Ze worden per honderden aangeboden op Aliexpress, Ebay en Amazon, de Chinese verticale as wind turbines (VAWT). Veel lovende woorden, draaien al bij heel weinig wind en leveren veel vermogen. Helaas niets is minder waar. Ze leveren helemaal niks op.

Al langere tijd had ik me verdiept in de VAWT om op de kosten van de stroomrekening in de haven te besparen. Per maand ben ik al gauw nu (2022/2023) ongeveer 120 € kwijt, zonder dat ik aanwezig ben. Dit is puur om de accu’s op peil te houden, de diverse apparatuur te monitoren, het permanente internet in de lucht te houden, de temperatuur minimaal op 7 graden te houden en het alarm aan te laten. Gemiddeld wordt er ongeveer 200 W per uur gebruikt, dus ca. 4.8 kWh per dag.

Via internet onderzoek had ik een tijd terug al gelezen dat een VAWT minder efficient is dan een horizontale as wind turbine (HAWT). Op Youtube vond ik een aantal videos die dit uitleggen, maar een groot voordeel van een VAWT is vooral dat deze nagenoeg stil is, de HAWT gaat zeker bij wat wind behoorlijk geluid maken. Een VAWT is ook compacter, terwijl een HAWT meestal een draaicirkel heeft van 1.10-1.30 meter. En omdat een VAWT er altijd wel sierlijk uit ziet als ie staat te draaien, koos ik uiteindelijk voor een VAWT.

Wel trof ik op Youtube nogal wat kritische geluiden over de kwaliteit en de opbrengst van de Chinese VAWTs. Daarom dacht ik dat als een geadverteerde 600 W apparaat nou eens 200 W zou opleveren, dan kunnen de accus’s prima op peil blijven, zonder dure walstroom te gebruiken. Na wat wikken en wegen, dubben en overleg met een ook geinteresseerde watersporter in de haven, heb ik via Aliexpres een 600 W VAWT met een controller en dump load besteld. Kosten 506 € en daar kwam 86 € aan importheffingen bij. De doos kwam flink beschadigd aan, maar gelukkig alles zat er nog in. De kwaliteit van de diverse onderdelen leek goed. Ook bij het in elkaar zetten van de windturbine bleek het geheel solide te zijn.

De set kwam met een dump load en een controller. De controller moet van de wisselspanning van de generator, gelijkstroom maken om de accu’s te laden. Hij controleert de status van de accu en als die vol is moet hij de stroom naar een dump load leiden, die de overtollige stroom omzet in warmte. Als ik het goed heb begrepen moet de controller ook bij te hoge windsnelheid de windturbine afremmen.

Volgende stap was een mast om de VAWT op te plaatsen. Na een eerste offerte van 1800 €, heb ik vervolgens steigerbuis overwogen, daarna onbehandeld RVS, maar het werd hoogglans RVS 316 die door een locale lasser grotendeels in elkaar is gezet. De mast van 3.2 mm dik en een diameter van 50.8 mm is gezekerd met 2 vaste tuien van 25 mm RVS buis. Totale kosten van de mast ca. 520 €. 20 meter kabel van 2.5 mm2 erbij en het feest kon beginnen.

Samen met de collega watersporter vorige week de mast en de VAWT gemonteerd. Er was ca. 2-3 Bft wind. Gespannen keken we beneden op het display van de controller: 0.0 Watt. Foutje? Alles nagelopen, kabels en aansluitingen gecontroleerd, niks, nada. Misschien te weinig wind, er is immers een bepaalde startsnelheid nodig van de turbine voordat ie levert. Documentatie geeft aan dat ie al bij 2.5 m/s (=2 Beaufort) zou moeten leveren.

De volgende dag bij 4 Beaufort wind nog eens gekeken. Nog steeds 0.0 Watt. Multimeter er bij, proberen op elk draadje te meten, maar 0.0 V. Omdat het niet precies duidelijk was, waar en wat we moesten meten, thuis via internet gezocht naar testmethodes en kwam een flink aantal tests en reviews tegen die erg negatief waren over de Chinese VAWTs. Het bleek dat bijvoorbeeld een VAWT van beloofde 400 Watt, slechts 4 Watt leverde. Verder o.a geleerd dat als je de draadjes van de permanente magneet generator (PMG), die uiteindelijk de stroom levert, kortsluit dat er dan veel weerstand is bij het draaien van de generator. Geprobeerd, geen weerstand.

In het weekend de VAWT weer van de mast gehaald, kabels en aansluitingen in de mast doorgemeten en gecontroleerd, alles OK. Maandag uiteindelijk bij 6 Beaufort wind, kregen we heel af en toe tot 6.3 V op het display van de controller en werd er volgens de controller gedurende ca. 2 seconden met 1 W geladen. Hoe er geladen wordt als de spanning niet boven de 24 V komt is mij een raadsel.

Zwaar teleurgesteld, nog eens op het internet gezocht en kwam o.a. de volgende video tegen, let met name op de kwaliteit van de PMG:

Na al dit geexperimenteer en onderzoek, weet ik in ieder geval dat:
-het belangrijkste van de windturbine is de generator
-de generator heeft een bepaalde weerstand en daarmee heeft ie een aanvangssnelheid nodig
-de kwaliteit van de generator wordt bepaald door de dikte van de koperwindingen en grootte en dikte van magneten
-de oppervlakte van de bladen bepaald mede de te bereiken windsnelheid en vermogen
-de chinese VAWTs beloven veel, maar presteren niets

Al met al een experiment van 1100 €, dat verder geen besparing van de stroomkosten levert. Een mogelijke oplossing die ik zie is het vervangen van de generator voor een kwalitatief goed exemplaar en hergebruik van de verticale bladen. Of de controller ook doet wat ie beloofd, moet dan nog blijken.

Afgelopen zomer maakten we sindsdien weer een lange tocht (Met laag water over de Lek en IJssel) en kon ik de werking van de dynamo goed bekijken. Bij delen van de tocht begonnen we met een flink ontlaadde accu en werd deze gedurende het varen vrij snel opgeladen en kwamen we met 100 % geladen accus op de bestemming aan. So far so good. Echter ook 1 keer niet. Na onderzoek bleek de 200 A zekering tussen de nieuwe VSR en service accu stuk te zijn. Vreemd. Nadat diezelfde zekering nog een tweede keer kapot ging, werd het noodzakelijk om nauwlettender in de gaten te houden wat er gebeurt tijdens het laden met de dynamo.

Vorig jaar heb ik een 150 A dynamo geinstalleerd op ons motorjacht Xanthiona ter vervanging van de originele 50 A, zie Meer stroom op motorjacht Xanthiona. De zwaardere dynamo was nodig omdat tijdens het varen de oude dynamo de service-accu niet voldoende bij laadde. Ook twijfelde ik of de VSR (voltage sense relay) bij het bereiken van 13.6 V van de start accu, wel overschakelde naar de service accu. Dus werd tegelijkertijd met de dynamo ook de VSR vervangen.

Iets anders waar ik me zorgen over maakte, is of de dynamo de start en/of de service accu ook overlaad. Bij het laden via de walstroom met de Victron Quattro schakelt deze automatisch de hoeveelheid amperes terug tijdens het laden, naarmate de accu voller raakt. De controller van de zonnepanelen schakelt ook terug als de accus voller beginnen te raken. Wat de de dynamo doet is me nog een raadsel. Tijd voor de Victron SmartShunt.

De Victron SmartShunt is een geavanceerde accumonitor, die via bluetooth de relevante data op een smartphone of tablet presenteert. De SmartShunt heeft ook een VE-Direct aansluiting, waarmee hij rechtstreeks kan worden aangesloten op het centrale brein in een 24 V installatie, de Victron Venus GX of een ander lid van de GX familie. Met de Venus GX aangesloten op het internet heb je ten alle tijde met de Victron ConnectApp inzicht in de oplaadstatus, voltage, amperes en historische informatie gemeten door de SmartShunt. Er kan ook een tweede accu, bijvoorbeeld de start accu, op de SmartShunt worden aangesloten. En de SmartShunt kan als energiemeter worden ingesteld en daar wil ik hem voor gebruiken om de hoeveelheid amperes uit de dynamo te meten.

De twee VE-Direct aansluitingen van de Venus GX zijn al bezet door de BMV-700 accumonitor en de controller van de zonnepanelen. Gelukkig kan de SmartShunt via een VE-Direct naar USB interface op 1 van de 2 USB ingangen van de Venus GX worden aangesloten. Volgens de aanwijzingen van Victron is de SmartShunt gemonteerd in de negatieve kabel die naar de dynamo loopt.

Om de werking van de dynamo te meten, zet ik eerst de waterkoker en de oven aan om de service accu wat leeg te trekken. Daarna de motor starten en het resultaat bekijken met de ConnectApp. Het resultaat is direkt zichtbaar, de start accu is binnen een seconde vol en de VSR schakelt ogenblikkelijk de service accu bij. Er wordt geladen met meer dan 80 A. Vrij spoedig zie ik de hoeveelheden amperes teruglopen en na enkele minuten gaat het richting de nul. De service accu is weer op 100 %

Het gaat weer over zonnepanelen. En ik ben nou eenmaal graag bezig met techniek. Ook wil ik het zodanig werkend hebben dat de zonnepanelen het hoogste rendement geven. In het vorig bericht schreef ik dat ik het zomerprofiel weer had ingesteld voor het elektrisch systeem om het maximale te halen uit de zonnepanelen. Over een heel jaar is de stroomrekening 800 euro. Dat moet minder kunnen. Er staat diverse apparatuur 24 uur per dag aan, er is een continue verbruik van ca. 200 Watt. Ik heb weer aardig wat geexperimenteerd om het systeem beter te leren begrijpen en om te achterhalen of ik iets fout deed of dat ik nog ergens iets kon verbeteren.

Eerder had ik al geconcludeerd dat naar mijn mening het Distributed Voltage and Current Control (DVCC) instelling van de Venus GX niet volledig deed wat het moest doen, zie vorig bericht. Victron schrijft onder andere in hun handleidingen:  “Als u de DVCC inschakelt, verandert een GX-apparaat van een passieve in een actieve monitor.” en “het GX-apparaat de omvormer/acculader actief beperkt voor het geval de zonneladers al op vol vermogen werken.” en MPPT-zonneladers hebben automatisch de prioriteit boven het lichtnet/generator.“ Dat lijkt me toch vrij duidelijk. Je stelt DVCC in, tikt deel de spanning (SVS), stroom (SCS) en temperatuur (STS) aan en voila, het zou moeten werken. Vorig jaar zag ik al dat het niet zo was zoals beschreven. Vandaar dat ik na veel lezen en flink zoeken op het Victron Community, via een software instelling (een zogenaamde assistant) een zomerprofiel had ingesteld op de Quattro. Daarmee wordt de DVCC functionaliteit grotendeels omzeilt en het laden door de Quattro omvormer/lader uitgeschakelt. Deze schakelt pas in als de State of Charge (SoC) van de accu beneden de ingestelde 70 % raakt, of als een apparaat meer dan ingestelde 1200 Watt gebruikt gedurende 60 seconden.

Het zomerprofiel had ik een paar weken geleden opnieuw ingesteld. Daarna heb ik dagen lang het gedrag van het laden van Quattro en MPPT geobserveerd.

Helaas scheen de zon niet zoveel en overdag werd de accu dus door de MPPT niet voldoende opgeladen. Het resultaat was dat de accu regelmatig werd ontladen tot 70 % en daarna door het ingestelde zomerprofiel weer door de Quattro werd geladen.

Uiteindelijk gebruikte het regelmatig ontladen en weer laden door de Quattro meer stroom dan als ik geen zomerprofiel gebruik en de accus continue op 100 % houdt door de Quattro. Hierbij is dan wel nog DVCC ingesteld. Als de zon dan wel schijnt, dan zie ik de MPPT laden met bijvoorbeeld 150 W en de Quattro met 1250 W. Wordt de Quattro op dat moment uitgeschakeld, dan zie je de MPPT springen naar bijvoorbeeld 600 W. Dit duidt er dus op dat je niet het maximale uit de zonnepanelen haalt en dat DVCC dus niet volledig doet wat je volgens de handleiding verwacht.

Na wat discussie op het Victron Community forum, kreeg ik het advies de absorptiespanning en floatspanning van de Quattro omvormer/lader iets te verlagen, klik hier voor de discussie. De absorptie- en floatspanning heb ik vervolgens met 0.2 V verlaagt t.o.v. de MPPT lader. Dit werkt, dan zie je inderdaad dat laadstroom van de Quattro minder wordt naarmate de laadstroom van de MPPT hoger wordt. Helaas de dag er na lijkt het niet meer te werken. Dan zie ik de MPPT weer weinig en de Quattro weer veel laden. Schakel ik het laden door de Quattro weer uit, dan zie je weer een flinke sprong in het laden door de MPPT. Raar. Na wat gerommel met instellingen dan doet DVCC weer wat je zou verwachten en de dag er op weer niet.

Dit alles is zo langzamerhand wel wat frustrerend. Ik verwacht eigenlijk een duidelijker uitleg in de Victron handleidingen. Ook zie ik veel vergelijkbare vragen op de Victron Community, waarbij de antwoorden ook niet altijd even duidelijk zijn. Wel kreeg ik tijdens de genoemde discussie op het forum een advies om de Quattro alleen als de zon schijnt uit te schakelen en als hij niet schijnt weer in te schakelen.

Dus eigenlijk niet zoals met het zomerprofiel het laden af laten hangen van de SoC van de accu, maar meer van het feit dat de zon schijnt of niet. Gelijk dacht ik aan het installeren van een irradiance (licht intensiteit) meter en dan kun je op basis van de gemeten waarde het laden door de Quattro aan of uit schakelen. Victron beveelt de volgende irradiance meter aan: Digital Silicon Irradiance Sensors Si-RS485 series. Maar ik had geen zin in nog meer kosten en bedacht een andere oplossing.

Bij deze oplossing maak ik gebruik van de tijdklok en de schakelmogelijkheid van de Generator start/stop functie van de Venus GX. Deze functie schakelt relais 1 van de GX uit of aan. Dit relais koppel je aan de AUX 1 ingang van de Quattro. Vervolgens maak je een assistant in de Quattro, die als AUX 1 is uitgeschakeld, de inkomede walstroom op de AC 2 ingang uitschakelt, daarmee schakel je dus het laden door de Quattro uit.

Door slim gebruik te maken van de Generator start/stop mogelijkheden van de Venus GX, kun je ‘rustige uren instellen’ van 08.00-18.00 uur, waarin de generator start/stop functie niet aan hoeft te springen. Als dan de MPPT laadt (en de Quattro niet) dan haal je overdag het maximale uit de panelen. En vanaf 18.00 kan de Quattro weer bijspringen met laden.

Tevens kun je bij de generator functie van de GX instellen dat als je bijvoorbeeld meer dan 1200 W gebruikt gedurende 15 seconden, ook dan de generator (het relais dus en daarmee de walstroom van de Quattro) aan springt. Dit heb ik niet helemaal zelf bedacht, een groot deel van deze mogelijkheid is al beschreven op de Victron community, zie link (volgt). Ik heb het ook nog eens voorgelegd aan het forum en het zou moeten kunnen, zie discussie over gebruik Generator start/stop.

De generator start/stop functie in combinatie met de assistant in de Quattro, lijkt me een effectievere methode dan de mogelijkheid van het eerder genoemde zomerprofiel, om DVCC te omzeilen. De generator start/stop functie kun je makkelijk op afstand aanpassen via de Victron Connect app. Je kunt eenvoudig de uren waarin je de walstroom uit wilt hebben aanpassen. Je kunt ook als het een aantal dagen minder zonnig is, de generator start/stop functie handmatig bedienen, zodat alsnog de walstroom op AC2 aan gaat en de Quattro gaat laden.

Wel had ik enige moeite met de bedrading. De beschrijvingen op de Victron Community gaan vaak uit van de Color Control GX, die een relais heeft voor 2 draadjes, de Venus GX heeft echter een NO, Common en NC aansluiting. En in de handleiding van de Quattro worden geen waardes aangegeven wat de AUX 1 ingang van de Quattro aan kan. Op het forum lees ik dat voor de AUX 1 een waarde van 4 V of hoger als een hoog wordt gezien en 0 V is een laag. Op een gegeven ogenblik meet ik dat de AUX 1 zelf 4 V genereert, wat in mijn optiek een beetje onlogisch is. Immers het is een ingang, waarvan je verwacht dat je stroom moet toevoeren om de ingang hoog of laag te maken. Na het aansluiten van de Common en NC van het relais van de GX op de AUX 1 van de Quattro, werkt het eindelijk.

Ik heb nu de volgende instellingen gemaakt in de Venus GX. Deze instellingen zijn deels random gekozen, uiteindelijk zal ik het systeem moeten ‘tweaken’ voor het beste resultaat:

Vorig jaar heb ik uitgebreid verteld over de diverse instellingen van de Victron GX, MPPT en Quattro om het maximale uit de zonnepanelen te halen, zie o.a. de berichten: Instellingen voor zonnepanelen op motorjacht Xanthiona en Ervaring met zonnepanelen op motorjacht Xanthiona. Vandaag scheen de zon weer volop en bij het controleren van de opbrengst van de panelen stond de meter weer op 0. De discussie rondom de werking van de instelling DVCC op de GX, die ik vorig jaar stelde, is voor mij nog niet beslecht. Ik heb zelfs de Nederlandse handleiding gedownload en nageplozen, maar ik lees nog steeds dat Victron schrijft dat “Als u de DVCC inschakelt, verandert een GX-apparaat van een passieve in een actieve monitor.” En: “Voor systemen met loodzuuraccu’s biedt de DVCC functies zoals een configureerbare systeembrede laadstroomlimiet, waarbij het GX-apparaat de omvormer/acculader actief beperkt voor het geval de zonneladers al op vol vermogen werken.” En: “Dit is een door de gebruiker configureerbare maximale laadstroominstelling. Het werkt voor het hele systeem. MPPT-zonneladers hebben automatisch de prioriteit boven het lichtnet/generator.“

Echter ik zie het niet. De walstroom aansluiting bleef vandaag stroom leveren en het zonnepaneel deed niks. Tijd dus om dit maar weer te forceren. De Victron assistent functie die ik hiervoor vorig jaar had ingesteld, was in de winter uitgeschakeld omdat er dan weinig zon is. Hieronder nogmaals de nu weer opnieuw ingestelde assistent, met een paar kleine wijzigingen, die er voor zorgt dat de zonnepanelen maximaal stroom leveren, tenzij er langer dan 120 seconden meer dan 1200 Watt wordt gebruikt, of als de spanning van de service-accu lager is dan 23.5 V, of als State of Charge (SoC) lager wordt dan 70 %. In die gevallen wordt de walstroom weer ingeschakeld voor ten minste 10 minuten, tot dat de SoC weer 90 % is.

Tevens zorgt deze assistent er voor dat er ook op uitgang 2 (voor de zware gebruikers) stroom staat, tenzij de SoC lager wordt dan 74 %. In dat geval worden de zware gebruikers afgeschakeld en wordt de service-accu niet onnodig ontladen. We kunnen dan niet meer de oven, magnetron, vaatwasser en wasmachine gebruiken. Wel kunnen we met ons 2-pits inductiekookplaatje dan nog een eitje of pannekoek bakken of een soepje klaar maken.

Na het op afstand uploaden van de nieuwe instellingen via het Victron VRM portal, schakelde de walstroom onmiddelijk uit en sprong de zonnepaneel lader naar 450 Watt. Doel wederom bereikt. Nu blijven monitoren of het werkt zoals bedacht.

Ik ben benieuwd hoe het dit jaar verder gaat met de totale stroomvoorziening, mede omdat ik vorig jaar na onze slechte ‘stroom’ ervaring tijdens de vakantie, een veel zwaardere dynamo heb geinstalleerd: Meer stroom op motorjacht Xanthiona.

Hieronder zie je hoe het verloop was van de spanning en de stroom van de accu van de dag er voor tot de vroege ochtend er na. De zon schijnt de vorige dag voldoende om de gebruikers te voeden en de accu te laden tot ca. 17.00 uur. Daarna is er te weinig zon en wordt er meer verbruikt dan geladen. Gedurende de nacht wordt de accu verder ontladen en de dag er op, zie je dat zon in sterkte weer toe neemt en dat er meer stroom wordt geproduceerd dan gebruikt. De accu’s die tijdens de nacht van 93 % naar 86.7 % waren verminderd, zullen nu weer worden opgeladen.

Vandaag weer een probleem met een te hoge spanning aan de uitgaande zijde van de Victron scheidingstransformator op ons motorjacht Xanthiona. Een scheidingstransformator voorkomt elektrolytische corrosie bij stalen jachten en is een absolute noodzaak in een veilige elektrische installatie aan boord. De 230 V spannning in de havens varieert vaak en kan soms aan het einde van een lange steiger wel eens zo laag zijn als 180 V. Bij het inschakelen van 230 V apparatuur wordt die spanning nog verder naar beneden getrokken. Om te voorkomen dat elektrische apparatuur dan niet meer werkt, voert de scheidingstrafo de spannning standaard ca. 6 % omhoog. Echter als de spanning op het einde van de steiger toevallig hoog is, bijvoorbeeld 235 V, dan maakt de scheidingstrafo daar dus 249.1 V van.

Het is niet zeker of alle 230 V apparatuur wel tegen deze hoge spanningen kan. Daarom had ik de Victron Quattro zo ingesteld dat deze bij een spanning hoger dan 255 V de binnenkomende spanning af schakelt om mogelijke schade te voorkomen. Dit resulteert dan in een alarm bericht ‘Grid lost’ op het Victron Remote Management (VRM) portal dat vervolgens een alarm-email stuurt. Omdat ik niet de hele dag mijn email lees en ook de ‘ping’geluidjes uit heb staan, laat ik de email automatisch doorsturen naar de Textmagic email-to-SMS service. Textmagic stuurt de binnengekomen email door als SMS, waarvan de ‘ping’ geluidjes wel aan staan. Dan weet ik dat er echt iets aan de hand is.

Bij het wegvallen van de binnekomende spanning op de Quattro gaat deze uiteraard in Inverter mode en blijft alle 230 V apparatuur nog werken. Wel zal op den duur de accu leeg raken, tenzij ik de Quattro reset en de spanning uit de scheidingstrafo weer lager is dan de maximale ingestelde 250 V. Vandaag is het toevallig zonnig en de zonnepanelen kunnen het nu nog bijbenen en de accu staat nog steeds op 100 %.

In het screenshot van het VRM, zie je dat de spanning zelfs 255.3 V bereikt, later zelfs nog een keer 256.5 V. Dat lijkt me niet gezond voor de elektrische apparatuur. Ik heb Victron hier al eens over benaderd. Zij geven aan dat alle scheidingstrafo’s zo zijn gemaakt dat het verlies aan spanning op de steiger en het interne verlies van het magnetisch omzetten van de spanning, resulteren in een ca. 5-6 % hogere uitgangsspanning van het apparaat. In de Victron community lees je dat dit probleem vaker voorkomt en dat men zich daar ook zorgen over maakt.

Gelukkig kan ik dankzij de Victron GX, het centrale brein in het elektrisch systeem, veel uitlezen op afstand en ook de Quattro resetten. Voordat ik dat doe, controleer ik via het VRM nog een keer de instellingen van de Quattro. Zie hieronder.

De Quattro stond sinds de vorige keer met veel alarmmeldignen, inderdaad ingesteld op afschakelen bij 255 V. Ik heb het nu toch nog maar wat naar beneden gebracht, nu is het 251 V. Dit zal misschien wel weer vaker als gevolg hebben dat de inkomende spanning van de Quattro wordt afgeschakeld en dus meer alarmmeldigen en vaker resetten.

Als ik de gemeten spanning van de Quattro zeven dagen terug volg, zie ik dat deze nergens onder de 241.3 V komt. Dit betekent dat de hoogte van de spanning van de walstroom in onze haven nooit onder de 230 V komt. Ik zie dus eigenlijk ook niet de noodzaak waarom de spanning van de scheidingstrafo standaard zoveel omhoog wordt gekrikt. Liever had ik een scheidingstrafo gehad waarbij ik dit zelf, afhankelijk van hoogte van de spanning van de walstroom, kan instellen. Weet iemand iets over een betere scheidingstrafo of is er iemand die andere suggesties heeft? Zelf zat ik te denken aan een spanningsregelaar die de te hoge binnenkomende spannning af vlakt, maar heb daar nog geen oplossing voor gevonden.

Nu nog via VRM de Quattro op afstand even resetten.

Het is mij nog niet helemaal duidelijk wat de beste instellingen zijn om het maximale uit de zonnepanelen te halen op ons motorjacht Xanthiona. In het vorige bericht over de zonnepanelen schreef ik over 2 opties: gebruik van ‘ignore AC’, waarbij de walstroom wordt afgeschakeld totdat de accu bijvoorbeeld tot 23 V leeg is. Met ons gebruik van elektriciteit, zakt de accu dan tot ca. 50 % ontlading en dan na een dag of 5 springt de walstroom bij om de accu’s weer te laden tot bijvoorbeeld 85 %. De panelen moeten dan op zonnige dagen de rest bijladen. Op donkere dagen en in de winterperiode gaat dat niet lukken.

Bij de ‘ignore AC’ optie had ik in eerste instantie iets over het hoofd gezien. Als namelijk de walstroom afschakelt, schakelt ook de 2e uitgang van de Quattro af. Op die 2e uitgang zitten de zware gebruikers, zoals de oven, vaatwasser, wasmachine, etc. met een eigen groepenkast aangesloten. De daarop aangesloten apparatuur kan ik dan niet meer gebruiken. Erg lastig. Een mogelijkheid om dit op te lossen is, de groepenkast met zware gebruikers ook op de 1e uitgang van de Quattro aan te sluiten. Maar er is ook een andere oplossing, kom ik later op terug

Iemand anders wees mij er verder op, dat het ook niet slim is om met de zware gebruikers eerst de accu flink te ontladen, als je bijvoorbeeld de oven een half uur aan hebt. Je moet de verloren energie ook weer terug stoppen in de accu en met laden ontstaat er ca. 20-30% verlies. Slimmer is, als er veel vermogen wordt gevraagd door een apparaat, dit toch rechtstreeks vanuit de walstroom te laten komen.

De 2e optie, waarbij Distributed Voltage and Current Control (DVCC) is ingesteld op de Venus GX, zou in theorie er voor moeten zorgen dat de Venus GX de gehele stroomvoorziening en laadstroom van het systeem regelt. Hierbij zou dan de laadstroom van de Quattro terug worden geregeld met de hoeveelheid beschikbare laadstroom van de zonnepanelen. Dit leek te functioneren, zolang de laadtoestand van de accu’s in ‘bulk’ stond, maar na de overgang in ‘absorptie’ liep de laadstroom van de zonnepanelen terug naar 0. Bij het laden heeft ogenschijnlijk de Quattro prioriteit over de zonnepanelen.

Via, via, kwam het advies om de ‘float’ laadspanning met 1 V te verlagen. Waarom dit zou moeten is mij niet geheel duidelijk, maar heb dit toch even uitgeprobeerd. In eerste instantie leek dit niet te werken en bleeft de laadstroom door de zonnepanelen 0. Op het moment dat de accu’s van ‘absorptie’ naar de ‘float’ toestand ging, begonnen de panelen weer mee te laden. Dus het verlagen met 1 V werkt. Na enkele uren lezen op de Victron community website over vergelijkbare situaties, kreeg ik de indruk dat ook de absorptiespanning met 1 V verlaagt moet worden, zodat ook bij absorptieladen de zonnepanelen mee gaan doen.

Na nog enkele situaties op de Victron Community site bestudeerd te hebben, kwam ik een specifiek document tegen over ‘Ignore AC‘. Hieruit bleek dat de keuze in VE Configure bij de Virtual Switch voor ‘dedicated Ignore AC’ meer mogelijkheden biedt dan de ‘ignore AC’ optie. 

Bij ‘dedicated Ignore AC’ kun je aangeven dat als er veel vermogen wordt gevraagd, dit niet uit de accu komt, maar toch rechtstreeks door de walstroom wordt geleverd. Bovendien kun je via dit tabblad in VE Configure ook instellen dat bij bijvoorbeeld een accuspanning van 23.5 V of bij een ontlaadtoestand van 50 % de walstroom niet wordt genegeerd. Een laatste mogelijkheid is bij het bereiken van bulk of absorptietoestand of bij een bepaald voltage de walstroom weer wordt afgeschakeld. Volgens het Ignore AC document, is het economischer om na het bereiken van de bulk toestand de walstroom weer af te schakelen, de absorptiefase duurt namelijk veel langer.

Voor de Xanthiona heb ik in VE Configure gedurende enkele dagen ‘dedicated Ignore AC’ als volgt ingesteld:

Deze waardes zul je naar de eigen specifieke situatie van de boot moeten ‘tweaken’. Eerst had ik bijvoorbeeld het aantal Watts op 1400 staan. De waterkoker van 2200 W zorgde er dan voor dat de walstroom aan ging. Maar in eerste instantie wilde ik dat voor een enkel kopje thee, de walstroom niet bij springt. Intentie was immers, de accu’s zoveel mogelijk gebruiken. Waarde verhoogt naar 2400 W. Maar ook dat beviel niet, want de dekwaspomp trekt maar 1300 Watt. Als ik de boot ga wassen gebruik ik die pomp wel enkele uren en die grote hoeveelheid stroom wil ik nou net weer niet uit de accu halen. Dus uiteindelijk de waarde op 1200 Watt gezet en 2 minuten. Het water koken duurt korter dan 2 minuten, dus walstroom niet aan. En met meer dan 1200 Watt voor de dekwaspomp gaat na 2 minuten de walstroom wel aan.

Bij een kennis hier in de haven, die een nagenoeg vergelijkbare installatie heeft ging ’s avonds tijdens het koken op inductie, de walstroom nogal wat aan en weer uit en sprong de Quattro in ‘overload’. Daar hebben we de instelling op 2000 W gezet en die blijft dan minstens 15 minuten. Dat brengt wat rust voor de Quattro.

Een aantal dagen later vond ik een aardige discussie op de Victron community site over het activeren van AC Out 2 (waar mijn zware gebruikers aan hangen).

Met deze assistant is het mogelijk om als er geen walstroom is, om toch de AC Out 2 aan te zetten. Dan hoef ik niet de kabels van AC Out 2 aan AC Out 1 te zetten. De installatie blijft dan zoals ik het oorspronkelijk had bedacht. Helaas kun je de assistant functie niet gebruiken in combinatie met de Virtual Switch. Pech, dacht ik in eerste instantie. Verder zoeken op de Victron Community bracht een oplossing:

Iemand had al uitgedokterd dat je met de ‘general flag’ in combinatie met het ‘start/stop generator’ relais ook de walstroom uit en aan kunt zetten met dezelfde mogelijkheden als bij de Virtual Switch voor ‘dedicated Ignore AC’. Ik heb die assistant grotendeels gekopieerd en gecombineerd met de assistant voor AC Out 2. In bovenstaande assistant zie je hoe ik het nu voor elkaar heb gekregen dat de walstroom op de juiste momenten uit of aan is en de zware gebruikers op AC Out 2 stroom hebben, als de SOC van de accu hoger is dan 75 %.

Over het correct functioneren van Distributed Voltage and Current Control (DVCC) van de MPPT had ik mijn twijfels. Ik had immers geobserveerd dat in tegenstelling tot de handleiding van de MPPT, de zonnepanelen niet de prioriteit boven de Quattro kregen tijdens het laden van de accu. Ook was ik niet zeker of DVCC gebruikt kon worden in combinatie met Ignore AC. Dit heb ik maar eens voor gelegd aan de slimmeriken op de Victron Community site, hier kun je de discussie volgen.

Het enige antwoord is niet helemaal duidelijk, maar ik heb nogmaals het gedrag van DVCC geobserveerd toen de walstroom inschakelde. Het totale te gebruiken amperes is in DVCC op 70 A gezet. Duidelijk zag ik bij volle zon, de panelen meer laden en de Quattro minder en bij een paar wolken, liep de laadstroom van de panelen terug en de Quattro omhoog. Dus het lijkt te werken. We heb ik de absorption spanning en de float spanning enkele tienden lager gezet in de Quattro. Of dat invloed heeft is mij niet duidelijk.

Sinds enkele dagen genieten we op ons motorjacht Xanthiona van gratis (?) stroom. In het vorig bericht heb ik uitgelegd dat we om te besparen op de electriciteitsrekening (en uiteraard een bijdrage te leveren aan het groene denken), zonnepanelen wilden installeren. ‘Gratis’ stroom is relatief, want pas na een terugverdientijd van 3.8 jaar, gaan we echt besparen. Het werden 2 x LG 370 Wp panelen die inmiddels op het voordek zijn geinstalleerd. Via de Victron MPPT Bluesolar 100/30 wordt met de opgewekte energie de accu geladen.

Het mooie pinksterweekend met veel zon bood een mooie gelegenheid om het fenomeen van zonne-energie en de installatie te observeren en er wat mee te experimenteren. Op een zonnige dag, rond 07.00, beginnen de panelen al wat op te leveren, met uiteraard de piek zo tussen 11.00 en 14.00. De maximaal te verwachten opbrengst van ca. 85 % werd gehaald, het geklokte maximum van 621 W geeft zelfs 621/720 = 86.25 %.

Om daadwerkelijk te besparen heb ik de walstroom uitgeschakeld, door de configuratie van de Victron Quattro 8000 via VE-Configure aan te passen. Dit is nu erg eenvoudig, omdat je via het portal van Victron Remote Management (VRM) het configuratie bestand van de Quattro op afstand kunt downloaden, aanpassen en weer kunt uploaden. Je schakelt de walstroom uit in VE-Configure, door een Virtual Switch (VS) te definieren, die bijvoorbeeld bij 23.8 V aan gaat en bij 25 V weer uit gaat. Als de VS aan is, wordt de AC (walstroom) niet genegeerd. Dus raakt de accu beneden de 23.8 V (ca. 40 % leeg) , dan gaat de walstroom de accu weer laden tot 25 V (ca. 80 % vol) en daarna nemen de panelen het weer over.

Over een 3-tal dagen zag ik het onderstaande gedrag van de laadtoestand van de accu terwijl de walstroom uit was. Nadat de accu weer redelijk is bijgeladen overdag, zakt door het energieverbruik ’s avonds en ’s nachts, de laadtoestand met ca. 15 %. Door de zonnepanelen wordt overdag de accu dan met ca. 5 % bijgeladen. Maar over meerdere dagen gaat de accu dus met 10 % naar beneden. Op dag 5 of 6 als de laadtoestand ca. 40 % bereikt, zal de Virtual Switch de walstroom weer aanschakelen en wordt de accu door de Quattro bijgeladen tot 80 %. Het continue stroomverbruik op de Xanthiona is vrij hoog, ca. 200 W per uur (= 4.8 kW per etmaal).

Het laden van de service accu kan nog slimmer. De Victron Venus GX functioneert als de centrale controle module in het 24 V elektrisch systeem en kan de Quattro en MPPT aan sturen. In de configuratie van de Venus GX is een instelling Distributed Voltage and Current Control (DVCC). Deze zet je aan en tevens zet je de maximale laadstroom op bijvoorbeeld 100 A. Nu regelt de Venus GX, dat als de panelen 20 A laden, dat dan de Quattro nog maar 80 A laadt. Is er minder zon en de panelen leveren minder, dan zorgt de Venus GX er voor dat de Quattro meer laadt. De accu wordt continue op 100 % laadtoestand gehouden.

Er ontstaan 2 opties in het gebruik van de panelen: optie 1 is met gebruik van Virtual Switch en negeren van walstroom. De accu wordt over ca. 5-6 dagen tot 40 % ontladen en dan pas weer geladen door de Quattro tot 80 %. Is er weinig stroomverbruik en veel zon, dan laden de panelen door tot hopelijk 100 %. Bij optie 2 met gebruik van de instelling DVCC in de Venus GX, worden de accu’s permanent op 100 % gehouden. De Venus GX regelt naarmate er meer zonne-energie is, de Quattro minder laadt. Minder zon, meer Quattro.

Hieronder zie je een screenshot met DVCC aan. Ziet er goed uit, panelen leveren 544 W en de walstroom laadt ook. Tevens is er nog verbruik van 226 W door 230 V apparatuur en 167 W van 24 V apparatuur.

In theorie, als de accu’s 100 % geladen zijn, zorgt de MPPT er voor dat er niet meer geladen wordt door de zonnepanelen. Vreemd is, zoals je ziet op onderstaand plaatje, dat er nog wel verbruik is door de 230 V apparatuur, wat door de Quattro wordt geleverd, maar dat de panelen op dat moment niets leveren. Terwijl je zou verwachten dat volgens het principe van DVCC, de beschikbare stroom van de panelen nog wel wordt gebruikt.

Wordt direct daarna met de Virtual Switch de walstroom weer uitgezet, dan blijken de panelen toch nog 292 W te leveren. Dat gaat grotendeels op aan het verbruik van 210 W door de 230 V apparatuur en de 54 W van de 24 V apparatuur.

Het is mij nog niet duidelijk welke optie het beste is: gebruik Virtual Switch of DVCC. Mijn indruk is dat bij DVCC de zonnepanelen minder efficient worden gebruikt, zoals blijkt uit bovenstaande.

Ik ben open voor enig advies en bijdragen aan de discussie of het beter is de accu’s met DVCC continue op 100 % te houden (en mogelijk minder efficient gebruik van de panelen) of met de Virtual Switch de accu’s ontladen tot 40 % en daarna weer opladen tot 80 met de Quattro en de rest met de panelen.