¿Se puede colocar paneles solares en un barco?
Esta independencia se consigue actuando en dos frentes: el consumo y la producción. A bordo consume energía elèctrica , para enfriar y almacenar los alimentos, para alimentar a los instrumentos de navegación,piloto automático, de a bordo. Los grandes consumidores de electricidad son el molinete del ancla, autoclave, fabricante del agua y el radar.
Colocar paneles solares en un barco,ayuda a la producción de energía de la embarcación ,pero sin duda la más importante es el ” alternador en el motor , capaz de proporcionar una gran cantidad de energía rápidamente . La generadores diesel autónomo o gasolina también son potentes y eficaces.
Sin embargo, estas fuentes de energía tienen el defecto de ser contaminante, ruidoso, de consumir combustible. Por esto, al menos, además, se han desarrollado otras fuentes de energía que no requieren de combustible y por lo tanto son renovables, más silencioso y menos contaminante.
En esta categoría se incluyen los paneles solares , las turbinas eólicas , las drag-generadores . Recordemos también las células de combustible
Como se puede ver que es un tema de extrema complejidad y por lo tanto se enfrentará por capítulos.
Comenzamos hoy con generadores fotovoltaicos, que utilizan la energía producida por el sol. Vamos a tratar de proporcionar simple y comprensible, pero técnicamente correcta.
1. ¿Cómo funciona un generador fotovoltaico?
La radiación solar cuando golpea algunos de dichos cristales de materiales semiconductores, debido a las modificaciones moleculares que pueden transformarse en electricidad.
Entre los pocos materiales, tales como el cadmio. Han sido abandonados por su toxicidad. El hecho de que la mayoría de la gente utiliza para los bajos costos, es el silicio. Este elemento, abundante en la naturaleza, se transforma en bloques, de la que, por corte o fusión, podemos obtener el material de base para producir las células.
2. ¿Qué tipos de paneles fotovoltaicos existin para la navegación?
Podemos identificar tres tipos de paneles sustancialmente, como monocristalino, policristalino,y los amorfo. Se diferencian considerablemente por el costo, rendimiento de energía, y las características.
Esquemáticamente, podemos decir:
- paneles fotovoltaicos monocristalino son más caros y tienen un alto rendimiento de energía. Pueden ser reconocidos porque consisten en una serie de células de silicio cristalino puro.
- A pesar de su eficacia, tienen algunas limitaciones: si una celda esta a la sombra , el rendimiento energético del panel cae drásticamente, también requieren una orientación completa a los rayos del sol. También funcionan menos bien a altas temperaturas. Estos paneles tienen un rendimiento que puede ir 13-20%. Clásicamente son paneles rígidos, en una aleación de apoyo y cubiertos por una hoja de vidrio, pero las células también pueden ser fijos e incorporados en un soporte de material o resina de plástico, semi-flexible. El rendimiento de estos semi-flexible es grande, pero el costo es ato.
policristalino: Las cèlulas no son tan homogeneas con cristales orientados en diferentes direcciones. Ellos cuestan menos que los monocristalino pero su rendimiento energético es más baja, alrededor de 13%. Por otro lado sufren menos altas temperaturas, exposición parcial y zonas de sombra.- Los paneles fotovoltaicos amorfos son hechas por pulverización de silicio fundido sobre un soporte. Esto los hace muy finos y barato, pero su rendimiento es mucho más bajo que los otros. Producen energía incluso cuando se expone a una iluminación difusa. Pero para producir as energia debe tener una mayor superficie.
policristalino: Las cèlulas no son tan homogeneas con cristales orientados en diferentes direcciones. Ellos cuestan menos que los monocristalino pero su rendimiento energético es más baja, alrededor de 13%. Por otro lado sufren menos altas temperaturas, exposición parcial y zonas de sombra.Leer mas sobre tipos de paneles solares
Los paneles fotovoltaicos para uso náutico se componen de subunidades en número suficiente para producir una corriente eléctrica que oscila entre 9 y 18 voltios, dependiendo de la insolación. Por supuesto, el hecho de que la corriente oscila es necesario el uso de reguladores , que “cortan” los picos de energía demasiado alto, lo que es potencialmente dañino para las baterías.
A continuación, se requieren de los diodos , que funcionan como válvulas de una vía. De este modo, la corriente puede fluir solamente desde el panel a las baterías y no al revés.
3. ¿ Que cantidad de energía puede proporcionar un panel fotovoltaico?
Dependiendo de la superficie y el número de las Células de los paneles se caracterizan por un cierto número de vatios.
Para conocer la cantidad de energía que se puede producir simplemente divida los vatios a 12, que se emplean en la junta voltios (o más raramente a 24, en las plantas a 24 voltios). Por ejemplo, un panel de 60 watt, en teoría, podría producir 5 Ampere / h.
Por desgracia, esto sólo es cierto para una exposición perfecta al sol. Con el ángulo de aumento de incidencia que se produce al amanecer o al atardecer, o latitudes más bajas, la producción cae mucho.
Esquemáticamente podemos calcular una producción de alrededor del 60% enteórica. Volviendo a nuestro ejemplo, el panel de 60W producirá en el verano alrededor de 3 Ah durante 10 horas al día, por lo que puede contar con treinta entrante Ah en nuestras baterías.
4. ¿Que panel solar fotovoltaico tenemos que comprar para el barco?
Esto depende de nuestro consumo de energía, la capacidad de los servicios que queremos recarga de las baterías, la disponibilidad de superficies .
Para colocar paneles solares en un barco ,es necesario hacer un cálculo estimado del consumo de a bordo , que puede cambiar mucho en función del tipo de lámparas utilizadas (LED, neón o incandescentes), la electrónica en uso, durante el día o la navegación durante la noche, tiempo de trabajo de trabajo del piloto automático , heladera, radar, radio, equipo de música, etc.
Esto significa que si hacemos un uso ocasional de la embarcación, digamos por ejemplo, en el fin de semana, el empleo de un refrigerador eficiente con regulación electrónica durante aproximadamente 6 horas (6 x 6 = 36), el piloto durante 3 horas (4,5 x 3 = 13, 5), la radio durante 1 hora, la luz de anclaje durante 8 horas (2x 8 = 16), para instrumentos de 8 horas (2 x8 = 16), se puede estimar un consumo de alrededor de 100 Ah.
Un panel fotovoltaico 40 W tiene una producción teórica de 3,3 Ah, que se reduce a alrededor de 2 Ah media. En 10 horas 20 Ah Así que en los días de lunes a viernes habremos acumulado 100 Ah necesaria para el fin de semana.
A diferencia del caso de un navegador que utiliza el barco todos los días. Incluso con una buena economía de combustible, a renunciar al 350 Ah necesario, se necesita un panel solar de 120 W. A continuación, si se da el consumo desenfrenado, que utiliza el radar varias horas al día, se hace una gran cantidad de anclas con molinete, sin ‘ayuda del motor requerirá un doble poder.
5. ¿Qué tan grande debe ser el panel solar?
Dependiendo de la eficiencia energética y del tipo de panel puede variar enormemente. Más o menos podemos evaluar un área de aproximadamente 1 dm “cada 2 W. A continuación, un panel de 100 W puede tener una superficie de aproximadamente 50 dm” (50 x 100 cm).
6. ¿Dónde y cómo instalarlo en el barco?
Colocar paneles solares en un barco ¿ Dònde ?
fijarlos en la caseta de cubierta , lo expone al riesgo de ser cubierta por la sombra de la pluma o mástil, además de ser un obstáculo cuando se realiza eje de maniobras.
Una solución muy eficaz, pero bastante poco atractivo es para fijar los paneles solares a una barra antivuelco colocado en el pozo. De esta manera también se puede instalar grandes superficies fotovoltaicas, que son también dosel para el timonel.
Una solución puede ser la fijación a la plataforma . De esta manera, con flores o relés, también pueden estar orientados hacia el sol. Sin embargo esta posición los expone, en especial en el puerto, con el riesgo de choque y el trauma, la navegación y salpicaduras de las olas
7. ¿Cómo se conecta a las baterías?
La auto-descarga de las baterías es de alrededor de 1% de la capacidad total: lo que para un banco de baterias 200 Ah necesitancargar 2Ah por día para prevenir descargas gradualmente.
Un panel de amortiguación, que sólo sirve para compensar una autodescarga tal, se puede conectar directamente a los terminales de la batería, con un simple diodo unidireccional.
Todos los paneles solares restantes están conectados a las baterías a través de un controlador. Este es capaz de cortar los picos de tensión que se producen en caso de exposición fuerte y para bloquear los de carga si el voltaje de la batería excede el nivel máximo establecido.
Los reguladores están diseñados en función de la potencia de los paneles conectados y su calidad es importante tener una carga eficiente y evitar daños a las baterías costosas.