Solceller på båt – dimensionera panel, regulator och batteribank

Solceller är särskilt användbara på båt eftersom de kan ersätta den energi som kyl, instrument, belysning och laddning tar ur batteribanken när motorn är avstängd. Rätt dimensionerad anläggning kan göra att båten klarar flera dygn utan landström eller onödig motorkörning.

Börja inte med frågan ”hur stor panel får plats?”. Börja med hur mycket energi båten faktiskt använder per dygn och bygg sedan panel, regulator och batteribank runt den budgeten.

Gör en energibudget först

Lista förbrukarna och uppskatta deras dagliga användning. Exempel:

• kyl,
• plotter och instrument,
• VHF/AIS,
• autopilot,
• lanternor,
• belysning,
• vattenpump,
• telefoner och datorer.

Effekt i watt dividerad med systemspänningen ger ungefärlig ström i ampere. Multiplicera med användningstid för att få Ah.

Svenska Kryssarklubbens elguide rekommenderar strömbudget som grund för dimensionering av både båtbatteri och laddning.

Panelens märkeffekt är ett laboratorievärde

En panel märkt 200 W ger inte 200 W hela dagen. Verkligt utbyte påverkas av:

• solhöjd,
• moln,
• temperatur,
• panelens riktning,
• skuggning från mast, bom, radar och mantåg,
• smuts och salt,
• regulator och kabelförluster.

På en båt är skuggning ofta det största problemet. En smal skugga över en del av panelen kan påverka produktionen tydligt.

Dimensionera därför med marginal och följ verklig produktion över några dagar.

Fast eller flexibel panel?

En styv panel med ram ger normalt god kylning och hållbarhet men kräver stabil infästning. Flexibla paneler kan passa på rufftak eller kapell där låg bygghöjd är viktig, men kvalitet och temperaturtålighet varierar.

Tänk på gångytor. En panel som måste trampas på ofta får en hårdare miljö än en panel på båge eller targabåge.

Placera inte panelen så att den skapar farliga kanter, skymmer sikten eller hindrar räddningsutrustning.

Bild: Jean-Pierre Bazard, Wikimedia Commons · CC BY-SA 3.0.

Regulatorn är central

Solpanelens spänning ska inte kopplas direkt till batteriet utan lämplig laddregulator.

Två vanliga regulatorprinciper är PWM och MPPT. MPPT-regulatorn kan arbeta med panelen vid en gynnsam arbetspunkt och omvandla spänningen till lämplig laddning för batteriet. Det är särskilt användbart när panelspänningen ligger tydligt över batterispänningen.

Regulatorn måste dimensioneras för panelernas möjliga spänning och ström och konfigureras för batteritypen.

Kabeldimension och spänningsfall

Låg systemspänning gör kabelarea viktig. En lång och tunn kabel kan förlora en märkbar del av panelens effekt.

Försök placera regulatorn relativt nära batteribanken, använd rätt kabelarea och säkra ledningen enligt regulator- och batteritillverkarens anvisningar.

På panelsidan kan högre spänning minska strömmen i kabeln, men seriekoppling förändrar också maxspänningen. Regulatorns tillåtna ingångsspänning får aldrig överskridas, inte heller vid låg temperatur då panelspänningen kan bli högre.

Flera paneler och skuggning

På en båt med olika skuggförhållanden kan flera mindre paneler vara lättare att placera än en stor.

Serie- och parallellkoppling har olika konsekvenser för spänning, ström och hur skuggning påverkar systemet. Följ panel- och regulatortillverkarens rekommenderade koppling.

Om ena panelen ofta ligger i skugga medan den andra är fri kan separata regulatorer ibland vara en bättre lösning.

Solceller och blybatteri

Blybatterier mår generellt bra av att återladdas efter användning. Solceller kan därför vara praktiska även när båten ligger vid sin plats utan landström.

Regulatorn behöver ha rätt laddprofil. Om båten står obevakad bör du också kontrollera att inga stora förbrukare kan tömma banken snabbare än solpanelen realistiskt kan ladda.

En liten underhållspanel kan hålla tillbaka självurladdning men ska inte förväxlas med en anläggning som driver kyl och elektronik dygnet runt.

Solceller och LFP

LFP-batterier kräver genomtänkt laddning och skydd. Svenska Kryssarklubben betonar att övergång från bly till LFP kan kräva anpassning av hela laddsystemet.

Regulatorn ska stödja batteriets tillåtna spänningar och BMS-strategi. Det behöver också finnas en säker plan för vad som händer om BMS kopplar bort batteriet medan solpanelen producerar.

Använd batteri- och regulatortillverkarens dokumentation tillsammans.

Hur mycket solcell behöver du?

Det finns inget generellt watt-tal per båt. En båt med LED-belysning och telefonladdning kan klara sig med liten panel, medan kompressorkyl, autopilot och mycket elektronik kan kräva flera hundra watt för rimlig självförsörjning.

Räkna i energi per dygn och jämför med verklig produktion. En batterimonitor plus regulatorns logg gör dimensioneringen mycket enklare än gissningar.

Planera också för dåliga dagar. Om energibudgeten bara fungerar i perfekt juli-sol har systemet liten marginal.

Infästning och marin miljö

Kablar och kontakter ska tåla vibration, UV och fukt. Dra kablar så att vatten inte kan följa dem in genom en genomföring.

Använd tätning och dragavlastning som passar däcksmaterialet. Kontrollera installationen efter första hårda sjön och därefter varje säsong.

På båge måste vindlast och mekaniska laster beaktas. En stor panel är också en stor yta när det blåser.

Kombinera flera laddkällor

Solceller fungerar bra tillsammans med generator och landström, men alla laddkällor måste vara kompatibla med samma batteribank.

Dokumentera inställningarna i varje laddare. Om batteritypen byts ska alla laddkällor gås igenom, inte bara solregulatorn.

En praktisk arbetsordning

1. mät verklig förbrukning,
2. bestäm hur många dygn du vill klara utan extern laddning,
3. kontrollera tillgänglig oskuggad yta,
4. välj paneler och regulator,
5. dimensionera kabel och säkring,
6. konfigurera för batteritypen,
7. följ produktion och batteristatus under en normal tur,
8. justera först därefter om systemet är för litet.

Svenska Kryssarklubbens elsystemkapitel har en användbar modell för strömbudget. Solceller fungerar bäst när de ses som en del av hela elsystemet, inte som en fristående panel på taket.