Solar energy on WIN2WIN

Long distance cruisers can use multiple sources of energy to charge the batteries. The most reliable are solar panels although finding the right place on board of a yacht, is difficult. Solar panels hate shadows and even the shadow of a single line, reduces output significant. Needless to say that a sailboat is full of all kinds of lines.
The other problem is that there is not much flat area on deck, that is not intended to walk on. Many yachts have special constructions on the stern to place solar panels, windturbines or dingies. This is also not always implemented well; the windturbine always creates a sharp shadow on at least one panel.

The Winner 1120, has a long boom and a big steering wheel placed close to the stern. The WIN2WIN also has a Windpilot placed on the stern that requires undisturbed airflow and that complicates things even more.

The solution choosen for this boat, is to make the sprayhood a little longer to accomodate a 100Watt Blue Solar panel on top. In cooperation with the sailmaker, the size of the panel and sprayhood was optimized. After fitting the new sprayhood, the selected panel was placed on top of the new sprayhood, to mark the attachement points.

Solarpanel on sprayhood

The panel was fixed on the aft side with 2 standard clamps for 22mm steel pipes while the front side was fixed with 2 adjustable belt clips. This allows to tilt the panel a bit backwards if needed. A piece of foam was used on the front side, to support the panel on the sprayhood.

Sprayhood connection
The standard ( short) cables from the panel were replaced with longer versions. The cables and connectors are guided through “tunnels” sewed on the sprayhood. The tunnels were already part of the sprayhood to fix it to the steel supports but we also added two others to guide to cables to the deck.
Backside of panel and cables
The cables have connectors above deck (hidden in the sprayhood tunnels) to facilitate the serial connection of a second panel. While at anchor or on a steady course, a second panel can be placed in a position where it is fully exposed to the sun and at the best angle. Solar panels can be connected serial sothat only one regulator is needed under the condition that the maximum input voltage for the regulator is not exeeded.

Last be not least, comes the regulator. The Maximum Power Point Tracking regulator from Victron, makes is possible to get the maximum power from the panels and at the same time, charge the batteries according the battery charging specifications.
All solar panels have an output voltage that is a function of solar radiation, load current en temperature. On the performance sheet that is supplied with the Blue Solar panels, output voltage and output current are plotted as a function of the solar radiation.
The maximum power is generated when the product of voltage and current has a maximimum. For the 100 Watt panel, this maximum is reached for an output voltage of ~16 Volt. This is above the battery voltage ! The MPTT regulator converts this 16V with an microprocessor controlled circuit, to a (lower) charge voltage but higher current sothat no energy is wasted for the battery. The simpler PWM regulators, connect simply the panel to the battery, which forces the battery voltage on the panel. This is typically not the voltage for maximum power of the panel.

In the last weeks, the panel has been very usefull in charging the batteries. During sailing, in many cases the boom and mainsail were not blocking the sun and at anchor, the boom was pulled to the side to prevent shade on the panel.

My advice to all cruisers is to buy only the best panels with the highest efficiency and to place as much as possible because you can never have to much power to supply all electronics and fridge…….

On the WIN2WIN we still need the windturbine…..

P1014729.JPG

Nu we 4 maanden onderweg zijn en steeds vaker een aantal dagen voor anker liggen, wordt duidelijk dat de zonnecellen niet genoeg stroom genereren. De energie die gedurende de nacht word gebruikt voor koeling, verlichting, en Ipads (!) wordt meestal de volgende dag niet meer geheel bijgeladen waardoor de accu’s steeds verder ontladen worden.
Nu hebben we slechts één vast paneel op de buiskap liggen. Dit paneel is solide gemonteerd en zal niet snel beschadigd worden. Maar het is gewoon niet groot genoeg.

IMG_3664.JPG
Omdat het paneel horizontaal ligt en soms in de schaduw van de giek, wordt het piekvermogen nooit gehaald, ook niet als het heel zonnig is.

Naast dit vaste paneel, hebben we nog een mobiel paneel die we los op het dek leggen als we voor anker liggen. Hoewel we dit paneel kunnen verplaatsen, komt deze ook vaak in de schaduw te liggen als b.v. de boot draait onder invloed van wind en stroming.

P1014729.JPG
Omdat we ook nog een windturbine hebben, wordt er op dagen dat er voldoende wind is, net genoeg “groene” stroom opgewekt maar er zijn ook dagen dat het én niet waait, én de zon nauwelijks door de wolken komt. Enige remedi is dan de diesel motor te starten en zo de accu’s op te laden. Maar dit kost brandstof, maakt lawaai en is slecht voor de motor.

Conclusie: er moet een extra zonnecel paneel worden aangeschaft !

In Nederland ga je dan gewoon naar een watersportwinkel en bestel je daar het gewenste paneel. Maar ik ben sinds Galicia (Spanje), op zoek naar een winkel die een extra Victron Blue Power paneel kan leveren, maar dat was tot vorige week zaterdag, zonder succes, totdat we een kleine watersportwinkel in de Lagos Marina binnenliepen, en waar zomaar het gezochte paneel aan de muur hing !
De prijs was okay en de koop was snel gesloten. Terwijl we eigenlijk op weg waren naar de supermarkt kon ik nu met een paneel van 100 Watt eerst terug naar de boot lopen !

Hoewel ik nog steeds mijn bedenkingen heb over zonnepanelen die aan de reling hangen, heb ik besloten dit toch te gaan doen. Mijn zorg is vooral wat er gebeurt in zwaar weer en bij aanlegmanoeuvres.
Op veel andere jachten zie je deze constructies ook en misschien valt het mee met de risico’s.

In Lagos is een grote (jacht)werf, Sopromar, waar veel jachten op de kant staan en waar je alles kan laten doen en maken. Ik heb daar 5m 25mm RVS buis gekocht en deze in een “L” laten buigen en zagen zodat ik nu aan beide zijden, een stevige constructie kan maken om de panelen op te hangen. Middels 2 extra sceptervoeten (had ik nog aan boord), en een paar klemmen (had ik over gehouden van de windturbinemast), staan de buizen nu in het gangboord en vast aan de hekpreekstoel.

De sceptervoeten staan vlak naast 2 bestaande sceptervoeten, omdat er op die plek, een plaat aluminium in het dek is gelaminineerd waar ik daar schroefdraad in kon tappen en de scepters met M8 bouten kon vastzetten.

PA065232.JPG
Volgende probleem is hoe de panelen aan de buizen te bevestigen. Daar zijn speciale klemmen voor te koop maar je raad het al, niet in Portugal. Een goed alternatief werd met geboden door een zeilmaker in Portimão. Daar heb ik 4 RVS buisklemmen gekocht (€6 per stuk !) en deze met popnagels aan de panelen vastgemaakt. En dit functioneert boven verwachting.

PA065234.JPG

IMG_4018.JPG

Op de laatste foto, heb ik het nieuwe paneel profesorisch ondersteund om te laten zien hoe de vleugels eruit gaan zien. Bedoeling is dat er verstelbare pootjes onderkomen. Hopenlijk kan ik in een hengelwinkel een uitschuifbare buis kopen die geschikt is om gepromoveerd te worden tot zonnepaneeluithouder.

Als alles straks klaar is, hebben we in totaal 250 Watt (piekvermogen) beschikbaar en dat is een factor 2,5x meer dan nu. En laat nu de zon maar gaan schijnen, schrijf hier in de haven van Portimão waar het de hele dag al regent !

En dan nu het laatste deel uit het vervolgverhaal over solar: de 250 watt bleek toch niet genoeg en in Martinique heb ik het 50 watt paneel kunnen vervangen door een 100 watt paneel. De MPPT regulator kan de serieschakeling van de 3 panelen van 100 watt aan en de resultaten zijn boven verwachting. Nu hebben we genoeg energie als de zon schijnt ! Overigens is het niet vanzelfsprekend dat de regelaar dit aankan. Let op de maximaal toegestane ingangsspanning en de maximale spanning die de panelen kunnen produceren. Met 3 panelen die ieder maximaal 17V produceren wat minder is dan de 70 volt die de regulator aankan.

En dan nu nog een opmerking over de bekabeling en stekkers: de standaard Victron solar kabel en stekkers zijn iet geschikt voor bovendekse montage. De kabels zijn niet vertind en de stekkers niet waterdicht. Hierdoor gaan de koperen contacten oxideren. Waar de kabel met een kabelbinder aan de reling zat is een haarscheur ontstaan waarna de kooeren kabel volledig is weggeroest !

OLYMPUS DIGITAL CAMERA

OLYMPUS DIGITAL CAMERA

OLYMPUS DIGITAL CAMERA

Advertenties

Geef een reactie

Vul je gegevens in of klik op een icoon om in te loggen.

WordPress.com logo

Je reageert onder je WordPress.com account. Log uit /  Bijwerken )

Google photo

Je reageert onder je Google account. Log uit /  Bijwerken )

Twitter-afbeelding

Je reageert onder je Twitter account. Log uit /  Bijwerken )

Facebook foto

Je reageert onder je Facebook account. Log uit /  Bijwerken )

Verbinden met %s