Των Θωμά Παναγιωτόπουλου – Μιχάλη Πουρνάρη

Είναι αλήθεια πως τα τελευταία χρόνια τα φουσκωτά «μεγάλωσαν» και έφτασαν μέχρι και τα 50 πόδια μήκους. Μοιραία αυξήθηκε και ο εξοπλισμός τους όπως ψυγεία, καταψύκτες, θερμοσίφωνες, φούρνοι μικροκυμάτων κλπ, ο οποίος απαιτεί περισσότερη ηλεκτρική ενέργεια από αυτή που συνήθως μπορούν να εξασφαλίσουν οι μπαταρίες του σκάφους.

Φωτοβολταϊκά

Ιδιαίτερα μάλιστα όταν συνηθίζουμε να αγκυροβολούμε σε μοναχικούς όρμους για ένα Σαββατοκύριακο ή περισσότερο, οι μπαταρίες χρειάζονται τη συνεχή επαναφόρτισή τους ώστε να μπορούν να ανταποκριθούν στις αυξημένες απαιτήσεις μας.
Η ανάγκη αυτή είναι η κύρια αιτία που οδήγησε στην ολοένα και αυξανόμενη χρήση των φωτοβολταϊκών πάνελς στο σκάφος, τα οποία επίσης μπορούν να φορτίζουν καθημερινά τις μπαταρίες μας όταν το σκάφος βρίσκεται στο trailer.

Πώς ένα ηλιακό πάνελ εξασφαλίζει την ηλεκτρική ενέργεια on board

Ένα φωτοβολταϊκό πάνελ είναι ουσιαστικά μια ηλιακή γεννήτρια ρεύματος.
Απορροφά την ενέργεια των φωτονίων της ηλιακής ακτινοβολίας η οποία προκαλεί την κίνηση των ηλεκτρονίων προς μία κατεύθυνση εντός του πυριτίου του πάνελ και την παραγωγή DC ρεύματος.
Το ρεύμα αυτό στη συνέχεια μεταφέρεται στην μπαταρία μέσω του ρυθμιστή φόρτισης ο οποίος διακόπτει αυτόματα τη ροή του ρεύματος μόλις η μπαταρία φορτιστεί πλήρως.
Το φωτοβολταϊκό πάνελ λοιπόν δεν είναι τίποτα άλλο παρά ο ηλιακός φορτιστής των μπαταριών μας. Από τις μπαταρίες, η ηλεκτρική ενέργεια μπορεί να περάσει απευθείας στις 12βολτες συσκευές του σκάφους (GPS, VHF, φώτα, αντλίες…) ή σε ένα inverter το οποίο μετατρέπει τα 12v DC που προέρχονται από τις μπαταρίες σε 230V AC για τη χρήση τηλεόρασης, κλιματιστικού, φούρνου μικροκυμάτων κλπ.

Πλεονεκτήματα της χρήσης ηλιακού πάνελ

  • Είμαστε αυτάρκεις από ηλεκτρική ενέργεια, οπουδήποτε κι αν βρισκόμαστε
  • Διατηρούμε τις μπαταρίες φορτισμένες και αξιόπιστες κάθε στιγμή
  • Αποφεύγουμε τη χρήση άλλων πηγών ενέργειας που διαταράσσουν τόσο τη δική μας ηρεμία όσο και των γειτόνων μας
  • Μπορούμε να φορτίζουμε τις κινητές συσκευές μας, να διατηρούμε τα ποτά μας κρύα, να μαγειρεύουμε ή να απολαμβάνουμε τη μουσική και τον φωτισμό του σκάφους τα βράδια χωρίς την ανάγκη να βάζουμε μπροστά τον κινητήρα μας κάθε λίγες ώρες ή να χρησιμοποιούμε γεννήτριες πετρελαίου ή βενζίνης
  • Χρησιμοποιούμε απολύτως καθαρή ενέργεια, χωρίς παραγωγή επιπλέον ρύπων σεβόμενοι το περιβάλλον
  • Ανεξάντλητη ηλεκτρική ενέργεια που δεν στοιχίζει τίποτα
  • Ελάχιστη συντήρηση

Φωτοβολταϊκά

Τύποι ηλιακών πάνελς

Μονοκρυσταλλικά – πολυκρυσταλλικά:

Το μονοκρυσταλλικό πάνελ αποτελείται από κρύσταλλο πυριτίου υψηλής καθαρότητας και ομοιόμορφων χημικών δεσμών γεγονός που του προσδίδει ομοιόμορφο σκούρο χρώμα, ενώ το πολυκρυσταλλικό από διάφορες κρυσταλλικές δομές πυριτίου που του προσδίδει μία μπλε όψη με την απόχρωση να διαφέρει από κυψέλη σε κυψέλη.
Οι διαφορές τους είναι σχετικά μικρές, με τα μονοκρυσταλλικά πάνελς να υπερτερούν στα παρακάτω:

  • Έχουν ελαφρώς μεγαλύτερο βαθμό απόδοσης κατά 0,5% περίπου
  • Παρουσιάζουν ελαφρώς μεγαλύτερη απόδοση στις υψηλές θερμοκρασίες, γεγονός ιδιαίτερα σημαντικό για τις Μεσογειακές χώρες
  • Αποδίδουν καλύτερα σε συνθήκες λιγότερης ηλιοφάνειας (συννεφιά)
  • Έχουν μεγαλύτερη διάρκεια ζωής

Εύκαμπτα, ημιεύκαμπτα και σταθερά:

Οι διαφορές μεταξύ τους αφορούν στο πάχος και στο βάρος. Τα σταθερά τοποθετούνται σε σταθερές κατασκευές και ζυγίζουν από 8,5 κιλά και άνω, με πάχος περίπου 3,5 εκατοστά. Προφανώς έχουν πολύ μεγαλύτερη αντοχή λόγω της κατασκευής τους.
Τα εύκαμπτα και ημιεύκαμπτα ζυγίζουν, σε ανάλογα Watt απόδοσης, 2 κιλά και άνω με πάχος 0,2 εκατοστά. Δεν απαιτούν σταθερές κατασκευές για την τοποθέτησή τους, μπορούν να προσαρμοστούν σε κυρτές επιφάνειες, ενώ μας δίνουν τη δυνατότητα συρραφής τους πάνω στην τέντα του σκάφους.

Τι πρέπει να γνωρίζουμε ώστε να παίρνουμε τη μέγιστη απόδοση:

Έστω ότι έχουμε τοποθετήσει στο σκάφος μας ένα ηλιακό πάνελ των 100 Watt.
Πολλοί θα αναρωτιούνται εάν η απόδοσή του συμβαδίζει με την ονομαστική του ισχύ. Πρέπει να γνωρίζουμε πως ένα πάνελ μπορεί να μας δώσει σχεδόν όλη την ονομαστική του ισχύ μόνο σε ιδανικές συνθήκες ηλιοφάνειας και μόνο όταν ο ήλιος βρίσκεται στην πλησιέστερη απόστασή του σε σχέση με το πάνελ.
Γεγονός που συμβαίνει για 3 ή 4 ώρες την ημέρα. Τις υπόλοιπες ώρες της ημέρας η απόδοση του πάνελ μειώνεται σημαντικά.
Η ηλεκτρική ενέργεια που θα παραχθεί από ένα ηλιακό πάνελ είναι ανάλογη με την ποσότητα του φωτός που φτάνει στην επιφάνειά του.
Αν θεωρήσουμε πως κατά την περίοδο του καλοκαιριού ο ήλιος βρίσκεται πάνω από τον ορίζοντα για 14 ώρες τότε είναι φρόνιμο να υπολογίζουμε πως ένα πάνελ 100 Watt μπορεί να μας παράγει έως και 500 Wh περίπου την ημέρα. Όπως αντιλαμβανόμαστε, το νούμερο αυτό αντιστοιχεί μόνο για τις μέρες με απόλυτη ηλιοφάνεια. Τι γίνεται όμως στην περίπτωση που ο ουρανός είναι συννεφιασμένος;
Γίνεται αντιληπτό λοιπόν πως τότε η ημερήσια απόδοση του πάνελ μειώνεται ακόμα περισσότερο και μπορεί να φτάσει μόλις τα 300 Wh

Για να πάρουμε τη μέγιστη δυνατή ενέργεια από το ηλιακό μας πάνελ πρέπει:

  • Να το διατηρούμε πάντοτε όσο το δυνατόν κάθετα σε σχέση με τις ακτίνες του ήλιου
  • Να το διατηρούμε όσο γίνεται πιο κρύο, καθώς όσο πιο πολύ ζεσταίνεται από την άνοδο της θερμοκρασίας τόσο περισσότερο μειώνεται η απόδοσή του
  • Να φροντίσουμε ώστε να μην πέφτουν σκιές (από κεραίες, ραντάρ κλπ) στην επιφάνειά του. Ακόμα και μια μικρή σκιά μπορεί να μειώσει δραματικά την απόδοσή του
  • Εάν δεν υπάρχει η δυνατότητα ρύθμισης της κλίσης του είναι φρόνιμο να κοιτά προς το νότο.

Φωτοβολταϊκά

Επιλογή του κατάλληλου πάνελ σύμφωνα με τις ανάγκες μας

Για να είμαστε σε θέση να επιλέξουμε το κατάλληλο πάνελ πρέπει να γνωρίζουμε τις καταναλώσεις ενέργειας των ηλεκτρικών συσκευών που συνήθως χρησιμοποιούμε κατά τη διάρκεια μιας ημέρας.
Σε κάθε συσκευή υπάρχει μια ετικέτα όπου αναγράφεται η ηλεκτρική της κατανάλωση. Για παράδειγμα, μια αντλία σεντίνας 240 l/h καταναλώνει 36 watt για κάθε ώρα λειτουργίας της ενώ ένα ραδιο-cd περίπου 30 watt την ώρα. (Σε κάποιες συσκευές δεν αναγράφονται τα watt αλλά τα volt και τα Ampere. Για παράδειγμα, σε μια τηλεόραση 21 ιντσών αναγράφεται 230 volt και 0,5 Ampere. Γνωρίζοντας όμως πως W=VxA, μπορούμε να υπολογίσουμε πόσα watt καταναλώνει η τηλεόραση την ώρα: 230 x 0,5 = 115 watt).

Αθροίζοντας λοιπόν τη συνολική κατανάλωση ενέργειας όλων των συσκευών που χρησιμοποιούμε σε μια μέρα, μπορούμε να υπολογίσουμε το μέγεθος του ηλιακού πάνελ που χρειαζόμαστε.
Στον παρακάτω πίνακα μπορούμε να δούμε ένα τυπικό παράδειγμα καταναλώσεων όταν είμαστε αγκυροβολημένοι σε κάποιον ερημικό όρμο:

Χρόνος λειτουργίας συσκευής την ημέραΣυνολική κατανάλωση Wh
Αντλία σεντίνας 12v (36watts) x 12 λεπτά λειτουργίας 7,2
Ράδιο-cd (30-watt) x 3 ώρες λειτουργίας 90
Φώτα led (30-watt) x 3 ώρες 90
Laptop(40-watt) x 2 ώρες 80
Θερμοσίφωνας 25L (200-watt) x 30 λεπτά 100
Τηλεόραση 21΄΄ (110-watt ) x 2 ώρες 220
Σύνολο 587,2

Βλέπουμε λοιπόν πως οι συνολικές καταναλώσεις μιας ημέρας φτάνουν τα 587,2 Wh. Συνεπώς χρειαζόμαστε ένα ηλιακό πάνελ που να παράγει 587,2 Wh την ημέρα και να τα επιστρέφει στις μπαταρίες μας ώστε να είναι πάντοτε πλήρως φορτισμένες.
Γνωρίζοντας πως ένα ηλιακό πάνελ των 100 watt μπορεί να μας δώσει μέχρι 500 Wh την ημέρα σε συνθήκες ηλιοφάνειας, είναι εύκολο να διαπιστώσουμε πως στην περίπτωση του παραπάνω παραδείγματος είναι αρκετή η εγκατάσταση ενός μόνο πάνελ των 100 watt ώστε να είμαστε ενεργειακά αυτάρκεις.
Στην περίπτωση βέβαια που το σκάφος είναι εξοπλισμένο με περισσότερες ηλεκτρικές συσκευές όπως ένα ψυγείο ή κάποια συσκευή για καφέ τότε γίνεται φανερό πως χρειαζόμαστε ένα μεγαλύτερης ισχύος πάνελ ή ένα δεύτερο των 100 watt.

Τα τελευταία χρόνια, τα ηλιακά πάνελ έχουν γίνει πολύ φθηνότερα παράγοντας μάλιστα πολύ περισσότερη ισχύ.
Ας κάνουμε λοιπόν το Ribbing φιλικότερο προς το περιβάλλον!

...keep Ribbing!