Sistema solar en la autocaravana: guía de instalación

Quienes viven y trabajan en su casa móvil, como nosotros, la utilizan no sólo como vivienda, sino también como oficina. Así, tenemos unos cuantos consumidores más que necesitamos cada día para trabajar y que necesitan su dosis de electricidad varias veces al día. Además, como no podemos ni queremos estar todos los días en un terreno de juego, necesitamos una fuente de energía que sea independiente. Un generador, es decir, un agregado de chugging está fuera de la cuestión. Apesta y hace ruido.

Para que siga siendo asequible, la mejor opción es un panel solar en el techo de la autocaravana. Pongo aquí lo básico, las consideraciones, la planificación, la compra, así como la conversión en línea.

Así que también puedes construir tu sistema solar en tu autocaravana.

Una lista de nuestros consumidores da una indicación de la cantidad de electricidad que utilizamos a diario. Más adelante entraré en el cálculo:

• Portátiles
• Tableta
• Teléfonos inteligentes
• Router Mifi
• Ordenador Raspberry Pi Mini
• Lector de libros electrónicos
• Altavoz y radio
• Bomba de agua
• Calentador

Por razones presupuestarias, decidimos diseñar e instalar el sistema solar nosotros mismos. Aunque no soy un súper manitas, esto no debería ser un problema para mí. Todo lo que aprendí, te lo proporciono gratuitamente en este artículo. Si lee este artículo, se ahorrará muchas investigaciones :-)

¿12 voltios o 220 voltios?

Una cuestión importante cuando se trata de la electricidad y la caravana. Muchos aparatos técnicos que utilizamos en nuestra vida cotidiana, como el secador de pelo, funcionan con 220 voltios. Sin embargo, suelen tener una fuente de alimentación que transforma la tensión eléctrica de 220 a 24, 12 o incluso menos voltios. Para hacer funcionar aparatos de 220 voltios en su autocaravana, necesita un inversor. Si ahora conecta un aparato de 220 voltios con una fuente de alimentación, entonces el voltaje de 12 voltios es transformado por el inversor a 220 voltios y de la fuente de alimentación de nuevo a 12 voltios. Como puedes ver, esto no tiene sentido y la energía se pierde y se convierte en calor.

Los inversores también suponen una carga para las baterías debido al elevado consumo de corriente. Lo mismo ocurre con los secadores de pelo, los minihornos y las cafeteras. Por lo tanto, te aconsejo que prescindas completamente de los aparatos de 220 voltios y utilices aparatos de 12 voltios. Para casi todos los aparatos existen también versiones de 12 voltios.

Fundamentos de la energía solar

No voy a ponerme a escribir sobre el sol, la arena y los fotones. Si está buscando estos fundamentos, lea aquí: http://www.solarstromerzeugung.de/grundlagen/

Me preocupa más lo básico que se necesita para comprar un sistema solar para su vehículo recreativo.

La energía de su autocaravana proviene de dos o más baterías. Una es la batería de arranque. Suele estar situado en el compartimento del motor. Está ahí para arrancar el motor, y alimentar las luces, los intermitentes, etc. La otra batería (pueden ser 2 o más), es la batería de consumo. Esto alimenta las luces, las bombas, la nevera, etc. Ambas baterías se cargan con el alternador durante la conducción. Cuando su autocaravana está parada, las baterías no se cargan, por supuesto. El sistema solar debería cambiar este estado y cargar las baterías incluso cuando está parado. Puede encontrar un artículo detallado sobre las baterías en las autocaravanas aquí.

El sistema solar está compuesto por módulos solares (células solares) y un regulador de carga. El regulador de carga comprueba virtualmente si la batería está llena y, si no lo está, se carga mediante la corriente procedente de las células solares. Si la batería está llena, el regulador corta la corriente. Si un consumidor toma corriente, se carga de nuevo hasta que la batería esté llena.

Energía solar en el techo de la autocaravana

Los módulos solares están pegados al techo, donde más brilla el sol ;-). Existen adhesivos y soportes especiales para ello. También es importante que los módulos estén ventilados. Si los pones directamente en el techo, se calientan demasiado y no funcionan tan bien. Debe haber al menos 2 centímetros de distancia.

Quería pegar los módulos directamente en la alcoba. La idea es que los módulos solares absorban el sol. Así, no entra tanto calor y la alcoba está más agradablemente templada al sol. Pero como está inclinado hacia adelante y no hay una superficie recta, esto no funcionó.

Los módulos solares tienen la mejor eficiencia, es decir, la mejor producción de electricidad, cuando el sol incide sobre ellos en un ángulo de 90 grados. Como el sol se mueve a lo largo del día y también tiene diferentes ángulos según la estación del año, los módulos solares tendrían que seguir siempre al sol. Tendrían que montarse de manera que puedan girar e inclinarse. Lo ideal sería que también siguieran automáticamente al sol. Con un sistema de este tipo se puede generar el doble de electricidad, pero al mismo tiempo algo así es caro y a menudo no merece la pena para un sistema tan pequeño en el tejado.

La solución más utilizada son los soportes de montaje que permiten plegar manualmente los módulos en el tejado para que estén mejor alineados con el sol. La desventaja de esto es que tienes que subir al techo cada vez. Y los soportes son caros.

Por esta razón, he decidido poner un módulo más en el techo. Es más barato y no tengo que subir al techo de nuestra autocaravana varias veces al día para abrir y cerrar los módulos.

Como voy a instalar varios módulos, es importante conectarlos en paralelo. De esta manera conecto polo positivo con polo positivo y polo negativo con polo negativo, porque quiero mantener la tensión de un módulo y ganar más corriente.

Policristalino o monocristalino

Si ha estado en la calle, probablemente haya escuchado estos dos términos antes. Seré breve en mi explicación:

Los módulos monocristalinos suelen tener una mayor eficiencia que los policristalinos. Sin embargo, también son más caros de fabricar, ya que se utiliza más silicio. Otra ventaja de las monocélulas es que son menos sensibles a las sombras parciales. Así, si una rama proyecta algo de sombra sobre una parte de la célula solar, una monocristalina producirá algo más de electricidad.

Sin embargo, para las áreas pequeñas de una autocaravana, las diferencias deberían ser bastante pequeñas. Por lo tanto, yo diría que no importa qué módulos se compren.

¿Cómo debo dimensionar el sistema solar?

Al principio, te enumeré las cargas que necesitábamos alimentar. Para hacerlo a través de un sistema solar, es necesario que haya tres cosas de tamaño razonable:

• los paneles solares
• el regulador solar
• la(s) batería(s)

Para saber cómo dimensionar su sistema, lo primero que debe pensar, como hicimos nosotros, es qué cargas tiene en la autocaravana. A continuación, el voltaje (voltios) que necesitan y los vatios que consumen y el tiempo que funciona cada uno al día. Esto le dará la potencia, la energía y la carga eléctrica necesarias. Suma las cargas individuales de los dispositivos y obtendrás la cantidad de carga que necesitas por día. A partir de ahí puedes determinar qué baterías necesitas y qué tamaño deben tener tus paneles solares. [wpanchor id=»verbraucher-wohnmobil»]

Cálculo del tamaño de la batería

Primero he creado una tabla con todos los consumidores:

Tenemos un consumo de unos 55 Ah diarios. Este valor se calcula muy cómodamente. Por ejemplo, he cargado los dos portátiles dos veces al día en mi cálculo. En cuanto a la iluminación, también ahorramos electricidad utilizando LEDs en lugar de bombillas halógenas normales. Puede encontrar un artículo sobre el uso de LEDs aquí.

Para probar finalmente la capacidad de almacenamiento necesaria de la batería, aún necesito saber cuántos días quiero aguantar de forma autónoma. O, en otras palabras, ¿cuántos días de mal tiempo (en los que la batería no se carga) quiero calcular? Como somos flexibles en los viajes, 3 días son suficientes para mí. Hasta entonces, nos dirigimos al mejor clima o, si es necesario, a un lugar con suministro eléctrico.

Así que necesito 3 x 55 Ah = 165 Ah. En nuestra autocaravana hay instaladas 2 baterías de arranque de 85 Ah. Estos están lejos de ser óptimos para el propósito. Estas baterías están diseñadas para proporcionar corrientes muy elevadas durante un corto periodo de tiempo y luego casi no tienen potencia. Con las baterías de consumo que necesitamos en el móvil, sin embargo, más bien en el largo plazo poco actual. Además, estas baterías no deben descargarse más del 20%, ya que de lo contrario se estropean con bastante rapidez. Así que nos quedan 26 Ah si no queremos dañarlos. Eso no es suficiente ni siquiera para un día. Así que tenemos que comprar nuevas baterías junto con el sistema solar. Es importante observar la profundidad de la descarga. Se puede sacar el 50-70% de la mayoría de las baterías resistentes a los ciclos. Más información sobre esto en el artículo sobre la batería.

Actualización: Mientras tanto, hemos instalado dos baterías húmedas resistentes a los ciclos con 120 Wh cada una como baterías de cuerpo. Con esto ya estamos cómodamente libres durante muchos días.

Los módulos solares

Los paneles solares tienen diferentes características que debes conocer para tomar una decisión:

1. En primer lugar, está la potencia máxima Pmax en vatios. Puedes encontrar este número en cada panel solar. He comprado paneles de 100 vatios.
2. A continuación, la tensión en voltios. Son 18 voltios en mis paneles.
3. También la corriente máxima en amperios, que para mí es de 5,9.

Estas son las tres métricas que debes comprar y comparar. Los paneles deberían proporcionar suficiente energía en un día para recargar completamente sus baterías. Necesito unos 55 Ah al día y quiero arreglármelas durante 3 días. Así que mi sistema necesita suministrar 165 Ah al día. Con menos se puede, ya que siempre hay algo de energía que sale del techo, aunque esté nublado.

Así que compré 2 piezas de paneles solares de 100WP para empezar y puedo construir una tercera en el techo si es necesario. Si no tienes tanto espacio, entonces compra uno o dos con más potencia. A continuación te recomiendo diferentes módulos.

El controlador de carga

La tercera parte de un sistema solar en una autocaravana, que también se llama sistema de isla, es el regulador de carga. Este toma la corriente de los módulos solares y la dirige, adaptándose a la batería, hacia la misma. Está ahí para cargar sus baterías correctamente. Así que tienes que asegurarte de que tu controlador de carga se ajusta a la batería o al menos ofrece un modo de carga. La mayoría de los controladores de corriente pueden manejar baterías húmedas, de gel y AGM.

Para el controlador es importante la potencia máxima y, sobre todo, la corriente máxima. He escrito más arriba que mis paneles suministran 5,9 A como máximo. Como tengo dos piezas y quiero tener reserva para una tercera, necesito por tanto un regulador que genere al menos 18 A y 300 Pmax.

Los cables

El correcto dimensionamiento de los cables es importante. Si sus cables son demasiado finos, tendrá rápidamente altas caídas de tensión y su sistema solar producirá mucho menos rendimiento del que podría. Los cables entre los paneles solares y el regulador de carga, así como entre el regulador de carga y la batería, deben estar correctamente dimensionados. El cable entre el controlador de carga y la batería debe ser lo más corto posible. En otro artículo he descrito el grosor que deben tener los cables y también he construido calculadoras de grosor de cables adecuadas. Sólo tienes que leer ahí (se abre en una nueva ventana): Espesor del cable para el sistema solar.

Recomendación de compra sistema solar autocaravana

Puede pedir los productos a un minorista de su elección:

La entrega

Voy a explicar exactamente por qué elegí estos componentes:

• Para los paneles solares, elegí un proveedor bien valorado.
• 100 vatios que compré porque lo había calculado.
• Para el controlador de carga, me decidí por un producto de marca y en contra de un producto barato de eBay. Por un lado, quería tener la garantía y, por otro, una pantalla para ver cuánta energía produzco. Además, el regulador de carga debe tener una reserva para la conexión de otro módulo solar.
• Compré los dos juegos de alerones porque los simples ángulos de aluminio eran demasiado inseguros para mí. No quiero que los paneles se desprendan de mi techo a 100 km/h y puedan herir a los conductores que vienen detrás.
• Compré deliberadamente los cables de conexión con un diámetro de 6 mm. Si los cables son demasiado finos, hay más pérdida de energía en forma de calor. Por un lado, quiero evitar las pérdidas y, por otro, un posible incendio del cable. (Más información en el artículo sobre la sección de cables en la autocaravana)

Montaje de la instalación solar en la autocaravana

Para el montaje deberías tomarte un fin de semana. He necesitado dos días para ello. Trabajé desde el mediodía hasta aproximadamente las 7 de la tarde. Primero construí los alerones en los paneles, luego monté los paneles solares en el techo y después conecté todo. Lo explico aquí en detalle:

1. Limpiar previamente el techo

Primero, llevé un panel solar y dos alerones individualmente al techo y probé cómo se colocan mejor. Es importante que ninguna sombra de la estructura del tejado caiga sobre él. Luego dibujé los contornos con un lápiz para saber dónde tengo que limpiar y lijar.

El primer paso de la limpieza consiste simplemente en eliminar la suciedad gruesa. Así que lo hice con agua jabonosa y una esponja y luego se secó el techo con un paño.

2. Preparar el alerón solar

En el siguiente paso preparé los alerones. Estos ya están pre-perforados en un lado. Primero tuve que perforar los agujeros. Para ello he utilizado una broca de 3,5.

Después he puesto el primer alerón en una bandeja y he insertado el módulo solar. Porque a continuación tuve que perforar los agujeros en el marco del módulo. Para que los tornillos entren bien, es importante hacer una perforación previa. Utilicé la misma broca para perforar brevemente el alerón hasta el marco para obtener una marca. Luego quité el alerón de nuevo y perforé a través del marco.

Después atornillé el alerón con los tornillos suministrados a los módulos solares. Los espaciadores tienen que ir en el alerón.

A continuación, fue en el techo. En la zona marcada para los alerones he desbastado la superficie con el vellón de lijado suministrado. No se trata de eliminar la pintura por completo, sino de hacer más áspera la superficie para que el pegamento se fije mejor. Un trabajo bastante bonito a 30 grados y con sol en el techo…

Después de desbastar, enmascaré los bordes al ras con cinta adhesiva. Esto facilita la eliminación del exceso de pegamento después del encolado.

3. Pegar los módulos solares en el techo de la autocaravana

A continuación, limpié previamente las superficies adhesivas con alcohol mineral y luego las traté con el activador/limpiador suministrado. Para ello he utilizado un paño suave y que no suelte pelusa. Después de eso, el conjunto tiene que parpadear durante al menos 10 minutos. Transcurrido este tiempo, la imprimación se aplica también con un paño suave y sin pelusas. Basta con aplicar una fina capa en la zona de pegado. Al mismo tiempo apliqué el activador y la imprimación al alerón solar. La imprimación debe estar apagada durante al menos 30 minutos.

Después del tiempo de espera he pegado el primer módulo. Para ello, le di la vuelta en el techo y apliqué el adhesivo, Sikaflex 252, en gotas.

A continuación, dale la vuelta al módulo y pégalo con cuidado y precisión en la zona marcada con cinta adhesiva.

Después de pegar, debes presionar ligeramente el módulo solar. El adhesivo debe tener un grosor de entre 2 y 3 mm entre el techo y el alerón. Una vez que hayas pegado el primer módulo, continúa con el segundo.

4. Pegado de una canaleta para cables

Como ya se ha dicho, ambos módulos se conectan en paralelo. Así se suma la corriente y la tensión se mantiene en 12 V. En el sótano todavía tenía un pequeño canal de cable, que tenía 5 cm de ancho. En ella monté el adaptador en Y del C4 y conecté ambos módulos.

5. Montar el conducto del techo en la autocaravana

De alguna manera, los cables de los paneles solares en el techo tienen que llegar a la caravana hasta las baterías. Para ello he montado a continuación el ojal del techo. Elegí el lugar para ello cerca de los paneles y de la antigua antena de satélite. Así, los cables salen en nuestro gran armario y puedo supercablear.

En primer lugar, he colocado el ojal, lo he marcado y he desbastado la zona. A continuación, hice un agujero en el techo con una broca de 23 mm.

Después he pegado un pequeño trozo de tubo vacío en el agujero con Dekasil. La tubería se encuentra por encima de un poco más. Sin embargo, si de alguna manera penetra un poco de agua en el paso del techo, ésta no corre tan directamente hacia el interior.

Luego enmascaré el borde con cinta adhesiva, limpié e imprimé la superficie y el conducto del techo (como ya se ha descrito anteriormente para el módulo solar).

Ahora he pasado los cables y los he colocado a la longitud adecuada. Tras el tiempo de espera necesario, apliqué el Sikaflex y pegué el casquillo.

Luego sellé los dos pasos del conducto del techo desde el exterior con sellador Dekasil, porque los dos cables eran más finos que las juntas de goma. No he tomado pegamento Sikaflex, porque tengo que venir al cable tal vez de nuevo.

6. Montaje y conexión de todos los componentes del sistema solar

Antes de cablear todo en el siguiente paso, cubrí los módulos solares con cartón. En cuanto les llega la luz, producen electricidad. Como no quería mancharme y tampoco quería chisporrotear nada, ¡cubrirlos tiene mucho sentido desde el punto de vista de la seguridad!

Ahora se trata de encontrar un lugar para el controlador solar. Compré uno extra con pantalla para ver siempre cuánta energía producimos así. Un truco, pero para nosotros agradable y tal vez un poco importante ;-)

Por lo tanto, el regulador solar debía montarse fuera del armario y lo más cerca posible de la batería (porque el cable entre el regulador de carga y la batería debe ser lo más corto posible). Encontré un lugar cerca del asiento y monté el regulador con cuatro tornillos.

También debería haber un fusible entre la batería y el controlador de carga. Si algo va mal aquí, no se quema toda la caravana. He cogido un fusible normal de coche (no se ve bien en la foto), que también puedo conectar a mis cables gruesos de la batería. Esto cuesta 3 euros en eBay.

Después de montar el fusible, conecté el regulador a la batería. Para ello, primero conecté ambos cables al regulador y luego el rojo al borne positivo de la batería y el negro al negativo. Este orden es importante, porque el menos en los coches y autocaravanas suele estar también en el cuadro y se evitan los cortocircuitos al conectar.

A continuación conecté la línea positiva de los módulos solares al regulador y luego la línea negativa. Para que quedara más bonito, metí los cables en los conductos de cables que aún tenía allí.

En cuanto quité los cartones de los paneles solares, se produjo inmediatamente electricidad y se cargaron las baterías. Una sensación realmente genial. Y este es el aspecto que tiene ahora el techo de nuestra autocaravana:

Para el montaje completo necesité unas 14 horas. Con este texto también puedes montar tu propio sistema solar completamente por ti mismo. Si tienes alguna duda, no dudes en preguntarme aquí en un comentario.

Fotos: (c) Sebastian / camperstyle.de