Alles over zonnepanelen voor je camper

Inleiding

Zonnepanelen veranderen de manier waarop we reizen met campers, door ons te voorzien van een duurzame en onafhankelijke energiebron. Nog niet zo heel lang geleden was de enige manier om je leefbatterij op te laten de alternator van je motor. Bleef je dus enkel dagen stilstaan dan was je batterij dus vrij snel leeg. Een externe energiebron (of walstroom) was dus vaak nodig wou je langere tijd ergens blijven en dus eindigde je vaak op campings. Aan de verbruikerskant gebruiken we ook veel meer elektronische toestellen tijdens onze reizen dan pakweg 10 jaar geleden, denk aan laptops, smartphones, tablets, 4G- of 5G-routers of zelfs Starlink. Gelukkig is de zon dankzij zonnepanelen nu onze omnipresente energiebron. In deze gids duiken we in de wereld van zonnepanelen voor campers zodat jij weet hoe je jouw leefbatterij gratis en voor niks met de zon kan opladen en nooit meer op een camping hoeft te staan.

Wat zijn zonnepanelen?

Een zonnepaneel vangen licht van de zon en zetten dit om in elektriciteit. Deze elektriciteit kan je dan gebruiken om je leefbatterij mee op te laden, of rechtstreeks om je toestellen van stroom te voorzien. Er zijn drie grote onderverdelingen in de familie van zonnepanelen.

Soorten zonnepanelen

In de meeste gevallen zal een monokristallijn paneel de voorkeur genieten, gewoon voor zijn ‘bang for buck’. Een thin film paneel kan ook dienst doen wanneer een rigide paneel niet wenselijk of mogelijk is, maar je moet dat wel bereid zijn om gevoelig meer euro’s meer te tellen voor hetzelfde aantal watt. Als je echt met een krap budget zit kan je mits wat zoekwerk vast ergens tweedehands polykristallijn panelen op de kop tikken. Hou er wel rekening mee dat deze per m2 minder opbrengen. Dit geldt trouwens ook voor ’thin film’ wegens minder efficiënte koeling. Elk zonnepaneel komt met twee belangrijke factoren: De maximale spanning (Vmax) en de maximale stroom (Imax). Zorg dat je gekozen solar charger (zie hieronder) de maximalen waarden aankan.

Opbrengst van een zonnepaneel

Veel mensen kunnen zich wel eens mispakken aan de opbrengst van zonnepanelen. Wanneer een zonnepaneel 400Wp (Watt-piek) aanduidt, mag je er niet vanuit gaan dat het paneel dus 400 watt levert. Nee, dit is het theoretische maximumvermogen. Ik zeg theoretisch, omdat het in de praktijk getest wordt in een laboratorium onder perfect omstandigheden waarbij men 1000 watt per vierkante meter kunstlicht afvuurt op het paneel. De opbrengst van een paneel wordt beïnvloed door verschillende facturen:

• De stand van de zon en het seizoen: in de winter staat de zon lager aan de horizon, ’s morgens en ’s avond ook. Het licht moet dus langer door de atmosfeer reizen wat ten koste gaat van de energie die het licht bevat als het je paneel bereikt
• De stand van het paneel tegenover de zon. Ideaal gezien zou een zonnepaneel loodrecht moeten staan tegenover de zon. Zowel azimuth (noord – oost – zuid – west) als zenith (hoe hoog de zon aan de horizon staat). Dat is natuurlijk moeilijk te realiseren tenzij je een tracking systeem op twee assen installeert, en dat hebben we al gezien… Je kan je camper of van natuurlijk wel zuidwaarts parkeren zodat je paneel het beste gemiddelde van de dag kan scoren. En als je een kantelsysteem installeert kan je ook in de winter je rendement serieus verbeteren. Hierover verder meer. De stand van het paneel tegenover de zon is eigenlijk de enige factor waarover je controle hebt…
• De temperatuur: Hoe kouder een zonnepaneel, hoe beter het rendeert. Dus het creëeren van voldoende luchtstroom achter het zonnepaneel is belangrijk, dit is trouwens ook een van de factoren waarom dunnefilm panelen minder rendement geven: ze warmen sneller op omdat er geen lucht achter kan.

Concreet: welke opbrengst mag je verwachten? Om makkelijk te rekenen zou ik 2/3e van het piekvermogen nemen op een zonnig dag. Neem je dus een paneel van 300Wp, dan zou ik in de berekeningen 200W als opbrengst nemen. Op een bewolkte dag mag je tevreden zijn met 20% van de piek-opbrenst…

Waarom zijn zonnepanelen noodzakelijk voor je camper

Niets moet en alles mag, maar het gebruik van zonnepanelen is eigenlijk onvermijdelijk wil je een min of meer betrouwbare bron van elektriciteit hebben zonder fossiele brandstoffen (motor laten draaien) en een generator mee te sleuren. Sta je uitsluitend op campings, of op events en terreinen waar elektriciteit voorhanden is, of ga je enkel op korte trips, dan is een zonnepaneelinstallatie op jouw camper of mobilhome misschien niet aan de orde.

Installatie van zonnepanelen

Oriëntatie van Zonnepanelen op Campers

1. Installatievereisten en Tips:
   • Zorg voor voldoende ruimte op je dak en een stevige bevestiging om schade tijdens het rijden te voorkomen.
   • Voorbeeld: Gebruik stevige montagerails om de panelen veilig te bevestigen, met ruimte eronder voor luchtcirculatie.
   • Let op met lijmen of kleefband: je kleeft hier op de lak van je voertuig en niet het staal. Lak kan loskomen met alle gevolgen vandien…
2. Oriëntatie van Zonnepanelen:
   • Platte montage is eenvoudig en effectief. Kantelbare panelen kunnen meer zon vangen, maar vereisen handmatige aanpassing. In de winter kan je je opbrengst wel verdrievoudigen door de hoek van je zonnepaneel aan te passen. Je kan ook gewoon genoeg platte zonnepanelen plaatsen om het worst-case scenario op te vangen. Wil je geen gedoe? Kies dan voor voldoende platte zonnepanelen. Is de plaats op je dak beperkt en wil je toch langere tijd off-grid staan? Dan kan een aanpasbare opstelling zeker zijn vruchten afwerpen.
   • In de App store of Google Play kan je handige apps vinden die je de ideale hoek voor een bepaalde dag en locatie vertellen.

Schakelen in Serie vs Parallel

Wanneer je kiest om meerder panelen aan elkaar te koppelen om zo het vermogen te verhogen kies je best panelen met identieke eigenschappen. Je kan er dan voor kiezen om ze in serie of in parallel te schakelen:

• In serie geschakelde panelen verhogen de spanning, wat goed is voor efficiëntie, maar één schaduwrijk paneel kan de hele reeks beïnvloeden. De spanning is het veelvoud van het aantal panelen, dus let erop dat je lader deze spanning aankan.
• Parallel geschakelde panelen behouden dezelfde spanning, wat beter is als panelen gedeeltelijk in de schaduw kunnen komen. De stroom is dubbel zo hoog als bij serie-geschakelde panelen, dus vereist mogelijk dikkere kabels. Lees dit artikel ivm kabeldiktes
• Voorbeeld: Als je camper vaak onder bomen staat, is een parallelle schakeling wellicht beter.

PWM-Charger vs MPPT Charger

Een zonnepaneel kan je niet rechtstreeks aansluiten op je batterij, dat zou heel inefficiënt zijn en bovendien je batterij onherstelbaar beschadigen. Je moet een zonnepaneellader of solar charger gebruiken die de spanning van het zonnepannel afstemt op je batterij. In elektrische termen een voorbeeld: De zon schijnt en je paneel levert een spanning van 40V en kan 10A leveren (in totaal goed voor 400W). Je MPPT solar charger zet deze spanning om naar 13.5V en iets minder dan 30A (minus wat efficiëntieverliezen), wat ook 400W is.

• Een PWM-lader is eenvoudiger en voordeliger maar minder efficiënt. Goed voor kleinere systemen of budgetvriendelijke oplossingen. In het voorbeeld hierboven zou de spanning van het paneel ook naar 13.5 vallen en 10A leveren en dus maar 135W naar de batterij sturen. Zo mis je dus een hele hoop watts. Wanneer het voltage van een zonnepaneel dicht bij de batterijspanning ligt, in zeer kleine opstellingen, kan een PWM-lader wel overwogen worden…
• Een MPPT-lader is geavanceerder en efficiënter, vooral in wisselende lichtomstandigheden. Ideaal om het maximum uit je zonnepanelen te halen. MPPT staat voor Maximum Power Point Tracking en de naam zegt alles. Een MPPT-lader zet de spanning om naar de juiste batterijspanning en haalt zo extra vermogen uit het paneel. Tenzij je budget echt beperkt is kies je voor een MPPT-lader van een gekend en getest merk zoals Renogy, Epever, Victron…

Onderhoud van Zonnepanelen

Regelmatig onderhoud zorgt voor optimale prestaties. Vuil, stof, en bladeren kunnen de efficiëntie verminderen. Voor een camper is stof de grootste vijand, na een avontuur offroad het dak opklimmen en het paneel schoonmaken kan je afhankelijk van de grootte van je panelen enkele tientallen watt opleveren.

In de praktijk

Het juiste paneel kiezen is helaas geen exacte wetenschap. De opbrengst is namelijk afhankelijk van het seizoen, bestemming en het weer op dat moment. Je kan wel een inschatting maken op basis van je dagelijkse verbruik. Een goede vuistregel kan zijn dat de opbrengst van een dag zon het verbruik van twee dagen kan aanvullen. Of… aangezien zonnepanelen niet zo duur meer zijn, je legt gewoon het maximaal aantal panelen dat je op je dak kwijt kan… Wij hebben het zo aangepakt: Zonder het maximale uit het oppervlakte van ons dak te halen kozen we voor 1 310Wp paneel. Ik koos voor 1 paneel omdat ik de mogelijkheid wou hebben om het te kantelen en dat gaat nu eenmaal makkelijker en sneller als je maar 1 paneel hebt (of je monteert natuurlijk meerdere op een frame). Ik reken dan gemiddeld op 150W voor zo’n 6u per dag. Zoals ik al zei, dit is met de losse pols want we rijden in verschillende seizoenen naar uiteenlopende bestemmingen. Dit geeft zo’n 900Wh per dag. Nu zal de aandachtige lezer merken dat dit niet tweemaal ons dagelijks verbruik is en dat klopt ook. Wanneer we in minder zonnige oorden verblijven moeten we dus wel opletten met ons energieverbruik wanneer we langer blijven stilstaan. In het zonnige Zuiden halen we makkelijk het dubbele van de vooropgestelde 800Wh per dag en kunnen we ook naar hartelust elektrisch koken. Onze batterij van 340Ah of omgerekend 4400Wh zorgt wel voor voldoende buffer zodat we enkele minder goede dagen kunnen overbruggen.

Onze lader is dan weer te klein voor het zonnepaneel: Ik had reeds een 20A MPPT lader uit een vorig project liggen. Deze kan dus omgerekend maar $ 20A . 13V = 260W $ naar de batterij pompen tov het paneel dat 310 watt kan leveren. Toch halen we slechts zeer zelden de limiet van de lader.

Naar de toekomst toe zouden we het vermogen van onze zonnepanelen willen verhogen en uiteraard de lader vervangen voor een groter exemplaar. Maar wanneer we de grote verbruikers (waterboiler en elektrisch koken) verstandig gebruiken komen we zelden in de problemen.

Conclusie

Zonnepanelen op je camper bieden een ongeëvenaarde vrijheid en zelfvoorzienendheid. Met de juiste keuze, installatie, en onderhoud, kun je genieten van de voordelen van zonne-energie, waar je reis je ook brengt. Met de informatie uit dit artikel kan je normaal gezien nu de juiste keuzes maken. Zorg er alvast voor dat je lader en je zonnepane(e)l(en) op elkaar afgestemd zijn zodat je het maximale uit het zonlicht kan halen.

De Technische Aspecten

Technische specificaties van een zonnepaneel

Wie meerdere panelen in serie of parallel wil plaatsen en/of de juiste MPPT-lader aan het zoeken is, doet er goed aan om te weten wat de technische kenmerken op een zonnepaneel juist betekenen. In principe hangt op de achterkant van een zonnepaneel een sticker met de volgende parameters

1. Maximaal Vermogen (Pmax):
   • Dit is het hoogste vermogen dat het paneel kan leveren onder ideale omstandigheden. Het wordt meestal aangegeven in watt (W).
   • Als een paneel een Pmax van 100W heeft, betekent dit dat het in optimale omstandigheden 100 watt elektriciteit kan produceren.
2. Open Circuit Voltage (Voc):
   • Dit is de maximale spanning die het paneel kan produceren wanneer het niet is aangesloten op een elektrisch circuit. Het wordt gemeten in volt (V).
   • Voorbeeld: Een hogere Voc-waarde betekent dat het paneel meer spanning kan leveren, wat nuttig kan zijn in systemen met hogere spanningseisen (bv bij een 24V batterij)
3. Kortsluitstroom (Isc):
   • Dit is de hoogste stroom die door het paneel kan vloeien wanneer de positieve en negatieve aansluitingen direct met elkaar verbonden zijn. Het wordt gemeten in ampère (A).
   • Voorbeeld: Isc is belangrijk voor het dimensioneren van de beveiliging en bedrading van je systeem, om te zorgen dat deze de stroom aankan.
4. Spanning bij Maximaal Vermogen (Vmp):
   • Dit is de spanning bij het punt waar het paneel zijn maximale vermogen levert. Het wordt ook gemeten in volt (V).
   • Vmp geeft je een idee van de optimale werkingsspanning van het paneel. Je kan controleren op de display of app van je lader of de waarde overeenkomt
5. Stroom bij Maximaal Vermogen (Imp):
   • Dit is de stroom bij het punt waar het paneel zijn maximale vermogen levert. Het wordt gemeten in ampère (A).
   • Voorbeeld: Imp is nuttig om te weten voor het correct dimensioneren van de laadregelaar en andere systeemcomponenten.
6. Temperatuurcoëfficiënten:
   • Deze geven aan hoe het paneel reageert op temperatuurveranderingen. Een negatieve coëfficiënt betekent dat het paneel minder efficiënt wordt bij hogere temperaturen.
   • In een erg warm klimaat kan een paneel met een lagere temperatuurcoëfficiënt beter presteren.
7. Efficiëntie:
   • Dit geeft aan hoe effectief het paneel zonlicht omzet in elektriciteit, uitgedrukt als een percentage.
   • Voorbeeld: Een paneel met een efficiëntie van 20% zet 20% van het zonlicht dat het ontvangt om in bruikbare elektriciteit.