Zonnepanelen en een LFP accu: waarom, wat en hoe

['t Busje]

Ik leg een knoop in mijn zakdoek, maar voorlopig ben ik toch even uitgeknutseld (weer die loodzware voorstoel eruit).

[kampo]

WAAROM... De huishoudaccu heeft een bruikbare energie-inhoud van 50% van 92 Ah bij 12 volt, ofwel 552 Wh. De fietsaccu’s hebben elk een energie-inhoud van 11Ah bij 36 volt, ofwel 396 Wh en voor twee fietsaccu’s dus 792 Wh, zeg 800 Wh. De volledig geladen huishoudaccu heeft dus onvoldoende capaciteit om de volledig ontladen fietsaccu’s op te laden. In de praktijk valt dat enigszins mee, omdat we de fietsaccu’s zelden helemaal leeg rijden.
Om ergens een paar dagen zonder walstroom te kunnen staan is een dus een aanvullende stroombron bijvoorbeeld in de vorm van zonne-energie nodig. Volgens vuistregels van het web leveren zonnepanelen gemiddeld circa vier maal het Wattpiek vermogen aan energie per etmaal. Voor een energiebehoefte van 800 Wh per etmaal heb je dus ruwweg 200 Wp aan zonnepanelen nodig. Die energie moet je op kunnen slaan en op een later moment weer af kunnen geven. Je hebt dus een accu nodig met een bruikbare energie-inhoud van ten minste 800 Wh, dat is voor een loodzuuraccu ten minste 133 Ah bij 12 volt (2 x 800 / 12). In onze niet al te grote camper is geen plaats voor een grotere of een tweede huishoudaccu. Een LiFePO4 accu (LPF accu) heeft een bruikbare capaciteit van 90% van het nominale aantal Ah. Een 100 Ah LFP accu heeft dus een bruikbare energie-inhoud van 90% van 100 Ah bij 12 volt, ofwel 1.080 Wh. Vervanging van de 92 Ah AGM accu door een 100 Ah LFP accu levert dus de gewenste c.q. benodigde extra opslagcapaciteit.
In deze theoretische benadering zouden 200 Wp aan zonnepanelen en een 100 Ah LFP huishoudaccu voldoende moeten zijn...

Mooi onderbouwd verhaal met oog voor details
Misschien een paar opmerkingen of noem het aanvullingen van mijn kant.

Als je uit een LZ of AGM accu stroom haalt en die weer gaat bijladen, dan moet je er volgens de vuistregel 25% meer insteken als er uit gekomen is. Bij LFP is dat slechts een 2 of 3% afgerond reken ik met 5%.
Veel LFP BMS systemen staan op afschakelen bij 20% en dus reken je met 80% bruikbaar van de capaciteit en niet 90% zoals je schrijft.
Of zelfs 75% omdat je ze nooit tot 100% gaat vullen, maar tot bv 95% SOC.

De efficiëntie van je MPPT regelaar net zoals de acculader van de fietsen is ook niet 100%.
Op het datablad van de goede MPPT merken staat 95% maar meestal reken ik zelf gewoon met 10 of 15% verliezen voor ieder toestel.

Dat allemaal samen opgeteld zal in jou geval resulteren in een groter solarpaneel als je 200Wp.
En dat is ook meteen mijn algemene opmerking. Als je calculatie juist is, hoeveel reserve moet je daar dan eigenlijk bovenop voorzien ?

['t Busje]

Dank voor dit aanvullende commentaar.

Zoals dat ook voor de camper zelf geldt, is de de nieuwe combinatie van zonnepanelen en LFP accu een compromis tussen wensen/eisen en mogelijkheden. Het compromis begint al op het dak van de camper, waar de ruimte beperkt is. Ook ten aanzien van extra accucapaciteit loop je tegen ruimte- en gewichtsbeperkingen aan.

Ik ben me er wel degelijk van bewust dat je bij omzetting van de ene vorm van energie naar de andere te maken krijgt met efficiency-verliezen. Alle omvormers, opladers en zonnepaneelregelaars worden niet voor niets warm.

Dan in antwoord op de laatste vraag: Ik heb in feite niet bewust reserve ingebouwd. We zijn normaal gesproken alleen van het voorjaar tot het najaar met de camper weg en hebben dus niet of nauwelijks te maken met winterse korte dagen zonder zon. Mochten we onderweg zonder stroom komen te zitten, dan kunnen we ons altijd verplaatsen en zo de huishoudaccu weer opladen en in het uiterste geval een 230 volt stopcontact opzoeken. Als het een keer niet uitkomt, hoeven de fietsaccu's ook niet direct weer opgeladen te worden.
Ik heb het niet systematisch bijgehouden, maar naar mijn beste weten is de lading van de nieuwe LFP accu afgelopen zomer niet onder de 50% geweest. In die zin heeft het systeem gegeven ons gebruik dus wel enige reserve.
"Ons ben zunig". In ons vorige busje hadden we helemaal geen huishoudaccu en daar hebben we twaalf jaar mee rond gereden. In de camper hebben we niet dezelfde behoefte aan comfort als thuis. Een beetje primitief heeft ook zijn charmes.

[huubruber]

Hoi,

Zoals al aangegeven een mooi duidelijk verhaar.
Nu heb ik recent een Malibu Vanbus 640 LE gekocht met solar voorbereiding. Dit is een dikke dubbele 6mm2 kabel. Deze loopt van keukenblok , achterzijde koelkast naar de bestuurderszetel.
Als ik nu 2zonnepanelen plaatst mis ik een kabel tot aan de laadregelaar.
Oplossing zou zijn om of panelen parallel te schakelen , dan geen aparte aansluiting op laadregelaar of laadregelaar in kleerkast naast keukenblok plaatsen.....of.....?

Graag advies

['t Busje]

Daar durf ik zo op afatand en zonder iets gezien te hebben niets van te zeggen.
Je moet er wel rekening mee houden dat de regelaar zijn warmte kwijt moet en dan is installatie in een afgesloten ruimte niet zo'n goed idee.
Ik heb er maanden over nagedacht en nog bleek het bij de uitvoering beter en handiger te kunnen.

Mijn advies is dus vooral: neem de tijd om te puzzelen. Het gebruik van die voorgeïnstalleerde kabel is niet verplicht.

Edit een paar uur later: Je kunt die voorgeïnstalleerde kabel misschien ook gebruiken als "trekveer" om eigen kabels op die plaats te krijgen. Of je gebruikt beide aders voor de plus vsn de afzonderlijke panelen en sluit de min van de panelen ergens op een geschikt punt van de massa aan.

[henk en lila]

Gaat dat goed? De min van de panelen aan massa?
En wat doe je dan met de "solar" min van de regelaar?

[Kroppie]

dat word vuurwerk vermoed ik, gewoon zelf de kabels naar wens leggen.

jos

['t Busje]

Dat geeft geen vuurwerk en bij mijn systeem kan het zelfs niet anders. De regelaar heeft maar één aansluiting voor de min, zowel van de accu's als van de zonnepanelen. Zie onderstaand aansluitschema:

SC300M-connections.jpg (123.98 KiB) 700 keer bekeken

[Kroppie]

dat geldt dus voor JOUW regelaar

jos

['t Busje]

Er zijn veel meer systemen met een gezamenlijke min en nog veel grootschaliger ook. Denk aan treinen en trams, waar de plus van de bovenleiding in secties is verdeeld en de min gemeenschappelijk voor alle gebruikers door de rails loopt. Ook in je USB-kabeltje hebben hebben alle functies (gegevens en voeding) een gemeenschappelijke min via de mantel.

Ik begrijp wel waarom dit bij Victron paneelregelaars niet zo is. Die zijn namelijk ook bedoeld voor nautische toepassingen en daarbij kan je de (metalen) romp van het schip niet gebruiken voor stroomgeleiding in verband met corrosie door het (zout) water.

[Kroppie]

ervaring krijg je, door het doen.

jos

['t Busje]

Ik heb er eerst wel over nagedacht en ook advies gevraagd aan een elektrotechnicus, want in eerste instantie vroeg ik me ook af of een gezamenlijke min via de massa geen problemen op zou leveren.

[Kroppie]

ik ken genoeg elektronika waar de + gemeenschappelijk is, en de minnen geschakeld, b.v. de bms in de meeste(bijna alle) fietsaccu,s

jos

['t Busje]

Dat is geen principieel verschil. Eén van de twee polen is gemeenschappelijk en de andere individueel per functie/apparaat.
De 3-fasen wisselstroom hebben ook een gemeenschappelijke nul-leider.

De opmerking "Dat wordt vuurwerk" was een beetje uit de losse pols.