse mediante un simulador solar. Los principales factores que afectan el rendimiento de salida de los paneles solares son los siguientes:
1) Impedancia de carga
Los cambios en la carga (resistencia) provocan cambios en el voltaje del módulo, lo que afecta la eficiencia del panel y la salida de corriente. Los sistemas fotovoltaicos operan a voltajes cercanos al punto de máxima potencia de la matriz. Si la resistencia de la carga coincide bien con la curva IV del módulo, el módulo funcionará en el punto de máxima potencia o cerca de él para obtener la máxima eficiencia.
A medida que aumenta la resistencia de la carga, el módulo funcionará a un voltaje superior al punto de máxima potencia, lo que provocará una caída en la eficiencia y la salida de corriente. Por el contrario, a medida que el voltaje del módulo cae por debajo del punto de máxima potencia, la eficiencia del módulo disminuye.
2) Intensidad de la luz solar
La salida de corriente de un panel solar es proporcional a la intensidad de la energía solar a la que está expuesto. La luz solar más intensa dará como resultado una mayor salida del módulo.
3) Temperatura
Bajo las condiciones de la prueba STC, donde la temperatura de funcionamiento de la batería estándar supera los 25 grados centígrados, la forma de la curva IV sigue siendo la misma, pero se desplaza hacia la izquierda a temperaturas más altas de la batería, lo que indica una salida de voltaje más baja. El voltaje también caerá. Por lo tanto, se reducen la eficiencia operativa y el voltaje del panel de células solares en este momento.
Una buena instalación debe permitir el flujo de aire por debajo y por encima de los módulos para eliminar el calor y evitar altas temperaturas en las celdas.
4) Sombras
El sombreado afecta la salida de un panel solar. Incluso el sombreado parcial de los módulos fotovoltaicos dará como resultado una reducción drástica de la producción. Algunos módulos se ven más afectados por el sombreado que otros. La siguiente ilustración muestra el efecto extremo del sombreado en una celda de un módulo de celda cristalina.
Ubicar obstáculos de sombra en el sitio es una parte extremadamente importante de la evaluación del sitio. El rendimiento de un sistema completo puede disminuir si se subestiman los efectos del sombreado, incluso del sombreado parcial. Algunos fabricantes utilizan diodos de derivación dentro del módulo para reducir el efecto de sombreado al permitir que la corriente pase por alto las celdas sombreadas.
Cálculo de energía del panel solar RV
El sistema de generación de energía solar CA está compuesto por paneles solares, controladores de carga, inversores y baterías; el sistema de generación de energía solar DC no incluye el inversor. Para permitir que el sistema de generación de energía solar proporcione suficiente energía para la carga, es necesario seleccionar razonablemente cada componente de acuerdo con la potencia del aparato eléctrico. Tome una potencia de salida de 100 W y utilícela durante 6 horas al día como ejemplo para presentar el método de cálculo:
1. Primero, calcule el consumo de vatios-hora por día (incluida la pérdida del inversor): si la eficiencia de conversión del inversor es del 90 %, cuando la potencia de salida sea de 100 W, la potencia de salida real debe ser de 100 W/90 %. =111W; si se utiliza durante 5 horas al día, el consumo de energía es de 111W*5 horas=555Wh.
2. Calcule el panel solar: de acuerdo con el tiempo de luz solar efectivo diario de 6 horas, y teniendo en cuenta la eficiencia de carga y la pérdida durante el proceso de carga, la potencia de salida del panel solar debe ser de 555 Wh/6h/70 % = 130 W. Entre ellos, el 70% es la potencia real utilizada por el panel solar durante el proceso de carga.
¿Cuánta potencia del panel solar necesita RV?
Muchos conductores de vehículos recreativos no saben cuánta energía deben instalarse los paneles solares. De hecho, este problema depende completamente de la situación real de su propio consumo de electricidad. La siguiente lista puede cubrir la mayoría de las necesidades de electricidad en la vida del RV. Puedes elegir la potencia de los paneles solares a instalar según el equipamiento eléctrico de la tabla.
Tomemos como ejemplo el Lanzhong C7 RV: la longitud del cuerpo es de 6 metros y el ancho es de 2 metros, entonces el área total del techo es de aproximadamente 6 × 2 = 12 (metros cuadrados), excluyendo el área de el frente superior, la unidad exterior del acondicionador de aire y el techo corredizo superior, además del espacio ocupado por la antena de televisión satelital, hay aproximadamente 5 metros cuadrados de área utilizable en el techo del RV. De hecho, hemos visto las celdas solares opcionales en el techo de la fábrica de Lanzhong C7, que pueden instalar 6 paneles solares sin ser bloqueadas por otros equipos. La potencia está dentro del rango de 300W-400W. Puede garantizar el funcionamiento normal de los equipos de iluminación y otros pequeños electrodomésticos en el automóvil.
Cómo funciona el sistema de celdas solares para vehículos recreativos
Los vehículos recreativos utilizan energía solar principalmente al absorber la luz solar a través de paneles solares instalados en el techo y luego convertirla en energía de CA para uso diario a través de inversores. El voltaje de salida directo de la energía solar es generalmente 12V, 24V, 48V. Para proporcionar energía eléctrica a los aparatos eléctricos de 120 V, es necesario convertir la energía de CC generada por el sistema de generación de energía solar en energía de CA a través de un inversor. En algunas ocasiones, cuando se requieren múltiples cargas de voltaje, también se utilizan inversores DC-DC, como convertir energía eléctrica de 24V en energía eléctrica de 5V. La energía eléctrica convertida puede usarse directamente o almacenarse en una batería para uso de emergencia.
¿Cuánto puede cargar un panel solar de RV en un día?
panel solar de 400 watts cuantos amperes?
La corriente máxima de 400w solar se llama Imp (corriente de potencia máxima), y el proveedor generalmente lo indica en la hoja de especificaciones.
Asumiendo un panel solar de 400w, el voltaje máximo de operación (Vmp) es 42v, el coeficiente de temperatura del voltaje es 49v, y su corriente promedio es 400w/42v=9.5 amperios DC. El amperaje máximo de un panel solar de 400 W generalmente se puede leer en la hoja de especificaciones. Si se convierte a CA, deduzca al menos el 10 % de las pérdidas del inversor. Deberíamos reducir el valor de la corriente de CC en la proporción de voltaje de CC a CA.
Corriente CA = corriente CC x 42/120 (voltaje local de EE. UU.) = 9.5 x o,35 = 3.325 amperios CA
¿Cuánta energía puede producir un panel solar de 400 vatios?
Clasificación del panel solar x irradiancia (horas de sol pico/día) = energía en vatios-hora/día
Tomando Las Vegas (5.701h) como ejemplo, un panel solar de 400 vatios podría producir:
400 vatios x 5.701 = 2.28kWh/día = 832kWh/añoz
Si un panel solar con una potencia nominal de 400W-18v, en el caso de intensidad de luz estándar y escasez de batería, la capacidad de almacenamiento teórica para 1 hora es de 400W÷18V×12V×1h=0.267kW·h, que es lo que solemos digamos 0.267 kWh, si se calcula en base a un promedio de 6 horas de luz por día. Entonces 0.267kW·h×6=1.602kW·h, que es aproximadamente 1.6 kWh. “
la mejor manera de saber los amperios máximos que puede generar un panel solar de 400 watts es leer los amperios de la hoja de especificaciones
Después del cálculo, podemos ver que, en teoría, un conjunto de paneles solares de 400W puede generar 1.6 kWh de electricidad al día. Si se incluyen la intensidad de la luz y la pérdida de energía en el medio, la eficiencia de carga se calcula en un 70 % y la cantidad de carga real en un día es 1.6 × 0.7 = 1.12 kWh.
Entonces, ¿qué tipo de aparatos eléctricos pueden soportar estos 1.12 kWh de electricidad para el funcionamiento normal? Para un RV tipo C autopropulsado dentro de los 6 metros, el equipo de iluminación total del RV se calcula temporalmente en 100 W, refrigerador de 80 W, TV LCD de 80 W, computadora portátil de 30 W y teléfono móvil, la potencia combinada es de aproximadamente 300 W, lo que significa que estos eléctricos los dispositivos pueden funcionar juntos durante 1.6 ÷ 0.3 = 5.3 horas. Ahora todos deberían entender, por lo que muchos jugadores profesionales recomendarán que elija energía solar entre 300-400W.
Composición del sistema de células solares RV
El sistema solar aplicado al RV no es solo un sistema de carga, sino también un pequeño sistema de almacenamiento de energía. Este sistema consta de módulos solares fotovoltaicos, controladores de carga solar y las baterías que necesita. La longitud más común de los paneles solares es de aproximadamente 1 metro 2 y la potencia varía de 100W a 400W. Este componente se utiliza para recibir la luz solar y generalmente se coloca en el techo del automóvil.
Controlador de carga solar para vehículos recreativos
De hecho, es un dispositivo de carga. Ahora, el controlador solar MPPT (el nombre completo del controlador MPPT es "Seguimiento del punto de máxima potencia") es un producto mejorado del controlador de carga y descarga solar tradicional. La eficiencia es mucho mayor. , generalmente más del 95%. Ahora la pequeña salida del controlador de carga que se puede usar en el automóvil se reconoce automáticamente, solo la batería es de 12 V/24 V/48 V, si el voltaje de la batería es de 96 V, 110 V, 220 V, se debe seleccionar el controlador de carga correspondiente. Siempre que el voltaje del módulo de celda solar en el extremo de entrada no sea mayor que el voltaje de entrada nominal del controlador de carga, está bien. También es necesario tener en cuenta que el voltaje del terminal del módulo debe ser superior al voltaje de la batería en más de 3-5 V. Por ejemplo, si está utilizando una batería de 12 V, entonces el voltaje de sus componentes debe ser de 17 V o superior para funcionar. normalmente. No es un gran problema si el voltaje del componente es más alto, siempre que cumpla con el voltaje de entrada del controlador de carga. .
Batería RV
Generalmente, el tamaño de la batería instalada se selecciona de acuerdo con las necesidades individuales. Se recomienda instalar un panel solar de 400 W en el RV para que coincida con una batería de 200 AH. Bajo la premisa de suficiente luz, el mejor estado puede cargar la batería 60% -65%. La descarga de las baterías de plomo-ácido generalmente se puede descargar al 25%-50%. Lo que le puede preocupar más es si el panel solar será efectivo cuando el dispositivo consuma electricidad mientras se carga. Teóricamente, no hay problema, pero se debe tener en cuenta que la potencia de la carga y la potencia de la pérdida deben coincidir. Por ejemplo, si la potencia de la carga es de 100 W y la energía solar es de 200 W, normalmente habrá una pérdida del 40 % al 50 % (desajuste). pérdida), que básicamente puede garantizar el funcionamiento normal. Si la potencia de la carga es de 100 W y la potencia del panel solar también es de 100 W, entonces agregando la pérdida normal, esto no se puede garantizar y debe equilibrarse con la batería.
Qué hacer y qué no hacer al instalar paneles solares en un RV
① Debido a la irregularidad de los fabricantes de paneles solares, algunos paneles estarán equipados con marcos de metal, mientras que otros se colocarán directamente en el techo de la casa rodante y luego se fijarán. Se recomienda que elija paneles solares con marcos de metal.
②Instale la base. Puede desempeñar el papel de reflujo de aire y también drenar agua. Debido a que la velocidad del vehículo es demasiado rápida durante el proceso de conducción, el panel eléctrico y el aire generan presión, lo que hace que el panel eléctrico sea levantado por el viento, causando peligro.
③ Arnés de cableado solar. Esto es algo a tener en cuenta, es muy poco profesional si usa un cable de automóvil. Teniendo en cuenta el problema del envejecimiento del mazo de cables, es necesario utilizar cables fotovoltaicos antienvejecimiento. Cabe señalar que los cables fotovoltaicos y la energía solar coinciden.
④La elección del convertidor de energía solar. El voltaje de la energía solar es mayor a 12V, generalmente 24V y 48V. Debe combinarse con 12 V u otro equipo eléctrico de potencia a través del convertidor, y luego la batería se carga a través del convertidor.
⑤Seleccione el tipo de cuadro eléctrico. Hay muchos tipos de paneles solares en el mercado ahora, como paneles de silicio monocristalino, paneles de silicio policristalino, paneles amorfos y paneles flexibles fotovoltaicos. El RV actualmente está equipado con paneles de silicio monocristalino, porque después de experimentos reales, los efectos reales de los paneles de silicio monocristalino y policristalino son similares, pero el costo de los paneles de silicio policristalino es alto. Considerando de manera integral, los paneles de silicio monocristalino son los más rentables.
Los paneles solares están en ángulo con respecto al plano del techo del RV.
Mantenimiento y cuidado de los paneles solares de vehículos recreativos
①Para la mayoría de los usuarios, la instalación de paneles solares no se realiza de una vez por todas. Si conduce su RV a menudo a áreas con neblina severa o arena y polvo frecuentes, recuerde limpiar la superficie de los paneles solares con frecuencia para evitar la acumulación de polvo durante mucho tiempo, lo que resulta en una eficiencia de generación de energía deficiente.
②Mantenimiento del mazo de cables. Verifique regularmente para evitar el envejecimiento del arnés de cableado y, en general, reemplace el arnés de cableado con una frecuencia de 3 a 5 años.
③ La vida útil del panel solar en sí es generalmente más de 15 años, y cuanto mayor sea el tiempo, más evidente será la atenuación de energía.
Pasos para conectar paneles solares de RV a Ynuestras baterías para autocaravanas
Estos son los pasos para conectar sus paneles solares a sus baterías:
- Monte sus paneles solares en el techo de su RV.
- Monte su controlador de carga dentro del RV lo más cerca posible de sus baterías.
- Pase el cableado desde los paneles solares hasta el RV y hasta el controlador de carga. (Puede pasar el cableado a través de un conducto de ventilación del refrigerador o a través de los orificios donde la plomería ingresa al vehículo recreativo si estos se encuentran cerca de las baterías. De lo contrario, puede perforar un orificio a través del techo de su vehículo recreativo para pasar los cables y cubrir y calafatee los orificios perforados). Debe instalar un fusible o disyuntor en los cables para este recorrido.
- Conecte los cables de su controlador de carga a su banco de baterías. UN fusible Se debe instalar en estos cables una corriente ligeramente mayor que la corriente nominal del controlador de carga.
- En este punto, el sistema está completamente instalado pero los paneles solares del RV no están conectados al controlador de carga. Antes de realizar la conexión final, es importante verificar dos veces todo el cableado para asegurarse de que la polaridad (positiva y negativa) sea la correcta. Una vez que esté seguro, puede conectar los paneles solares al controlador de carga. Recomendamos hacer esto por la noche o con los paneles solares cubiertos por una manta para evitar chispas.
- Este paso es opcional, pero si desea usar electrodomésticos de CA de 120 voltios, querrá montar un inversor dentro de su RV, lo más cerca posible de las baterías, y tender el cableado adecuado a ese inversor.
Resumen de paneles solares para vehículos recreativos:
El sistema de carga de batería solar de RV no es imprescindible como fuente de alimentación adicional en el RV. Puedes elegirlo según tus propias necesidades. Este artículo se comparte contigo en forma de ejemplos y teoría. Si también le gusta estudiar los sistemas de carga de baterías solares para vehículos recreativos, o si está a punto de instalar paneles solares, puede serle útil.
