[DIY cursus] Hoe ga je off-grid?

[zoompro]

Bij deze, het begin van een lang topic.
Ik ben net begonnen om een simpel off grid systeem op te zetten, om te kijken hoe het bevalt.

Ik heb geen enkele ervaring met zonnepanelen en maar een beetje met elektronica. Ik zal hier laten zien hoe ik het doe, wat ik doe en waar ik tegen aan loop, zodat iedereen kan doen wat ik doe.

Mocht je vragen hebben over hoe ik iets doe, stel ze gerust! Ook tips/verbeteringen zijn van harte welkom want ik ben verre van een expert hierin.

Om te beginnen is een beetje kennis van elektrotechniek wel handig. We zullen enkele begrippen vaak tegen komen en nodig hebben.
Begrijp je dit al? Skip dan even door naar de volgende post

Als eerste:
Spanning (Symbool U)
Volt(V) is de eenheid waarin spanning gemeten wordt. Zie het als een waterval, als het water aan de ene kant hoger staat dan de andere loopt het naar beneden. Het water stroomt naar beneden omdat er een verschil in hoogte is. Dat hoogte verschil is de spanning.

Stroomsterkte (Symbool i )
Ampère(A) is de eenheid waarin stroomsterkte gemeten wordt. Neem dezelfde waterval, stroomsterkte is de hoeveelheid water dat naar beneden valt. In een stroomdraad gebeurt precies hetzelfde, maar dan met elektronen. Een lage ampèrage betekent dat er weinig elektronen door het draadje heen gaan. Een hoge stroomsterkte betekent juist dat er meer elektronen door het draad heen gaan.

Vermogen (Symbool P)
Wat Watt? Watt (W) is de eenheid van vermogen. Wat is de Spanning maal de Stroomsterkte (P = U x I) Bedenk maar, 1 druppel water van 100 meter hoog en doet je niks, het heeft geen kracht (Power, Engels voor vermogen, vandaar de letter P) . In 1 keer 1000 liter water van 1 centimeter hoog maakt je hooguit nat. Maar 1000 liter water in 1 keer op je hoofd vanaf 100 meter is toch al hele andere koek. Hetzelfde geld voor elektriciteit. U (in volt) en I (in ampère) hangen samen in een verband.

1 Volt maal 100 Ampère is 100 Watt.

100 Volt maal 1 Ampère is ook 100 Watt.

Net zoals 50 V x 2 A, of 4 V x 25 A

In de volgende post ga ik uitleggen wat we nodig hebben om Off Grid te gaan.

 

[zoompro]

Deel 2, wat hebben we nodig?

OFF-Grid gaan heeft natuurlijk alles te maken met je eigen energie opwekken. Er zijn verschillende manieren om dat te doen, met een wind turbine, zonnepanelen een water rad enz...

Ik zal mij in het begin focussen op zonnepanelen, waarom? Het is minder ingewikkeld: je hoeft geen wisselstroom om te zetten naar gelijk stroom, zonnepanelen kan je bijna overal plaatsen, een wind turbine is niet draagbaar en snel op te zetten. Ook moet je direct veel investeren, terwijl je dat met zonnepanelen niet hoeft, je kan heel klein beginnen en daarna uitbouwen. Ik zit zelf nogal krab bij kas, rond de 30 euro per maand vrij besteedbaar. Ik kan het niet betalen om in 1 keer een groot systeem aan te schaffen.

Afin, wat hebben we nodig?

- Een zonnepaneel om elektriciteit op te wekken
- Een Loodgel Accu om de stroom op te slaan (later meer over deze specifieke accu’s)
- Een laadregelaar, ook wel chargecontroller (CC) genoemd.
- een zuivere sinus inverter (ook hier later meer over)

ZONNEPANELEN
Aangezien we klein beginnen, is het als eerste goed om na te denken over hoeveel zonnepanelen je wilt om te beginnen. Ik zelf kan er nu 2 kwijt. Ook is het belangrijk om te bedenken of je genoeg zon hebt op de plek waar je ze wilt hebben. Mijn balkon staat ongunstig (op het noord-oosten) dus ik heb maar 3 à 4 uur zwakke zon per dag.

Er zijn 2 soorten zonnepanelen op de markt. Mono-kristal en Poly-kristal. Er zijn verschillen tussen de twee, maar voor starters zoals ons is dat bij mijn weten nu niet heel erg van belang.(Verbeter me als dit niet zo is )

Belangrijker is dat je kijkt naar het maximale Wattage, dus het vermogen, van de panelen. Hoe hoger het wattage, hoe meer elektriciteit je opwekt. Mijn panelen zijn rond de 180 W. Ze zijn wel redelijk groot, 1,60m bij 80 cm.
Je gaat bijna nooit het maximale wattage uit de panelen krijgen, dus houd daar ook rekening mee. Kies een paneel uit, liever 1 grotere dan 2 kleinere. Het is makkelijker om panelen van 1 soort aan te sluiten, dus probeer zo veel mogelijk gelijk te houden.

ACCU
We hebben een accu nodig om onze opgewekte elektriciteit op te slaan voor later gebruik. Kies een 12 of 24 volt accu. Ik kies zelf voor 12 omdat daar ook alle auto- accessoires en opladers makkelijk voor te krijgen zijn.

De elektrische hoeveelheid van een accu wordt gegeven in Ampère per uur. Dit is het aantal ampère dat een accu een uur lang kan leveren totdat hij leeg is. De accu die ik uitgekozen heb is 6,6 ampere uur(A/h) deze accu heeft dus een totaal vermogen (P) van 6,6 A x 12 V = 79,2W. Dit is niet heel veel, maar ik heb nu geen geld voor een grotere. Ik raad wel aan om minimaal een accu van 40 A/h te kopen, daar heb je wel meer aan.

Soort accu’s:
Neem GEEN auto accu(Loodplaat accu’s) . Bij het opladen van deze accu’s komt het explosieve waterstof gas vrij. Er zijn nog meer nadelen: Je kan de accu maar voor maximaal 50 procent van de volle capaciteit gebruiken. Kom je daar onder, dan gaat de accu kapot. Je moet de accu regelmatig met water bijvullen omdat het water wordt omgezet in waterstof gas en zuurstof.

Kies voor een loodgel of een duurdere Lithium accu deze accu’s geven geen waterstof gas af, hoef je niet bij te vullen, en zijn “deep cycle” accu’s. Dit betekend dat van de accu tussen de 90 en 95% van de totale capaciteit gebruikt kan worden zonder dat ze kapot gaan. Bij lithium accu’s is dit zelfs 99%.

LAADREGELAAR
De laadregelaar (vanaf hier CC voor mijn gemak) dient er voor om de accu te beschermen tegen het opladen als de accu al vol is. Ook regelt de CC de verbruiker (load in het Engels). De Load kan een lamp zijn maar ook een koelkast of de oplader van je telefoon.

Er zijn verschillende soorten laadregelaars, MPPT CC’s zijn het beste en geven het beste rendement. Dit komt omdat deze CC’s rekening houden met hoeveel de zonnepanelen kunnen leveren. PMW CC’s houden meer rekening met de accu. MPPT’s zijn duurder, PMW’s goedkoper. Zorg in ieder geval dat de CC die je koopt het maximale ampèrage van je zonnepanelen bij elkaar aan kan. Ook laadcontrollers zijn er in 12 en 24 volt versies.

INVERTER
Een inverter is niets meer dan een apparaat dat van 12 volt of 24 volt gelijkstroom (DC) 240 Volt wisselspanning (AC) maakt. Hierdoor kan je apparaten met een normale stekker ook op je accu aansluiten. Let op het maximale vermogen van de inverter.



In het volgende deel zal ik beschrijven wat ik op dit moment heb.


Grtz,
Zoom



Tips, vragen of verbeteringen? Let me know down below!!!

 

[petroman]

Goed idee !
Maar off grid, hoe ga je met stroom je shit wegspoelen ?
Off grid is afgesloten van nutsvoorzieningen (als basis) en zelfvoorzienend. Uit je verhaal haal ik dat je je focust op stroom.
Maar de eerste levensbehoefte is eten en drinken. Dat kan zonder stroom ook. Zou zelfs moeten als je denkt aan een flinke hagelbui, zonnestorm of windhoos.

 

[zoompro]

Off grid is afgesloten van nutsvoorzieningen (als basis) en zelfvoorzienend. Uit je verhaal haal ik dat je je focust op stroom.

Dat klopt, water, gas en elektriciteit zijn allemaal nutsvoorzieningen. Voor water kom je met een volle regenton , een emmer en een sawyer al een heel eind. Gas gebruik ik amper, alleen om te koken. Dat is op te vangen met een simpel elektrisch kookplaatje, maar een woodgasstove of petroleum brander zal een hoop stroom schelen.

Dan blijft elektriciteit als enigste over.

Ik denk dat het moeilijk wordt om een eigen water systeem te maken met een kraan, douche enz. Het zou kunnen, maar dan heb je pompen, voorraad vaten met schoon water enz enz nodig. Wat weer elektriciteit nodig heeft om te draaien.

Maar de eerste levensbehoefte is eten en drinken. Dat kan zonder stroom ook. Zou zelfs moeten als je denkt aan een flinke hagelbui, zonnestorm of windhoos.

Het kan inderdaad zonder, maar elektriciteit maakt alles wel even wat makkelijker. Ik denk dat je in deze fase van het topic misschien iets te ver vooruit denkt. Het doel is nu om een basis voor zelfvoorzienendheid te leggen, iets wat later uit te breiden is naar een groter systeem waar bijvoorbeeld ook een windmolen bij past.

In deze fase wil ik op kleine schaal laten zien wat je er mee kan, zodat je, mocht de stroom uitvallen, in ieder geval iets hebt.

M.i. Is dit het beste punt om te beginnen. En wat een windhoos, hagel, zonnestorm of zelf een langere periode zonder zon betreft denk ik dat ik daar later zeker aandacht aan ga besteden

Bedankt voor je comment, zet me weer eens aan het denken!

 

[Harry Nack]

@zoompro woon je in een flat of huis?

 

[petroman]

Nog even over dat plaatje;
De meeste inverters voor bij een zonnepanelen installatie (PV) zijn gebaseerd op het converteren van de stroom en spanning van je panelen naar 220V wisselspanning 50Hz.
Het lijkt mij dan ook praktisch dat je van die 220V zijde ook je accu's gaat laden middels een acculader.
En niet over je accu's weer 220V gaat maken.
Ik zou ook in je verhaal laten meespelen of je voor een mobiel dan wel statisch (huis) systeem gaat. En ga je voor een dubbel systeem, 220V en 12/24V of maar één spanning ?

Als je je woning bekijkt als en grote tent of camper dan kan je alles op een andere spanning zetten.
Verstandig ? Geen idee. Ik zou wel eens willen weten of bv een 12v installatie nu zuiniger, economischer is dan een 220v installatie. Vaak zit er wel ergens weer een trafo tussen om van die 220V een andere spanning te maken.

 

[Flos]

Tot nu toe mooie uitleg. Al heb ik wel moeite met al de afkorting.
Misschien een lijst maken waar ze allemaal in staan.

 

[Arie]

In een offgrid situatie wil niet vanaf 230v je accu’s laden.
Als je accu’s leeg zijn heb je geen omvormer, zonder omvormer geen 230v, zonder 230v start je solar inverter niet, zonder solar inverter geen stroom en kan je niet via de 230v je accu’s laden.
Dit was even een simpele uitleg.
Ja er zijn verbeterpunt voor een hoger rendement.

 

[Flos]

In een offgrid situatie wil niet vanaf 230v je accu’s laden.
Als je accu’s leeg zijn heb je geen omvormer, zonder omvormer geen 230v, zonder 230v start je solar inverter niet, zonder solar inverter geen stroom en kan je niet via de 230v je accu’s laden.
Dit was even een simpele uitleg.
Ja er zijn verbeterpunt voor een hoger rendement.

Niet dat ik het snap maar wilt dat zeggen dat je stroom moet hebben om stroom te kunnen opwekken?

 

[zoompro]

@zoompro woon je in een flat of huis?

Een flat, behoorlijk krap haha

Mijn accu is binnen, en het systeem staat net aangesloten. Even wat dingen uitproberen, dan ga ik mijn volgende stuk schrijven.

 

[zoompro]

Tot nu toe mooie uitleg. Al heb ik wel moeite met al de afkorting.
Misschien een lijst maken waar ze allemaal in staan.

Bedankt!
Goeie, zal ik doen!

 

[Arie]

Petroman merkte op/vroeg waarom niet alles op 230v houden dit scheelt in je verliezen van het omvormen en makkelijker in gebruik.
Als je accu’s oplaad vanaf de 230v werkt dit prima. Het nadeel is alleen dat een netomvormer van de zonnepanelen pas stroom gaat leveren op het moment er zon is maar ook 230v vanaf je inverter.
Valt er 1 van deze voorwaarde weg verandert de situatie.

1 geen zon.
Je omvormer blijft 230v leveren voor je apparaten prima zou je zeggen, maar ook je accu lader staat nutteloos energie te verslinden.
Van 12v naar 230v naar 12v vanuit de zelfde accu.
Lader moet dus los gekoppeld worden.

2 geen volle accu
Snachts te veel verbruikt smorgens accu leeg.
Omvormer levert geen 230v meer, accu lader werkt ook niet uiteraard.
Maar je netomvormer van de zonnepanelen ziet ook geen 230v meer dus schakeld niet in.
Je krijgt dus nooit met alleen zonne energie je installatie meer aan de praat.

 

[zoompro]

Deel 3, Mijn eigen installatie.

Zonnepanelen
Mijn zonnepanelen heb ik gratis gehad, ik heb 5 stuks via marktplaats op kunnen halen. De panelen hebben gebroken glas, omdat ze van het dak af gewaaid zijn. De panelen zijn elk 185 Watt Power (WP), dit is het hoogste Wattage wat mijn zonnepaneel onder ideale omstandigheden kan leveren.
Ik heb 1 zonnepaneel op mijn balkon staan, omdat ik niet genoeg connectoren heb om er meerdere aan te sluiten.

(Foto zonnepaneel, komt morgen.)

Laadregelaar
Ik heb een laadcontroller via marktplaats gekocht voor 18 euro. Klik hier voor de specifieke laadregelaar
Zoek een laadregelaar dat het totale maximale vermogen (WP) van het aantal panelen dat je kwijt wilt aan kan. Houd daarbij ook rekening met de totale stroomsterkte (A) Dan zit je altijd goed.

Accu
Ik heb een 12 V loodgel accu van 6,6 /h (Totaal vermogen 79.2 W). Deze accu is eigenlijk te klein voor wat ik wil doen, maar ik had niet genoeg geld om een grotere accu te kopen. Zelfs met mijn slechte oriëntatie t.o.v. de zon is de accu door de grootte van het zonnepaneel binnen 2 uur vol. Het type accu is prima, maar het totale vermogen mag echt wel een stuk omhoog... Daarom raad ik in plaats van deze accu een grotere accu aan, zeker als men een betere oriëntatie heeft en al helemaal wanneer er meerdere panelen aangesloten worden.
Klik hier voor de accu die ik heb
Klik hier voor de accu die ik aanraad

Inverter
Deze heb ik momenteel nog niet, ik ben van plan om voorlopig telefoons en powerbanks op zonne energie op te laden. Overdag de apparaten direct aan het zonnepaneel, samen met een aantal powerbanks. De powerbanks voor 's nachts en de accu als reserve. Later wil ik dit uitbouwen door met een aantal led strips (ook 12 V) mijn bureau te verlichten. Dat zal de eerste stap zijn om vast iets op 12 V te laten draaien.

Het aansluiten van het Solar-systeem
Lees voor gebruik de handleiding van je Laadregelaar. Daarin staat als het goed is ook dat je eerst de accu moet aansluiten voordat je de zonnepanelen aansluit. DIT IS BELANGRIJK! De reden hiervoor is dat de laadregelaar de spanning niet kwijt kan, daardoor heb je kans dat je zo weer een nieuwe laadregelaar kan kopen, dat is is geld weggooien.

Ik heb voor het aansluiten van de accu naar de laadregelaar dezelfde kabels gebruikt als die bij de zonnepanelen horen. Deze kabels krijgen flink wat stroom te verduren, zeker als je het systeem gaat uitbreiden. Zonnepaneel kabels zijn dik genoeg, zoals aangegeven op de kabel zelf zijn deze ook voor hogere voltages en ampèrages geschikt.

Strip de kanten van het draad wat in de laadregelaar moet vanaf zowel de accu als vanaf het zonnepaneel. Strippen is het weghalen van de isolatie zodat de koperen kern vrijkomt.

Dus eerst de accu, en dan de panelen, Zorg dat je alle kabels zelf ook even isoleert met wat isolatie tape. Dit spul dus
Hiermee voorkom je dat de draden elkaar onbedoeld aanraken en kortsluiting creëren. Sluit de kabels van de accu aan, de plus van de accu natuurlijk in de plus van de laadregelaar. Als het goed gaat dan ook de laadregelaar aan, zo niet dan is het niet dan doe je dus wat verkeerd en heb je waarschijnlijk de plus bij de min aangesloten of is er ergens slecht contact. Sluit de zonnepanelen aan op dezelfde manier, plus bij plus en min bij min.

(Zie foto voorbeeld isoleren)

Zo, als je je paneel in de zon plaatst geeft de meter als het goed is aan dat je accu oplaad.

Gefeliciteerd! Je genereert nu je eigen stroom, zonder ergens van afhankelijk te zijn! (oké oké behalve de zon natuurlijk! )

Nu is het tijd om de "Load" aan te sluiten, oftewel de verbruiker. Zelf heb ik deze auto stekker ingang gekocht, de 2 klemmen heb ik er af gehaald, die kan je goed gebruiken om draden op je accu aan te sluiten. Met deze autostekker ingang kan je al je 12 volt accesoires gebruiken, bijvoorbeeld je telefoon lader maar ook een koelbox, lamp of 27 MC bakkie. Let wel op met wat je aansluit, ik kan op mijn kleine accu bijvoorbeeld geen koelbox draaien, daar heb ik te weinig vermogen voor.

Je hebt nu een werkend solarsysteem waarmee je al een aantal dingen kan opladen of gebruiken zonder dat er netsroom voor nodig is. Dit is dus goed voor de basis, en je kan hiermee tijdens een stroomstoring in ieder geval een klein lampje laten branden en je telefoon opladen. Ik ga zelf verder met expirimenteren, om te kijken wat ik er mee kan en hoe ik mijn 2e paneel kan aansluiten. Als ik een 2e paneel aangesloten heb en ik een grotere accu heb, kan ik misschien zelfs een kleine koelbox laten draaien op zonne energie!

Voorbeeld foto's komen morgen. Misschien kan een Mod deze morgen in mijn post plaatsen?

Bedankt voor je aandacht, ik hoop dat het een beetje duidelijk is wat ik gedaan heb. Mocht je nog vragen of tips hebben, laat het weten!

Grtz,
Zoom

 

[Harry Nack]

Mooi man. Heb je nog een overzichtje van de kosten die je ongeveer gemaakt hebt?

 

[zoompro]

Mooi man. Heb je nog een overzichtje van de kosten die je ongeveer gemaakt hebt?

Yep komt ie:
Zonnepanelen - gratis, had gewoon donders veel geluk. 1 groot paneel kost ongeveer tussen de 100 en de 170 euro.

Laadregelaar - 25 euro ( verzendkosten meegerekend)
Accu - 40 euro maar de accu die ik aanraad is rond de 120 euro
Auto stekker ingang - 4 euro

Met het paneel gaat dat je ongeveer 340 euro kosten met een goede accu.

Met een kleinere accu en een klein paneel zou je al wel voor 180 euro klaar kunnen zijn. Maar dan is het heel minimalistisch en is je paneel ook niet zo groot.

 

[Harry Nack]

Mooi hoor, dus feitelijk voor iedereen haalbaar onafhankelijk te zijn van electra voor laten we zeggen 200-400€.

 

[zoompro]

Mooi hoor, dus feitelijk voor iedereen haalbaar onafhankelijk te zijn van electra voor laten we zeggen 200-400€.

Yep

De overige kosten die je hebt, zekers als je meerdere panelen aan wilt sluiten zijn dan de bedrading en de connectoren ( 95/100 keer zijn het MC4 connectoren ) als je gelijk voor grote panelen gaat kan je het systeem makkelijker uitbreiden. Zelfde geld voor een accu. Maar een post over uitbreiden komt er vast nog wel aan. Maar dan moet ik eerst even weer wat centjes op bank hebben

 

[Arie]

Je steld mij 2 pagina’s vol aan vragen over zonnepanelen en hoe aan te sluisten via de pb en je zet hier een DIY neer hoe je offgrid gaat. Je hebt er wel wat van geleerd dus.

Als antwoord op je laatste pb vraag.
Mastervolt Soladin 600.
Is gewoon via mc4 connectors te verbinden. Dus even omprikken van de laadregelaar naar de Mastervolt en de stekker in het stopcontact en je kan terug voeden op het lichtnet.

Hoe je rekening met het feit dat je panelen beschadigt zijn en waarschijnlijk niet meer waterdicht.
Elektra en water!
Misschien plaat plexiglas er overheen plakken.
DC is brandgevaarlijk bij sluiting.

 

[zoompro]

Je steld mij 2 pagina’s vol aan vragen over zonnepanelen en hoe aan te sluisten via de pb en je zet hier een DIY neer hoe je offgrid gaat. Je hebt er wel wat van geleerd dus.

Als antwoord op je laatste pb vraag.
Mastervolt Soladin 600.
Is gewoon via mc4 connectors te verbinden. Dus even omprikken van de laadregelaar naar de Mastervolt en de stekker in het stopcontact en je kan terug voeden op het lichtnet.

Hoe je rekening met het feit dat je panelen beschadigt zijn en waarschijnlijk niet meer waterdicht.
Elektra en water!
Misschien plaat plexiglas er overheen plakken.
DC is brandgevaarlijk bij sluiting.

Ja, je hebt me ontzettend geholpen door de basis te vertellen, dankjewel daarvoor! Ik had het na al die vragen redelijk snel door en bedacht me dat er vast meerdere mensen met deze vragen zitten.
Al moet ik wel zeggen dat toen ik de eerste vragen aan je stelde ik nog niet wist dat ik gratis panelen op kon halen. Dus het is allemaal ineens in een stroomversnelling gekomen. Anders had ik nog minimaal 2 a 3 maanden moeten sparen voor ik er aan kon beginnen.

Ze staan nu op mijn balkon waar de regen niet komt. Maar daar moet ik inderdaad wel wat op verzinnen. Ik zat te denken om ze misschien dicht te lijmen met een soort opvullend hars oid,

 

[zoompro]

@Flos
Hier een lijstje:
Spanning - eenheid: V - Symbool U
Stroomsterkte - eenheid A - Symbool I
Vermogen - eenheid W - Symbool P

Laadcontroller - engels Chargecontroller, synoniemen, laadrgelaar - mijn afk. = CC
PV = Photovoltaic = De manier van energie opwekken met zonlicht. Of te wel een zonnepaneel. Wordt vaak gebruikt in de woorden PV-systeem, PV- installatie

Laat even weten wat je nog mist, dan vul ik 'm aan!