加装太阳能是船上最让人满意的升级之一：电池在抛锚时保持电量，系泊时冰箱照常运转，听发电机轰鸣的时间也更少。但它也很容易出错。阵列太小、半天处于阴影中，或搭配了错误的控制器，都可能让您的电池亏电，却还以为万无一失。本指南介绍船用太阳能如何选型、哪种光伏板适合哪种空间，以及规范的安装是什么样子。

从负载开始，而不是从光伏板开始

每个好的设计都始于用电审核：列出离开码头时有哪些设备耗电，以及耗电多长时间。典型负载包括：

  • 制冷，通常是巡航船上最大的持续耗电项。
  • 航行中的自动舵和导航电子设备。
  • 舱内灯和锚灯、水泵、风扇以及设备充电。
  • 音响、显示器和充电器的待机耗电，这些很容易被忘记。

把每个负载的电流乘以运行小时数，得到每天的安时数，再把它们相加。这个每日总量就是阵列必须补充回来的电量。光伏板很少能达到额定输出：太阳角度、高温、雾霾和沿海海洋层都会削减发电量，所以大多数日子的实际产出远低于标签上的数字。合理的设计会为此留出余量，而不是让光伏板额定功率与负载一一对应。

光伏板可以装在哪里

在大多数船上，可用空间比预算更能决定阵列的大小。常见位置有：

  • 硬顶和拱架。位置高、开阔且不碍事，适合在定制支架上安装刚性太阳能板。
  • 吊艇架。在帆船和巡航船上很受欢迎，因为它们位于桅杆索具的后方。
  • 遮阳篷和帆布。柔性遮阳篷太阳能板可以拉链固定或贴在织物上，无需新的金属结构就能增加输出。
  • 甲板和舱顶。在没有空间安装框架的地方，可以走人的船用柔性太阳能板可以平整地贴合。

遮挡比许多船主预料的更重要。帆杠、天线或升降索投在光伏板一部分上的阴影，就能大幅削减输出，因为电池片是串联的，最弱的一片会限制整串。这就是为什么帆船太阳能板最难布置，勘察现场时要考虑船在锚地回转时阴影如何在每个位置上移动。

刚性还是柔性船用光伏板？

铝框玻璃刚性板效率最高、最耐用，而且因为板下空气流通，温度更低。柔性船用光伏板较轻，可以贴合曲面，穿软底鞋也能踩上去，但平铺在表面上时温度更高，高温会降低输出，而且使用寿命通常更短。许多船最终会混合使用：有框架承托的地方用刚性板，帆布或甲板上用柔性板。

为什么充电控制器很重要

控制器位于光伏板和电池之间，决定发出的电究竟有多少进入电池组。MPPT 充电控制器会不断调整到光伏板的最佳工作点，并把多余的电压转换成额外的充电电流，在弱光、高温或部分遮挡下，与较老的 PWM 设计相比差别明显。同样重要的是充电曲线。AGM、凝胶和锂电池需要不同的电压，控制器设置错误可能使电池组充电不足或过充。带蓝牙监控的控制器可以在手机上显示每日发电量，这是确认系统达到目标的最简单方法。

规范的船用太阳能安装是什么样

船用环境不容许偷工减料，船用太阳能安装的可靠性取决于它最薄弱的连接。无论由谁施工，都请检查这些基本要求：

  • 镀锡、抗紫外线的光伏电缆，按线路长度选配，避免光伏板到控制器之间损失电压。
  • 电缆穿过甲板的地方使用防水格兰头，而不是用密封胶填塞的孔。
  • 压接并热缩的连接，并有保险丝或断路器保护线路。
  • 控制器安装在靠近电池组的位置，并按其电池类型编程。
  • 支架固定在能够承受风载和有人抓握框架的结构上。

如果您希望由别人完成用电审核、安装固定和接线，Breeze Marine 提供船用太阳能板设计与安装，服务于长滩（Long Beach）、圣佩德罗（San Pedro）、玛丽娜德雷（Marina del Rey）和纽波特海滩（Newport Beach）的船只。

何时请技师

在遮阳篷上装一块光伏板，可以作为合理的周末小项目，但如果天气晴朗电池仍然亏电，控制器显示发电很少或没有，连接器或格兰头出现腐蚀或进水，或者您要把太阳能与锂电池、逆变器或现有充电系统结合起来，请寻求帮助。这些情况需要检查整个充电系统，而不是只多加一块光伏板。

船用太阳能常见问题

一艘船需要多少瓦的太阳能？

这取决于用电审核得出的每日安时数和可用空间。带小冰箱的周末动力艇需要的容量远少于常年在锚地生活的巡航帆船，所以没有唯一正确的数字。

太阳能可以完全取代发电机吗？

对于负载不大、常在阳光充足的锚地停留的船，太阳能可以满足大部分日常需求。空调和电炊的耗电远超典型船用阵列的供电能力，所以有这类负载的船通常仍需靠岸电或发电机。

太阳能板需要保养吗？

定期冲掉盐分和鸟粪，检查支架和紧固件是否松动，每个季节检查一次电缆格兰头和连接器有无腐蚀。每日发电量突然下降，往往是问题的最初迹象。