Zonnepanelen op de camper

Hoe werken zonnepanelen?

Zonnepanelen leveren elektriciteit zodra er licht opvalt. Die elektriciteit wordt opgeslagen in een accu. Dankzij een regelsysteem gebeurt dat automatisch, net zolang tot de accu is opgeladen. Ideaal dus voor recreatieve toepassingen, vooral als je langere tijd op een vrije camperplaats staat.

Energievoorziening zonnepanelen

Het zonne-energiesysteem kan niet altijd de gehele energievoorziening verzorgen. Voor verlichting, het op peil houden van accu's en voor weinig stroomverbruikende elektrische apparaten, zoals televisietoestellen, is zo'n systeem zeer geschikt. Voor verwarming is gas meestal beter geschikt of diesel bij gebruik van een dieselkachel.

Het zonne-energiesysteem dient het gemak. Eenmaal aangesloten blijft het jarenlang probleemloos stroom leveren. Oftewel: altijd licht en nooit meer een lege accu.

Hoeveel stroom levert een paneel?

De Gemiddelde Dagelijkse Opbrengst (GDO) van een paneel wordt als volgt berekend: een 100 Wp (wattpiek) zonnepaneel laadt onder perfecte omstandigheden 100 W vermogen en in een uur dus 100 Wh (wattuur) aan energie. Maar perfecte omstandigheden zijn er niet altijd.

Over het jaar gemiddeld komt in Nederland al het licht op een dag overeen met vier uur perfecte omstandigheden (4 volle zonuren). De gemiddelde opbrengst van een 100 Wp paneel is dus: 100 watt x 4 volle zonuren = 400 Wh per dag. In de zomer is het uiteraard meer en in de winter minder.

Je haalt het maximale uit je zonnepaneel als je zorgt dat er geen schaduw valt op je zonnepaneel, ook niet op een gedeelte bijvoorbeeld door een dakluik of satellietschotel. Bovendien haalt een iets duurdere MPPT regelaar vaak meer energie uit het zonnepaneel dan de eenvoudigere PWM variant. Vooral bij weinig licht maakt het uit, dus in de vroege en late uurtjes en in de lente en herfst.

Met één zonnepaneel en lader, kan je als je vrij staat (dus zonder stroom uit de paal) en geen kilometers maakt, toch je accu al aardig bijladen. Zodoende kan je al een stuk langer vrijstaan dan zonder. Heb je twee zonnepanelen van bijvoorbeeld 100Wp en geen groot stroomverbruik, hoef je veelal helemaal niet meer 'aan de paal' te staan. In het hoge noorden kan de zon lager staan en ook in de wintertijd is de opbrengst natuurlijk minder, zeker als er sneeuw op ligt. 
Overigens, bezitters van een moderne LiFePO4 accu hebben nog meer profijt van zonnepanelen. Traditionele accu's doen zeer lang over het laden van de laatste 20% capaciteit. Een LiFePO4 accu heeft daar geen last van en haalt dus nog meer rendement uit het zonlicht.

Energiebalans

Om vast te stellen of je voldoende energie hebt om langer zonder een 230V aansluiting vrij te kunnen staan moet je de energiebalans opmaken. Hierbij kijk je of de je energieverbruik in balans is met de aangeleverde hoeveelheid energie. We lichten dit verder toe op onze speciale pagina: Energiebalans in je camper controleren.

Glazen paneel of semi-flexibel paneel?

De standaard panelen zijn van glas in een aluminium lijst gemonteerd. Deze worden vastgezet op een imperiaal of op kunststof dragers welke op het dak worden gelijmd of geschroefd. Alternatief kan je kiezen voor semi-flexibele panelen. Deze zijn licht, slechts ca. 4mm dik en kunnen direct op een dak (of dragerplaat) gemonteerd worden. De opbrengst hoeft niet veel onder te doen voor standaard panelen. Je kan deze lichte panelen goed gebruiken om op een hefdak te plakken, gebogen over het gekromde dak van je kampeerbusje te monteren of om onopvallende panelen op een camper te plaatsen. Het nadeel is wel dat bij eventuele vervanging de verwijdering van zo'n gelijmd paneel een lastige klus kan zijn. 

Er bestaan ook mobiele zonnepanelen welke je met een lange kabel naast de camper kan zetten. Deze zijn vaak ook gebaseerd op semiflexibele panelen. Voordelen: je kan ze in de zon zetten terwijl je camper in de schaduw staat en mooi haaks op de zonnestralen richten. Nadeel is dat het uiteraard alleen werkt als je stilstaat en een potentieel risico van diefstal heeft.

Losse zonnepanelen

Als je geen ruimte hebt voor panelen op het dak, of de constructie is niet geschikt, kan je ook kiezen voor losse panelen. Dat heeft het voordeel dat je de panelen altijd optimaal kunt uitrichten op de zon voor het beste resultaat. Met langere kabels kan je bovedien de panelen in de zon leggen en je camper lekker in de schaduw laten staan. Nadeel is dat ze onderweg natuurlijk niet te gebruiken zijn en de grotere diefstalgevoeligheid.

Zonnepanelen installeren

We hebben een speciale instructiepagina gemaakt met bijbehorende video over het zelf installeren van een zonnepaneel. Uiteraard kan je er ook voor terecht bij je camperbedrijf of bij een speciaalzaak voor zonnepanelen op de camper.

PWM of MPPT solar laadregelaar?

Een PWM (Pulse Width Modulation) laadregelaar is de voordeligste en eenvoudigste versie.

De zonnepaneel spanning wordt naar de accu geleid welke daardoor  geladen wordt. Hierbij kan de stroom groter worden dan gewenst. De PWM regelaar is eigenlijk een zeer snel werkende schakelaar die continue heel korte momenten stroom naar de accu doorlaat, zodanig dat de gemiddelde stroom niet te hoog wordt. Als de accu voldoende spanning heeft bereikt schakelt de laadregelaar uit. Indien het zonnepaneel een hogere spanning levert dan benodigd, levert dit geen extra voordeel op. Dat gedeelte wordt niet benut. Bij lage lichtsterkte of gedeeltelijke schaduw op het zonnepaneel kan de spanning te laag worden om de accu nog te laden.

Een MPPT laadregelaar werkt volgens de ‘Maximum Power Point Tracking’ methode. Dat wil zeggen er wordt regelmatig  gekeken bij welke spanning en stroom het zonnepaneel zoveel mogelijk energie levert. Daarna word die energie omgezet in de juiste spanning en stroom voor het laden van de accu. Geeft een zonnepaneel een te hoge spanning dan wordt dat gedeelte gewoon omgezet waardoor de accu efficiënter geladen wordt. Vooral bij gebruikt van panelen met een hoge spanning of panelen in serie geschakeld, kan het voordeel groot zijn. Bovendien blijft zo’n systeem dan langer werken als het donkerder wordt, als de panelen erg warm worden of als ze gedeeltelijk in de schaduw liggen. Anders dan een PWM laadregelaar vraagt een MPPT regelaar een zonnepaneelspanning van minstens enkele volts boven de accuspanning. Dat is meestal wel het geval en zeker als twee panelen in serie staan. Een MPPT laadregelaar is iets duurder maar levert meestal merkbaar meer energie op.

Serie of parallel?

Bij twee of meer panelen moet je kiezen voor serie of parallelschakeling. Beide is vaak mogelijk, mits je lader de dubbele spanning of juist dubbele stroom aan kan. Gebruik bij voorkeur identieke of gelijkwaardige panelen (overigens zijn er wel enkele uitzonderingen mogelijk).
Bij serieschakeling blijft de maximale stroom gelijk, maar de maximale spanning verdubbelt.

Bij een PWM regelaar levert dat niet veel op, immers de extra spanning wordt niet gebruikt, alleen zal er bij schemering iets langer geladen worden. Een MPPT regelaar vindt dit wel heel prettig, mits de dubbele spanning ook binnen de specificaties valt. Juist nu zal deze combinatie beter werken bij lage instraling (bewolking, lente en herfst), bij koude of juist extra hete panelen en bij gedeeltelijke schaduw op de panelen. Er blijft dan nog voldoende energie over om de accu te laden. Door de hoge spanning loopt er bij hetzelfde vermogen minder stroom door de kabels waardoor de verliezen ook wat lager zijn dan bij parallelschakeling.

Bij parallelschakeling wordt de spanning niet hoger, maar de max. stroom kan verdubbelen. Een PWM regelaar kan daar zijn voordeel mee doen, mits hij die stroom aankan. Zo niet geen probleem, hij beperkt de stroom gewoon tot die van de specificaties. Omdat er ook dubbele stroom door de kabels loopt zal het energieverlies in de kabels kwadratisch toenemen of de kabels moeten dikker gekozen worden.
Een MPPT laadregelaar kan ook met parallelle panelen overweg, maar serieaansluiting levert meer energiewinst op.