Dienstag, 20. März 2018

Solar zum Dritten

Inzwischen nimmt das Solardeck für Kiri konkretere Formen an. Im letzten Post war noch von acht 100W Solarmodulen die Rede. Allerdings mit leichtem Bauchweh. Diese Solarmodule sind auf 12V-Systeme ausgelegt. Für unser 48V-System müssten wir also jeweils vier Panels hintereinander schalten, die zwei sich ergebenden Stränge dann parallel.
Damit würden wir am unteren Rand des für den Laderegler vorgeschriebenen Spannungsbereichs liegen. Zum Einsatz kommt auf Kiri ein BlueSolar MPPT 150/35 von Victron. Für diesen Regler wird bei einer 48V-Batterie eine Untergrenze von 144 Zellen und eine Obergrenze von 216 Zellen empfohlen.
Ein 100W-Modul hat 35-36 Zellen. Viermal hintereinander ergibt 140-144 Zellen. Also ziemlich knapp.
Glücklicherweise haben wir nun ein 60W-Modul gefunden, von dem 15 Exemplare auf das Solardeck passen. Das ergibt 900W Gesamtleistung, 100W mehr als bei der Variante mit den 100W-Panels. Jedes der 60W-Panels besteht aus 18 Zellen, die allerdings in der Mitte durchgeschnitten sind. Die Hälften sind hintereinander geschaltet, so dass wieder die erforderliche Spannung für 12V-Systeme erreicht wird. Schalten wir fünf dieser Panels hintereinander, bekommen wir 180 hintereinander geschaltete Halbzellen, was bequem im vom Victron-Laderegler geforderten Bereich liegt. Wir haben sogar noch Reserven: Sollte ein Panel ausfallen, kann man es überbrücken und die Gesamteinheit funktioniert immer noch. Ein weiterer Vorteil ist, dass wir nun drei parallel geschaltete Stränge bekommen, was etwas toleranter gegenüber Abschattungen sein dürfte.

Nein, kein Containerschiff, sondern das Decklayout der Solarpanels
Inzwischen sind die 15 Panels eingetroffen. Gekauft haben wir sie bei OffGridTec. Es handelt sich um die Marineausführung, bei der ETFE-Folie als Deckschicht verwendet wird. Das Trägermaterial ist eine zwei Millimeter starke Kunststoffplatte. Da die Panels begehbar sein sollen, werden sie auf dem Solardeck flächig aufgeklebt. Die Oberfläche ist geriffelt, so dass man nicht gleich ausrutscht.

Liegeprobe. Ein Panel auf dem abgeschliffenen Solardeck
Sobald es die Temperaturen erlauben, soll es mit dieser Arbeit losgehen.

Sonntag, 4. Februar 2018

Tapetenwechsel

Zeit für einen neuen Post. Allzuviel getan hat sich nicht an Kiri - der Winter ist einfach zu nass.
Bis auf eine Ausnahme: das an den Innenwänden verklebte Furnier wurde durch einen textilen Wandbelag ersetzt. Im letzten Sommer hatte ich ziemlich optimistisch an den geraden Innenwänden Ahornfurnier verklebt. Zum Einsatz kam easiwood von Schorn & Groh - eine dünne Furnierschicht auf Vlies. Einfach zu verarbeiten. Als jedoch das Wetter feucht wurde, warfen sich Blasen auf. Und nach dem Lackieren entsprach die Farbe dann doch nicht ganz dem, was wir uns vorgestellt hatten.

Also wieder runter mit dem Zeug. Aber was als Ersatz? Gegen das auf vielen Yachten eingesetzte Kunstleder habe ich eine Aversion. Warum keine Textilien? Fündig wurden wir bei polstereibedarf-online. Ein strukturierter Mikrofaser-Outdoor-Stoff, weich, feuchtigkeitsunempfindlich und schalldämmend. Der wurde mit einem speziellen Polsterei-Sprühkleber an Stelle des Furniers verklebt, an den Kanten wurde die Klebung noch mit Heißkleber verstärkt. Und so sieht's nun aus:



Textiler Wandbelag am mittleren Schott.
In der Aussparung sollen noch Taschen aus dem gleichen Stoff angebracht werden.

Auch farblich harmoniert der textile Wandbelag ganz gut mit den Polstern
und dem Styropor-Rauhputz an den Seitenwänden.
Ich hatte den Wandbelag bereits im November verklebt. Trotz der feuchten Witterung verhält er sich bis jetzt prima.
Einen Tapetenwechsel gibt es auch in Sachen Solarpanel. Wie schon in früheren Blogs berichtet, haben wir ein doppelschaliges Deck. Auf der unteren Ebene laufen die Leinen, die obere Ebene dient als Solarfläche. Dort hatten wir Solarzellen mit Epoxidharz verklebt. Das hat nicht gut funktioniert: erstens hatten wir Schwierigkeiten mit dem verwendeten Harz, zweitens kam es zu Nebenschlüssen wegen der Kohlefaser im Laminat. Mehr Forschung war nötig.
Inzwischen wissen wir, dass Epoxidharz und Solarzellen keine gute Kombination sind. Zum einen haben das Harz und die Solarzellen verschiedene thermische Ausdehnungskoeffizienten, so dass es über die Zeit zwangsläufig zur Delamination kommen muss. Zum anderen vergilbt Epoxidharz im UV-Licht und senkt so den Ertrag der Solarzellen. Vergilbungsfreies Epoxidharz verfügt über UV-Blocker, womit der Solarertrag gleich von vornherein gemindert wird. Das gleiche gilt, wenn man das Epoxidharz mit einem transparenten Lack vor UV-Licht schützt.
Die Expertenmeinung ist ziemlich einhellig: die beste Kombination besteht aus Solarzellen mit Glas. Freilich kommt Glas für uns nicht in Frage. Wir haben gekrümmte Oberflächen, wollen geringes Gewicht und die Panels müssen auch einen Puff vertragen. Also flexible Solarpanels. Die bestehen aus einem Folienaufbau. Die Deckschicht besteht aus ETFE- oder PET-Folie. Zwischen Deckschicht und Solarzelle befindet sich EVA-Folie. Entweder unter Anlegen von Vakuum oder im Autoklaven wird die EVA-Folie zum Schmelzen gebracht und verschweißt so die Deckfolien mit den Zellen.
Die günstigere PET-Folie ist für den maritimen Einsatz jedoch nicht geeignet. Bleibt nur die ETFE-Folie, die auch in der Architektur für die großen Folienbauten eingesetzt wird. ETFE ist schon ein tolles Zeug: lichtdurchlässiger als Glas, langlebig und selbstreinigend. Leider jedoch auch teuer und schwer zu bekommen.
Warum also keine vorgefertigten flexiblen Solarpanels? Das Problem war bisher die Geometrie. Die vorgefertigten Panels waren entweder zu lang oder zu breit - wir hätten nur eine sehr begrenzte Anzahl montieren können, nicht genug für unsere Energiebilanz. Jetzt sind wir jedoch auf die Idee gekommen, das Solardeck zu verbreitern. Bis jetzt war das Solardeck zwischen den beiden Seitenholmen positioniert. Legen wir das Solardeck jedoch 15 mm (die Materialstärke des Solardecks) höher und lassen es die Seitenholme überdecken, gewinnen wir 25 cm in der Breite. Und dann passen acht vorgefertigte 100W-Panels darauf. Das sollte uns reichen. Ein weiterer Vorteil ist, dass bei einem Defekt - und der wird mit ziemlicher Sicherheit passieren - ein einzelnes Panel leicht ausgetauscht werden kann.
Jedenfalls habe ich schon mal die alten Solarzellen mit Trennschleifer und Fächerscheibe vom Solardeck wieder abgefräst.