⚡ Kalkulator net-billingu
Strona główna Do kampera Kamper, klimatyzacja i zasilanie panelami słonecznymi.
Do kampera

Kamper, klimatyzacja i zasilanie panelami słonecznymi.

FG Filip Górski · 30 kwietnia 2019 · 3 min czytania
Kamper, klimatyzacja i zasilanie panelami słonecznymi.

Moc typowej klimatyzacji w kamperze.

Typowa klimatyzacja montowana na dachu w zależności od producenta i mocy pobiera ok 800W do 1100W energii elektrycznej o napięcie 230V prądu przemiennego. Oczywiście istnieją innego typu klimatyzatory tzw podławkowe pobierające nieco mniej energii ok 600W ale na potrzeby artykułu przyjęliśmy, że średnia moc pobierana przez urządzenie chłodzące w kamperze to 1000W z napięciem 230V, a konstrukcja to typowy klimatyzator dachowy.

Zużycie energii przez klimatyzator w kamperze.

Przyjmując, że podczas pracy klimatyzator zużywa 1000W energii oznacza to, że przy ciągłej pracy przez 5 godzin będzie potrzebował 5000Wh 5 kWh energii. Przekładając to na amperogodziny akumulatora żelowego wychodzi średnio 416 Ah + 10% straty na przetwornicy napięcia a więc 457 Ah. Ciągła praca klimatyzatora przez 5 godzin przy dobrej izolacji kampera i ze stale zamkniętymi drzwiami powinna wystarczyć na utrzymanie chłodu przez 24 godziny na dobę przy 1-2 osobach znajdujących się w środku. Kamper nie powinien też stać w samym słońcu a raczej w cieniu lub pół cieniu.

Zasilanie klimatyzacji w kamperze panelami słonecznymi.

Aby pokryć zapotrzebowanie dzienne w ilości 457Ah potrzebujemy przynajmniej dwóch akumulatorów 230Ah a więc bardzo dużych. Waga każdego z nich wynosi ok 75 kg. Akumulatory powinny być połączone szeregowo na 24V. Podnosząc napięcie zmniejszamy amperaż oraz zwiększamy sprawność. Jeżeli chcemy aby nasza bateria akumulatorów była dobrze doładowana powinniśmy zapewnić na dachu generator o odpowiedniej mocy. Najlepszym wyborem będą panele słoneczne elastyczne o wysokiej sprawności z uwagi na ich mały rozmiar. Ilość zastosowanych paneli powinna wynosić 4x160W a więc 640W. Warto również zastosować regulator MPPT lub dwa regulatory MPPT mniejszej mocy. 

Oczywiście jest to wielkość komfortowa i istnieje możliwość zastosowania mniejszej konfiguracji systemu. Nie ma potrzeby również utrzymywać klimatyzacji przez 24 godziny na dobę. Przyjmując , że potrzebujemy używać klimatyzacji jedynie 5 godzin dziennie możemy przyjąć, że nasze zapotrzebowanie energetyczne wyniesie 1.5 kWh licząc ze wstępnym wychłodzeniem kampera. W takiej sytuacji system z dwoma panelami 160W i regulatorem MPPT oraz akumulatorami 2 x 110 lub 2 x 150W powinien być wystarczający.

Wybór akumulatorów został podyktowany prądem rozładowania przez klimatyzację w taki sposób aby nie dopuszczać do rozładowania zbyt dużym prądem i nie doprowadzać do efektu gazowania akumulatorów żelowych, które w konsekwencji prowadzić będzie do ich uszkodzenia lub nadmiernej eksploatacji.

Wybór przetwornicy do zasilania klimatyzacji w kamperze.

W zależności od tego na jaki system się zdecydujemy powinniśmy wybrać przetwornicę napięcia o wysokiej sprawności i o małej konsumpcji własnej. Tańsze urządzenia powszechnie dostępne na allego za bardzo przystępną ceną charakteryzują się niską sprawnością i dużą konsumpcją w trybie stand by. Oznacza to, że podczas pracy tanich przetwornic napięcia nawet 20-25% energii może być wykorzystywane na zamianę napięcia z 12V na 230V a w trybie standby kiedy nie pracuje a jest jedynie włączone urządzenie może pobierać nawet 3A. Markowe przetwornice zwłaszcza z systemami oszczędzania energii ECO-Mode mogą zminimalizować zużycie własne nawet od 0,3-0,5A co ma niebagatelny wpływ na pracę i wydajność całego systemu. Również straty podczas konwersji napięcia z 12V prądu stałego na 230V prądu przemiennego nie powinny wynosić więcej niż 8 %. Wszystko to przekłada się na zakup mniejszego a przez co tańszego systemu fotowoltaicznego dostarczającego energię elektryczną do naszego kampera.

Czy klimatyzację można zasilać bezpośrednio z paneli słonecznych?

W praktyce typowej klimatyzacji 230 V nie podłącza się bezpośrednio do paneli fotowoltaicznych. Panele dają napięcie zmienne w zależności od nasłonecznienia, temperatury i chwilowego zacienienia, a sprężarka klimatyzatora wymaga stabilnego zasilania. Dlatego zestaw powinien składać się z paneli PV, regulatora MPPT, akumulatora oraz przetwornicy z czystą sinusoidą albo z klimatyzatora przystosowanego do pracy z instalacją DC.

Warto też rozróżnić pojęcia: „panele słoneczne” w takim zestawie oznaczają panele fotowoltaiczne, które produkują prąd. Kolektory solarne do podgrzewania wody nie zasilą klimatyzatora elektrycznego. Jeśli klimatyzacja ma działać niezależnie od sieci lub słupka kempingowego, kluczowe jest nie tylko dobranie mocy paneli, ale również zapewnienie magazynu energii na momenty zachmurzenia, postoju w cieniu i pracy wieczorem.

Jak policzyć realną produkcję energii z paneli pod klimatyzację?

Do wstępnych obliczeń można przyjąć prosty wzór: moc instalacji PV × liczba godzin dobrego słońca × sprawność całego układu. Latem w dobrych warunkach 1 kWp paneli może wyprodukować około 4–6 kWh energii dziennie, ale na kamperze wynik zwykle jest niższy, ponieważ panele leżą płasko, mocno się nagrzewają i często są częściowo zacieniane przez bagażniki, anteny lub drzewa. Realnie warto zakładać zapas, a nie liczyć wyłącznie na wartości katalogowe.

Jeżeli klimatyzator pobiera średnio 800–1100 W, każda godzina pracy oznacza około 0,8–1,1 kWh zużycia, do czego trzeba doliczyć straty na przetwornicy i przewodach. Oznacza to, że sama moc paneli nie wystarczy do oceny zestawu — równie ważne jest to, o jakiej porze dnia klimatyzacja ma pracować. Najłatwiej zasilać ją w południe, gdy produkcja PV jest najwyższa; najtrudniej wieczorem i w nocy, gdy cała energia musi pochodzić z akumulatorów.

Jaki klimatyzator najlepiej współpracuje z panelami fotowoltaicznymi?

Do zasilania z fotowoltaiki najlepiej wybierać urządzenia o możliwie niskim poborze prądu, sprężarce inwerterowej lub łagodnym starcie. Ważniejszy od samej „mocy chłodniczej” jest pobór energii w trybie pracy oraz prąd rozruchowy. Klimatyzator, który nominalnie pobiera niewiele, ale ma bardzo wysoki skok poboru przy starcie sprężarki, może wymagać znacznie mocniejszej przetwornicy niż wynikałoby to z jego tabliczki znamionowej.

W kamperach warto rozważyć także klimatyzatory przystosowane do instalacji 12/24/48 V DC, ponieważ ograniczają straty wynikające z zamiany napięcia na 230 V. Trzeba jednak sprawdzić, czy ich wydajność chłodzenia wystarczy do kubatury pojazdu i warunków pracy. Przenośne klimatyzatory z rurą wyrzutową zwykle są mniej efektywne w małej przestrzeni, bo część schłodzonego powietrza jest usuwana na zewnątrz, a do środka zasysane jest ciepłe powietrze.

Najczęstsze błędy przy zestawie „klimatyzacja + panele słoneczne”

Najczęstszy błąd to dobór zestawu wyłącznie po mocy szczytowej paneli. Panel 400 W nie produkuje 400 W przez cały dzień, a nawet chwilowe zacienienie jednego modułu może mocno obniżyć uzysk. Drugim błędem jest zbyt mały akumulator, który teoretycznie ma odpowiednią pojemność, ale w praktyce nie powinien być głęboko rozładowywany albo nie jest przystosowany do dużego prądu pobieranego przez klimatyzację.

Problemy powoduje też zbyt słaba przetwornica, brak czystej sinusoidy, zbyt cienkie przewody, brak zabezpieczeń nadprądowych oraz montaż paneli bez uwzględnienia wentylacji. Przy klimatyzacji każdy procent sprawności ma znaczenie, dlatego warto planować zestaw jako całość: źródło energii, magazyn, przetwarzanie napięcia, zabezpieczenia i realny czas pracy urządzenia w konkretnych warunkach.

Newsletter Systemy Fotowoltaika

Co tydzień: najważniejsze artykuły, zmiany w przepisach i aktualne ceny energii.