-
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 6.2 β Dagelijkse energiebehoefte berekenen
Dagelijkse energiebehoefte berekenen
- De formule Wh/dag en Ah/dag correct toepassen voor elke verbruiker
- Het rendementsverlies van de omvormer meenemen bij AC-verbruikers
- Een volledige energiebalans opstellen voor een camper met zowel DC- als AC-apparaten
- De impact van seizoensvariatie op je dagelijkse energiebehoefte inschatten
1. Inleiding
In les 4.1 heb je je "voorraadkast" geïnventariseerd: je weet nu welke apparaten in je camper stroom verbruiken en in welke categorie ze vallen. Nu is het tijd om je maandelijks budget op te maken. Net zoals je bij een huishoudbudget niet alleen opsomt wat je koopt, maar ook hoeveel je uitgeeft, gaan we nu berekenen hoeveel energie elke verbruiker per dag kost. Het eindresultaat is een getal in Ah/dag (ampèreuur per dag) dat je straks rechtstreeks gebruikt om je batterijcapaciteit te dimensioneren.
In deze les leer je de kernformule, de AC-correctie voor omvormerverlies, het effect van seizoenen, en maken we samen een volledige voorbeeldberekening voor een Midi-camper. Klaar om te rekenen?
2. De formule
De basis is verrassend eenvoudig. Je hebt drie gegevens nodig die je in les 4.1 al hebt verzameld: het vermogen van het apparaat in watt, het aantal uren per dag dat het actief is, en de duty cycle (het percentage van die tijd dat het effectief op vol vermogen draait). Vermenigvuldig die drie en je krijgt het dagelijkse energieverbruik in wattuur.
Maar wattuur is nog niet de eenheid waarmee je je batterij dimensioneert. Batterijen worden gespecificeerd in ampèreuur (Ah) bij een bepaalde spanning. Omdat we in een campersysteem standaard met 12 volt werken, delen we de Wh/dag door de systeemspanning om Ah/dag te krijgen.
Laten we dit meteen toepassen. Een compressorkoelkast van 45 watt, 24 uur per dag actief, duty cycle 40%: 45 W à 24 u à 0,4 = 432 Wh/dag. Omgerekend naar Ah: 432 Wh ÷ 12 V = 36 Ah/dag. Dat betekent dat je koelkast elke dag 36 ampèreuur uit je batterij trekt. Bij een 100 Ah lithiumbatterij is dat meer dan een derde van de totale capaciteit.
3. AC-correctie: omvormerrendement
Voor DC-verbruikers die rechtstreeks op de batterij werken, is de formule hierboven voldoende. Maar zodra een apparaat via de omvormer loopt (AC 230V), verlies je energie bij de omzetting. Een goede omvormer heeft een rendement van 85 tot 90 procent. Dat klinkt weinig verschil, maar op een hele dag telt het op. De vuistregel: deel het berekende Wh/dag door het rendement om het werkelijke verbruik uit de batterij te kennen.
Een concreet voorbeeld: je magnetron verbruikt 800 watt en je gebruikt hem gemiddeld een kwartier per dag (0,25 uur). Het apparaatverbruik is dan 800 W Γ 0,25 u = 200 Wh/dag. Maar je omvormer heeft een rendement van 85%, dus het werkelijke verbruik uit je batterij wordt 200 Γ· 0,85 = 235 Wh/dag. Dat is 35 Wh extra, ofwel bijna 3 Ah die je kwijt bent aan warmteverlies in de omvormer. Op Ah-basis: 235 Γ· 12 = 19,6 Ah/dag.
Elke wattuur via de omvormer kost je 15β18% meer uit de batterij. Een laptop van 75 W die 2 uur laadt, verbruikt niet 150 Wh maar 150 Γ· 0,85 = 176 Wh uit je batterij. Tel dat op voor alle AC-verbruikers en het verschil loopt snel op.
4. Seizoensvariatie
Je energieverbruik is geen vast getal, het verschuift mee met de seizoenen. Vergelijk het met je huishoudelijk energieverbruik thuis: in de winter stook je meer en doe je eerder het licht aan, in de zomer draait de airco of ventilator harder. In een camper is dat effect nog sterker, omdat je veel dichter op de natuur leeft. In de winter brand je de dieselkachel langer (10β14 uur per dag), gebruik je meer verlichting (langere avonden) en genereert je zonnepaneel minder stroom. In de zomer draait de koelkastcompressor harder door de warmte (duty cycle stijgt van 40% naar 50β60%) en laat je de ventilator draaien.
| Verbruiker | Zomer (Wh/dag) | Winter (Wh/dag) |
|---|---|---|
| Koelkast (45 W) | 540 | 324 |
| Verlichting (15 W) | 45 | 105 |
| Dakventilator (15 W) | 120 | 0 |
| Dieselkachel (25 W) | 0 | 350 |
| Waterpomp (48 W) | 12 | 12 |
| Laptop via omvormer (75 W) | 176 | 176 |
| USB-laders (20 W) | 60 | 60 |
| Totaal | 953 Wh | 1.027 Wh |
Wat springt eruit? Het totaalverbruik is in de winter hoger dan in de zomer, voornamelijk door de dieselkachel. Maar in de zomer verbruikt de koelkast aanzienlijk meer door de hogere omgevingstemperatuur. Het verrassende is dat het verschil niet enorm is: de seizoensverbruikers compenseren elkaar deels. Toch is het verstandig om je systeem op het worst-case seizoen te dimensioneren. In BelgiΓ« is dat de winter, wanneer je bovendien het minst zonlicht hebt om bij te laden.
5. Voorbeeldberekening: volledige Midi-camper
Laten we alles samenvoegen in een complete berekening. We nemen een typische Midi-camper (Sprinter-klasse) met negen verbruikers. We rekenen het gemiddelde jaarverbruik door, met realistische schattingen voor uren, duty cycle en omvormerrendement. Let op de kolom "AC?" die aangeeft of we de omvormercorrectie moeten toepassen.
| Apparaat | Watt | Uren/dag | Duty cycle | Wh/dag | AC? | Wh werkelijk |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Compressorkoelkast | 45 | 24 | 0,45 | 486 | Nee | 486 |
| LED-verlichting | 15 | 5 | 1,0 | 75 | Nee | 75 |
| Waterpomp | 48 | 0,25 | 1,0 | 12 | Nee | 12 |
| Dieselkachel | 25 | 6 | 1,0 | 150 | Nee | 150 |
| Dakventilator | 15 | 4 | 1,0 | 60 | Nee | 60 |
| USB-A laders (2x) | 10 | 3 | 1,0 | 30 | Nee | 30 |
| USB-C lader | 18 | 2 | 1,0 | 36 | Nee | 36 |
| Laptop | 75 | 2 | 1,0 | 150 | Ja | 176 |
| Koffiezetter | 1.000 | 0,08 | 1,0 | 80 | Ja | 94 |
| Totaal | 1.079 | 1.119 Wh | ||||
Omgerekend naar Ah/dag: 1.119 Wh Γ· 12 V = 93,3 Ah/dag. Dat is de hoeveelheid energie die deze camper elke dag uit de batterij trekt. Met een 200 Ah lithiumbatterij (waarvan je in de praktijk 80β90% bruikbaar hebt) heb je dus ruwweg anderhalf tot twee dagen autonomie zonder opladen.
Wat springt eruit? De koelkast is veruit de grootste verbruiker met 486 Wh/dag, bijna de helft van het totaal. De twee AC-verbruikers (laptop en koffiezetter) voegen samen 270 Wh toe, maar door de omvormercorrectie is het werkelijke verbruik 270 Wh in plaats van de 230 Wh die op het apparaatetiket staat. Elke keer dat je een AC-apparaat gebruikt, betaal je een onzichtbare "tol" aan de omvormer.
6. Rekenopgaven
Tijd om zelf te rekenen. Pak je rekenmachine erbij en werk de drie opgaven hieronder door. Controleer je antwoord pas nadat je het zelf hebt uitgewerkt.
Opgave: Een compressorkoelkast heeft een vermogen van 40 W en een duty cycle van 45%. Ze staat 24 uur per dag aan. Bereken het dagelijkse verbruik in (a) Wh/dag en (b) Ah/dag bij een 12V-systeem.
Toon uitwerking
(a) 40 W Γ 24 u Γ 0,45 = 432 Wh/dag
(b) 432 Wh Γ· 12 V = 36 Ah/dag
Deze koelkast trekt dus 36 Ah per dag uit je batterij. Bij een 100 Ah lithiumbatterij is dat meer dan een derde van de bruikbare capaciteit.
Opgave: Een magnetron verbruikt 800 W en wordt gemiddeld 10 minuten per dag gebruikt. De omvormer heeft een rendement van 85%. Bereken (a) het Wh/dag-verbruik van het apparaat, (b) het werkelijke Wh/dag-verbruik uit de batterij, en (c) het Ah/dag-equivalent bij 12V.
Toon uitwerking
(a) Apparaatverbruik: 800 W Γ (10 Γ· 60) u Γ 1,0 = 800 Γ 0,167 = 133,3 Wh/dag
(b) Werkelijk uit batterij: 133,3 Γ· 0,85 = 156,9 Wh/dag
(c) Ah/dag: 156,9 Γ· 12 = 13,1 Ah/dag
Door het omvormerverlies verbruik je 23,6 Wh/dag extra, ofwel bijna 2 Ah. Dat lijkt weinig, maar tel alle AC-verbruikers bij elkaar op en het telt snel op.
Opgave: Je hebt een koelkast van 60 W met duty cycle 40% en overweegt een zuiniger model van 35 W met dezelfde duty cycle. Beide draaien 24 uur per dag op een 12V-systeem. Bereken (a) de Ah/dag-besparing en (b) hoeveel extra autonomie je wint bij een 200 Ah lithiumbatterij (bruikbaar: 180 Ah).
Toon uitwerking
Oude koelkast: 60 W Γ 24 u Γ 0,4 = 576 Wh/dag β 576 Γ· 12 = 48 Ah/dag
Nieuwe koelkast: 35 W Γ 24 u Γ 0,4 = 336 Wh/dag β 336 Γ· 12 = 28 Ah/dag
(a) Besparing: 48 β 28 = 20 Ah/dag
(b) Extra autonomie: stel je totale verbruik daalt van 93 Ah/dag naar 73 Ah/dag. Bij 180 Ah bruikbaar: 180 Γ· 73 = 2,47 dagen versus 180 Γ· 93 = 1,94 dagen. Dat is een halve dag extra zonder opladen. Op een driedaagse trip zonder zon maakt dat het verschil tussen net genoeg en net te weinig stroom.
Kernbegrippen
Keuzevragen
B) 36 Ah/dag
C) 54 Ah/dag
D) 15 Ah/dag
Toon antwoord
B) 19,6 Ah/dag
C) 10,0 Ah/dag
D) 23,5 Ah/dag
Toon antwoord
B) 20 Ah/dag
C) 25 Ah/dag
D) 48 Ah/dag
Toon antwoord
Er zijn momenteel geen reacties.