Solcellepanel ombord på båden
Løb aldrig tør for strøm ombord
Får man ikke brugt sin båd jævnligt er der risiko for at batteriet er afladt helt eller delvist når man skal på tur. Når det sker, ødelægger det starten på en dag på vandet. Det tager tid enten at finde et erstatningsbatteri eller få opladet batteriet ombord.
Denne trælse situation kan undgås hvis man installerer et lille solcellepanel. Det har desuden den ekstra fordel, at et fuldt opladt batteri har en betydelig længere levetid end et der jævnligt er halvt afladt. De fleste både har en batterioplader installeret. Den klarer i mange tilfælde opladning af batteriet, men der er mange bådejere der ikke er meget for at have landstrøm tilsluttet til båden konstant. Dels er der faren for brand og dels er mange betænkelige ved risikoen for galvanisk tæring. Med et solcellepanel undgår man disse risici. Hvis din båd ligger for anker, er et solcellepanel det eneste praktiske valg til vedligeholdelse af batteriets opladning. Men vær opmærksom på at når I er på tur så bruger I strøm og så er et lille solpanel ikke nok.
Hvordan fungerer solpaneler?
En solcelle er en halvleder lavet af silicium, som omdanner energien i sollyset til elektricitet via det der kaldes den fotovoltaiske effekt. Når sollyset rammer solcellen dannes der en spænding mellem cellens for- og bagside. Spændingen over en enkelt solcelle er typisk omkring 0,5 Volt (V), hvilket ikke er nok til at lade et bådbatteri. Derfor serieforbinder man flere solceller i et solcellepanel, som dermed øger spændingen til et brugbart niveau.
Krystallinske paneler leverer mest effekt fra den mindste pakkestørrelse, men hvis du sejler et sted som i Danmark, hvor der er flere overskyede dage end solrige, kan du overveje et tyndfilmpanel, da denne type som regel har bedre lyseffektivitet.
Paneleffekt og lidt teori
Syrebatterier selvaflader med ca. 1% af dets specificerede amperetimer (Ah) per dag (mere i varmt vejr, mindre når det er koldt). Så for at opretholde en fuld opladning, har vi brug for en tilsvarende opladningshastighed. For et 100 Ah batteri betyder det et solcellepanel med et dagligt output på cirka 1 Ah.
Solpanelers effekt er som regel angivet i Watt (W). For at bestemme udgangsstrømmen i ampere, divideres wattangivelsen med solpanelets angivne spænding. Dette er typisk omkring 15 V for et almindeligt solpanel. Således har et panel på 5 W en maksimal ydelse på ca. 0,33 ampere. Men den maksimale effekt kan kun afgives midt på dagen ved høj sol. Resten af tiden giver panelet mindre strøm. I Danmark har vi i omegnen af 1.500 solskinstimer årligt, hvilket i gennemsnit svarer til 4 timer om dagen. Man kan derfor med rimelighed forvente, at det gennemsnitlige output svarer til cirka 4 timers nominel produktion per dag (mere om sommeren, mindre om vinteren). Det giver et forventeligt dagligt output på 1,32 Ah (4 x 0,33) fra et 5 W panel.
Selv om opladningen ikke er 100% effektiv, er det stadig mere end rigeligt til at opretholde spænding og strøm på et 100 Ah batteri. En god tommelfingerregel er 3,5 watt pr. 100 amp-timers batterikapacitet. Men smider man en lejlighedsvis solløs dag og et par ensretterdioder ind, og kører lænsepumpen en gang imellem, så vil 5 W passe nogenlunde. En lille ekstra kapacitet beskadiger ikke batterierne.
Placering
Solcellepaneler giver maksimal ydelse, når de er vinkelret på solens stråler, men det er umuligt på en båd. I de fleste tilfælde er det næsten altid bedst at montere panelet vandret. Det bør sidde med frit udsyn uden skygger fra master eller antenner, da selv en tynd skygge, som kastes fx fra en stålwire, kan få panelets effekt til at falde drastisk. Den mest almindelige placering er agterenden over solsejlet eller på dækket mellem mast og cockpit. Begge steder er gode når blot man tænker på der skal være skyggefrit, når solen står højt. Varme reducerer effekten, så dækmonterede paneler skal hæves nok til at tillade fri luftcirkulation nedenunder.
Ledningsforbindelse
Ledningsforbindelsen handler hovedsageligt om at forbinde solcellepanelets positive terminal (den røde ledning) til den positive batteripol og den negative terminal (den sorte ledning) til den negative batteripol. Små solpaneler med en maksimal udgangsstrøm på højst 1% af batterikapaciteten kræver ikke regulering, og der er heller ikke brug for en blokerende diode for at forhindre strøm i at strømme tilbage til panelet om natten. Det, der er vigtigt, er en sikring tæt på batteriet. Uden en sikring vil en kortslutning af kablet medfører en direkte kortslutning af batteriet, hvilket kan medføre brand. Hvis din båd har mere end et batteri (eller mere end en bank), kan du vedligeholde spændingen på dem med et dedikeret solcellepanel, der er forbundet til hvert batteri, eller du kan bruge et enkelt panel, der er dimensioneret efter den samlede batterikapacitet. Hvis du vedligeholder to batteribanker med et enkelt panel, skal du indsætte dioder i begge positive ben på kredsløbet for at holde batterierne isoleret. Schottky-dioder med lavt tab er bedst. Den markerede ende af dioden (ofte med en pil) skal vende imod batteriets side på kablet.
Hvilke typer solceller findes der?
De solceller, som findes på det danske marked i dag, er næsten alle krystallinske og baserede på silicium, dvs. monokrystallinske eller polykrystallinske celler. Desuden findes tyndfilmssolceller, som er baseret på pulveriseret silicium. De senere år er der kommet nye typer på markedet, der ikke er baseret på silicium.
I dag er 80 procent af markedets solceller baseret på krystallinsk silicium celleteknologi. Effektiviteten af disse er typisk 13-16 procent, men der findes også solceller med en effektivitet op til 20-23 procent.
Tyndfilm har en lidt lavere virkningsgrad og nedgraderer typisk hurtigere til en lavere effekt end mono- og polykrystallinske solceller.
For forbrugeren er de vigtigste parametre ved valg af solceller levetid og pris per produceret kWh over tid. I dag er markedsstandarden af for solceller en levetid på 25 år. Sørg for at købe solceller af et anerkendt fabrikat, og opsat af en virksomhed med mange års erfaring, jo flere opsatte solcelleanlæg jo mere erfaring har virksomheden.
Det er ikke muligt uden specielt udstyr at se forskel på en god og en dårlig solcelle, da solceller er et produkt som skal holde 25 år er det vigtigt at vælge det rigtige produkt, det skal din solcelleleverandør hjælpe dig med. En solcelleanlæg skal have 25 års levetid og min 80 % effekt efter 20 år.
Monokrystallinske solceller
Denne type solcelle er typisk karakteriseret ved, at den har en ensartet sort eller grå overflade.
En monokrystallinsk solcelle består af ét siliciumkrystal. De kan være runde i hjørnerne, men ønsker man en særlig tæt pakning i det færdige modul, kan de skæres ud i kvadrater. Oftest bliver cellerne opdelt i kvadrater med mindre afstand for at få en højere effekt og dermed større virkningsgrad.
Denne solcelleteknologi, er sammensat af celler, som monteres på et gitter af metal og fungerer som et kontaktnet. Herefter monteres cellerne mellem to lag glas eller mellem et glas- og et plastlag. Ofte er cellerne monteret på en hvid baggrund, der reflekterer det lys, der trænger igennem cellerne således, at cellerne kan holdes afkølet. Ved højere temperatur falder virkningsgraden nemlig og dermed effekten af solcellerne.
I dag kan man få monokrystallinske solceller med bypass dioder, som sikrer optimal produktion, selvom der er skyggepåvirkninger, fugleklatter eller andet, der spærrer for solens stråler. Monokrystallinske solceller er den solcelleteknologi, der har den højeste virkningsgrad, men er også den dyreste.
Leverandører lover i dag en paneleffektivitet på 17 procent, en ydelsesgaranti på minimum 90 procent efter 10 år og 80 procent efter 25 år. Panelet forventes at have en levetid på 30-40 år.