Zelf zonnepanelen installeren

Ben je een fervente computerliefhebber op zoek naar een boeiende nieuwe uitdaging? Wat dacht je ervan om zelf zonnepanelen te installeren? Computers, met name laptops en tablets, lenen zich uitstekend om van groene energie te profiteren. Hun energieverbruik is doorgaans bescheiden, en bovendien kunnen laptops en tablets gemakkelijk overdag worden opgeladen. Wij tonen je ons DIY project en leggen alles stap voor stap uit.

Stap 1: schaf jezelf wat zonnepanelen aan

Zoek op internet wat betaalbare zonnepanelen. Zorg dat het vermogen (Wp) in verhouding is met de gebruikers die je van groene stroom wil voorzien. Hieronder vind je het gemiddelde verbruik van een desktop, laptop en tablet.

Desktop: tussen de 300W en 600W per uur

Laptop: tussen de 20W en 50W per uur

Tablet: tussen de 5 en 20W per uur

Ik zocht mezelf wat goedkope zonnepanelen op een 2de hands website en vond uiteindelijk 2 YL225P-29b zonnepanelen voor een prikje. Deze hebben een piekvermogen bij ideale omstandigheden van 250 Wp. Beide zonnepanelen samen zijn dus goed voor 500 Wp

Dat wil dus zeggen dat op een zonnige dag met bijvoorbeeld 8 uur zon er ongeveer 4000 Wh opgewekt wordt waarmee een desktop 8 uur zou kunnen aanstaan. Natuurlijk een overdreven realistisch scenario want die 500 Wp is het maximumvermogen van de zonnepanelen en dat bereik je nooit. Misschien in een labo met een lichtbron vlak voor de zonnepanelen. In werkelijkheid zal het veel minder zijn, zeker als je rekening houdt met de stand van de zon, de wolken, stof op de zonnepanelen en zo verder en verder. Bovendien gaan we ook nog eens vermogen verliezen bij het opslaan van de stroom in een batterij. Wat we eigenlijk willen zeggen dat je tot 3 maal meer vermogen nodig hebt dan je geschat verbruik.

Stap 2: beslis of je gaat voor een 24V systeem of een 12V systeem

Heb je reeds een batterij van 12 V en ben je niet van plan van nog een batterij aan te schaffen dan is de keuze snel gemaakt dan ga je dus voor een 12 V systeem. In alle ander gevallen zou ik sowieso voor een 24 V systeem gaan. Het voordeel van een 24 V systeem is dat de stromen, maar de helft zijn in vergelijking van een 12 V systeem. Hierdoor moeten de draden minder dik zijn dan bij een 12 V systeem. Bovendien zijn de omvormers van een 24 V systeem efficiënter waardoor er minder energie verloren gaat.

Stap 3: koop een zonne-lader en een batterij

Een batterij zorgt ervoor dat wanneer het bewolkt is je nog steeds op je computer kan werken. De zonne-laadregelaar zorgt ervoor dat de batterij opgeladen worden. In praktijk bestaan er eigenlijk 2 soorten zonne-laadregelaars namelijk PWM en MPTT-regelaars. MPTT-regelaars zijn efficiënter en veel geschikter als je van plan bent meerdere zonnepanelen te plaatsen. PWM-regelaars zijn veel goedkoper en worden veel vaker gebruikt voor kleine DIY-projecten zoals het onze. Een MPTT-regelaar heeft weinig zin met 1 of 2 zonnepanelen omdat je dan voor de meerprijs je beter een extra zonnepaneel kan kopen. In ons project met 2 zonnepanelen kiezen we dus voor een PWM-lader. Let bij de aanschaf van de lader ook op de laadspanning. Sommige laders zijn geschikt voor het laden van een 24 V batterij, andere dan weer voor een 12 V batterij. Koop dus de juiste lader!

Batterijen zijn duur en de keuze van de batterij is het moeilijkste natuurlijk. Te klein is een ramp en miskoop. Te groot is geldverspilling…. En er bestaan verschillende soorten namelijk Loodzuur batterijen, Lithium-Ion Batterijen,AGM (Absorbent Glass Mat) Batterijen en LiFePO4 Batterijen.Wat kies je nu het best zonder teveel in detail te gaan? Wel sommige hardcore zonnepaneel liefhebbers zullen het misschien niet graag horen, maar voor kleine DIY-projecten voor vaak gekozen voor Loodzuurbatterijen. Dit omdat ze in de eerste plaats betaalbaar zijn …

De capaciteit van een loodzuur batterij wordt gemeten in Ampère uur (Ah). Bijvoorbeeld, een 100 Ah batterij kan gedurende 100 uur 1 Ampère stroom leveren. Maar in de praktijk raden we aan om loodzuur batterijen niet meer dan 50% te ontladen. Dit betekent dat dezelfde 100 Ah batterij eigenlijk slechts 50 uur 1 Ampère stroom kan leveren, de helft dus.

Bij de aanschaf van een loodzuur batterij is het ook belangrijk om te kijken naar de C-waarde in de specificaties. De C waarde is een indicatie hoe snel de batterij kan geladen en ontladen worden. Een voorbeeld maakt dit duidelijk. Voor ons 24 V systeem hebben we bijvoorbeeld twee Q-Batteries 12SEM-135 batterijen in serie geschakeld. Deze hebben een C-waarde van 20. Dat wil zeggen dat de batterij ideaal geladen en ontladen wordt op 20 uur tijd. Als we 135Ah delen door 20 uur komen we dus aan 6,75 A. De maximumontlaadstroom van de batterij als we geen capaciteit wensen te verliezen. Dus we mogen wel meer stroom trekken, maar dan zal de batterij nooit de gespecificeerde 135 Ah halen. Als we de stroom vermenigvuldigen met de spanning komen we dus op 6,75A X 24V = 162W.

Als we de 500W desktop echter overdag gebruiken zal die 500W echter niet volledig uit batterij getrokken worden want te batterij wordt op dat moment opgeladen en een deel van de laadstroom zal onmiddellijk naar de omvormer gaan. Dus overdag zitten we nog steeds onder die “ideale belasting”.

Veel om over na te denken ….

Stap 4: koop een omvormers

Een omvormer is een essentieel onderdeel van je zonne-energiesysteem, omdat het de gelijkstroom (DC) spanning van de batterij omzet naar de wisselstroom (AC) spanning die de meeste apparaten gebruiken (meestal 220 V in huishoudelijke toepassingen). Hier zijn enkele belangrijke overwegingen bij het kiezen van een omvormer:

Nominaal Vermogen en Piekvermogen:

Bij het selecteren van een omvormer is het van cruciaal belang om zowel het nominaal vermogen als het piekvermogen in overweging te nemen. Het nominaal vermogen is het vermogen dat de omvormer continu kan leveren zonder oververhitting of overbelasting. Het piekvermogen is het maximale vermogen dat de omvormer kortstondig kan leveren, meestal tijdens het opstarten van apparaten. Zorg ervoor dat het nominaal vermogen voldoende is voor de verbruikers die je wensten aan te sluiten. Neem zeker wat reserve want fabrikanten overschatten vaak de vermogens. Bovendien is het niet ideaal van een omvormer te kopen en deze constant te gebruiken aan zijn nominaal vermogen.

Kwaliteit en Betrouwbaarheid:

Nominaal Vermogen en Piekvermogen: Bij het selecteren van een omvormer is het van cruciaal belang om zowel het nominaal vermogen als het piekvermogen in overweging te nemen. Het nominaal vermogen is het vermogen dat de omvormer continu kan leveren zonder oververhitting of overbelasting. Het piekvermogen is het maximale vermogen dat de omvormer kortstondig kan leveren, meestal tijdens het opstarten van apparaten. Zorg ervoor dat het nominaal vermogen voldoende is om je dagelijkse energiebehoeften te dekken, en het piekvermogen moet in staat zijn om tijdelijke stroompieken op te vangen.

Kwaliteit en Betrouwbaarheid: De markt biedt een breed scala aan omvormers, maar de kwaliteit kan sterk variëren. Laat je niet misleiden door het vermelde piekvermogen alleen. Sommige fabrikanten geven dit hoge piekvermogen aan, maar het is vooral het nominaal vermogen dat belangrijk is voor continu gebruik. Lees beoordelingen en zoek naar gerenommeerde merken om betrouwbare omvormers te vinden.

Overbelasting en Levensduur: Het is niet ideaal om een omvormer continu tot aan zijn nominaal vermogen te belasten, omdat dit de levensduur kan verkorten en de efficiëntie kan verminderen. Overweeg een omvormer te kiezen met een nominaal vermogen dat hoger ligt dan je dagelijkse behoeften om ruimte te laten voor toekomstige uitbreiding of om overbelasting te voorkomen.

Toekomstige Behoeften: Houd rekening met mogelijke toekomstige behoeften. Je zou in de toekomst extra apparaten willen aansluiten die meer vermogen vereisen. Zorg ervoor dat je omvormer flexibel genoeg is om aan deze behoeften te voldoen.

In ons project hebben we bijvoorbeeld gekozen voor een omvormer met een piekvermogen van 5000W en een nominaal vermogen van 2500W. We wisten dat we waarschijnlijk meer apparaten wilden aansluiten en wilden onze omvormer ook sparen voor een langere levensduur. Daarom hebben we het vermogen beperkt tot 2200W met behulp van een zekering. Hierover zullen we later meer informatie delen.

Stap 5: maak alles veilig

Je hebt al het materiaal en natuurlijk wil je alles snel aansluiten. Dat is normaal, maar er zijn toch een aantal zaken waar je rekening moet mee houden. Zo is de uitgangsspanning van de omvormer net zoals de spanning op een stopcontact levensgevaarlijk! Zelfs een kortsluiting op de batterij kan ernstige brandwonden veroorzaken. We kunnen wel enkele belangrijke tips geven.

Werk stap voor stap en lees de instructie van de PWM-regelaar. Vaak moet je bij een PWM-regelaar de batterij eerst aansluiten en dan pas de zonnepanelen. Doe je dit niet dan riskeer je de PWM-regelaar te beschadigen.

Heb je er geen vertrouwen in laat je dan bijstaan door iemand die er wel verstand van heeft.

Voorzie de uitgang van de omvormer net zoals bij een andere elektrische installatie van een verliesschakelaar en zekering. Sla een aardingpin in de grond en zorg dat de buitenkant van de omvormer geaard is. Gebruik de aarding ook bij alle stopcontacten die je voorziet.