Hoe kies je een zonnepaneel?

jan 4, 2021 | Gear & gadgets, Trailmix: Gear & gadget

Zonnepanelen komen tegenwoordig in allerlei vormen, maten en materialen. Hoe kun je een keuze maken?

Electrotechniek 101

Omdat je een zonnepaneel gebruikt om lichtenergie om te zetten in electriciteit, is het handig om een idee te hebben van dit energiespel van watts, volts en ampères. Volt is de kracht van de stroom, ampère is de hoeveelheid stroom, in kleine hoeveelheden uitgedrukt in mili-ampère, afgekort tot mAh. Het wattage is volt keer ampère; kracht x hoeveelheid. Voorbeeld:  een oplaadbare AA-batterij (penlite) is 1,2 volt x 2.000 mAh, ofwel 2 ampère, en kan daarmee 2,4 watt aan energie leveren. Een AAA-batterij is 1,2 volt x 800 mAh en levert dus 0,96 watt. Een niet-oplaadbare AA-batterij is 1,5 volt -en heeft doorgaans ook meer ampère- daarom gaan ze langer mee; het heeft meer wattage. Er zijn heel veel soorten batterijen, met eigen unieke voltages en ampèrages, maar een gemiddelde telefoon heeft een lithium-ion batterij. Andere moderne oplaadbare apparaten zoals je GPS of e-reader hebben doorgaans eveneens een lithium-ion batterij. Deze heeft een gemiddelde spanning van 3,7 volt. 

 
 
Een gemiddelde telefoon heeft 2.500 mAh, ofwel 2,5 Ampère aan inhoud. Dat keer 3,7 volt betekent dat je 9,25 watt nodig hebt om hem volledig te laden. Een zonnepaneel van 10 watt zou ‘m dus in theorie in een uur moeten kunnen laden. Maar temper je verwachtingen; het beloofde wattage van je zonnepaneel is bedoeld per uur onder ideale omstandigheden, en dit bereik je zelden. Je mag als hiker blij zijn als je dat beloofde wattage per uur over een hele dag haalt. Wattage is dus belangrijk, maar gewicht bij hiken ook. Hoe groter het paneel, hoe groter het wattage maar ook hoe zwaarder het gewicht. Een 5 tot 28 watt-paneel is doorgaans handig en praktisch voor hiken.
Inventariseer je oplaadbehoefte
Om te weten welk paneel handig voor je is, is het slim om te bedenken wat je er mee gaat doen en wat de omstandigheden zijn. Hoeveel mogelijkheden heb je om bij te laden tijdens je tocht? Iedere avond in de hut of ga je een maand volledig off grid met je tent? Wat zijn de te verwachte weersomstandigheden en zonuren? En waarvoor heb je energie nodig? Alleen je telefoon, of ook je camera, GPS, hoofdlampje, outdoorhorloge en e-reader?
 
 
 

Wat betekent dit in de praktijk?

 

Laten we een simpel voorbeeld hanteren, waarbij je alleen je telefoon en je hoofdlamp wil kunnen opladen. Met je zuinige gebruik van je telefoon zijn na een week hiken beiden leeg en aan opladen toe.

Je telefoon heeft 9,25 watt nodig (3,7v x 2.5 A) en je hoofdlamp bevat 2 penlites. Deze heeft dus 1,2v x 2 A = 2,4 watt per batterij = 4,8 watt in totaal nodig.

Nu hebben we per week 9,25 wat + 4,8 watt = 14,05 watt nodig.

 

Met een zonnepaneel van 5 watt ontvang je 35 watt per week. Je zonnepaneel zou dus voldoende moeten zijn om in je energiebehoefte te voorzien.
 
 
zonnepaneel
Paneelvaria
Hoe je zonnepanneel presteert hangt af van de gevoeligheid van het paneel, de weersomstandigheden en grootte. Zo bestaan er bijvoorbeeld amorfe panelen. Deze zijn heel gevoelig en pikken dus makkelijker licht op tijdens bewolkte dagen, maar ze leveren minder op in vol zonlicht. Ze worden bijvoorbeeld gebruikt op daken die op het noorden zijn gericht. Amorfe is niet heel populair, omdat ze in een direct zonlicht de competitie meteen verliezen van panelen van monocrystal. Polycrystal bestaat ook, maar dit is minder efficiënt, doch goedkoper. Daarnaast bestaan er CIGS-panelen die  amorfe de pan in hakt qua efficiëntie, maar ze zijn duur en minder duurzaam vanwege het cadmium.
  
Amorfe en CIGS zijn dus beter bij slecht en bewolkt weer, maar levert altijd minder op per m2, terwijl monocrystal het vooral goed doet bij zonnig weer. Als je als hiker je zonnepaneel aan je rugzak hangt, is deze afweging minder van belang, omdat je -zelfs als je noordwaarts op het noordelijk halfrond aan het hiken bent- zelden je zonnepaneel (continu) direct naar de zon gericht hebt. Amorfe en CIGS kun je dus als hiker in veel meer weersomstandigheden inzetten, monocrystal is vooral handig als je weet dat je vooral met je rug naar de zon en in zonnige temperaturen gaat hiken of rond het middaguur een uitgebreide lunchpauze gaat nemen en je paneel in de juiste hoek richting de zon kan plaatsen.
  
Je kunt daarnaast voor oprolbaar/flexibel kiezen of voor opvouwbare, harde panelen. Een voorbeeld van deze laatste is monocrystal. Amorfe en CIGS zijn flexibel. Oprolbaar en flexibel levert altijd minder energie op per m2 dan harde panelen. Daar staat tegenover dat ze lichter en minder breekbaar zijn.
 
Tot slot kun je nog kiezen voor louter een zonnepaneel (waar je je eigen powerbank aan kunt koppelen) of een zonnepaneel met ingebouwde powerbank.
 
Of toch een grotere powerbank?

Hoewel het verhaal dat je altijd en overal onbeperkt energie kan tappen van de zon al een beetje te mooi om waar te zijn klonk, is dat in de meeste gevallen van zonnepanelen ook zo. Voor de gemiddelde hike-omstandigheden met overnachtingen in tent of primitieve hutten kunnen ze een mooie aanvulling op je energiehuishouding zijn of kunnen ze goed als back-up voor noodgevallen fungeren. Er zijn echter ook trektochten waarbij je beter af bent met een zwaardere powerbank dan het gewicht meezeulen van een zonnepaneel dat bij gebrek aan zonnig weer of ideale omstandigheden amper gebruikt weer huiswaarts keert.

Energietip: Laad al je apparaten tot 80%

 

Je batterijen laden tot 80% heeft een aantal voordelen. De eerste 80% laadt veel sneller dan de laatste 20%. Het kost dus onevenredig veel tijd om te laden tot 100%. Een ander voordeel is dat je apparaten veel langer meegaan; je accu’s volledig vullen veroorzaakt een snellere veroudering van je accu. Je kunt daarvoor de volgende vuistregel hanteren: als je altijd laadt tot 100%, dan kun je een accu ongeveer 500 x volledig gebruiken. Laad je ‘m tot 80% vol dan kun je ‘m 1000 keer gebruiken. Dat verklaart ook waarom iedere dag je telefoon volledig opladen ervoor zorgt dat deze na anderhalf jaar een kortere batterijduur heeft. Dat geldt overigens ook voor je laptop.

 
 

Dit amorfe Powerfilm-paneel is ongeveer 3 watt. Dat is wellicht niet erg indrukwekkend, maar deze heeft als voordeel dat het bij redelijk bewolkt weer laadt (zie het knipperende rode lampje), veel anderen doen dat niet. Je hebt dus in ieder geval meer kansen en mogelijkheden om te laden.

p
Een handig overzicht over de verschillende types panelen met voor- en nadelen vind je ook hier:
 

Er zijn interessante ontwikkelingen gaande op het gebied van zonne-energie en outdoor:
https://www.change.inc/energie/zonnecellen-textiel-35385