Solceller och solcellsregulatorer

Solceller är ett enkelt och billigt sätt att producera el på båten, men du måste ha den rätta utrustningen för att det ska fungera bra.

Publicerad 12 juli 2019
Sidan innehåller annonslänkar från Outnorth

Solceller bör vara första alternativet om du ska ordna mer elproduktion än det motorns generator kan åstakomma. Andra alternativ är vindturbin och vattengenerator. Ingen av dem kommer i närheten av solcellernas driftsäkerhet och produktion i förhållande till pris.

Man ankrar ofta i skyddade vikar och långsegling planeras efter var man får medvind. De flesta dygn producerar en vindturbin för runt 10 000 kronor mindre än solceller för runt 2000, förutsatt att du seglar där och när de flesta andra seglar. Segling långt ut på hösten blir något annat. Jag skulle inte tänka på att ordna någon annan elproduktion ombord förrän jag har minst 200 W solceller ombord. Då kan det vara en fördel att inte alltid vara beroende av sol för att få el.

Placering av solceller

Solcellerna har sjunkit kraftigt i pris och finns i många olika varianter. I tillägg till de med fast ram kan man också få tag på tunna, flexibla solceller som kan limmas fast på böjda underlag. Dessa är dyrare i inköp, men det gör kanske att du slipper svetsa en ställning där de ska vara. En del flexibla solceller har antihalkmönster och kan därför monteras även där du går.Solcell

Det finns en stor nackdel med att montera flexibla solceller direkt på däcket. Ironiskt nog sjunker effektiviteten när de blir varma. Du bör därför ha en luftspallt mellan solceller och däck för att luft ska kunna cirkulera under dem.

Solcellerna ska naturligtvis placeras där det är mest sol, om du har möjlighet för det. På en segelbåt betyder det ofta i aktern. Ett bekvämt alternativ är att ha dem på en targabåge. Det är dyrt om du inte har har targabåge sedan innan. Ett billigare och enklare alternativ är att köpa en stång som du monterar dem på i aktern. Solcellen kan då vändas så den är mot solen. Med lite jobb kan du då öka produktionen en hel del.

Har du en reling som består av 25 mm rör kan du köpa fästen för att montera på relingen. Du kan då välja vilken sida de ska vara vända mot, eller om de ska vara vända rakt upp.

Parallellkoppling av solceller

En solpanel består av flera celler. När solen lyser på dem uppstår en spänning. Genom att koppla i hop många celler får man rätt spänning. Dessvärre riskerar skugga på en cell att dra ned produktionen för hela panelen. En del solceller har system som kopplar runt de celler som är i skugga och kan därmed öka produktionen.

Hur stor betydelse har detta? Här är ett exempel på hur mycket produktionen kan sjunka.

Solcell över radar

Det blir lätt mycket utrustning runt solcellerna som ger skugga på en targabåge. Här har man placerat solcellerna över radarn för att minimera skuggan.

Jag har en solcell med 36 celler som kan ge som mest 100 W. En solig dag när jag mätte produktionen när den var oskuggad gav den 3,2 A. När jag la ett 5 mm snöre på diagonalen över en cell sjönk produktionen med 0,05 A. Med en cell helt täckt blev produktionen 0,9 A. Normalt har man inte något som blockerar allt, även i skugga är det ljus. Dessutom skuggas ofta flera celler samtidigt. När bommen, som är en halv meter bort, skuggade fyra celler blev produktionen bara 0,7 A

Har du flera solceller kan du serie- eller parallellkoppla dem. Fördelen är att du klarar dig på en regulator och det blir mindre förlust i kablarna, men du måste se upp så inte skugga på en sänker produktionen för mycket.

Regulator

Spänningen ut från solcellerna är ofta närmare 20 volt, det är för mycket för batterierna. I tillägg till solceller behöver du därför en regulator. Den hindrar dessutom att solcellerna laddar ut batterierna när det inte är sol. .

Regulatorer skiljer mycket i pris, vad får man om man betalar extra?

MPPT istället för PWM

Billiga regulatorer har pulse width regulation, förkortat PWM. När spänningen från solcellern överstiger det som ska vara på batterierna kommer en PWM regulator ha samma ström till batterierna som kommer in till regulatorn, men med lägre spänning. Hur mycket energi som flyter genom en kabel räknar man ut genom att ta spänningen gånger strömmen. Om spänningem från solcellen överstiger spänningen som ska till batterierna kommer energi försvinna.

En maximum power point tracking regulator (MPPT) ökar strömmen när de minskar spänningen. Du får därför ut 15-30 % mer med en MPPT regulator. Hur mycket du kan spara beror på kvalitet på regulatorerna och solförhållanden.

Du måste räkna med runt dubbel pris för en regulator med MPPT. Om du räknar på om det är värt att lägga mer på en MPPT regulator får du inte glömma allt annat du köpt in. Om totala priset för solcell, regulator, fästen och kablar blir 4000 kronor är det lätt att räkna ut att man får mer energi per krona om man köper en MPPT regulator, även om den kostar några hundra kronor mer.

Både 12 och 24 volt

De enklaste regulatorerna har bara möjlighet att koppla till en spänning. En del av de dyrare känner av spänningen och ger rätt spänning.

Högre ström

Detta är en av de första sakerna du lägger märke till när du letar efter en regulator till solcellerna. Ofta står det redan i överskriften hur stor strömstyrka regulatorn klarar.

Display

En dyrare regulator kan ha en display där du ser hur mycket ström som passerar regulatorn, spänning på solcell och batteri med mera. Till en del regulatorer kan du välja display som tillbehör. På det sättet kan du ha displayen på ett lätt tillgängligt ställe, men regulatorn vid batterierna.

Flera batterierbankar

De flesta båtar med möjlighet att sova i har ett startbatteri samt ett eller flera förbrukningsbatterier. En dyrare solcell kan ladda flera batteribanker. Du kan reglera detta med strömbrytare istället, men det är smidigare att låta automatiken sköta detta. Ofta kan du då välja om hälften av energin ska gå till varje batteribank eller om regulatoren ska prioritera att energin från solcellerna går till en av dem till den är nästan full.

Dimensionering av kablar till solcellerna

Har du bara en solcell, inte använder motorn så mycket och sällan bor i marinor kommer en stor andel av strömmen som används på båten en gång ha gått genom kablarna från solcellen. Det kan därför tänkas att det lönar sig att ta till kabelarean så man i alla fall har mindre än 1 % förlust.

Samtidigt ska du tänka på att det är sällan solceller producerar som mest. Jag har bland annat en solcell på 100 W som ska ha maximal strömproduktion på drygt 5 A. Det är sällan produktionen är så stor. Förlusten i kablarna blir därför för det mesta mindre än vad du får fram när du tar fram en kabelkalkulator.

Reservsolcell

När man planerar kraftsystem för samhällen pratar man om N-1, eller till och med N-2. Det betyder att en sak, respektive två saker, ska kunna gå sönder utan att kunderna får strömavbrott. Det är något du bör tänka på om du är beroende av el, till exempel om du använder digitala sjökort.

För att öka säkerheten är det bra med en portabel solcell ombord som kan ladda surfplatta och mobiltelefon. Det kostar från några hundra kronor i friluftsaffärer och kan utgöra skillnaden mellan att behöva avbryta semestern eller fortsätta. Du kan läsa mer om detta i en egen artikel på min blogg.