IMPIANTO SOLARE SUL CAMPER: COS'È E COME FUNZIONA

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Un impianto fotovoltaico carica le BATTERIE del camper usando l'energia del sole
guida impianto solare camper

È costituito da 2 elementi principali: PANNELLO e REGOLATORE DI CARICA.

In questa guida vediamo come è fatto, come funziona e come si migliora.

Consigli per la scelta di pannello e regolatore e istruzioni per montarli nel modo giusto. 

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PANNELLO SOLARE

Cominciamo dal primo elemento necessario dell'impianto,il più visibile e ingombrante: il pannello solare fotovoltaico.

COS'È & COME È FATTO

Un pannello solare trasforma l'energia termica del sole in elettricità tramite EFFETTO FOTOVOLTAICO.

effetto fotovoltaico camper

La sua base è la cella, la cui griglia conduttiva canalizza gli elettroni. È poi cablata ad altre celle con nastri metallici, creando circuiti di serie e paralleli lungo tutto il pannello.

Il tutto è appoggiato su un supporto in materiale isolante a scarsa dilatazione termica rivestito da uno strato di EVA (acetato di vinile), rinforzato da bandelle metalliche.

Il fondo può essere fatto in vetro temperato o Tedlar (un materiale polimerico), mentre la copertura anteriore è necessariamente in vetro temperato trasparente (di solito 4mm).

Tutti gli strati sono uniti permanentemente tra loro da un laminatore con una pressofusione a 145°C per 10 minuti.

Gli strati di EVA fungono da collante e da sigillante per i cablaggi.

Il bordo viene rinforzato con una cornice in alluminio.

Sul retro c'è una morsettiera stagna da cui partono i cavi positivo e negativo, solitamente con SPINE RAPIDE MC4.


composizione pannello solare

TIPI DI PANNELLI SOLARI

Sui camper si usano principalmente 2 tipi di pannelli solari: MONOCRISTALLINI e POLICRISTALLINI, a cui si aggiungono i FLESSIBILI e i PIEGHEVOLI.

MONOCRISTALLINI

PANNELLI MONOCRISTALLINI sono fatti da cristalli di silicio orientati tutti nella stessa direzione perché tagliati da blocchi nuovi.

Le celle sono quadrate, coi bordi smussati e di colore blu scuro, quasi nero.

La produzione di energia è maggiore con luce perpendicolare.

Negli ultimi anni importanti innovazioni tecnologiche hanno aumentato notevolmente la resa di questi pannelli. 2 in particolare: half-cut e PERC.

Nella configurazione Half Cut, il wafer di silicio viene diviso a metà formando 2 celle singole in serie, aumentandone così il numero totale all'interno di un modulo fotovoltaico.

In questo modo si riducono le perdite di potenza interne e aumenta l’efficienza complessiva.

Celle più piccole subiscono stress meccanici ridotti e di conseguenza c’è una minore possibilità che si spezzino o vadano in cortocircuito.

Un altro vantaggio è la maggior resistenza all'ombreggiamento: quando una parte del pannello viene coperta, solo le celle non più al sole subiscono una diminuzione della produzione, mentre le altre continuano a funzionare normalmente. 

Inoltre le Half Cut dissipano il calore meglio delle tradizionali e possono essere posizionate più vicine tra loro, rendendo il modulo più piccolo a parità di potenza complessiva.

La seconda tecnologia che ha migliorato sostanzialmente i pannelli solari è la PERC (Passivated Emitter and Rear Cell), che consiste nell'aggiunta di uno strato di passivazione nella parte posteriore della cella.

Si ha la riflessione interna totale dei fotoni generati nella cella che, anziché andare dispersi nella regione posteriore, vengono deviati verso la parte anteriore aumentando l’efficienza complessiva.

Per tutti questi motivi, i pannelli monocristallini sono i più efficienti sul mercato, in qualsiasi ambito.

POLICRISTALLINI

Le celle dei pannelli POLICRISTALLINI sono fatte da cristalli orientati in modo casuale perché ricavate da wafer di silicio di riciclo. 

Di color blu cangiante, rendono meno se colpite perpendicolarmente dai raggi del sole, ma riescono a sfruttare meglio la luce durante l’arco della giornata.

Half-cut e PERC non vengono impiegate nella realizzazione di questi pannelli, che essendo fatti anche da celle con un grado di purezza inferiore rendono meno dei monocristallini in generale.

FLESSIBILI

PANNELLI FLESSIBILI come suggerisce il nome non hanno un telaio rigido e per questo sono molto leggeri.

Ideali per TETTI A SOFFIETTO o superfici curve, oppure per montaggi "invisibili".


Si dividono in 2 tipi in base alla tecnica produttiva.

Il pannello "a film sottile" ha il materiale fotovoltaico stampato direttamente su una superficie isolante, nessuna cella: la flessibilità è uno dei suoi principali vantaggi, possono essere piegati e persino arrotolati. 

Purtroppo è una tecnologia nuova e costosa ed ha una resa inferiore al silicio cristallino classico, oltre ad essere realizzata con materiali tossici come tellururo di cadmio, selenuro di gallio e indio rame.

Per questo non è molto usata, ma alcune aziende stanno sperimentando innovativi pannelli da applicare alle finestre per aumentare la superficie a disposizione per la produzione di energia.

La maggior parte dei pannelli flessibili sono quindi realizzati con speciali wafer di silicio tagliati abbastanza sottili da risultare flessibili (fino a 30°) mantenendo le proprietà fotovoltaiche inalterate.

Possono essere sia mono che policristallini, ma dati gli elevati costi di produzione solitamente sono del primo tipo.

Lo svantaggio principale è che questo tipo di pannelli è meno resistente nel lungo periodo: invece di essere protetti da uno strato di vetro e da una rigida cornice in alluminio, sono fatti di supporti flessibili sottoposti a più stress: il cablaggi possono saltare o rompersi.

Inoltre incollati direttamente sul tetto non dissipano il calore correttamente aumentando quello della cellula.

Si può risolvere questo problema frapponendo solette in polionda da 5 o 10mm oppure m
ontando i top di gamma, i SOLBIAN. 

Ovviamente i costi sono alti, ma parliamo del meglio in assoluto:
siamo rivenditori ufficiali, per info su modelli, disponibilità e costi non esitare a CONTATTARCI

PIEGHEVOLI

Infine ci sono i PANNELLI PIEGHEVOLI, ovvero una serie di moduli collegati tra loro montati su un un supporto che permette di "chiuderli" uno sull'altro.

Si va dai modelli più piccoli, con uscita USB a 5V per caricare smartphone e tablet, a quelli più grandi che possono caricare senza problemi le batterie del camper o una POWERSTATION.

Portatili, sono pensati per un uso mobile quindi va messo in conto il principale svantaggio che è l'ingombro quando non è in uso. 

La mobilità è anche il loro principale pregio: possono essere orientati sempre perpendicolari al sole per avere la resa massima possibile in qualunque stagione.

Specialmente d'INVERNO, un pannello pieghevole può arrivare a rendere anche il 30/40% in più di uno equivalente incollato sul tetto piano.

Forse non il massimo come unico pannello del mezzo, è sicuramente un utile aiuto per potenziare l'autonomia energetica.

CARATTERISTICHE DEL PANNELLO

Esistono in commercio molti modelli diversi di pannelli solari, da quelli più economici a quelli più costosi. 

Le differenze dipendono da vari fattori, tra cui qualità dei materiali usati (a partire dal silicio) e tecnologie implementate.

Ma come si capisce se un pannello è valido oppure no?

Guardando il datasheet (o scheda tecnica) presente sul retro che deve riportare alcuni dati in maniera chiara.

Cominciando dalle caratteristiche generiche:
  • marchio del produttore
  • modello del pannello
  • numero seriale univoco
  • data e luogo di costruzione (possono essere deducibili dal seriale)

come specifiche elettriche: 

  • potenza nominale (W)
  • efficienza di conversione (%)
  • tensione a circuito aperto (Voc)
  • corrente di corto circuito (Isc)
  • tensione massima di sistema (Vmax)
  • corrente massima di sistema (Imax)
  • tolleranza di potenza (%)
  • coefficiente di temperatura di potenza (%)

e infine caratteristiche fisiche:

  • dimensioni (lunghezza, larghezza, spessore)
  • peso
  • area del modulo
  • tipo di cella
  • materiale del telaio
  • vetro

Oltre a questi obbligatori, può includere anche informazioni facoltative:

  • garanzia
  • certificazioni come IEC 61215 e IEC 61730
  • curve I-V e P-V
  • diagrammi di efficienza
  • informazioni sull'installazione

Il contenuto specifico del datasheet di un pannello solare può variare da un produttore all'altro, e anche negli anni sono cambiate più volte le leggi che li regolamentano, sia a livello italiano che europeo.

In caso di dubbi è sempre consigliabile visitare il sito del produttore per cercare maggiori info, o contattarli direttamente.

Un dato che spesso non viene riportato ma è molto importante infine è il NOCT, che sta per Nominal Operating Cell Temperature (Temperatura Nominale di Funzionamento della Cellula) e fornisce una stima accurata della produzione di energia di un pannello solare in condizioni operative reali.

Infatti la potenza massima dichiarata viene ottenuta in condizioni standard di test (STC - Standard Test Conditions) così definite:

  • irraggiamento solare: 1000 W/m²
  • temperatura ambiente: 25 °C
  • vento: 1 m/s

ma, nella realtà, i pannelli lavorano a temperature spesso più alte che riducono l'efficienza di conversione.

Il NOCT fornisce quindi una stima più realistica legata alle condizioni operative tipiche e non ideali.

Viene misurato usando un insieme di condizioni che si avvicinano maggiormente a quelle reali:

  • irraggiamento solare: 800 W/m²
  • temperatura ambiente: 20 °C
  • vento: 1 m/s
  • inclinazione del pannello: 45°
  • parte posteriore del pannello ventilata

Conoscendolo, è possibile stimare meglio la produzione di energia di un pannello tenendo conto del clima e dell' irraggiamento solare medio.

Alcuni produttori forniscono anche curve di derating che mostrano la riduzione di potenza al crescere della temperatura.

COME FISSARE IL PANNELLO AL TETTO

 fissare pannello solare camper

Nella maggior parte dei casi i pannelli solari si incollano sui tetti dei camper senza fare fori che potrebbero infiltrarsi. 
I prodotti da utilizzare per non correre rischi sono entrambi della SIKA: il SIKAFLEX 252 o il 522. Entrambi consigliati dal produttore per questo scopo, la differenza principale è che col secondo si può anche SIGILLARE.

Alcuni hanno già la predisposizione per l'incollaggio, come QUESTI, mentre altri hanno bisogno dei SUPPORTI appositi.

incollare pannello solare camper


L'importante è che i pannelli restino qualche cm staccati dal tetto in modo che l'aria possa scorrerci sotto raffreddandoli mantenendo costante la
resa.

Inoltre in questo modo non possono trasmettere calore alla cellula.

Si possono fissare anche al PORTAPACCHI con viti e bulloni, anche se tenendolo troppo staccato si rischia che in viaggio vibri e faccia rumore.
Oltre al pannello, va montato anche il PASSATETTO: va fatto un foro (di solito da 10mm di diametro è sufficiente) nel punto scelto (controllando da dentro dove farlo prima ovviamente) che permette ai cavi di entrare. 

Anche lui è incollato su tutti i bordi con lo stesso prodotto usato per il pannello, consigliato anche annegarci i cavi nel foro.

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REGOLATORE DI CARICA

Il regolatore di carica riceve corrente a voltaggio variabile dal pannello solare e la regola a quello corretto per essere accumulata nelle batterie.

Porta la corrente in uscita ad un dato voltaggio con relativo amperaggio che dipendono dalla potenza erogata in quel  momento dal pannello e dallo stato di carica delle batterie.

Sui camper se ne usano 2 tipi diversi a seconda del  principio di funzionamento: PWM e MPPT.

PWM

Significa PULSE WIDTH MODULATION ed è il tipo di regolatore più semplice, usato ed economico. 

Il principio di funzionamento è semplice: fa coincidere il voltaggio del pannello con quello delle batterie dissipando tutto l'eccesso sotto forma di calore.

Prendiamo un normale pannello che eroga 5A a 15V: il regolatore ne fa andare alla batteria sempre 5, ma a 12V.

Per la legge di Ohm, vengono prodotti 75W dal pannello, ma solo 60W giungono effettivamente alla batteria mentre 15 se ne vanno in calore


Con questi regolatori si possono montare solo moduli che hanno un voltaggio massimo di 18V e, in caso di più pannelli, si possono collegare solo in parallelo e non in serie.

QUI puoi vedere la collezione completa.

MPPT

Significa MAXIMUM POWER POINT TRACKER ("inseguimento del punto di massima potenza") ed è un tipo di regolatore più evoluto, sul mercato da meno anni, che ha resa e costo maggiori di un PWM.

In questo caso la differenza di voltaggio tra pannello e batterie viene rimodulato, non dissipato totalmente.

Prendendo l'esempio del caso precedente, 75W vengono prodotti e 75 ne vengono immagazzinati (all'incirca, nella realtà si ha sempre una minima dispersione).

Con questi regolatori si possono montare pannelli con voltaggi maggiori ai 18V, anche usare moduli fotovoltaici "da casa" a 60V.
Ricordiamo che più alto è il voltaggio, minori saranno gli ampere circolanti a parità di potenza.

Per questo, in caso di 2 o più pannelli, è meglio montarli in serie piuttosto che in parallelo. I pannelli in ogni caso devono essere uguali, altrimenti si vanno a creare dei problemi come il pilotaggio di uno rispetto all'altro.

Quanti volt possono accettare in ingresso dipende dal regolatore stesso: ad esempio VICTRON ENERGY fa dei modelli diversi: fino a 75V, fino a 100 e fino a 150!

SCEGLIERE IL REGOLATORE

Tenendo conto che tutto dipende dalla capienza delle BATTERIE alla base (abbiamo scritto QUESTA guida per aiutare a capire quali ti servono), cos'altro bisogna valutare per scegliere il regolatore di carica giusto per ogni IMPIANTO ELETTRICO?

  • TIPO: gli MPPT rendono di più, ma hanno un costo maggiore e sono più grossi a parità di potenza.

    Per realizzare un impianto di una certa potenza, dai 200W a salire, sono sicuramente la scelta migliore. 

    Se invece il nostro obiettivo è avere un impianto che tenga cariche le batterie del camper quando è in rimessaggio (o che carica una sola batteria da 100Ah AGM) un regolatore PWM è più che sufficiente.

  • POTENZA: indicata in A, spesso già nel nome del prodotto, indica il valore massimo di corrente a 12V che il regolatore è in grado di gestire.
    Un 10A potrà gestire un pannello da 120W (12V x 10A), un 20A uno da 240W e così via (ovviamente sempre a grandi linee, nella realtà bisognerebbe moltiplicare per il valore di piena carica delle batterie, ad esempio 13.3V per le litio).

  • FUNZIONI EXTRA: alcuni modelli hanno optional come prese USB integrate, uscita a 12V alimentata direttamente da solare (funziona anche senza batteria), uscita per 2 batterie di servizio o 1 per la batteria motore (funzione parallelatore).

Collegando pannelli con potenza totale maggiore non succede nulla: parte dell'energia non passa dai pannelli al regolatore andando persa.

KIT GIÀ PRONTI

Nel negozio abbiamo dei kit pronti da montare che comprendono tutto il necessario per un'installazione completa. 

QUI la collezione completa, e di seguito alcuni riferimenti in base a diversi tipi e amperaggi di batterie di servizio:

  • AGM da 100Ah --> la batteria ha un'energia a piena carica tra i 4 e i 500W, un KIT BASE da 120W a 140W con regolatore PWM è più che sufficiente per caricarla in una giornata

  • AGM da 200Ah --> in questo caso l'energia effettiva è intorno ad 1kW perciò serve un KIT come questo da 170 o 200W con regolatore MPPT

  • LITIO da 100Ah --> il KIT precedente va bene anche con questa batteria 

  • LITIO da 200Ah --> infine parliamo di un accumulo di circa 2500W effettivi: serve un impianto più potente, da 230 o 300W come QUESTO

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CALCOLARE LA RESA DI UN IMPIANTO SOLARE

È impossibile calcolare con esattezza quanto produrrà un impianto solare, sono troppe le variabili in gioco.

Si può solo calcolare la resa teorica approssimata con pochi semplici calcoli. Prendiamo in esame il caso generico di un camper con pannello piano sul tetto, esposto al sole in una giornata senza nuvole, alla latitudine di 45°.
  1. WATT PANNELLO ALL'80% : essendo piano sul tetto, non raggiungerà mai la resa massima che ha quando l'incidenza dei raggi è perpendicolare per questo si riduce il valore in W dichiarato dal pannello del 20%.

  2. x4 D'ESTATE, x2 D'INVERNO: il sole durante la giornata si sposta, e quindi il pannello non ha sempre la stessa resa, e le stagioni cambiano le ore di luce. Il discorso è molto complesso, ma per fare una stima di massima si moltiplica il valore del punto precedente per 4 d'estate, e per 2 d'inverno.

  3. un regolatore MPPT in media aumenta del 10-15% questi valori per i motivi visti prima 

Questa stima è ovviamente molto approssimata, non tiene conto di molti fattori e semplifica molto alcuni punti.

Può differire molto dalla vostra realtà: tipo e qualità di pannello e regolatore influiscono sicuramente, così come:

    1. BATTERIE se sono poco capienti, i pannelli non renderanno al 100% delle loro possibilità. Anche il tipo conta: una LITIO prende tutto quello che può dal pannello fin quasi al 100% della carica, mentre un accumulatore al piombo già dall'80% comincia ad immagazzinare meno per effetto tampone, e in generale non accetta più del 15-20% del suo valore nominale in A come ricarica

    2. LATITUDINE la resa di un pannello a Caponord è differente da quella all'Equatore perchè il sole ha un'altra inclinazione. Senza paragoni troppo estremi, già restando in Italia si hanno grosse differenze tra nord e sud.

    3. RESE STRAORDINARIE in estate un pannello di buona qualità con un ottimo regolatore può produrre molto più della sua resa teorica (oltre il wattaggio massimo indicato nel datasheet), se si trova a lavorare nelle giuste condizioni

    4. CIELO COPERTO basta una nuvola che copre il sole, e la resa del pannello cala drasticamente. Anche in condizioni in cui la visibilità è buona e non sta piovendo. Questo perchè per avvenire l'effetto fotovoltaico ha bisogno di luce diretta.

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    POSSIBILI AGGIUNTE

    Si può personalizzare e migliorare un impianto solare aggiungendo numerosi accessori.

    PARALLELATORE

    Uno degli accessori più diffusi è il PARALLELATORE per caricare la batteria del MOTORE quando quelle di servizio sono piene. 

    Esistono regolatori che lo montano già al loro interno come QUESTO.

    Funzionano però solo con accumulatori al piombo (AGM, gel e acido libero) mentre per IMPIANTI AL LITIO ci vuole il modello SPECIFICO perché i voltaggi di attivazione e disattivazione sono differenti.


    È un ottimo accessorio per il RIMESSAGGIO o per il CAMPEGGIO prolungato: tutte le batterie rimangono cariche senza dover tenere il camper COLLEGATO alla 220V esterna con il CARICABATTERIE acceso.

    USCITA DIRETTA

    Molti regolatori sono dotati di un'uscita a 12V protetta da fusibile (10 o 20A solitamente)che permette di usare la corrente prodotta in quel momento dal sole, senza passare dalle batterie. 

    I modelli SMART di VICTRON sono anche programmabili: ideali per accessori come LUCI, OBLÒ CON VENTOLA...


    A quasi tutti i regolatori è abbinato un display con cavo.

    Installato in un punto strategico è utile per controllare il voltaggio delle batterie e poter gestire meglio i consumi.

    I modelli più evoluti danno numerose altre informazioni, dall'energia prodotta alla potenza istantanea.

    Ovviamente per monitorare tutti i valori di carica e scarica di una batteria con precisione e affidabilità dobbiamo usare PRODOTTI DEDICATI.

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    COME SI MONTA L'IMPIANTO

    collegare impianto solare camper

    Abbiamo già visto come fissare il pannello solare, proseguiamo ora con il resto del montaggio dell'impianto nel camper.

    I cavi come già detto entrano dal PASSATETTO e vanno verso il regolatore che generalmente si cerca di installare il più vicino possibile alle batterie per ridurre la dispersione, in particolar modo se stiamo usando un MPPT e pannelli ad alti voltaggio.

    Per il giusto ordine di collegamento elettrico dei vari cavi al regolatore fare sempre riferimento al manuale di istruzioni originale del produttore.

    I CAVI devono essere della sezione adeguata in base a carico e lunghezza e si mette infine un fusibile sul positivo in uscita di protezione.

    Montandone uno RIARMABILE permette di usarlo anche come interruttore per escludere l'impianto solare dal resto in caso di problemi.

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    Sfruttare l'energia del sole per avere energia sul camper è un'ottima cosa sia per noi che per l'ambiente: speriamo che questa guida ti abbia aiutato a capire come farlo al meglio sul tuo camper.

    Farla ha richiesto molto tempo: raccolta delle informazioni, scrittura e impaginazione passando per la parte grafica (foto e schemi).

    È un lavoro di più persone, che condividiamo gratuitamente perchè pensiamo possa essere utile a molti. 

    Per questo apprezziamo molto ogni commento o condivisione di questa guida con altri camperisti: ci fa sentire utili e ci aiuta a crescere in visibilità e posizionamento sui motori di ricerca ("autorità").

    Ti ringraziamo in anticipo, e per non perderti nessuna delle nostre guide (nuova o aggiornata) non dimenticare di iscriverti alla nostra newsletter e di seguirci sui social!

    6 commenti

    Marco
    Marco

    Complimenti, guide chiare e ben fatte

    destinazionecamper
    destinazionecamper

    RISPOSTA PER GIAMPIETRO

    Allora, con ordine:
    1- più è alto il voltaggio tra il regolatore e il pannello e meno dispersione hai perchè circola meno corrente: sale V e scende A a parità di wattaggio (W=VxI)

    2- avendo meno ampere circolanti tra pannello al regolatore dovresti mettere un fusibile di portata minore, corrispondente al valore di cortocircuito del pannello stesso (dichiarato nel datasheet): per semplificare si mette della portata nominale del regolatore di carica, tra lo stesso e la batteria. Così lavora a voltaggio costante oltretutto.
    3- credo tu intenda l’uscita del regolatore di carica: può andare ad una scatola di distribuzione come questa della cbe https://destinazionecamper.com/collections/centraline-utenze-12v-camper/products/cbe-ds300-quadro-distribuzione-elettrica che ha la predisposizione, in questo modo vedi tutto dalla centralina di controllo delle utenze. altrimenti va diretto in batteria, senza problemi

    Spero di aver risposto a tutti i tuoi dubbi
    -Luca

    Giampietro
    Giampietro

    Grazie per la guida semplice e chiara. Avrei bisogno di un paio di approfondimenti:
    Mi pare di capire, in termini di resa, che sono preferibili i pannelli con voltaggio più alto.
    In fase di collegamento il fusibile va messo prima o dopo il regolatore di carica? Ultimo quesito avendo una centralina che prevede il collegamento dei pannelli è opportuno collegare l’impianto alla centralina o è meglio andare direttamente alla BS? Grazie

    Saretto
    Saretto

    Chiaro, limpido veramente fatta bene questa guida, a prova di camperistifacciotuttoio.🤣🥂

    Luciano
    Luciano

    Veramente BRAVO.. sono nuovo camperista e avevo molta confusione… Ora non ho perfettamente in mano la situazione ma la sua spiegazione mi lascia libero di decidere cosa desidero….. Forse mi serve…. Qualche soldino in più per ottenere ciò che desidero ahahahah grazie

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