Energisk solkraft

Livet var lite enklare förr. Inte nödvändigtvis bättre eller bekvämare, men lite enklare. Man tog med några påsar is till båten, isen förpassades sen till kölsvinet för att där samsas med ost, mjölk och kanske en pilsner och när isen smält efter några dagar fick man gå över till mjukost och torrmjölk. Ölen blev aldrig kallare än det omgivande vattnet, vilket i och för sig kan vara nog så kallt en normalsvensk sommar. Strömkällan bestod av ett gammalt batteri från en skrotad bil och lamporna i ruffen kom säkert från samma ställe. Ett bättre begagnat bilbatteri räckte nästan hela sommaren och när det var slut fick man använda sig av fotogenlampa både till lyse och lanternor; i bästa fall fanns det en radio med lösa batterier för sjörapporten. Jo, vi vet att många fortfarande seglar omkring så här, men de flesta vill nog ha lite mer bekvämlighet än så. Bekvämlighet är dock ofta detsamma som hög strömförbrukning till radio, dator, kylskåp och många lampor.

Hur får man då strömmen att räcka till? På Ramsmoraön utanför Möja såg vi i somras några som burit iland det portab-la elverket, men det kanske inte var den bästa lösningen för vare sig båtgrannar eller miljö. Har man motor med laddning är det ju en lösning, men ibland vill man ligga still några dagar eller seglar hellre än att köra motor. Bästa sättet är då att tillföra ström till batterierna på något tyst och helst kostnadsfritt sätt.

Vill man inte ha ett mindre vindkraftverk ombord så heter lösningen solpaneler. Solpaneler finns i alla storlekar, från den som driver en liten ventilator till ruffen till, faktiskt, den som kan driva en hel båt.

Här fokuserar vi på dem som bistår våra stackars batterier med lite extra tillskott i form av ström. Båtgrannen frågade när vi höll på med vårt test om det bara var att ansluta solpanelen till kylskåpet och sen hålla det kallt hela sommaren. Tyvärr blir det här ännu ett exempel på när livet inte är så enkelt som man helst skulle vilja. För det första heter det just sol-paneler av en viss anledning. Det måste nämligen vara åtminstone lite sol för att de ska generera ström. Dessutom är alla paneler gjorda för att kopplas till ett batteri. Inget hindrar givetvis att man kopplar ett särskilt batteri till just bara kylskåpet, men när solen inte lyst på några dagar så är batteriet tomt i alla fall.

Ohms lag – det går inte att komma undan!

Ska man nu skriva om ström i någon form så är det ofrånkomligt att komma in på Ohms lag, även om vi ska göra vårt bästa för att försöka låta bli. Men vi kan inte undvika att I är lika med P genom U, det vill säga, för att räkna ut ampere (I) får man dela watt (P) med spänningen (U). I salongen sitter det säkert en lampa på 15 watt. Batteriet är på 12 volt, hur många ampere rör det sig då om? Jo, med formeln kan vi någorlunda lätt räkna ut det. Effekten 15 watt delas med spänningen 12 volt, vilket gör att vi lätt kan räkna ut att vår enda lampa drar 1,25 ampere. Har vi ett batteri på 75 amperetimmar som är fulladdat kommer det alltså att räcka för att hålla lampan lysande i 60 timmar. Grovt förenklat och under förutsättning att batteriet är fräscht och inte kablarna korroderat alltför mycket. Nu har man väl kanske i en modern båt större batterier, låt säga 3 x 75 ampere, det vill säga kapacitet för 225 amperetimmar. Å andra sidan är säkert förbrukningen större också, vi räknar med en värmare, lite ström till datorn via en inverter och lite lampor, cirka 300 watt. Nu gör vi alltså av med 25 ampere per timme, vilket gör att vi kan köra alltihop i cirka 9 timmar innan batterierna är helt slut. Batteritillverkarna rekommenderar att man aldrig laddar ur mer än 75 procent. I praktiken skulle batterierna i exemplet ovan räcka i cirka 5 timmar och 30 minuter.

I vårt test har vi provat solpaneler av lite olika konstruktion och storlek. Paneler finns egentligen av tre olika modeller: monokristallina, polykristallina och tunnfilmspaneler. Alla består av kiselceller som gjuts och skivas till en solcell. Mono består av en stor kristall och poly av flera. Tunnfilmsceller är en mängd kiselceller som överförts på till exempel en stålskiva. Panelerna kan sedan vara monterade i en ram, vara lätt böjbara för att kunna monteras fast på ett välvt rufftak eller ha formen av en tunnfilmspanel som till och med kan rullas ihop när den inte används.

Tre olika val – till att börja med

Första valet man ställs inför är alltså om man ska ha mono- eller polykristallina paneler eller en tunnfilmspanel. I praktiken handlar det om vilken kvalitet och verkningsgrad som solcellen har. Monokristallina har som regel en högre verkningsgrad, 20 procent, än monokristallina som har en verkningsgrad på 15 procent, och sämst verkningsgrad har tunnfilmsceller på 5 procent. Du bör alltid satsa på en panel med hög verkningsgrad.

Placeringen av solpanelen är också viktig. Oavsett vilken panel som används fungerar de allra bäst om man vänder dem direkt mot solen. Alltså i samma riktning som man vänder näsan för att få en prydlig solbränna. Tyvärr varierar denna vinkel beroende på tid på dagen och årstid. Runt midsommar med solen högt på himlen laddar en panel som ligger på däck riktigt bra, men vi behöver bara komma in i augusti för att solens vinkel ska bli en annan och panelen på däck bli mindre effektiv. Lösningen är att placera sin panel i någon form av hållare som vrids mot solen med jämna intervaller. Men bered dig på ett heltidsarbete under semestern – för att panelen ska bli som mest effektiv måste du ändra läge på den en gång i halvtimmen. Men då kan du å andra sidan glädja dig åt att säkert ha ökat laddningen till det dubbla. Givetvis finns det lösningar även på detta. Solpanelen kan monteras på ett motordrivet fäste som alltid vrider panelen mot solen. Det enda man behöver göra själv är att ställa in vinkel över horisonten, men den är ganska konstant juni-juli. Ligger man på svaj krävs dubbla motorer, varav en med kompass!

Paneler på däck är lite mer som en stillastående klocka, två gånger om dygnet går den helt rätt, det vill säga laddningen kanske inte är optimal jämt, men nästan hela tiden solen skiner tillför den någon laddning, till skillnad mot en vridbar panel som kan hamna helt fel. I vår testbåt har vi en tunnfilmspanel liggande på bommen. Batterierna är alltid fulladdade när vi kommer ner till bryggan, och den håller även batterierna laddade under vintern då den ligger på däck under en genomskinlig presenning.

Vanliga batterier trivs allra bäst när de är fulladdade, det finns ingen anledning att ”motionera” dem för att hålla dem i trim. När de inte kontinuerligt laddas laddar de hela tiden ur sig lite grann och när vinterns sista köldknäpp kommer framåt vårkanten fryser de lättare sönder om man inte laddat någon gång under vintern eller hållit dem laddade med en solpanel.

Ett halvladdat batteri kan frysa sönder redan vid 10 minusgrader.

Vår panel på 32 watt gör inte att vi konstant är självförsörjande på ström, men den tid vi kan ligga still i favoritviken utan att behöva annan laddning har fördubblats, trots att vi har ett ganska strömkrävande kylskåp ombord.

Förutom solpanelen och batterierna behövs även i de flesta fall en regulator. Regulatorn har två uppgifter. Dels ser den till att laddströmmen från solpanelen blir optimal, runt 13,7 volt. Skulle man ansluta solpanelen direkt till batteriet finns det risk för att det bildas gaser av det otrevliga slaget. Dels innehåller regulatorn någon form av backventil så att strömmen inte laddas ur batteriet. Man bör alltid ha en regulator för att känna sig på den säkra sidan, även om säljaren kanske anser att det inte behövs för mindre paneler. På regulatorn får man även en kontroll över om solpanelen laddas eller inte och hur mycket ström det finns i batteriet. Det kan med andra ord finnas skäl att inte gömma regulatorn längst ner i kölsvinet utan placera den där man kan se den. Det finns även regulatorer med ”booster-funktion” från exempelvis Solteknik som kramar ut upp till 25 procents mer laddström ur solpanelen.

Ett ännu bättre alternativ om man är lite intresserad av hur strömmarna går i båten är att införskaffa ett speciellt instrument som visar spänningen i batteriet, hur många ampere som finns kvar, hur länge strömmen beräknas räcka vid ett visst uttag och hur mycket som går in i respektive ut ur batteriet. Det gör det lättare att prioritera bland livets nödvändigheter, kall öl i kylskåpet eller ”Allsång på Skansen” på tv. Beroende på batteriets kondition kan dock de tolv timmars ström man hade kvar på en halvtimme förkortas till två eller tre timmar, men en god uppfattning får man i alla fall.

Som vanligt när det gäller el är kablar och anslutningar viktigt. Att gå upp till dubbel kabelarea kanske är att ta i, men ska man lägga till tre meter kabel bör man åtminstone använda sig av en två och en halv kvadrats kabel. Det kräver inte mer tekniskt kunnande än så, de är uppmärkta efter hur många kvadrat de är i båttillbehörsaffären. Någonstans måste man också skarva ledningarna. Låna eller hyr en bra klämtång för att få skarvarna bra, det verktyg som följer med när du köper kabelskor i hundrapack på bensinmacken duger möjligtvis till att öppna tanklocket med. Detsamma gäller antagligen även för kabelskorna, den marina miljön ställer stora krav på anslutningarna.

Men hur är det med solpanelerna då? Allt som det står ”båt” på har ju en väldig förmåga att kosta mer än det som är avsett för andra användningar. Det som skiljer marina paneler från annan användning är först och främst vattentåligheten; konstigt nog utsätts paneler på en båt för mer vatten än på en husvagn. Dessutom är den typ som kallas marina ofta möjliga att böja en aning för att fästas på en välvd yta, och en del tål till och med att gå på.

Hur stor solpanel behövs?

Generellt sett gäller regeln att man skall köpa en så stor som man över huvud taget får plats med! Dessvärre ökar kostnaden med ytan, vilket gör att man kanske vill anpassa sig så gott det går redan från början. Har man ett kylskåp av den strömsnåla varianten bör man inte gå under 40 watt på panelen. Gäller det bara belysning och instrument räcker en mindre panel.

Några jämförelsetal kan vara att en panel på 10-12 watt ger 5-6 amperetimmar och 45-55 watt ger 20 amperetimmar. Givetvis beror allt på årstid, väderlek och vinkel mot solen och värdena är genomsnittliga för sommarmånaderna.

I testet provade vi solpaneler av fyra olika modeller mellan 20 och 57 watt och en mindre, vikbar.

Vi testade panelerna en strålande solig dag i september, vilket gjorde att vi fick stora skillnader mellan att ha panelerna på däck och att vinkla dem mot solen. Skillnaden blir givetvis mindre runt midsommar. Testet utfördes genom att mäta hur många ampere de gav liggande på däck, vinklade mot solen, 45 grader från solen, liggande på däck skuggade av en tamp, halvt skuggade på längden och skuggade halvt på höjden till exempel av en sprayhood eller ett segel. Skuggningstesterna gjorde vi med panelerna liggande plant på däck, varför dessa värden ska jämföras med värdet för ”plant på däck”. Vi anger även tillverkarens siffror som jämförelse.

Av testet kan man dra slutsatser av hur olika vinklingar och skuggor påverkar panelerna och även hur många ampere som lämnas i förhållande till det angivna wattalet på panelen. Den minsta panelen i testet är givetvis inte fullt jämförbar med sina större syskon men ett utmärkt komplement för att ladda biltelefon, batterier till dataspel och över huvud taget allt annat som laddas av tolv volt.

Av: Text och foto Nils Ahlén