Painéis solares para autocaravanas e campervans

Quando se viaja numa Camper ou Autocaravana o que mais se deseja é a autossuficiência energética, uma das primeiras coisas que normalmente se faz é a instalação de uma bateria auxiliar para ter uma fonte de energia autónoma para aqueles consumos “extra” que são necessários na nossa casa sobre rodas.
O nível seguinte para conseguir esta autossuficiência energética é a instalação de painéis solares para obter energia “extra” para a acumular nas baterias e desfrutar das viagens com a tranquilidade de ter eletricidade suficiente.

A instalação de painéis solares é uma óptima alternativa que requer um investimento inicial mas que, com uma instalação simples, pode fornecer-nos corrente acumulada suficiente sem necessidade de ligação à rede eléctrica, além de ser uma energia limpa e ecológica.

Quando chega o momento de dar o passo para comprar e instalar painéis solares, pode aperceber-se da grande variedade de informações e elementos que o inundam de dúvidas sobre os tipos de painéis, reguladores de corrente, inversores… etc.

Vamos tentar fazer um resumo rápido de tudo o que precisa de saber e compreender antes de fazer o investimento.

O que é um painel solar e como funciona?

Um painel solar é constituído por células fotovoltaicas ligadas entre si. Cada célula pode atingir uma tensão de 0,5v, pelo que um painel é constituído por células fotovoltaicas ligadas em série.
Para carregar uma pilha, a tensão deve ser superior à tensão da pilha.

Existem 3 construções de painéis no mercado:

Painéis com 36 células ligadas em série = 18v
Painéis com 60 células ligadas em série = 30v
Painéis com 72 células ligadas em série = 36v

O tipo mais comum de painel solar montado em caravanas é o painel de 36 células porque funciona com baterias de 12v e em autocaravanas, dependendo se funcionam com 12 ou 24v, terão painéis de 36 ou 60 células.

Existem vários tipos de painéis solares, mas os mais comuns são:

Painel solar flexível

É um tipo de painel solar extra-fino com cerca de 1 cm de espessura, é flexível, pelo que é muito adequado para carrinhas de campismo porque não sobressai quase nada e fica perfeitamente acoplado ao tejadilho da carrinha e é bastante leve.
Por outro lado, têm algumas desvantagens: as células fotovoltaicas não são flexíveis, pelo que este tipo de painel é muito frágil e pode partir-se facilmente.
Têm também a desvantagem de, como são colados diretamente ao tejadilho, não serem suficientemente ventilados, o que significa que o seu desempenho é muito inferior ao que deveria ser devido ao sobreaquecimento das fotocélulas.

Painel solar rígido

Este é o painel solar mais utilizado devido ao seu elevado desempenho e resistência. Trata-se de um painel de células fotovoltaicas montado numa estrutura de alumínio e protegido com uma camada de vidro temperado. Recomenda-se que seja montado num suporte, pois assim consegue-se uma corrente de ar nos seus 4 lados que ajuda a arrefecer a placa e, desta forma, o desempenho é muito superior.
Montada no suporte, pode sobressair entre 6 e 8 cm do teto.

Dentro dos painéis solares rígidos existem 2 formatos.

Painel solar monocristalino

As células dos painéis solares monocristalinos são feitas de placas de silício de uma só peça, pelo que esta pureza resulta numa elevada eficiência.

O mais eficiente de todos.
Robusto e montado num chassis de alumínio com cobertura de vidro temperado.
Mais económico do que os flexíveis.
Mais espesso, incluindo suportes com cerca de 7 cm
Peso, entre 6 e 12 kg.

Painel solar policristalino

Os painéis policristalinos são constituídos por células de silício com impurezas, pelo que a sua eficiência é um pouco inferior.

Elevada eficiência
Robusto e montado num chassis de alumínio com cobertura de vidro temperado.
Mais económico do que o flexível
Mais espesso, incluindo suportes, cerca de 7 cm
Peso, entre 6 e 12 kg

Em poucas palavras:

Os painéis monocristalinos são mais eficientes, mais económicos, mas têm a desvantagem do peso e da espessura.
É o mais utilizado em caravanas e autocaravanas.

Regulador solar

É o dispositivo que deve ser instalado entre o painel solar e a bateria. Está encarregado de regular a intensidade fornecida pelo painel e de a fornecer à bateria para a carregar corretamente sem a danificar.

Estes reguladores de carga são capazes de calcular a necessidade de carga atual com base no estado da bateria. Se a bateria estiver carregada, deixará de fornecer energia.

Dependendo da qualidade e do tipo de controlador de carga, este carregará a bateria de forma mais eficiente.

Basicamente, existem 2 tipos de controladores solares, os chamados PWN e os MPPT.

Controlador solar PWM (modulação por largura de pulso)

O controlador PWM funciona como um interrutor que liga o painel solar à bateria. O resultado é que a tensão do painel será reduzida para a tensão da bateria, consoante o estado da carga.

O modelo mais económico.
Ideal para instalações simples para passeios de fim de semana.
Apenas adequado para painéis de 36 células.
Recomendado para instalações com 1 painel e 1 bateria.

Controlador solar MPPT

Este tipo de regulador solar ajusta a tensão dos painéis solares para recolher a potência máxima e, em seguida, transforma esta potência numa tensão e corrente necessárias à bateria para a carregar.
A eficiência de um regulador MPPT é 10% a 40% superior à de um regulador PWM. Com ele pode instalar mais do que um painel em série e combinar painéis e bateria a 12 ou 24v.

Até 40% mais eficiente do que um PWM.
Utilização de placas e bateria a 12v ou 24v indistintamente.
Mais eficiente do que o PWM em tempos de pouco sol.
Controlo de carga de mais do que uma placa em série.
Preço mais elevado dependendo do modelo.

Nesta altura, já devemos saber que tipo de painel solar e controlador precisamos de acordo com as nossas expectativas, é altura de saber como vamos instalar estes equipamentos no nosso veículo.

Instalação e ligação de painéis solares e controlador de carga

A instalação dos painéis solares com o regulador de carga e a sua ligação à bateria não é uma tarefa muito complicada, mas é necessário ter alguns conceitos muito claros.

A primeira coisa a fazer é fixar a placa ao tejadilho, o que varia consoante o tipo de placa a instalar ou a forma ou necessidades de cada um, mas basicamente é fixar a placa de forma segura, quer com colas de poliuretano como o Sikaflex, quer com o método que cada um achar mais adequado. Além disso, será necessário perfurar o tejadilho para passar os cabos para o interior do veículo.

A partir da placa existem 2 cabos marcados como (+) positivo e (-) negativo com conectores estanques normalmente do tipo MC4, a partir daí, puxaremos a cablagem para o interior do veículo com um cabo elétrico de 6mm2 de secção através do orifício no qual montaremos um bucim estanque para vedar perfeitamente.

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Quando os cabos estiverem no sítio, é altura de ligar o regulador e a bateria.

Normalmente, as ligações ao regulador são as que se podem ver na imagem. Painel | Bateria | Consumo 12v.
Só tem de ligar cada coisa no seu lugar, mas tenha cuidado, tem de seguir uma ordem de ligação para evitar danificar o regulador.

Ligação ao módulo de controlo solar

É muito simples, mas tem de seguir uma ordem, caso contrário pode danificar o regulador.

A primeira coisa a ligar é sempre a bateria, é muito importante alimentar o regulador antes de ligar os painéis.
Vamos ligar primeiro o negativo da bateria e depois o positivo.

Nesta altura, o regulador terá energia e indicará que está ligado e, se tiver um visor, veremos as indicações de que está a funcionar.

Agora podemos ligar os fios do(s) painel(is) pela mesma ordem, primeiro o negativo e depois o positivo.

Agora já temos tudo ligado e a funcionar. Aqui dependerá de cada regulador que podemos verificar a corrente que está a vir dos painéis com mais ou menos informação que o regulador nos oferecerá, mas as ligações serão bem feitas com uma cablagem de secção suficiente (secção de 6mm2).

Há mais algumas coisas para falar, como o consumo, as diferentes potências de painéis que existem e a carga que cada um deles nos pode dar, mas vamos deixar isto para outro post. Mas vamos deixar isso para outro post.
Como sempre, terei todo o gosto em responder a quaisquer questões que possam ter.