Spørgsmål om solceller stillet af Jan.

Hej Jens Koch

Egentlig skulle det vel være ret så enkelt at tilslutte et solcellepanel til et bestående ret gammeldags elanlæg om bord i en sejlbåd (B31).

Men det er det alligevel ikke - og her vil jeg meget gerne have dine råd til at udføre en slags anlægsdiagram, der også kan blive andre sejlere til nytte f.eks. via din hjemmeside.

Grunden til at det faktisk ikke er så let er at solcelleregulatoren (en Steca 1515) har et indbygget afregningssystem, der i mange stand-alone systemer er en meget praktisk facilitet**. Her kan man se hvor meget batterierne er opladet, her kan man se hvor mange Amp man aktuelt bruger. Derudover produceret Amp aktuelt - og desuden et regnskab over indstrålet el-mængde fra solcellerne og hvor meget man har brugt akkumuleret siden regulatoren blev sat i gang (eller nulstillet). 

Det skal straks siges, at det ikke er en helt moderne regulator, da den ikke har MPPT teknologi, men bruger en algoritmisk funktion for at optimere opladning af batterierne (fungerer fint).

Men nu kommer mit problem: Elsystemet ombord er rettet mod, at der er en primær strømforsyningskilde og det er fra motorens generator og det er til startmotoren at der går tykke kabler, de samme som bruges til opladning.. De tykke kabler dominerer el-anlægget (som på en bil). Der er kun et samlet el-lager (2 parallelt koblede bådbatterier) og ingen separering af strømmen til et startbatteri og et brugsbatteri. Det er overvejet at lave sådan en adskillelse, men jeg har holdt igen med en sådan ændring fordi jeg fik sat solceller på, og det aktualiserede spørgsmålet: Kan det betale sig (kan det overhovedet lade sig gøre?) at prøve at få regulatorens afregningssystem udnyttet??? Systemet, hvor indgående strøm (kWh) bliver lagt til og udgående strøm (kWh) trukket fra!

For det vil jo betyde, at de store startkabler og det dertil knyttede store strømforbrug til start af motoren (en 13 HK diesel) så skal ind over regulatoren - uha, den er jo kun på max 15 Amp (Steca 1515 - hvor den sidstnævnte 15 er max ydelsen i Amp - det kan ses på Stecas hjemmeside, tysk fabrikant).

Man kunne forestille sig et idealanlæg, hvor startstrømmen tages og måles af regulatoren, men så skal det måske sættes til 300 Amp - og sådanne regulatorer findes mig bekendt ikke! Måske er der andre måder at løse problemet på så man får et anlæg hvor solstrøm (og evt. strøm fra vindmølle) sidestilles med strømforsyning fra den startede motors generator - og forbruget tages som et samlet regnskab - til køleskab, lamper, navigation, TV o.s.v. så man kan få en fremtidsrettet installation, hvor VE-strømgivernes betydning øges. 

En sådan installation kunne ønskes og så vidt min viden er den ikke mulig endnu. Måske kan du hjælpe på min uvidenhed og lad os bare sige det - min tekniske frustration* ved på 3die år ikke at have udvirket en forbedring i anlæg - endsige fået tegnet et brugbart diagram, som andre med fordel kan følge. VE-problematikken er jo ret så relevant - også for de mange sejlere, der overvejer at opsætte solceller m.m. på deres både. 

* Der findes nye regulatorer bl.a. visse fra USA på markedet, der går op til ydelser på max. 50 Amp. 
** Hjemme har jeg et stand alone anlæg p.t. på 100Wp solcelle og en Steca regulator 2020 (max. 20 Amp) som kører med fuldt afregningssystem og som omsættes til 230 Volt vekselstrøm i brugsperioder. Jeg overvejer at udvide anlægget, så jeg kan slå græs med en lille opladet el-plæneklipper - og rense pool med en renserobot (150 Watt max), - kun nævnt for at illustrere at afregningssystemet er meget brugbart her. Dette lille prøve anlæg har kørt ca. 1½ år.

Hej fra Jan

---------------------------------------------------------------------

Svar og yderligere kommunikation:

Hej Jan

Så vidt jeg forstår ønsker du at solpanel kontrolenheden måler den totale strøm der genereres til batterierne (fra panelerne, generator og landlader) og den der bruges (start af motor, belysning o.a.) for at få en beregning af hvor mange amperetimer der er tilbage på batterierne, altså en differensregistrering.
 
Dette kunne selvfølgelig være rart, men det vil ikke kunne lade sig gøre uden videre, og der er yderligere det problem at det ikke fortæller ret meget om batterierne tilstand, idet disse også har en egenafladning, og at de falder i kapacitet over tid. Batterier et en "forbrugsenhed" som bliver dårligere og dårligere over tid, og skal så skiftet til sidst.
En 100 Ah akkumulator har de 100 Ah det første år, næste år kan det have 95 Ah ved fornuftig behandling, og måske kun 50 Ah ved sløset brug o.s.v. Det er derfor at nogle kan have deres batterier i 8 år, andre kun i ganske på år.

Jeg vil IKKE anbefale at du køber en "stor" solcellekontroller og lader startstrøm o.a. gå over denne, du laver en latent brandmulighed, og du skaber spændingsfald til starteren, som helst skal have al den power som den nu engang er beregnet til, for at starte motoren.
 
Nøjes med at koble solpanelerne via kontrolleren til, som jeg har vist på siden under "el-installationer", "batteri-solceller" på min hjemmeside (der er vist et diagram nederst). Hvis du ingen skillerelæ har, men begge batterier koblet sammen, så kobler du blot kontrolleren til her, altså ligesom generatoren.
Du kan så selvfølgelig kun få oplyst hvor mange Ah solcellerne giver, men du kan se på spændingen over batterierne, om de er ladet helt op, og det er faktisk en god måde at holde øje med batteriernes tilstand, - bedre end andre løsninger. (Husk at stille solpanel kontrolleren til den rigtige ladespænding)
 
Hvis der er noget uklart i mit svar, eller andre ting du vil have afklaret, så vend endelig tilbage. 

Med venlig hilsen
Jens Koch

----------------------------------------------------------------------------------------

Hej Jens Koch
 
Mange tak for et hurtigt svar. Jeg har opkoblet solcelleanlægget (paneler og regulator) som du beskriver - d.v.s. direkte på batteribanken. På regulatoren kan man med et klik se den aktuelle spænding over batterierne. 
 
Det gode ved at bruge solceller til opladning er at batterierne altid er opladet - i hvert fald om sommeren, forår og efterår. Der er desuden en fordel hvis man skulle mangle strøm ved stort forbrug, at man for så vidt kan vente til man kan starte motoren. Heldigvis har jeg ikke endnu oplevet at tømme batterierne - jeg har vel aldrig observeret spændinger under 11,9 V og start af motoren har da heller ikke været noget problem indtil nu.
 
Det er da rigtigt at batterier er 'forbrugsvarer' da de langsomt ældes. Men jeg formoder at man forlænger livslængden meget ved at have batterierne fuldt opladede tæt på 100% af tiden. Jeg har ikke konstateret nogen ældning (endnu). Der er tale om 2 ens gode VARTA bly-batterier lavet til hårdt forbrug, hvis det skulle blive nødvendigt.
 
Jeg overvejer at udvide med endnu et lignende batteri så banken kommer til at bestå af et startbatteri (via skillerelæ) og 2 forbrugsbatterier og samme solopladning som nu, dog udvidet til ca. 100 Wp (i dag er der ca. 55 Wp)
 
Jeg overvejer ikke noget med brug af vindgenerator endsige vandgenerator. Det kan komme på tale ved lange rejser.
 
Som jeg nævnte eksisterer der mig bekendt ikke nogen solstrøms/vindmølleregulator med mærkestrøm over 50 Watt (combi-regulator). Og som du beskriver det altså ikke uden grund. 
 
Samlet vil dine kommentarer kunne sammenfattes til at der til mine interesserede kolleger kan laves en anbefalet opkobling (diagram) af solceller til sejlbåde (mellemstore og små sejlbåde med moderat el-forbrug). Jeg vil henvise til dit el-diagram, som du nævner.
 
Som jeg nævnte så har jeg i det lille prøveanlæg hjemme med 100 Wp solcellepanel på taget været meget glad for differensregistreringen i regulatoren, der hurtigt giver overblik. Men hvordan batteriernes (2 stk alm bly-bilbatterier) ældning konstateres? Det kan være at syretest er nødvendig? 
 
Når så talen dukker op om brug af 12V-230V inverter, så har jeg 2 stk 150 W (billige) invertere på båden og de fungerer OK, men bliver let overbelastede. Hvad anbefaler du som brugbart her og er begrænsningerne igen faren for overophedning (kabler mellem batterierne og inverteren) og dermed risiko for brand!!! Med de 2 nævnte invertere har der ikke været nogen tendenser til overophedning - de kobler ud nærmest alt for tidligt ved ca. ½ belastning af de nævnte 150 Watt.
 
Alt dette nævnt for at illustrere, at vi som bådejere kan komme langt i at udvikle sejlbåde med egen elforsyning. Det er således ikke ret tit at jeg har landstrøm koblet til el-anlægget på båden - det sker f.eks. når der skal bruges boremaskine, slibemaskine eller en kraftig hjemme-støvsuger. I øvrigt emnet bådstøvsuger? Jeg fået foræret en lækker Black & Decker smukt designet 12V støvsuger med cyklon-posefri opsamling - virker ganske godt - kan anbefales!
 
Hermed kan vi slutte vores snak om emnet, idet du dog meget gerne må afslutte med kommentarer til ovennævnte.  
 
Hej fra Jan
-----------------------------------------------------------------------------

Hej igen Jan

Ja, batterierne har bedst af at være fuldt opladet.
 
Og batterier, der altid er koblet i parallel, skal være af samme type, fabrikat og størrelse, dette for at de så belastes ens, og dermed ikke at de over tid vil kunne ødelægge hinanden.
Så et startbatteri med skillerelæ må godt være af en anden størrelse og fabrikat.
 
Det er rigtigt at du kan lave en syretest, men det fortæller ikke noget om kapaciteten, men kun om det er opladet. Og hvis du har lukkede batterier, så er den mulighed ikke eksisterende.

Ang. 230 volts enverterne, så er det lidt underligt hvorfor du har to, og ikke en, men det er der sikkeret en forklaring på. Men, en sådan enverter (jeg har selv en) som eksenpelvis har en ydelse på 150 watt, bruger på 12 volts siden 13.5 ampere, og det kræver et ret kraftigt kabel, du skal nok op i min 6 kvadratmillimeter hvis der er 4 meter kabel (4 meter til plus og 4 meter til minus, altså 8 meter alt i alt), - jeg gætter på at det er her du har problemet med at den ikke kan give mere end det halve. Altså der bliver et spændingsfald på de 12 volt, som så kobler enverteren ud.
Husk at beskytte kablet med en sikring nærmest batteriet, dette for at undgå brand om bord, men det kan du læse mere om i min bog, og på hjemmesiden.

Jeg benytter heller ikke mere landstrøm. Når jeg skal benytte 230 volt med stor effekt, så starter jeg min benzinnødgenerator ( 4 takts, ret støjfri), denne er monteret i en kistebænk på agterdækket med god udluftning til det fri, den kan klare boremaskine, plansliber o.a.
Jeg har en centralstøvsuger, sådan at forstå at jeg har en lang slange som er tilslutte denne, og det hele er fast monteret i en kistebænk i kahytten. Så det er blot at hive slangen ud og tænde for støvsugeren (230 volt), - slangen kan nå hele båden rundt. Denne løsning har jeg haft nu i ca 15 år.
Men din løsning med 12 volts støvsugeren lyder også som en god ide.
 
Hilsen Jens