-
Module 0: Introductie
-
Module 1: Basis Elektriciteit
-
Module 2: Het Systeem & Componenten
-
Module 3: Batterijen
-
Module 4: Laadbronnen
-
Module 5: Verbruikers & Omvormers
-
Module 6: Verbruiksanalyse
-
Module 7: Dimensionering
-
Module 8: Bekabeling & Veiligheid
-
Module 9: Ontwerp & Schema
-
Module 10: Installatie
-
Module 11: Configuratie & Testen
-
Module 12: Troubleshooting & Expert
Les 1.3 β Capaciteit, verbruik en energie (Ah & Wh)
Capaciteit, verbruik en energie (Ah & Wh)
- Het verschil uitleggen tussen capaciteit (Ah) en energie (Wh)
- De formule Wh = Ah x V toepassen om energie te berekenen
- Het dagelijks energieverbruik van een camper berekenen (Wh/dag)
- Begrijpen wat DoD (Depth of Discharge) betekent voor verschillende batterijtypes
- Inschatten hoeveel dagen een batterij meegaat op basis van verbruik en bruikbare capaciteit
Van vermogen naar energie
In Les 1.1 leerde je de vier elektrische grootheden kennen: spanning (Volt), stroom (Ampère), weerstand (Ohm) en vermogen (Watt). In Les 1.2 ging je ermee rekenen via de wet van Ohm en de wet van het vermogen.
Nu komt de grote vraag: hoe lang gaat mijn batterij mee? Vermogen (Watt) vertelt je hoeveel een apparaat op dit moment verbruikt. Maar om te weten hoelang je batterij dat volhoudt, heb je een extra dimensie nodig: tijd.
In deze les leer je twee essentiële eenheden: Ah (Ampère-uur) voor batterijcapaciteit en Wh (Wattuur) voor energie. Je leert ook berekenen hoeveel energie je camper per dag verbruikt en hoeveel daarvan je batterij werkelijk kan leveren.
Capaciteit: Ampère-uur (Ah)
De capaciteit van een batterij wordt uitgedrukt in Ampère-uur (Ah). Dit geeft aan hoeveel stroom een batterij kan leveren gedurende een bepaalde tijd.
Stel, je hebt een 200 Ah batterij. Dat betekent dat deze batterij theoretisch het volgende kan leveren:
- 200A gedurende 1 uur
- 100A gedurende 2 uur
- 10A gedurende 20 uur
- 1A gedurende 200 uur (ruim 8 dagen)
Herinner je de wateranalogie uit Les 1.1? Als stroom (AmpΓ¨re) het debiet is β hoeveel water er per seconde stroomt β dan is Ah de grootte van de watertank. Een grotere tank (meer Ah) betekent dat je langer water kunt tappen voordat hij leeg is.
Energie: Wattuur (Wh)
Om batterijen eerlijk te vergelijken β ongeacht hun spanning β gebruiken we Wattuur (Wh). Dit is de werkelijke hoeveelheid energie die in een batterij zit.
Laten we twee batterijen vergelijken die op papier heel verschillend lijken, maar in werkelijkheid evenveel energie bevatten:
| Batterij | Capaciteit | Spanning | Energie |
|---|---|---|---|
| Batterij A | 200 Ah | 12V | 2400 Wh |
| Batterij B | 100 Ah | 24V | 2400 Wh |
Batterij A heeft twee keer zoveel Ah als Batterij B, maar ze bevatten precies evenveel energie: 2400 Wh. Dat komt doordat Batterij B op een dubbel zo hoge spanning werkt. Daarom is Wh een eerlijkere eenheid om batterijen te vergelijken.
Verbruik berekenen: Wh per dag
Om te weten of je batterij groot genoeg is, moet je eerst berekenen hoeveel energie je per dag verbruikt. De formule is eenvoudig:
Maak voor jouw camper een lijst van alle apparaten, hun vermogen in Watt, en het geschatte aantal uren dat je ze per dag gebruikt. Hieronder een realistisch voorbeeld:
| Apparaat | Watt | Uren/dag | Wh/dag |
|---|---|---|---|
| LED-verlichting | 10 W | 5 u | 50 |
| Koelkast (compressor) | 60 W | 8 u * | 480 |
| Waterpomp | 36 W | 0,5 u | 18 |
| Telefoon laden | 10 W | 3 u | 30 |
| Ventilator | 24 W | 6 u | 144 |
| Totaal | 722 Wh |
* Een compressorkoelkast draait niet continu. De compressor schakelt in en uit (duty cycle). Bij 60W vermogen en een duty cycle van ~33% draait hij effectief ongeveer 8 uur per 24 uur.
In dit voorbeeld verbruikt de camper 722 Wh per dag. Op een 12V-systeem is dat 722 / 12 = ~60 Ah per dag. Maar kun je dan met een 200Ah-batterij meer dan 3 dagen vooruit? Niet altijd β en daar komt DoD om de hoek kijken.
DoD: Depth of Discharge
Je kunt een batterij niet helemaal leeg trekken zonder hem te beschadigen. De Depth of Discharge (DoD) geeft aan welk percentage van de totale capaciteit je veilig kunt gebruiken.
| Batterijtype | Max. DoD | Bruikbaar (200Ah) | Bruikbaar (Wh bij 12V) |
|---|---|---|---|
| LiFePO4 | 80 β 90% | 160 β 180 Ah | 1920 β 2160 Wh |
| AGM | max. 50% | 100 Ah | 1200 Wh |
| Gel | max. 50% | 100 Ah | 1200 Wh |
| Loodzuur (FLA) | max. 50% | 100 Ah | 1200 Wh |
Bruikbare capaciteit per batterijtype
Onderstaand diagram toont hoeveel van een 200Ah-batterij je werkelijk kunt gebruiken per type. Het groene deel is bruikbare energie, het rode deel moet je altijd in reserve houden.
Dit verklaart waarom LiFePO4 zo populair is in campers: bij dezelfde 200Ah levert een LiFePO4-batterij 1920 Wh bruikbare energie, terwijl een AGM slechts 1200 Wh levert. Dat is 60% meer bruikbare energie uit dezelfde capaciteit.
Energie over tijd: de batterij loopt leeg
Bekijk onderstaande animatie: een 200Ah LiFePO4-batterij op 12V (1920 Wh bruikbaar) die langzaam leeg raakt. Het groene vulniveau daalt naarmate er meer energie verbruikt wordt.
Autonomie: hoeveel dagen zonder opladen?
Nu je het dagverbruik en de bruikbare capaciteit kent, kun je berekenen hoeveel dagen je zonder opladen kunt:
Met ons voorbeeld van 722 Wh dagverbruik en een 200Ah LiFePO4-batterij (1920 Wh bruikbaar), kom je op 2,7 dagen autonomie. Dat is bijna drie nachten vrijstaan zonder opladen β mits je niets extra's gebruikt.
Rekenopgaven
Tijd om zelf te oefenen. Werk de volgende vijf opgaven uit. Klik op een tabblad en probeer eerst zelf de oplossing te vinden voordat je de uitwerking opent.
Je hebt een LiFePO4-batterij van 200 Ah op een 12V-systeem. Hoeveel energie (Wh) zit er in totaal in deze batterij?
Gevraagd: Energie in Wh
Formule: Wh = Ah Γ V
Toon uitwerking
Wh = 200 Γ 12
Wh = 2400 Wh
De batterij bevat in totaal 2400 Wh (= 2,4 kWh) aan energie.
Een compressorkoelkast verbruikt 60 Watt en draait effectief 24 uur per dag (zonder rekening te houden met duty cycle). Hoeveel Wh verbruikt hij per dag? En hoeveel Ah is dat op een 12V-systeem?
Gevraagd: Verbruik in Wh/dag en Ah/dag
Formules: Wh = W Γ u Β |Β Ah = Wh / V
Toon uitwerking
Wh/dag = 60 Γ 24
Wh/dag = 1440 Wh
Ah/dag = Wh / V
Ah/dag = 1440 / 12
Ah/dag = 120 Ah
Dat is meer dan de helft van een 200Ah-batterij per dag! In de praktijk draait een koelkast gelukkig niet 24 uur non-stop dankzij de duty cycle.
Je hebt een LiFePO4-batterij van 200 Ah op 12V. De fabrikant adviseert een maximale DoD van 80%. Hoeveel Ah en Wh kun je werkelijk gebruiken?
Gevraagd: Bruikbare Ah en Wh
Formule: Ahbruikbaar = Ah Γ DoD Β |Β Wh = Ah Γ V
Toon uitwerking
Bruikbare Ah = 200 Γ 0,80
Bruikbare Ah = 160 Ah
Bruikbare Wh = 160 Γ 12
Bruikbare Wh = 1920 Wh
Van de 2400 Wh totale energie kun je 1920 Wh veilig gebruiken. De overige 480 Wh (20%) blijft als buffer om de batterij te beschermen.
Bereken het totale dagverbruik van de volgende apparaten:
- LED-verlichting: 10W gedurende 5 uur
- Waterpomp: 36W gedurende 0,5 uur
- Koelkast: 60W gedurende 8 uur (duty cycle)
Gevraagd: Totaal verbruik in Wh/dag
Formule: Wh/dag = W Γ u (per apparaat, daarna optellen)
Toon uitwerking
Waterpomp: 36 Γ 0,5 = 18 Wh
Koelkast: 60 Γ 8 = 480 Wh
Totaal = 50 + 18 + 480
Totaal dagverbruik = 548 Wh
Merk op dat de koelkast veruit het meeste energie verbruikt β bijna 88% van het totaal in dit voorbeeld.
Met het dagverbruik uit opgave 4 (548 Wh/dag) en de bruikbare capaciteit uit opgave 3 (1920 Wh): hoeveel dagen kun je vrijstaan zonder op te laden?
Gevraagd: Autonomie in dagen
Formule: Dagen = Whbruikbaar / Whdagverbruik
Toon uitwerking
Dagen = 1920 / 548
Dagen = 3,5 dagen
Met dit verbruiksprofiel kun je ruim 3,5 dagen vrijstaan op een volledig geladen 200Ah LiFePO4-batterij. Dat is comfortabel voor een lang weekend off-grid.
Flashcards β Hover om te onthullen
Test jezelf: beweeg je muis over een kaart (of tik erop op mobiel) om het antwoord te zien.
Keuzevragen
Test je kennis met deze vier vragen. Probeer eerst zelf het antwoord te bepalen voordat je de oplossing opent.
B) 2400 Wh
C) 200 Wh
D) 12.000 Wh
Toon antwoord
B) Wh is nauwkeuriger te meten
C) Wh is onafhankelijk van de spanning
D) Wh is makkelijker te berekenen
Toon antwoord
B) 100 Ah
C) 160 Ah
D) 80 Ah
Toon antwoord
B) 120 Ah
C) 1440 Ah
D) 288 Ah
Toon antwoord
Er zijn momenteel geen reacties.