Menu / Site-Map

Nieuw op de site

Pas op Facebook!


Windows vs Linux?


Onze uitjes


Zoek



Contact
Elektrische energie in balans

Eén van de belangrijkste voorzieningen in de camper is de stroomvoorziening. Als het moet of kan, wil je ook zonder dat je aan "aan de paal" staat, altijd voldoende stroom aan boord hebben. Je kunt eenvoudig uitrekenen of jouw stroomvoorziening daar aan voldoet; gebruik daarvoor het rekenschema dat je hier kunt downloaden. Maar misschien handig om eerst deze uitleg hieronder te lezen, tenzij je precies weet wat Ah, Wh, V en A is en hun onderlinge verhoudingen kent.

Wat verbruik je zoal gemiddeld?

Hieronder mijn elektriciteits-verbruik per dag gemiddeld in zomer en winter. 's Winters staat de kachel aan en heb je de TV en verlichting wat langer aanstaan, in de zomer moet ik mijn fiets-accu's opladen. Dat laatste doe ik echter alleen als ik ga rijden, zodat de dynamo van de motor het opladen voor zijn rekening neemt. De omvormer wordt ook gebruikt voor de voedsel-blender in de keuken (150 Watt).



Ik heb hier het zogenaamde "worst case" scenario op kaart gezet. Als je dan nog in balans bent, ben je dat altijd! Zoals je kunt zien zijn er twee grootverbruikers: de TV en de laptop. De laptop wordt hoofdzakelijk gebruikt voor opslag van foto's en het versturen daarvan (tijdens de nachtelijke uren) naar de server thuis; daar valt dus niet veel energie te besparen. De andere grootverbruiker - de TV - heb ik wel apart opgenomen, gewoon om het inzichtelijker te maken.

Het lage verbruik bedraagt ongeveer 360 Wh per dag en het hoge verbruik rond de 530 Wh; daarbij zal mijn accu voor nog geen 30% tot 40% worden ontladen en dat ligt binnen de toegestane marges van de GEL-accu. De energie wordt de volgende dag door het zonnepaneel weer volledig aangevuld: van maart tot september bedraagt de netto opbrengst daarvan tussen 350 Wh en 750 Wh per dag, afhankelijk van de stand van de zon (en natuurlijk de mate van ontlading van de accu: vol is immers vol!). In de winter staan wij altijd aan de paal.

Mocht jouw elektrische energie niet in balans zijn (je verbruikt meer dan dat je opwekt), dan heb je in principe 6 mogelijkheden om wel weer in balans te komen:
1. gooi een aantal elektrische apparaten de deur uit (m.a.w. beperk jouw energiebehoefte);
2. gebruik de dynamo volledig met behulp van een scheidingsrelais;
3. koop een aggregaat-inverter;
4.
schaf een brandstofcel aan;
5. maak gebruik van windenergie;
6. leg zonnepanelen op jouw dak.

Sommigen leggen er een tweede accu bij. Dat kan echter nooit een structurele oplossing zijn, want daardoor raakt jouw elektrische energie niet in balans, je krijgt alleen kortstondig meer lucht. Jouw honger gaat immers ook niet voor altijd over als je een brood meer in de voorraadkast legt. Aan een tweede accu zijn een aantal voorwaarden verbonden. Ik verwijs daarvoor naar mijn pagina "Lood, Gel, AGM of LiFePO4"

Op de laatste vijf mogelijkheden om de balans te herstellen ga ik op deze pagina nader in, na eerst even een kleine uitleg over de elektrische energie in jouw camper.

Download hier het invulbaar rekenschema in Excel-formaat
Waarschuwing
Veel mensen denken dat de 12V gelijk-stroomvoorziening in de camper ongevaarlijk is, omdat de spanning (12V) nu eenmaal laag is. Dat is niet juist. Één van de belangrijkste elementen in elk 12Volt systeem is dat de apparaten , in tegenstelling tot het 230 V systeem, niet galvanisch gescheiden zijn. Er kunnen enorme massastromen gaan lopen die alles kunnen vernietigen, ook de camper! Voor het gevaar is niet de spanning bepalend, maar het vermogen. Zo kun je een draadje waar 30.000 V op staat gerust aanpakken als de stroomsterkte maar enkele pico-amperes bedraagt (minder dan één miljardste ampere). Een draadje met 12V maar met 300 Ampere kan daarentegen al wel dodelijk zijn.
Welke kracht accu's kunnen hebben lees je maandelijks in de krant, wanneer weer eens een smartphone is "ontploft". Kijk hier voor een filmpje met een exploderende laptop lithium accu. Als je daarbij bedenkt dat de spanning van een Lion-accu in die smartphone 5 V is en het maximale vermogen van die accu 2,5Ah, dan kun je je misschien voorstellen waartoe een 12V accu met 100 Ah vermogen in staat is;  de kracht van die huishoud-accu  in jouw camper is immers  ruim 100 maal groter dan de smartphone-accu. Bekijk dit filmpje om een oplichtende draad te zien en hier de foto's van een duitser op weg naar Obelink in Winterswijk toen zijn huishoudaccu begon te branden, geïnstalleerd door de "Fachwerkstatt".

Ga daarom niet "experimenteren" met de stroomvoorziening en als je wijzigingen aanbrengt zorg er dan voor dat die adequaat zijn afgezekerd. Beter een zekering te veel of te laag, dan helemaal niet gezekerd of de zekering te hoog. 
Wat is dat allemaal: V(olt), A(mpère), Ah(Ampère- uur) W(att),  Wh(Watt- uur)?
Voor de leken onder ons even een kleine uitleg over al die afkortingen, waar ze voor staan en wat hun onderlinge verhouding is.
V = Volt: aanduiding van spanning
A = Ampère: aanduiding van stroomsterkte
W = Watt: aanduiding van vermogen waarbij geldt dat W = V x A
Wh = Watt-uur: aanduiding van energie (de hoeveel Watt die in 1 uur wordt verbruikt)
en tenslotte nog een beetje een vreemde: Ah = Ampère-uur: aanduiding van de capaciteit van de accu. De totale energie in jouw accu bedraagt dan V x Ah = Wh (en bij een 12-Volts accu van 105 Ah is dat dan dus 1260 Wh)

Bepaal van alle verbruikers de benodigde energie (Wh)
Om een duidelijk inzicht te krijgen in jouw "stroomverbruik" moet je van alle verbruikers (verlichting, koelkast, TV/Radio, laders van smartphones etc. etc.) de benodigde energie per dag vaststellen.

Soms staat het verbruikte vermogen op het apparaat zelf, zoals bij de meeste TV's; op het type-plaatje staat dan zoiets als 35 Watt. En als je gemiddeld 3 uur per dag TV kijkt, slurp je aan energie 3 x 35 = 105 Wh op.
Soms staat alleen het verbruik aan stroomsterkte in de technische gegevens, zoals jouw vorstbeveiliging voor de boiler; deze verbruikt 40 mA (40 mili Ampere). Omdat de werkspanning van de vorstbeveiliging 12 V bedraagt, gebruikt hij 0,48 Watt aan vermogen (12 x 0,04) en per dag (want hij staat 24 uur aan) 24 x 0,48 = 11,5 Wh

Tel nu al de benodigde energie van alle verbruikers bij elkaar op en je weet hoeveel energie jij gemiddeld per dag verbruikt. Bij mij is dat ongeveer 600 Wh

Wat levert jouw accu?
Het vermogen van een accu wordt aangegeven in Ah; is jouw accu 105 Ah groot, dan kan hij theoretisch 20 uur lang 5,25 A (20 x 5,25 = 105) leveren. Theoretisch, want je mag een accu nooit helemaal ontladen. Sterker nog: hoe verder je de accu ontlaadt, hoe korter de levensduur. Nu wordt levensduur van een accu niet gerekend in jaren maar in oplaadcycli, in het engels de Life-Cycle: het aantal keren dat je een accu kunt opladen. Een goede accu met juist gebruik kan ongeveer 1200 keer worden opgeladen. In onderstaande grafiek zie je de relatie tussen ontlading en levensduur:
Life-cycle
DOD=Depth of Discharge (ontladingsdiepte in procenten)
Onlaad je een accu (bijna) geheel, dan gaat hij nog geen 200 opladingen mee, bij ontladen tot 50 % dan kan hij ongeveer 500 keer worden opgeladen en ontlaad je niet verder dan 30%, dan kun je hem tot wel 1200 keer opladen. Je mag er vanuit gaan dat als je de camper alle seizoenen gebruikt, je per jaar ongeveer 250 laadcycli doorloopt, waardoor de accu bij geheel ontladen nog geen jaar mee gaat, bij 50% ontlading ongeveer 1,5 jaar en bij 30% ontlading 5 jaar.
Deze gegevens gelden voor een normale semi-tractie-accu, de meest verkochte huishoud-accu voor campers.
Omdat de verbruikers in de camper hoe langer hoe talrijker werden en er behoefte kwam aan accu's die je tot een verder niveau kon ontladen, zijn er ook nieuwe accu's ontwikkeld: de deep-cycle accu, de gel- en de Absorbing Glass Material accu (AGM) en tot slot ook nog "Top of the Bill", de LiFePO4-accu.
De deep-cyle-accu mag je incidenteel voor 50% ontladen om circa 1200 life-cycles te behouden (levensduur circa 5 jaar) en een AGM-accu mag je incidenteel voor wel 75% ontladen om 1200 life-cycles te behouden. De LiFePO4-accu mag je zelfs geheel ontladen, maar ja een 125 Ah kost dan ook een slordige € 1500,-
Wanneer je de accu geheel ontlaadt en niet onmiddellijk weer geheel oplaadt is hij binnen twee dagen volledig gesulfateerd en daarmee onherstelbaar beschadigd.
Met deze kennis in huis kun je dus bepalen wat jouw accu aan energie kan leveren. Stel je hebt een 12 V accu van 125 Ah (totaal te leveren energie bij 100 % ontlading: 1500 Wh), dan kan die incidenteel, met behoud van de life-cycle, een energie leveren van:
bij semi-tractie:   450 Wh (12 x (125 x 0,3))
bij deep-cycle:   750 Wh (12 x (125 x 0,5))
bij AGM:         1125 Wh (12 x (125 x 0,75))
bij LiFePO4:    1500 Wh (12 x 125)
Wil je de accu echt een lang leven geven, ga dan bij een GEL- en AGM-accu niet verder dan 30% ontlading en incidenteel tot 50%. Dan kan jouw accu wel 8 tot 10 jaar oud worden!

Hoever een accu ontladen is kun je aflezen aan de poolspanning in onbelaste staat (dus zonder een verbruiker er aan!):


Een kanttekening is hier echter wel op zijn plaats. Lood-accu's (tractie en semi-tractie) vereisen geen bijzonder laadapparaat. Een spanning ergens tussen de 13,0 V en 14,5 V is voldoende om de accu opgeladen te krijgen. Voor deep-cycle, gel en agm-accu's zijn speciale laders in de handel die het laadproces aanpassen aan het stadium (bijna leeg tot bijna vol) waarin de accu verkeert. Als je overschakelt van de ene soort accu op de andere moet je dus ook even naar jouw laadapparaat kijken. Voor meer informatie zie mijn pagina's "Lood-, gel-, AGM of LiFePO4?" en "Werking van de acculader". In het rekenschema heb ik met een LiFePO4-accu geen rekening gehouden: voorshands zijn ze in een behoorlijke ampère-uur variant nog te prijzig (meer dan € 1000,-)

En wat te doen als jouw accu in onbalans raakt?

Dynamo
Wat levert jouw dynamo?
In de Fiat Ducato 2,0 zit een dynamo met een capaciteit van 140 A, in de 2,3 multijet eentje met een verhoogde capaciteit tot 180 A. Normaliter heeft de Fiat Ducato maximaal 40 A nodig voor zijn bedrijf (brandstofpomp, verlichting, laden van de start-accu e.d.) zodat 100 A over blijft om jouw huishoudaccu op te laden. Omdat de meeste semi-tractie-accu's maar een laadstyroom van maximaal 40 - 60 A accepteren is dat meer dan voldoende. Met een uur per dag rijden heb je wel weer een volle lood-zuur accu. Een Gel- of AGM-accu is dan voor 80-90% gevuld, maar moet daarna nog een uurtje of zes aan de onderhoudslading om de accu geheel vol te krijgen en dat gaat rijdend dus niet makkelijk lukken. In mijn rekenschema ga ik voorzichtigheidshalve uit van een door de dynamo maximaal te leveren stroomsterkte van 50 A.
Helaas moet ik hier een opmerking bij maken. Bij de meeste (fabrieks)campers is er voor de afzekering en het beheer van de elektrische installatie een zogenaamd Elektroblok van Schaudt of een gelijksoortige verdelen/bewaker ingebouwd. Daarin zit ook meestal de (automatische) oplader van de huishoud- en de start-accu als je aan "de paal" hangt (230V aansluiting van buiten hebt). Dit Elektroblok beperkt het laden vanaf de dynamo tot maximaal 30 Ampere (in mijn rekenschema ga ik zelfs uit van maximaal 18A), en daar krijg je de accu niet mee vol in een uurtje. Wil je dit wel, dan zul je dat door middel van een scheidingsrelais (bijv. een Cytrix) en aansturing van de D+-leiding van de dynamo dit moeten verwezenlijken. Dit kan echter niet zomaar; je zult ook de kabeldikte moeten aanpassen (afhankelijk van de lengte en het amperage, maar meestal is 10 mm2 genoeg; de formule ter berekening staat hieronder bij de Tips en Tricks) Wil je dit ook inbouwen, ga dan naar mijn pagina "Benut de Dynamo voor 100%"

Aggregaat-inverter
Een aggregaat is een door een motor aangedreven generator waarmee elektriciteit wordt opgewekt. Een aggregaat bestaat dus uit twee onderdelen: een motor en een generator. De verbrandingsmotor is voor kleinverbruik meestal een benzinemotortje, voor grotere generatoren wordt vaak een dieselmotor gebruikt. Er zijn vele varianten van aggregaten en de meeste leveren weliswaar 230 V, 50 Hz, maar deze spanning fluctueert vaak als de belasting hoger wordt, dus als je er meer apparaten aanhangt. Daarvoor is de - iets duurdere - versie met een inverter uitgevonden: die levert altijd een 230V wisselspanning onder 50 Hz.

Bedenk wel dat alle aggregaten, ondanks de lovende woorden van de verkoper, een stevige geluidsbron vormen (95 dB(A) op 7 meter afstand is geen uitzondering) en ook een benzine-slurper is (0,75 ltr per uur is normaal). Ik zou nooit kiezen voor deze oplossing: je hebt dan een stinkend en lawaaierig apparaat in de buurt waar ook jouw mede-camperaars niet blij van worden. Bovendien kost de generator geld als hij in werking is en heeft hij jaarlijks onderhoud nodig.

Het goedkoopste inverter-aggregaat dat ik heb kunnen vinden is de Güde ISG1200 ECO van € 194,95. Mijn keuze zou echter de Kipor inverter IG770 zijn voor € 299,- als ik er al een zou overwegen: fluisterstil (65 dB(A) op 7 meter), 10 kg zwaar en de afmetingen zijn klein (41 x 22 x 36 cm (lxbxh)). Voor meer informatie zie mijn pagina "Over aggregaten en Inverters".

Brandstofcel
Wat is het? Een brandstofcel is een apparaat dat door een chemische reactie brandstof en zuurstof (uit de lucht) omzet in water en elektrische energie. De elektrische energie voedt de huisaccu. Dit is een wezenlijk verschil met een aggregaat/inverter: de brandstofcel is eigenlijk een mobiele oplader voor jouw accu, terwijl het aggregaat een mobiele 230V stroombron is, waar je ook de föhn of de Senseo op kunt aansluiten.

Een brandstofcel is te vergelijken met een batterij. Beide produceren elektriciteit bij een chemisch proces. Het verschil is dat in een batterij energie wordt opgeslagen die vervolgens eenmalig wordt afgegeven aan een verbruiker. Een brandstofcel daarentegen geeft continue energie, zolang er maar brandstof wordt toegevoerd. Als brandstof wordt methanol gebruikt. Brandstofcellen worden vooral gebruikt op expeditie's (in Nepal of de Noord- en Zuidpool) en op zeilschepen op vaarten rond de aarde. Ze zijn in verhouding nl. schreeuwend duur, niet alleen in aanschaf, maar ook in gebruik. Ze zijn wel heel licht van gewicht, vandaar.

In vergelijking tot bestaande opwekkers van energie, zoals bijvoorbeeld een aggregaat, heeft de brandstofcel een hoger rendement. Dat komt omdat de omzetting van de brandstof in energie direct plaatsvindt en niet in meerdere fasen, zoals bijvoorbeeld bij de verbrandingsmotor of de stoommachine.
En wat kost ie?
Wat de totale kosten zijn is onder meer afhankelijk van het type  en het te leveren vermogen. Brandstofcel fabrikant Voller werkt op dit moment (februari 2018) aan een aantal nieuwe producten die binnen afzienbare tijd op de markt komen. Het gaat om een brandstofcelsysteem dat elektriciteit levert op basis van LPG, propaan of butaan; wat de kosten van deze brandstofcellen zal zijn is nog niet bekend.

Voor de Efoy-brandstofcel gelden de volgende specificatie"s:
De Efoy 80 kost (schrik niet!) € 2599,-, en de 140 heeft een prijskaartje van € 4099,- Bij gebruik komt daar ook nog de brandstof (methanol) bij en die kost € 30,-- per 5 liter.Alles bij elkaar - zonder afschrijving van de brandstofcel zelf - kost een kWh stroom dan € 5,-, een dure aangelegenheid!
Pseudo Brandstofcel/aggregaat

Sinds kort is er een nieuw apparaat op de markt: het aggregaat, werkend op benzine/diesel, dat jouw accu oplaadt zodra de spanning onder een vooraf in te stellen waarde daalt. Het apparaat doet hetzelfde als een brandstofcel, maar dan werkend op gewone brandstof. Het is een Thermo-Elektrische generator die werkt op het natuurkundige verschijnsel van omzetting van temperatuurgradiënt in elektrische stroom. Eigenlijk is het een hele grote thermokoppel: daar wordt temperatuurverschil omgezet in een stroompje, het zogenaamde Peltier-Seebeck-effect, iets wat dit apparaat in het groot doet. Het geluidsniveau van dit aggregaat is erg laag: op 7 meter afstand lager dan 32 dB. Anderzijds is ook de opbrengst aan elektrische energie per liter brandstof erg laag: zo'n 200 Wh voor een liter brandstof en dus is de prijs van jouw stroom ongeveer € 8,- voor 1 kWh. De Zeus150 kost zelf € 3995,-.
Windenergie

Op boten zie je ze nog wel eens staan: windmolens. Daar zouden ze ook zin hebben, want op zee of op een groot meer waait het altijd wel een beetje en dan kan de windmolen zijn best doen. Maar kan dat ook op een camper?

Het antwoord is wel ja, maar met een groot aantal beperkingen. De meeste windmolens zijn gegarandeerd tot een windkracht 8, daarboven moeten de bladen in de vaanstand gezet worden (dan draait de windmolen niet meer omdat anders de weerstand te groot wordt en de molen afbreekt). Bi de kleinere modellen moet je dat met de hand doen. Een camper die rijdt wekt door de rijwind al gauw meer dan die windkracht 8 op, dus onder het rijden kun je de windmolen al niet gebruiken.
Daarnaast wekt een windmolen die op jouw camper past maar een klein beetje energie op: tot 7 A maximaal, bij een molen van 50 cm. Kleinere handzame molentjes gaan maar tot een 2 A en dan is de opbrengst wel bijzonder laag. En tot slot: hij doet het alleen als er wind is!



Kortom: alles bij elkaar is naar mijn mening een windmolen een investering vanaf € 800,- niet waard.

Als je niet elke dag rijdt (waardoor een Cyrix niet echt een oplossing biedt), je overweegt geen dure brandstofcel aan te schaffen, je wilt geen luidruchtig aggregaat-inverter in de buurt en je wilt ook niet "aan de paal" staan, dan zul je op een andere manier jouw accu dagelijks moeten opladen. Er blijft dan nog één mogelijkheid over: het zonnepaneel. De huidige zonnepanelen hebben geen direct zonlicht meer nodig: daglicht volstaat. Wel is de opbrengst natuurlijk hoger als de zon wel schijnt. De levensduur van een zonnepaneel is tenminste 10 jaar. Daarna neemt het rendement af en levert het paneel dus minder energie, maar wekt nog wel.
Soorten zonnepaneel
Zonnepanelen heb je in vele soorten, maten en varianten. Bij polykristallijn zonnepanelen zijn de zonnecellen gemaakt van silicium. Na een verhittingsproces worden de cellen afgekoeld en liggen vervolgens in verschillende richtingen door elkaar. Daarom noemt men dat zogenaamd polykristallijn. Deze kenmerken zich door de blauwe kleur. Na verloop van tijd wordt de kleur nog iets lichter.




Ook monokristallijn zonnepanelen worden gemaakt van silicium. Alleen vindt na verhitting het afkoeling proces gelijkmatig plaats waardoor de cellen allemaal netjes in één richting liggen. Daarom noemt men dit zogenaamd monokristallijn. De cellen hebben een mooie zwarte kleur. Qua opbrengst verschillen monokristallijne types nauwelijks van polykristallijne types. Monokristallijne zonnepanelen zijn meestal iets duurder, maar hebben wel een mooier uiterlijk.
Hoeveel energie levert een zonnepaneel ?
De Gemiddelde Dagelijkse Opbrengst (GDO) van een paneel wordt als volgt berekend: Een 100 Wp (Watt-piek) zonnepaneel laadt onder perfecte omstandigheden 100 Watt per uur. Maar, perfecte omstandigheden zijn er niet.
Tussen maart en oktober komt in Nederland al het licht op een dag overeen met 4 uur perfecte omstandigheden (4 volle zonuren). De gemiddelde opbrengst van bijvoorbeeld een 100 Watt paneel is dus: 100 Watt x 4 volle zonuren = 400 Watt-uur per dag.

Ga je noordelijker, naar Scandinavië bijvoorbeeld, dan wordt de hoek waaronder de zon op het paneel schijnt kleiner (en daarmee de opbrengst lager), maar daar tegenover staat dat de zon langer schijnt (tot wel 24 uur per dag als je boven de poolcirkel komt). Per saldo levert jouw paneel ook daar gemiddeld per dag die 4 volle zonuren.
Alleen als je naar het Zuiden gaat, wordt de opbrengst per dag groter. Gemakshalve reken ik echter voor heel Europa met deze factor 4.

Alle zonnepanelen zijn zo samengesteld dat ze per paneel ongeveer 18V gelijk- spanning leveren. Hoeveel ampère het paneel levert is afhankelijk van de grootte in Wp.Het 100Wp paneel van hierboven levert 5,55 A, omdat 100 / 18 = 5,55

In het overzicht hierboven is de gemiddelde dag-opbrengst van een 100 Wp zonnepaneel in Nederland weergegeven. De dag-opbrengst is ook afhankelijk van het type laadregelaar (zie hieronder). Een MPPT-regelaar levert ongeveer 30% meer energie-opbrengst.

Daar hoort nog wel een opmerking bij. De energie van het zonnepaneel wordt in de camper bijna nooit rechtstreeks gebruikt; deze wordt nl. gebruikt om de accu op te laden. Zodra de accu geheel vol is, stopt het laden en gaat de energie als warmte "verloren" in het zonnepaneel. Of  het zonnepaneel in werkelijkheid de volle energie kan leveren is dus ook afhankelijk van de mate waarin de accu is ontladen, c.q. geladen.
relatie tussen accu en zonnepaneel.
Omdat de energie die door het zonnepaneel wordt opgewekt zal moeten worden opgeslagen (direct energie van het paneel afnemen kan wel, maar dit wordt bijna altijd in combinatie met een laadregelaar en een accu gedaan) bepaalt de grootte (capaciteit) van de accu ook de maximale capaciteit van het zonnepaneel. En de capaciteit van jouw accu is, als het goed is, afgestemd op jouw dagelijkse verbruik; zo hangt alles met elkaar samen.

Als we uitgaan van een normale deep-cycle semi-tractie lood-accu, zoals de Bosch L5 013 die je tot 50% mag ontladen en een MPPT-laadregelaar met een hogere opbrengst dan de gewone PWM-laadregelaar (zie hieronder) dan krijg je het volgende staatje. Links de accu capaciteit, gebaseerd op jouw gemiddeld verbruik (middelste kolom) en rechts de capaciteit van de zonnecel die dat verbruik weer "oplaadt" in één dag:

Uit dit overzicht blijkt dat het geen zin heeft om bij een accu-capaciteit van 125 Ah een zonnepaneel van 300 Wp te plaatsen; de helft van de door jouw zonnepaneel opgewekte energie gaat dan immers als warmte op jouw dak verloren.
Welke laadregelaar?
Een accu is een gevoelig apparaat. Als je een accu niet op de juiste manier laadt zal de accu niet geheel volgeladen worden maar zal ook de levensduur afnemen. Een laadregelaar zorgt dat de stroom vanuit het zonnepaneel op een gedoseerde manier naar de accu gaat. In een bepaalde fase van het laden van de accu zal de laadregelaar zelfs de stroomsterkte beperken om te voldoen aan de juiste laadmethodiek. Een goede laadregelaar is dus ter behoud van jouw accu en betaalt zich zelf terug. Laadregelaars heb je in twee soorten: PWM en MPPT

PWM staat voor Pulse With Modulation; dat betekent dat deze laadregelaar de stroomsterkte aanpast aan de fase waarin het laadproces zich bevindt. Zo zal de PWM laadregelaar minder stroom(sterkte) leveren als het laadproces zich aan het eind bevindt.
MPPT staat voor Maximum Power Point Tracking 2). De MPPT-regelaar gebruikt zoveel mogelijk het volle vermogen van de zonnecel door naast de stroomsterkte (zoals PWM-regelaar doet) ook de spanning aan te passen aan de laadcyclus. Een MPPT-regelaar bepaalt het optimale werkpunt zodat het maximale vermogen uit het paneel wordt gehaald. Het meeste voordeel wordt bereikt bij lage accuspanning. Als de accu voller raakt neemt het voordeel af. Door deze werkwijze levert een MPPT-regelaar 30% meer energie aan de accu dan een PWM-regelaar. Je betaalt wel wat meer voor een laadstroomregelaar met MPPT maar die kosten haal je er zo uit: het zonnepaneel kan immers wat kleiner zijn omdat je meer opbrengst uit het zonnepaneel haalt. Met een traditionele PWM regelaar zal nooit het maximale vermogen van een zonnepaneel aan een accu kunnen worden afgegeven.3)

Bijvoorbeeld een paneel van 100 Wp levert bij een bepaalde maximale zoninstraling een stroom van 5,55 A bij een spanning van 18V. Wordt dit paneel aangesloten op een lege accu, stel 11,5 V dan levert het zonnepaneel op dat moment via een PWM laadregelaar maar 5,55A x 11,5V = 64 Wp.
Een MPPT regelaar kan in theorie met een 100Watt zonnepaneel een accu met een spanning van 11,5 Volt laden met 8,7 Ampère (W=V x A, dus A=W / V en dus 100 /11,5 = 8,7)

In de tabel hierboven van de gemiddelde dag-opbrengst van het 100 Wp zonnepaneel zie je dat ook terug. Levert zo'n paneel in juli met een PWM-laadregelaar 480 Wh, met een MPPT-laadregelaar neemt dat toe tot 620 Wh.

Hoe sluit ik de laadregelaar aan?
Er bestaan  Elektrobloks van Schaudt, die een speciale ingang hebben voor Solar; een daarop aangesloten laadregelaar van jouw zonnepaneel wordt behandeld als of het een gewone acculader is. Ik zou die mogelijkheid niet gebruiken om twee redenen:
1. Als je een MPPT-regelaar hebt, dan gaat de winst van zulk een regelaar verloren in het Elektroblok;
2. De meeste Elektrobloks kennen alleen een Gelaccu of een Loodaccu; een AGM-accu kun je er helemaal niet mee vol krijgen (zie Accu: Lood, Gel of AGM?)

Je sluit de laadregelaar het beste rechtstreeks op de accu aan.

Het beste kun je de laadregelaar rechtstreeks op jouw accu aansluiten. Ik gebruik zelfs de "load"-functie van mijn regelaar niet, waarmee je alle gebruikers via de laadregelaar laat lopen. Die kan bij mijn Victron maar maximaal 20A aan en soms verbruik ik meer.

Kan ik ook de start-accu mee opladen?

Dit is een veel gestelde vraag. In principe kan een MPPT-laadregelaar geen twee accu's tegelijk bedienen, simpelweg omdat hij de maximale laadcurve niet kan vaststellen; die is immers accu-afhankelijk. Een PWM-laadregelaar kan dat in principe ook niet, maar omdat daarin minder elektronica zit, bestaan er laadregelaars die "dubbel" zijn uitgevoerd, zoals deze (zie afbeelding). Hier heb je voor zowel de start-accu als de huishoud-accu een aansluiting op de laadregelaar.

Heb je een MPPT-laadregelaar èn een Elektroblok van Schaudt met een Solar-aansluiting (bijvoorbeeld de EBL208S) dan kun je de MPPT-laadregelaar op het EBL aansluiten en verzorgt deze de verdere afhandeling van het laden, en daarmee ook de opladen van de startaccu. Je offert dan wel de bijzondere laad-eigenschappen van de MPPT-regelaar op, die zitten nl. niet in de EBL.

Wil je dus twee afzonderlijke, losgekoppelde accu 's opladen (start-accu en huishoud-accu) dan zul je, naar mijn mening, moeten kiezen uit twee kwaden:
1. met MMPT-laadregelaar en EBL-blok, dan laat je het EBL-blok het werk doen (en gebruik je niet de vooruitstrevende laadeigenschappen van de MPPT-regelaar), of
2. je gebruikt een PWM-laadregelaar voor 2 accu's, maar dan heb je de slechtere eigenschappen van de PWM.
Zonnepaneel: in serie of parallel
Eén van de meest gestelde vragen: Moet je zonnepanelen in serie of parallel aansluiten? Op Internet vind je verschillende antwoorden en dat is ook logisch. Het hangt af van het doel waarvoor je zonnepanelen gebruikt. Worden die gebruikt in de thuis-situatie, dus op het dak van jouw huis of schuur, dan liggen er tenminste 14 panelen die gebruikt worden om stroom (230V wisselspanning) terug te leveren aan het elektriciteitsnet. Die panelen liggen bijna altijd in serie, of zoals de installateurs het noemen: "in een string". Wij kunnen de panelen beter parallel leggen; ik zal het proberen uit te leggen.

Worden er drie panelen van 100 Wp en een van 95 Wp in serie geschakeld dan bepaalt de zwakste schakel de opbrengst: 4 x 95 Wp = 380 Wp, want er kan gewoon niet meer stroom door het 95 Wp-paneel.
Indien we diezelfde panelen parallel schakelen dan is het een optelsom van de stroom die de 4 panelen leveren. P= U.I, U = constant na een bepaalde minimale straling, dus het vermogen wordt 3 x 100 + 1 x 95 = 395 Wp.

Om het voorbeeld eenvoudig te maken is er hier gekozen voor een 100 Wp paneel. In de praktijk zal dat mischien een 270 Wp paneel zijn met een -0/+5% tolerantie. Dat wil zeggen dat het paneel in het ongunstigste geval 270 Wp levert bij STC, en maximaal 270 +5% van 270 =283,5 Wp. Geen enkel paneel is gelijk. Dit wetende zou men zeggen: schakel dan al die panelen maar parallel, dan haal ik het maximale uit mijn zonnepanelen.

Voor zonnepanelen waarvan het uiteindelijke doel om stroom terug te leveren aan het elektriciteitsnet is dat in de praktijk lastig te realiseren. Dat komt omdat de goedkopere stringomvormers, zoals bijvoorbeeld de SMA sunnyboy, Kostal Piko, enz. pas kunnen werken vanaf een bepaalde (klem)spanning. Dit betekent dat men dus gedwongen wordt om de panelen in serie te schakelen. Het is zelfs zo dat installaties met minder dan 6 panelen niet op een dergelijke omvormer aan te sluiten zijn. Maar wij, in camperland, hebben daar zoals gezegd geen last van. Wij kunnen ze daarom voor een optimale opbrengst, parallel schakelen. En we hebben niet zoveel ruimte op ons dak dat het aantal zo hoog wordt dat de geleverde stroomsterkte een gevaar gaat vormen (wat vanaf 6 panelen van 100W wel een rol gaat spelen).
Wat kost een zonnepaneel installatie? Als vuistregel kun je aanhouden dat je € 1,00 per Wp kwijt bent aan het zonnepaneel zelf. Daarbij komt nog:
- een laadregelaar (PWM rond €50,00, MPPT ongeveer € 100,00
- 2 aderige solarkabels: 4 mm² € 2,50 per meter, 6 mm² € 3,25 per meter (je hebt rood en zwart - + en 0 - nodig, vandaar 2-aderig)
- bevestigingsmateriaal (spoilers), dakdoorvoer en sikaflex: € 70,00

Er is een levendige handel in zonnepanelen, met als gevolg ook sterk wisselende prijzen en aanbieders. Ik heb (januari 2018) even 150 Wp zonnepaneel monokristallijn ingetypt in Google en krijg als goedkoopste resultaat € 105,00 en als duurste € 260,00
Ik was voor mijn 150 Wp zonnepaneelset (van in totaal 12 kg aan gewicht) bijna € 300,00 kwijt en bespaar circa € 100,00 per jaar aan kosten voor een stroomaansluiting. Inmiddels heb ik de kosten er dus wel uit. Wil je ook zonnepanelen plaatsen, neem dan een kijkje op mijn pagina.
Overweeg je toch om een generator aan te schaffen:
Ter vergelijking: een 750 Watt Invertergenerator (levert zuivere sinus) van Kipor (IG770) kost € 299,00 aanschaf en vervolgens € 0,75 / uur brandstofkosten.

Bijzonderheden
Tips en Tricks
Op de Chinese sites van Ali B. worden veel zogenaamde MPPT-laadregelaars aangeboden voor een schijntje van de prijs van de regelaars die op de Europese markt verkrijgbaar zijn. De goedkoopste die ik gezien heb kostte bij Ali B. € 8,00, maar in de regel prijzen ze ze aan voor ongeveer € 25,00 Gelet op de benodigde elektronica kan dat zelfs in China niet waar zijn. En wat voor je gevoel niet kan kloppen, klopt ook (meestal) niet. Deze laadregelaars zijn gewone PWM-regelaars. Heel soms staat het in de kleine lettertjes erbij, maar heel vaak niet, terwijl ze wel als echte MPPT-regelaars worden aangeprezen. Een heel verhelderende video over deze pseudo-mppt-laadregelaars kun je hier zien.

En voor de echte techneuten neem hier eens een kijkje. De onderzoeker zegt op zijn site: "It's worse than I thought! Not only is this not MPPT, it's not proper PWM either and the temperature probe does nothing. But far worse than that, there appears to be an attempt to fool buyers of this controller into thinking that maximum power point tracking is actually taking place. It's not (and this can be proved by checking if there's any current gain - there isn't). And all this trickery actually reduces the battery charging effectiveness. It's a rip-off, don't buy it."

Overigens, er staan ook èchte MPPT-laadregelaars op de site van Ali B. maar deze kosten dan ook € 80,00 of meer.
Zelf heb ik slechte ervaringen met omvormers. In de eerste plaats omdat de huidige gevoelige elektronische apparatuur (zoals telefoon, laptop, TV, DVD, PS4 etc. etc.) vaak een echte sinus als 230 V wisselspanning verlangen en bij een gemodificeerde sinus al de geest geven of erger nog in brand vliegen bij een aangeboden wisselspanning in de vorm van een blokgolf (zoals heel goedkope of zelf gemaakte omvormers doen).
In de tweede plaats omdat de omvormers vaak worden gebruikt  voor apparaten die zelf  weer op een lagere spanning dan 230 V wisselspanning werken (meestal namelijk een gelijkspanning ) en ze dus jouw opgewaardeerde 12 V weer omzetten naar ........ soms weer 12 V gelijkspanning (bijvoorbeeld mijn  Finlux 2022FLD  TV).
Bij het omvormen gaat veel energie verloren; heb je een efficiënte omvormer (tussen de 80 tot 90%) dan gaat altijd nog 10 tot 20% in de vorm van warmte verloren. En als je de opgewaardeerde spanning terug zou omzetten (bijvoorbeeld door een laadapparaat voor een Acer laptop) naar 19,1 V gelijkstroom, dan gaat opnieuw 10-20% verloren. In het ongunstigste geval verlies je zo 36% van de energie en dat is doodzonde. Wil je meer informatie over omvormers, ga dan naar mijn pagina "Omvormer nodig? en welke dan?"

Daarom gebruik ik zo veel mogelijk mijn 12 V rechtstreeks (voor mijn TV en Satelliet-ontvanger) of getransformeerd naar 5 V USB spanning om Ipad en smartphones op te laden. Het is ook mogelijk om een hogere gelijkspanning uit de huishoud-accu te halen als dat nodig is. Het is soms even zoeken maar zo is voor de genoemde Acer laptop van 19,1 V een auto-lader beschikbaar om in de sigaretten-aansteker te doen; die kan dus ook op mijn huishoudaccu.En hoewel hier ook sprake is van "omvormen" verlies ik toch maar maximaal zo'n 10% aan energie in plaats van de max 36 % bij gebruik van een echte sinus-omvormer.

Wil je toch een omvormer gebruiken denk er dan aan dat je zeer grote laadstromen kunt opwekken. Ik heb omvormers gezien van 3000 Watt en deze omvormers onttrekken 250 A stroomsterkte aan jouw accu. Waar je dan op moet letten is de dikte van de kabel waar die stroom door heen moet (voor de formule zie hier onder) en de zekering. Gaat er maximaal 250 A door de kabel, dan zeker je die af met een 250 A zekering, nooit een hogere waarde gebruiken. Sterker nog: de zwaarte van de zekering is afhankelijk van de maximale stroomsterkte die door de kabel mag! Wat je niet wilt is dat de kabel smelt omdat de zekering nog niet doorbrandt: je wilt dat de zekering doorbrandt voordat dat met de kabel gebeurt!
Bij lage waarden (tot 30 A) kun je de naasthogere standaardwaarde (1,2½,5, 7½,10,15,20,25 en 30) gebruiken.

Diameter kabel=(2 x lengte aansluitdraad in meters x stroomsterkte x 0,0175)/0,6
Pas op met sluipverbruikers
Veel camperaars staan er niet bij stil dat ze aantal sluipverbruikers in hun camper kunnen hebben die onbewust hun accu leegtrekken. Thuis hebben ze hun TV op standby staan, maar diezelfde TV in de camper kan zo maar 8 Watt gebruiken in standby-stand. Op een hele dag is dat 192 Wh. Heb je dan ook nog een omvormer rechtstreeks op de accu aangesloten, dan verbruikt die ook zonder dat er maar één apparaat aan hangt 72 Wh op een dag en dat zit je met jouw TV al aan 264 Wh, bijna net zo veel als mijn gemiddelde dagelijkse verbruik!
En dan vragen die camperaars zich af hoe het toch komt dat hun accu zo snel leeg raakt en erger nog, na 2 jaar al weer vervangen moet worden.
Daarom een tip: zet tussen apparaten die je niet echt "uit" kunt zetten, zoals bij de meeste moderne TV's het geval is, een extra schakelaar waarmee je het apparaat stroomloos kunt maken.

laatste wijziging 1 maart 2019
Pagina gemaakt met Bluegriffon op Linux Mint
1) In mijn rekenschema en ook hier ga ik uit van een laadstroom van 18A (gemiddeld) die door de dynamo wordt geleverd als ik rijd . De EBL208S kan echter maximaal 30A laadstroom opleveren vanuit de dynamo en de dynamo zelf kan ruim 130 A leveren! Met andere woorden: dit is een heel voorzichtige aanname!  <terug>
2) Het truukje van de MPPT-regelaar  zit hem hierin dat hij het vermogen aan de ingang  geheel weet om te zetten naar het zelfde vermogen aan de uitgang. Dus levert jouw zonnepaneel 18 V en 5,55 A (100 Watt), dan gaat die 100 Watt ook naar de uitgang (als het nodig is!). Daartoe vindt een dubbele transformatieplaats: van 18V-5,55 A naar een electronische "accu"in de MPPT-regelaar zelf, van waaruit de benodigde spanning en stroomsterkte voor het laadproces weer wordt gehaald. Een PWM laadregelaar knijpt in voorkomende gevallen alleen de stroomsterkte, waardoor het uitgangsvermogen daalt. <terug>
3) Zelf heb ik de Victron Smart Solar MPPT 75/15 die een ingebouwde Bluetooth heeft, waardoor je op jouw smartphone (of Ipad) alle gegevens zichtbaar kunt krijgen: geleverde Wh per dag, verbruik per dag, minimale en maximale accu-spanning etc. etc. De afbeelding hieronder is niet van mijn installatie (die staat momenteel in de stalling en ik kan dus geen foto maken van de app.) De app is wel die van Victron.  <terug>



Download hier het invulbaar rekenschema in Excel-formaat

<Ga naar Top>