Κείμενο φωτογραφίες : Δημήτρης Καραγεωργίου
ΠΡΟΛΟΓΟΣ
Όταν ξεκίνησα την ολική ανακατασκευή στο φουσκωτό μου, μεταξύ άλλων, είχα κάνει μια εκτενή έρευνα αγοράς για τα φωτοβολταικά συστήματα, στην προσπάθεια μου μέσα από την ενημέρωση, να πραγματοποιήσω μια καλή αγορά, τόσο εξ’ απόψεως ποιότητας, όσο και εξυπηρέτησης των νέων αναγκών, όπως είχαν προκύψει από τον νέο εξοπλισμό.
Ψάχνοντας στο internet αλλά και συζητώντας με ειδικούς και επαγγελματίες, ανοίχτηκε μπροστά μου ένας απίστευτος όγκος πληροφοριών, που πραγματικά με βοήθησαν να πάρω την απόφαση μου για αγορά, αλλά και να έχω μια σφαιρική αντίληψη του θέματος.
Η σύνοψη τους, δεν ήταν εύκολη. Λόγω του μεγέθους, η ενότητα χωρίστηκε σε δύο μέρη.
Πιστεύω, πως η προσπάθεια μου θα βοηθήσει να αποφευχθούν λάθη, κυρίως στην εκτίμηση του φορτίου που χρειάζεστε και εξ’ αυτού στην αγορά που θα επιλέξετε. Η νέα θερινή περίοδος βρίσκεται επί θύραις και ο κορονοιός – τουλάχιστον κατά τη στιγμή που γράφονται αυτές οι γραμμές, με υπομονή και επιμονή, περνάει πίσω μας.
Τα καλύτερα έρχονται.
Τα φωτοβολταϊκά συστήματα είναι ένας αξιόπιστος τρόπος ανανέωσης της ενέργειας της μπαταρίας του σκάφους σας. Μικροί πίνακες διατηρούν ή φορτίζουν τις μπαταρίες όταν δεν είστε συνδεδεμένοι σε παράκτια πηγή τροφοδότησης. Οι μεγαλύτερες εγκαταστάσεις όχι απλώς φορτίζουν τις μπαταρίες αλλά δίδουν και τη δυνατότητα τροφοδότησης λειτουργιών του σκάφους, όπως συσκευών θέρμανσης τύπου AC.
Που μπορεί να τοποθετηθούν ηλιακοί συλλέκτες.
Μικρές βάρκες: Οι ηλιακοί συλλέκτες μπορούν να μπορούν να διατηρήσουν τη μπαταρία πλήρως φορτισμένη όταν το σκάφος βρίσκεται στο τρέιλερ η σε κάποιο αγκυροβόλιο. Όλες οι μπαταρίες αυτοαποφορτίζονται, έτσι οι συλλέκτες εξαλείφουν το πρόβλημα της νεκρής μπαταρίας. Ακόμα, μιας και οι συλλέκτες συγκεντρώνουν καθαρή ενέργεια του τύπου DC, συντελούν εξαίρετους φορτιστές όσο έχουν ένα ειδικό ρυθμιστή (περισσότερα κατωτέρω) στο κύκλωμα όταν αυτό απαιτείται.
Αγωνιστικά ταχύπλοα και ταχύπλοα αναψυχής: Χρησιμοποιούν ιδανικά τους ηλιακούς συλλέκτες για να αντικαταστήσουν τις άλλες μεθόδους επαναφόρτισης που ήδη διαθέτουν. Τα μεγάλου μεγέθους ταχύπλοα, που διανύουν πολλών μιλίων διαδρομές, πρέπει να εκκινούν τις μηχανές τους για μία/δύο ώρες τη μέρα για να επαναφορτίσουν την ενέργεια που καταναλώνεται. Με εγκατεστημένους τους ηλιακούς συλλέκτες, επεκτείνεται η ανάγκη αυτή για μία ή και περισσότερες μέρες. Κάποια, σωστά εξοπλισμένα με συλλέκτες ταχύπλοα δεν απαιτείται καν να χρησιμοποιήσουν τους κινητήρες τους για επαναφόρτιση.
Πόση ενέργεια μπορούμε να έχουμε.
Οι ηλιακοί συλλέκτες φορτίζουν μπαταρίες των 12V και ίσως δημιουργήσουν φορτίο και στις μπαταρίες των 20V χωρίς μπαταρία στο κύκλωμα. Αυτό συμβαίνει επειδή είναι από τη φύση τους σχεδιασμένες να παρέχουν την ισχύ τους σε φορτία των 12V μπαταριών.
Τα πάνελ μετριούνται σε Βατ, Αμπέρ ή και τα δύο. Τα βαθμολογούμε με βάση τα Αμπέρ διότι οι περισσότεροι ιδιοκτήτες γνωρίζουν πόσες αμπερώρες χωρητικότητα έχει η μπαταρία τους ή πόσες χρησιμοποιούν ανά ημέρα στην χρήση. Επιπροσθέτως, χρησιμοποιούμε μια απλουστευμένη υπόθεση, ότι το πάνελ θα αποδώσει το μέγιστο δυνατό με πέντε ώρες χρήση τη μέρα. Μπορεί για τον καθένα η χρήση να διαφέρει, ο κανόνας αυτός όμως λειτουργεί εύκολα στην εκτίμηση της απόδοσης του πάνελ.
Οδηγούμαστε σε αυτά τα νούμερα βρίσκοντας το μέσο όρο της ώρας κατά την οποία το πάνελ βρίσκεται κάτω από δυνατό ήλιο (πιο συγκεκριμένα, 1000 βατ ενέργειας ανά τετραγωνικό μέτρο) Ο δυνατός ήλιος ουσιαστικά είναι εκείνος που μας επιτρέπει να διακρίνουμε σκιές με γυμνό μάτι (οι περισσότερες περιοχές δεν απολαμβάνουν περισσότερο από 80 – 85% δυνατού ηλίου). Μετρήσεις, έχουν δείξει, ότι κατά την καλοκαιρινή περίοδο στη χώρα μας, ένα πάνελ βρίσκεται κάτω από δυνατό ήλιο κατά μέσο όρο τέσσερις με πέντε ώρες τη μέρα.
Το πρόβλημα με τις υποσκιαζόμενες κυψέλες
Στα κρυστάλλινα πάνελ, σε περίπτωση που η σκιά καλύπτει έστω και ένα απειροελάχιστο τμήμα του, διαπιστώνεται δραματική διαφορά στην απόδοση ενέργειας. Οι υπό σκιάν κυψέλες φανερώνουν ενεργειακή πτώση πολλών βολτ λειτουργώντας έτσι ως φράγμα για την απαραίτητη παραγωγή. Σκιάζοντας μόνο μία κυψέλη παρατηρείται πτώση της παραγόμενης ενέργειας κατά 20% ή και περισσότερο.
Αυτή η δυσλειτουργία διορθώνεται εν μέρει, με τη χρήση των διόδων παράκαμψης μεταξύ ων κυψελών, επιτρέποντας έτσι στο πάνελ να παράγει ενέργεια κανονικά, παρά το γεγονός ότι τμήμα του βρίσκεται υπό σκιά. Όσο πιο χαμηλή είναι η θερμοκρασία στην επιφάνεια του πάνελ, τόσο υψηλότερη η παραγωγή. Η απόδοση σε έναν καθαρό, παγωμένο, χειμωνιάτικο, πρωινό ουρανό μπορεί να φτάσει ως και 30 – 40% υψηλότερα του φυσιολογικού.
Μετρώντας το μέγεθος του πάνελ για την μπαταρία
Πάρτε την ενεργειακή απόδοση του πάνελ (σε μιλιαμπέρ) και διαιρέστε την δια δύο. Αυτό το νούμερο είναι το μέγεθος της μπαταρίας που μπορεί να διατηρήσει. Ένα πάνελ των 150μΑ διατηρεί μπαταρία ως 75Αω. Το πάνελ των 1500μΑ παρέχει αρκετή ενέργεια για να διατηρήσει την τροφοδοσία μπαταριών, υποθέτοντας ότι δεν υπάρχουν άλλοι τρόποι για να απωλέσει η μπαταρία ενέργεια, εκτός της αυτοαποφόρτισης.
Ο ρυθμιστής εκφόρτισης.
Είναι κανόνας ότι τα πάνελ που παράγουν λιγότερο από 1,5% της ονομαστικής χωρητικότητας της μπαταρίας σε Αμπερώρες δεν χρειάζονται επιπρόσθετες ρυθμίσεις. Αυτό διαλευκάνει ότι το πάνελ των 1,5A είναι το μεγαλύτερο που συνίσταται να χρησιμοποιείτε χωρίς ρυθμιστή σε μια μπαταρία των 100 Αμπερωρών. Σε γενικότερα πλαίσια, οι ρυθμιστές μπορούν να χρησιμοποιηθούν οποιαδήποτε στιγμή υπάρχουν δύο η περισσότερα συνδεδεμένα πάνελ στις μπαταρίες.
Σε περίπτωση που ανησυχείτε μήπως δημιουργήσετε ζημιά στις μπαταρίες σας λόγω υπερφόρτωσης, μπορείτε να προσθέσετε ένα μικρό και οικονομικό ρυθμιστή φορτίου. Οι ρυθμιστές αυτοί εκτιμώνται με βάση το μέγιστο αριθμό Αμπέρ των πάνελ και στην αγορά θα βρείτε εύκολα συσκευές από 7Α ως και 50Α. Οι ρυθμιστές είναι ο ιδανικός τρόπος ώστε να ελέγχετε τα ηλεκτρικά συστήματα από μόνος σας και ιδίως κατά την απουσία σας. Τέλος, αξίζει να σημειωθεί ότι πλέον εκφέρουν λειτουργίες για συστήματα πολλαπλών φορτίσεων.
Μόνιμη ή προσωρινή τοποθέτηση.
Τα μεγαλύτερα και πιο άκαμπτα πάνελ μπορούν να τοποθετηθούν για μόνιμη χρήση πάνω σε ειδικά διαμορφωμένες επιφάνειες, όπου αυτό είναι δυνατό. Τα λεγόμενα εύκαμπτα πάνελ, είναι κατασκευασμένα για λειτουργία σε θαλάσσιο περιβάλλον και μπορούν να τοποθετηθούν μόνιμα και να προσαρμοστούν πάνω σε ανάλογες κατασκευές. Επιπλέον, αφαιρούνται και αποθηκεύονται με ευκολία. Τα πτυσσόμενα πάνελ είναι κυρίως κατασκευασμένα για προσωρινή χρήση μιας και είναι λιγότερο αδιάβροχα από τους λοιπούς τύπους.
Είδη ηλιακών πάνελ - Μονοκρυστάλλινα και πολυκρυσταλλικά.
Είναι η παλαιότερη τεχνολογία αλλά και η πιο ισχυρή μαζί. Όταν μετράτε σωστά και αντιστοιχείτε τις κατάλληλες μπαταρίες, είναι τα ιδανικά πάνελ για να ‘τρέξουν’ βαριά φορτία όπως ο φωτισμός, η τηλεόραση, το ραδιόφωνο και λοιπά. Στα κρυσταλλικά πάνελ, η σιλικόνη, το κυριότερο συστατικό της χαλαζιακής άμμου, μεταποιείται σε κρυστάλλους, διυλίζεται, καθαρίζεται (μέσω μίας ακριβής διαδικασίας), τεμαχίζεται σε λεπτές φέτες και ‘ντοπάρεται’ με την προσθήκη χημικών. Οι κυψέλες δημιουργούν τάση στο ηλεκτρικό κύκλωμα η ποσότητα του οποίου εξαρτάται από το μέγεθος και την αποδοτικότητά τους καθώς και την ποσότητα του υπάρχοντος φωτός. Οι ηλιακές ενότητες δημιουργούνται ενώνοντας τις κυψέλες παράλληλα για να αυξηθεί το αμπεράζ και σε σειρά για τα αυξηθεί η τάση. Οι τυπικές ηλιακές ενότητες έχουν 30 ή 36 κυψέλες (παράγουν από 14 έως 18V DC).
Άμορφα λεπτά από φιλμ Σιλικόνης
Αυτού του τύπου τα πάνελ, που ναι μεν είναι 50% λιγότερο παραγωγικά από τα πολυκρυσταλλικά, αλλά μπορούν να κατασκευαστούν σε ευέλικτες μορφές ώστε να μπορούν να διπλωθούν, να τυλιχτούν ή ακόμα και να προσαρμοστούν στο σχήμα μίας οροφής καμπίνας. Είναι περισσότερο αποδοτικά σε χαμηλό και ευρύτερα διάχυτο φωτισμό και επηρεάζονται λιγότερο σε πτώσεις της τάσης του ρεύματος λόγω υπερθέρμανσης.
Είναι τα πάνελ που χρησιμοποιούνται για χαμηλότερων Αμπέρ φόρτιση και διατήρηση μπαταριών. Δεν παράγουν αρκετή ενέργεια για αναπλήρωση σοβαρής ποσότητας φορτίων, είναι όμως ιδανικά για τις απαραίτητες ‘μικροωθήσεις’ που χρειάζεται η μπαταρία. Πρόκειται για τα αυτοαποκαλούμενα πάνελ, που έχουν τις λιγότερες προσθήκες χημικών επιπρόσθετες στις μεταλλικές πλάκες και κοστίζουν λιγότερο στην κατασκευή από τα πολυκρισταλλικά.
Απλοί κανόνες για την καλύτερη παραγωγή ενέργειας
Τοποθετήστε τους συλλέκτες όσο το δυνατόν πιο κάθετα στις ακτίνες του ήλιου.
Αν έχετε ήδη τοποθετήσει πάνελ σε ένα σκάφος που βρίσκεται σε αγκυροβόλιο, πολύ πιθανόν να μη μπορείτε να καθορίσετε την καθετότητά τους. Ωστόσο, αυτή η καθετότητα είναι η πλέον επιθυμητή κατάσταση.
Αποφεύγετε τις σκιές.
Η παραγωγή ενέργειας ενός πάνελ, συγκεκριμένα ενός κρυσταλλικού, ελαττώνεται δραματικά όταν σκιάζεται, κι ας είναι μικρή η επιφάνεια σκίασης. Μια μικρή σκιά μπορεί να μειώσει την παραγωγή κατά 50% η και περισσότερο. Όταν κάποιο ψηλό αντικείμενο υποσκιάζει το πάνελ, τα ποσοστά παραγωγής πέφτουν δραστικά.
Διατηρήστε τα πάνελ δροσερά.
Δεν είναι εύκολο να διατηρήσεις μία σκουρόχρωμη επιφάνεια δροσερή κάτω από τον ήλιο, αλλά η απόδοση μειώνεται όσο το πάνελ ανεβάζει θερμοκρασία, οπότε σε περίπτωση που μπορείτε να παρέχετε κάποια μέθοδο αερισμού στο κάτω μέρος του πάνελ, θα συναντήσετε αυξήσεις απόδοσης 5 – 10 %.
Πρωταρχικά, είναι σημαντικό να γνωρίζουμε, ότι η ηλιακή ενέργεια και τα φωτοβολταϊκά αποτελούν συμπλήρωμα για το σύνολο της ενέργειας που χρειαζόμαστε. Για παράδειγμα, η φόρτιση μπαταρίας –ιών, δεν είναι δυνατό να πραγματοποιηθεί άμεσα. Αν υποθέσουμε, πως έχουμε μία αποφορτισμένη μπαταρία 100 Amp και για τη φόρτιση της διαθέτουμε ένα ηλιακό πάνελ των 30 Βατ κάτω από ιδανικές συνθήκες φωτός, ο χρονικός ορίζοντας που η μπαταρία θα είναι πλήρως φορτισμένη θα είναι μία εβδομάδα. Επιπροσθέτως, ας έχουμε πάντα υπ ‘οψη, ότι απαιτείται απευθείας ακτινοβολία στο πάνελ για να απόδωσει αυτό τα μέγιστα. Συνθήκες όπως νέφη στον ουρανό, σκιές, ακατάλληλη γωνία τοποθέτησης ή οι σύντομες ημέρες του χειμώνα μειώνουν την απόδοση του πάνελ υπό των σημειωμένων στάνταρ.
Ρυθμιστής τάσης
Οποτεδήποτε χρησιμοποιείτε πάνελ άνω των 5 βατ ονομαστικής απόδοσης, συνιστούμε τη χρήση χειριστηρίου ηλιακού συλλέκτη. Σε γενικευμένα πλαίσια, οι ρυθμιστές διευκολύνουν στις απλές λειτουργίες της καθημερινότητας με πολυάριθμα οφέλη, όπως την αποφυγή της υπερφόρτισης, την βελτίωση της ποιότητας φόρτισης ακόμα και την περιορισμό αποφόρτισης της μπαταρίας σε συνθήκες χαμηλού ή καθόλου φωτός. Μερικά ηλιακά πάνελ κατασκευάζονται με εγκατεστημένες από τον κατασκευαστή τους αποτρεπτικές διόδους, ακριβώς για να περιορίσουν την απόδραση των βολτ από το πάνελ, στις περισσότερες περιπτώσεις εγκατάστασης ηλιακών πάνελ των 6 βατ. Με λίγα λόγια, ο ρυθμιστής τάσης, λειτουργεί σαν διακόπτης on/off επιτρέποντας στην επιθυμητή ποσότητα να περάσει και διακόπτοντας την κυκλοφορία όταν η μπαταρία φορτιστεί πλήρως. Πρέπει να είστε προσεκτικοί στην επιλογή του τύπου της συσκευής, ώστε να καλύπτονται τααναγκαία χαραστηριστικά της εγκατάστασης.
Πως προσδιορίζεται το μέγεθος του συλλέκτη.
Το πιο σημαντικό στοιχείο στον κόσμο των ηλιακών συλλεκτών είναι η σχέση τους με τους αριθμούς, η πιο συγκεκριμένα, η ισχύς που χρειάζεστε ενάντια στην ισχύ που το πάνελ μπορεί να αποδώσει. Πριν αποφασίσετε την αγορά κάποιου σχετικού προϊόντος, είναι απαραίτητο να γνωρίζετε πόσα αμπερώρια ή βατ θα χρειαστεί να παράγετε σε μια δεδομένη χρονική περίοδο. Το ποσό αυτό μπορεί να μετρηθεί με βάση την ώρα ή τη μέρα και θα ήταν προτιμότερο να χρησιμοποιήσετε το 24ωρο για αυτή τη διαδικασία. Πρώτα, αποφασίστε πόση ενέργεια σκοπεύετε να χρησιμοποιήσετε στην επιλεχθείσα χρονική περίοδο. Έπειτα, προσδιορίστε την άμεση ακτινοβολία που θα λάβει το πάνελ την περίοδο αυτή, και με αυτόν τον τρόπο υπολογίζετε τις Βατώρες που θα χρειαστείτε. Θα ήταν καλό να μην υπερεκτιμάτε το συνολικό ποσό Βατοωρών που θα χρειαστείτε. Συνήθως, συναντάμε 4 ώρες μέσης χρησιμοποιηθείσας ακτινοβολίας το χειμώνα και 6 το καλοκαίρι. Φυσικά, σε πολλές περιπτώσεις τα νούμερα αυτά μεταβάλλονται. Οι μεταβλητές αυτές αποζημιώνουν σε περίπτωση ύπαρξης μεταβλητών όπως τα σύννεφα, οι σκιές, η γωνία όψης του πάνελ κλπ. Μόλις αποκτήσετε μία καλή αντίληψη των ενεργειακών σας αναγκών, μπορείτε να προχωρήσετε σε περαιτέρω υπολογισμούς.
Συνθήκες Παραγωγής
Οι εκτιμήσεις των ηλιακών συλλεκτών υπολογίζονται σε συνθήκες ισχυρής, άμεσης ακτινοβολίας. Αντιθέτως, συνθήκες μερικής ή ασθενούς ακτινοβολίας, συννεφιάς ή τακτικής σκιάσεως πασιφανέστατα ελαττώνουν την παραγωγή ενέργειας όπου δεν θα πρέπει να αγνοήσετε την επίπτωση της διαφοράς της διάρκειας της μέρας τον χειμώνα και το καλοκαίρι.
Μιας και προαναφέρθηκε, είναι πολύ συνηθισμένο λάθος να κατασκευάζεται ένα πάνελ υπό την ακτινοβολία των ωρών του καλοκαιρινού ήλιου και να χρησιμοποιείται, πάραυτα, και το χειμώνα. Το πρώτο κατά σειρά και συνεπώς πιο συχνό παράπονο αφορά τις μπαταρίες, που δεν αποθηκεύουν ολόκληρο το επιθυμητό φορτίο. Είναι μία διαδικασία που εμφανίζεται βαθμιαία όταν έχουν απολεσθεί ώρες ακτινοβολίας και η στάθμη εκφόρτωσης της μπαταρίας βρίσκεται υπό του 50%, για αρκετές διαδοχικά ερχόμενες μέρες. Οι μπαταρίες έτσι ‘θειώνονται’ γρηγορότερα και δεν διατηρούν το ίδιο φορτίο με παλαιότερα. Όπως ορθά θα φανταστήκατε, πρόκειται για ένα ‘ακριβό’ λάθος. Η γενικότερα αποδεκτή λύση είναι η επέκταση του αριθμού των κυψελών του πάνελ και η αγορά νέων μπαταριών μεγαλύτερης χωρητικότητας σε αμπερώρια. Επομένως, θα πρέπι να είμαστε κάπως συντηρητικοί, όταν υπολογίζουν τις ώρες λιακάδας
Λειτουργώντας μία συσκευή απευθείας από το ηλιακό πάνελ.
Για να συνδεθεί η συσκευή απευθείας στο πάνελ, δεν πρέπει να είναι ευαίσθητη στις αυξομειώσεις στην τάση, μιας και θα τερματίσει τη λειτουργία τους. Για να επιλύσετε αυτό το πρόβλημα, το καλύτερο που μπορείτε να κάνετε είναι να χρησιμοποιήσετε μια μικρή μπαταρία σαν αποθηκευτικό χώρο, που να αποδίδει διαρκή και σταθερή ροή ρεύματος. Για να το κάνετε αυτό, συνιστούμε τη χρήση του Χειριστηρίου Ηλιακής Εκφόρτωσης, με συνδετικό του τύπου Υ με συνδεδεμένη σε γραμμή τη μπαταρία στο ένα άκρο και τον αντάπτορα στο άλλο.
Επηρεασμός από τον αέρα.
Τα περισσότερα ηλιακά πάνελ είναι κατασκευασμένα για εγκατάσταση σε εξωτερικό χώρο, μιας και εκεί αποδίδουν τα μέγιστα και λαμβάνουν την καλύτερη ποιότητα ακτινοβολίας. Προφανές είναι, πως ότι οτιδήποτε λιγότερο ικανό από τις ιδανικές συνθήκες ακτινοβολίας θα κάνει αυτομάτως το πάνελ να παράγει χαμηλότερα επίπεδα ενέργειας. Περιοδικές επιθεωρήσεις για την αφαίρεση σκόνης, σκουπιδιών αλλά και ο τακτικός έλεγχος των ηλεκτρικών συνδέσεων είναι οι μόνες διαδικασίες που απαιτούνται. Για ακόμα καλύτερα αποτελέσματα, καλό είναι να καθαρίζετε και το χιόνι και τα σκουπίδια που φέρνει ο χειμώνας και ο χειμωνιάτικος αέρας.
Ποια είναι η διάρκεια ζωής για τα ηλιακά πάνελ.
Η απόδοση από πάνελ σε πάνελ διαφέρει, αλλά συνήθως η διάρκεια ζωής τους προσδιορίζεται από 3 έως 25 χρόνια. Η εγγυημένη χρονική περίοδος ορθής λειτουργίας είναι συνήθως το 80% των δημοσιευμένων εκτιμήσεων. Φυσικά, διαφέρει από κατασκευαστή σε κατασκευαστή και σχεδόν πάντα, ο πελάτης παίρνει ότι πληρώσει. Ιδίως στις φτηνές αγορές και τις απομιμήσεις.
Η χρήση ενός inverter
Αρκετοί ιδιοκτήτες, χρησιμοποιούν inverters για να μετατρέψουν τα 12 VDC σε 10 VAC. Καθώς αλλάζουν ισχύ από μία μορφή σε μία άλλη, τα inverter ‘καταβροχθίζουν’ την ενέργεια και καλό θα ήταν να αποφεύγονται όποτε αυτό γίνεται. Αν διαθέτετε την επιλογή μιας 12Βολτης DC συσκευής ή μιας 110Βολτης AC συσκευής, να προτιμήσετε την πρώτη. Υπάρχουν συσκευές DC στην αγορά οι οποίες ελαττώνουν ή μεγεθύνουν την ισχύ και χρησιμοποιούν πολλή περισσότερη ισχύ.
Υπολογισμός απαιτούμενης ισχύος.
Πρωταρχικά θα χρειαστεί να ασχοληθείτε με τις ενεργειακές ανάγκες του σκάφους σας. Το μόνο που θα χρειαστεί να κάνετε είναι να προσθέσετε την ενέργεια σε βατ-ώρες που χρησιμοποιείται από κάθε συσκευή του σκάφους σας, όπως το ψυγείο, τα φώτα, ο υπολογιστής και ούτω καθεξής. Η ενέργεια είναι παροδική ηλεκτρική ισχύς και συνεπώς, αν η ισχύς μετριέται σε βατ, η ενέργεια μετριέται σε βατ-ώρες. Οι περισσότερες συσκευές διαθέτουν σήμανση η οποία διακριτικά επισημαίνει ποιες είναι οι ενεργειακές της ανάγκες σε βατ, οπότε απλά πολλαπλασιάζετε τον αριθμό αυτό με τις ώρες που χρησιμοποιείτε τη συσκευή ημερησίως. Καθώς υπολογίζετε, θυμηθείτε ότι πολλές συσκευές επηρεάζονται από εξωτερικούς παράγοντες και διαφοροποιούνται οι ενεργειακές απαιτήσεις τους. Χαρακτηριστικό παράδειγμα το ψυγείο, που τους καλοκαιρινούς μήνες, με τη θερμοκρασία σε υψηλά επίπεδα, καταναλώνει περισσότερη ενέργεια για να εξασφαλίσει δροσιά.
Μόλις πραγματοποιήσετε τους απαιτούμενους υπολογισμούς, χρήσιμο είναι, να προσθέσετε κατιτίς παραπάνω για τυχόν επεκτάσεις ή λάθη. Τουλάχιστον 10%. Κατόπιν, θα πρέπει να αποφασίσετε το μέγεθος από τις απαιτήσεις αυτές που θα καλυφθεί από τους ηλιακούς συλλέκτες. Η επίτευξη της ιδανικής ισορροπίας είναι επιτακτική, ιδίως εάν επιθυμείται η εγκατάσταση ηλιακών πάνελ για μετατροπή σε ενέργεια, για την διαρκή κάλυψη των αναγκών. Για να συμβεί αυτό θα πρέπει να υπολογισθεί η ποσότητα ενέργειας που αναμένεται να ληφθεί μέσω των πάνελ, με χρονικό ορίζοντα τις 24 ώρες – περισσότερα στη συνέχεια – και να επιβεβαιωθεί ότι τα πάνελ μπορούν να απορροφήσουν αρκετή ποσότητα ηλιακής ενέργειας για να καλύψουν τις ενεργειακές απαιτήσεις κατά την ηλιοφάνεια, αλλά και να επαναφορτίσουν τη χαμένη ισχύ της μπαταρίας λόγω της χρήσης της κατά τις νυχτερινές ώρες. Σε περίπτωση που το νούμερο υποτιμηθεί, θα χρειάζεται να χρησιμοποιηθούν οι κινητήρες για να καλύψουν την υπάρχουσα έλλειψη. Αν πάλι υπερτιμηθεί, θα υπάρχει σπατάλη. Πως όμως καταμετράται με ακρίβεια? Αν το πάνελ είναι των 100W, είναι αυτό το μέγεθος που χρειάζεται? Τα πάνελ εκτιμούνται με βάση την ηλεκτρική ισχύ που παράγουν κάτω από συγκεκριμένες, πολύ αυστηρές συνθήκες ελέγχου και αυτές είναι: Ηλιακή ακτινοβολία (insolation) των 1000W/m^2 στους 25C κάτω από γενικά καθαρές συνθήκες. Σε τι βαθμό, όμως, συναντώνται αυτές οι συνθήκες στις δοκιμές? Σε πολύ ικανοποιητικό, αν και η ζωή ποτέ δεν είναι απλή και θα εξηγηθεί στη συνέχεια πώς εκτιμάται η πραγματική ακτινοβολία στη διάρκεια της μέρας, σε περιοχή επιλεγμένη από το χρήστη. Αυτονόητο είναι, πως όταν πέφτει ο ήλιος, οι ενεργειακές ανάγκες του σκάφους καλύπτονται αποκλειστικά από την – τις μπαταρίες, με την ισχύ που αποθηκεύτηκε κατά τη διάρκεια της ημέρας
Επιλογή πάνελ.
Βασικό κριτήριο για την επιλογή, είναι το μέγεθος του διαθέσιμου χώρου. Πλέον υπάρχει ολόκληρη ταξινόμηση των ηλιακών πάνελ, που χωρίζονται σε τρεις γενιές, με μεγάλη ποικιλία στην καθεμιά. Γενικά, καταβάλλεται προσπάθεια, να ελαττωθεί το κόστος ανά Watt. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα, συστήματα με φτωχότερη αποδοτικότητα μετατροπής, δηλαδή ποσότητα ενέργειας που λαμβάνεται ανά Watt ηλιακής ενέργειας, να μη μπορούν να χρησιμοποιηθούν από ιδιοκτήτες με μικρή διαθέσιμη έκταση εγκατάστασης. Αντίστοιχα, τα Amorphous χρειάζονται - μάλλον λίγες συστάσεις: αν και το κόστος κατασκευής τους είναι οικονομικότερο, το κόστος ανά είναι δύο με τρεις φορές μεγαλύτερο από το αντίστοιχο των κρυσταλλικών, πρώτης γενιάς πάνελ. Το εμφανές πλεονέκτημά τους, δε, είναι η ανεκτικότητα στη σκίαση. Έτσι, επανερχόμαστε στα πάνελ πρώτης γενιάς: τα κρυσταλλικά πάνελ, που εμφανίζονται σε μονοκρυσταλλικά ή πολυκρυσταλλικά με τη μόνη τους διαφορά να είναι το ελάχιστο επιπρόσθετο κόστος ανά Watt και αποδοτικότητα.
Σε αυτό το πολυδιάστατο κράμα προστίθεται και η ευκαμψία. Τα εύκαμπτα πάνελ χρήζουν ιδιαίτερου σχεδίου κατασκευής και αυτό μεταφράζεται σε υψηλότερες τιμές αγοράς. Επομένως, ένα άκαμπτο, κρυσταλλικό πάνελ, είναι από κάθε άποψη – τιμής – συμφερότερο. Για την μακροβιότητα του συστήματος, σε σχέση με το κόστος αγοράς και αντικατάστασης, θα πρέπει να συνεκτιμηθεί, η απόδοση και οι λύσεις που προσφέρθηκαν από το σύστημα. Να μη λησμονούμε, τα διαστήματα που μας χάρισαν αυτονομία, μακριά από πηγές ανεφοδιασμού – μαρίνες, αλιευτικά καταφύγια, λιμάνια κλπ., αν αυτό ήταν το ζητούμενο στις διακοπές. Ενδεικτικά αναφέρω, πως πέρυσι, πέρασα συνολικά δύο μήνες στη θάλασσα, πάνω στο φουσκωτό μου. Έχω τοποθετήσει ένα αμερικάνικης προέλευσης πάνελ 180 βάτ, που κατεβάζει 10,5 αμπέρ. Ρεύμα, πήρα από ντόκο έπειτα από 22 ημέρες και μάλιστα όχι γιατί είχα μείζον θέμα, αλλά ‘για καλό και για κακό’ στο μοτέρ του ψυγείου μας.
Επομένως γίνεται αντιληπτό ότι ανάλογα με το διαθέσιμο χώρο, η καλύτερη επιλογή είναι ένα κρυσταλλικό πάνελ, διότι έχει την καλύτερη αναλογία watt/μονάδας χώρου σε συνδυασμό με την αναλογία τιμής/Watt και ο μόνος λόγος παρέκκλισης από αυτή την πρώτη επιλογή, μπορεί να είναι άλλης σημασίας παράγοντες.
Είδη Πάνελ:
Άμορφα πάνελ, τα οποία κατασκευάζονται τοποθετώντας σιλικόνη σε ένα υπόστρωμα. Η συγκεκριμένη διαδικασία είναι οικονομική και καθιστά τη δημιουργία εύκαμπτων πάνελ σχετικά εύκολη. Απαιτούνται όμως μεγάλες επιφάνειες για να παραχθεί πληθώρα ενέργειας, αντικατοπτρίζοντας έτσι αύξηση στην τιμή. Παρ’ όλα αυτά, τα άμορφα πάνελ είναι ανεκτικά σε χαμηλά επίπεδα φωτός και επομένως υπό όρους, αποτελούν μια καλή επιλογή.
Τα πολυκρυσταλλικά πάνελ χρησιμοποιούν μικρά κομμάτια από σιλικόνη τηγμένα μαζί, κάνοντας έτσι τα πάνελ να φαίνονται σαν να έχουν κατασκευαστεί από νιφάδες μετάλλου. Λειτουργούν ιδανικά υπό συνθήκες ανεμπόδιστης λιακάδας αλλά σε περίπτωση που ένα από τα κελιά του σκιαστεί, τα υπόλοιπα προσπαθούν να το τροφοδοτήσουν με ενέργεια, μειώνοντας δραματικά τη συνολική αποδοτικότητα του πάνελ. Επιπλέον, είναι συνήθως διαθέσιμα και τα ημιεύκαμπτα πάνελ, τα οποία προσφέρουν αρκετή καμπυλότητα για να τοποθετηθούν σε κυρτές επιφάνειες, όπως μια τέντα.
Τα Μονοκρυσταλλικά πάνελ χρησιμοποιούν μεγάλα κομμάτια σιλικόνης για κάθε κελί. Τη συγκεκριμένη στιγμή αποτελούν την οικονομικότερη επιλογή και ταυτόχρονα σημείο εκκίνησης όσους κάνουν την έρυνα τους για αγορά και εγκατάσταση.
Που μπορώ να τοποθετήσω ένα πάνελ.
Εάν ο σκοπός είναι να φορτιστούν οι μπαταρίες σε κάποιο πιθανό αγκυροβόλιο, συνίσταται να αγοραστεί ένα φθηνό και άκαμπτο πάνελ και να βρεθεί ένας χώρος στο σκάφος στον οποίο το πάνελ θα μπορεί να λαμβάνει ηλιαχτίδες το μεγαλύτερο μέρος της ημέρας, ακόμα και να μπορεί να τροποποιηθεί η θέση του, βελτιώνοντας το επίπεδο πρόσπτωσης των ακτίνων. Στην χώρα μας, το συγκεκριμένο πλάνο συναντάται αρκετά συχνά, οπού ένα άμορφο πάνελ των 15 βατ δουλεύει καλά. Δεν είναι βαρύ, αν και ένα κρυσταλλικό πάνελ θα είναι μικρότερο και συνεπώς ελαφρύτερο. Με την επιλογή ενός σημείου που δεν σκιάζεται κατά τη διάρκεια της ημέρας και η προαναφερθείσα τεχνική θα αποδώσει τα αναμενόμενα.
Για εκείνους που δαπανούν περισσότερο χρόνο επί του σκάφους και συνεπώς έχουν μεγαλύτερες απαιτήσεις από τα πάνελ τους, τα μονοκρυσταλλικά και τα πολυκρυσταλλικά πάνελ αποδίδουν καλύτερα στον ίδιο διαθέσιμο χώρο. Η υψηλότερη απόδοση, όμως, είναι ανάλογο μέγεθος με την αντοχή στις συνθήκες τοποθέτησης. Έτσι, αν το ζητούμενο είναι ένα καλό αποτέλεσμα, πρέπει να γίνουν τα αδύνατα δυνατά ώστε η επιφάνεια του πάνελ να μην αντικρύσει σκιά αλλά και ότι είναι μονίμως στραμμένο στην καλύτερη δυνατή γωνία με τον ήλιο. Μια τέτοια θέση, είναι στην πρύμνη του σκάφους.
