Pannelli solari, preziosi alleati delle batterie di bordo

I pannelli solari sono sempre più utilizzati dai diportisti come fonte di energia alternativa per far fronte ai sempre maggiori consumi di bordo imposti da strumenti e gadget elettronici. Vediamo quali tipologie di questi dispositivi offre il mercato, come si misura la loro potenza ed efficienza e come vanno istallati a regola d’arte per evitare brutte sorprese.

Le barche moderne sono piene di strumenti elettronici, accessori, impianti e gadget di ogni tipo che aumentano la sicurezza e il comfort in navigazione. Peccato che innalzino anche in maniera esponenziale i consumi di bordo e di conseguenza il fabbisogno energetico. Oltre a dei banchi di batterie di qualità e adeguati alle esigenze dell’equipaggio, per coloro che vogliono assicurarsi un pieno di energia c’è la possibilità di installare dei pannelli solari. Questi forniscono corrente continua e sono utili quando è necessario ricaricare le batterie dell’imbarcazione mentre si è scollegati dall’alimentazione in banchina. I pannelli più grandi, oltre a produrre energia per ricaricare le batterie, possono anche mantenere in funzionamento gli apparecchi di bordo.

Di varia grandezza e potenza, purché efficienti

Sulle piccole barche un pannello solare può mantenere la batteria completamente carica quando la barca è sul rimorchio o all’ormeggio, così come un piccolo pannello può eliminare i problemi causati da batterie scariche. Dato che i pannelli solari forniscono alimentazione a corrente continua, sono eccellenti caricatori purché abbiano un regolatore del circuito, quando richiesto.

Barche d’altura e barche a vela da competizione possono utilizzare i pannelli solari per aumentare o sostituire le altre fonti di ricarica. Molte barche a vela usate su rotte lunghe devono usare il motore endotermico per 1 a 2 ore al giorno per ricaricare le batterie e sostituire l’energia che è stata consumata. Con una coppia di pannelli solari installati, queste barche possono spesso estendere il tempo tra l’utilizzo motore per un giorno o più. Barche attrezzate con pannelli solari particolarmente efficienti potrebbero non rendere necessario utilizzare il motore per la carica.

 

Ombra nemica dei pannelli, ne riduce la potenza

I pannelli solari sono pensati per caricare batterie da 12 V, anche se potrebbero fornire una tensione di 20 V senza la batteria nel circuito. La loro potenza è espressa in Watt o in Ampére, perché la maggior parte dei diportisti ha un’idea precisa di quanta sia la capacità della batteria in Ampére/ora, o quanto è il consumo giornaliero. Occorre considerare che il pannello fornirà la sua massima potenza, in condizioni normali, per circa 5 ore al giorno, che in pieno sole significa 1.000 Watt per metro quadrato.

Le ombre che coprono anche una piccola frazione del pannello hanno un impatto drammatico sulla potenza di uscita. Le cellule in ombra mostrano una caduta di tensione elevata che tagliala produzione di energia utile, e una singola cella in ombra di un pannello può tagliare la sua produzione del 20 per cento. Con due o più celle in ombra, invece, il pannello si può spegnere fino a quando l’ombra non è rimossa. Questo difetto viene corretto leggermente con l’uso di diodi di bypass attraverso ciascuna cella, che permettono al modulo di produrre energia anche quando parzialmente ombreggiato. Con i pannelli perpendicolari al sole i pannelli hanno la massima efficienza. Inoltre più bassa è la temperatura della superficie del pannello, maggiore è l’uscita.

 

Regolatori di carica per proteggere le batterie

Le prestazioni in una chiara, fredda mattina d’inverno possono essere anche superiori del 30 al 40 per cento. Per calcolare la capacità della batteria che il pannello può mantenere occorre prendere l’uscita del pannello solare (in mA) e dividerlo per due. Quindi un pannello solare da 150 mA in grado di mantenere una batteria fino a circa 75 Ah. Come regola generale, i pannelli che producono meno del 1,5 per cento della capacità nominale della batteria ampérora non richiedono regolazione. Ciò significa che con un pannello da 1,5 A si dovrebbe usare senza regolatore su una batteria 100 ampére/ora. I regolatori di carica devono essere generalmente utilizzati in qualsiasi momento si hanno due o più pannelli di grandi dimensioni collegati alle vostre batterie. Se siete preoccupati di danneggiare le batterie a causa di sovraccarico, è possibile aggiungere un piccolo, regolatore di carica poco costoso.

Questi controllori, detti anche regolatori, sono classificati per il numero massimo di Ampére nel vostro pannello solare. I regolatori sono l’ideale se non si è a bordo per monitorare il sistema elettrico e le unità migliori dispongono ora di un sistema intelligente di carica a più stadi.

Rigidi o flessibili, a cristalli o in silicone

Esistono diversi tipi di pannelli solari per barche, rigidi, più adatti a un montaggio fisso su grandi barche da crociera, e flessibili che consentono un utilizzo più versatile e temporaneo poiché sono meno resistenti alle intemperie. I pannelli monocristallini e policristallini (c-Si) sono la tecnologia più vecchia ma anche i più potenti. Quando dimensionati correttamente e abbinati a batterie idonee, questi pannelli sono possono essere usati per grandi carichi di corrente continua come luci, TV, radio.

L’altro tipo di pannelli sono in silicone amorfo e sono il 50 per cento meno efficienti rispetto ai vecchi mono e policristallini e possono essere anche realizzati in forme flessibili, in modo da poter essere piegati e arrotolati o per assumere la forma del tetto di una cabina. Sono più efficienti soprattutto in caso di luce diffusa e sono meno suscettibili a cali di voltaggio quando si riscaldano. Sono i pannelli più spesso utilizzati per una carica a basso ampéraggio e la manutenzione della batteria. Essi non hanno generalmente un’uscita sufficiente per grandi rifornimenti di energia.

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