Aktuell solpanel
Vi har använt och testat en 50 W solpanel under fem års tid. Sammanfattningsvis kan sägas att
panelen har gjort stor nytta för laddningen av batterierna. Vi har medvetet undvikit att ladda med
landström för att se effekten av solpanelen. Vissa vindfattiga dagar har vi dock gått en del för motor
och på så sätt hjälpt panelen att fylla på ström i batterierna. Å andra sidan har vi vissa dagar slarvat
med att rikta in solpanelen rakt mot solen. Tack vare panelen har vi oftast lyckats med att inte ta ut
mer än hälften av batterikapaciteten, vilket är bra för batteriernas livslängd.
Monteringen på båten
Vi monterade solpanelen på en vridbar mast i akterpulpiten för att kunna rikta in panelen rakt mot
solen och förhoppningsvis få ut mer
ström.
Valet föll på NOA:s
standardsolpanelfäste bestående av
pulpitfästen, T- rör och ledade höj- och
sänkbara fästen för panelen. Vi hade
en viss tvekan om arrangemanget
skulle bli tillräckligt starkt och om det
skulle svaja för mycket. Vi diskuterade
detta med tillverkaren som menade att
röret skulle hålla men att det kunde bli
ganska svajigt. För säkerhets skull
bytte vi ut det korta nedre 25 mm inner
röret till ett längre, så att det hela blev
en dubbelrörskonstruktion. Vi kapade ner totalhöjden ca 30 cm, men det var mest av estetiska skäl.
Utseendet blev trots detta inte speciellt tilltalande, men tillräckligt stadigt är det.
Svajningen är måttlig även i hård vind och kraftig havssjö.
Då akterpulpiten är tämligen svajig i sig själv, är det viktigt att montera masten i ett av hörnen. Där är
pulpiten självstagande genom sina båda längs- och tvärrör.
Förbrukare
Den stora förbrukaren i testbåten är ett Supercool kylaggregat av termoelektrisk peltier-typ. En varm
sommardag går det på helfart nästan hela dygnet. Kylens strömförbrukning är då ca 1,5 A (ampere).
Våra övriga förbrukare är logg, lod, vind och GPS instrument tillsammans ca 0,3 A. Dessa är påslagna
bara under segling. Sen tillkommer belysning ca 1 A i någon timme. Total dygnsförbrukning blir då ca
35 Ah (amperetimme). Solpanelen ger som bäst ca 3 A när den är riktad rakt mot solen. Alltså skulle
panelen teoretiskt nästan kunna täcka behovet en solig dag, om man hela tiden justerar inriktningen
direkt mot solen både i vertikal- och horisontalled. I praktiken mäktar man ju förstås inte med att göra
detta och roligare kan man ju ha.
Uppgifter om testsystemet
Rev: Solpanel NAPS NP50G, 50 W, styv polykristallin panel med 36-celler.
Mått 1293 x 330 x 34 mm. Vikt 5,5 kg.
Elkabel 2,5 mm² mellan panel och batterier med 10 A säkring monterad vid batteriet.
Regulator MaxPower.
ODELCO DCC 4000 E mätte laddningen mellan regulatorn och batterierna.
Batterier 3 x 75 Ah för belysning, installerades 1997 och fortfarande i bra skick år 2005.
ODELCO DCC 4000 visade laddningsnivån på batterierna, som var ca 70–90 %.
Spänning på batterierna under laddning = 13,2 V.
Tid för mätningarna 2001 till 2005.
Resultat
Efter att ha analyserat ett stort antal mätvärden som insamlats över lång tid och under varierande
solförhållanden kan resultatet av batteriladdningen presenteras i ett samlingsdiagram, se diagram 1.
Huvuddelen av mätningarna är utförda från juni till augusti. Batteriernas laddningsnivå låg ofta på 70
till 90 %. Med denna relativt höga totalladdning verkar MaxPower- regulatorn ha mindre effekthöjande
verkan (ca 5 %).
Diagram 1
Optimal inriktning uppnår man på följande sätt.
Laddningsminskningen är försumbar då solljuset faller in 15 grader snett mot panelen. Då solen
förflyttar sig 15 grader per timme räcker det att justera panelen varannan timme, alltså ca 7 gånger per
dag för att få en optimal inställning.
Normal inriktning kan innebära att vi glömt att rikta panelen mot öster då vi gått till kojs och på så sätt
missat den del av laddningen kommande morgon. Vi har t ex inte orkat rikta om panelen vid kryss eller
vi har varit i land på en lång promenad. Det kan också vara att vi bara i största allmänhet tidvis glömt
panelen. Vi har ändå alltid haft ambitionen att rikta in panelen mot solen.
Batteriverkningsgraden måste beaktas.
Värdena i diagrammet är amperetimmar som går in till batterierna, men p.g.a. batteriverkningsgraden
är det bara ca 90 % som tillgodogörs och kan tas ut ur batterierna.
Resultatet av momentanmätningarna är presenterade i tabell, bild och text nedan.
Här visas laddströmmen som funktion av panelens riktning mot solen. Resultaten anges för två olika
lägen på panelen, dels riktad rakt mot solen och dels helt vertikal panel.
Panelen riktad rakt mot solen
Panelen helt vertikal
Vertikalaxeln vriden
β grader bort från
solen
Laddström A
Försämring %
ÅterVertikalaxeln
stående % vriden β
grader bort
från solen
Laddström A
Försämring %
Återstående
%
0
10
30
60
90
135
180
3,10
3.05
2,65
1,80
0,35
0,10
0,05
0
2
15
42
89
97
98
100
98
85
58
11
3
2
0
2,80
10
90
30
2,50
19
81
Mätningarna utfördes när himlen var helt klarblå. Panelen vinklades först runt horisontalaxeln rakt mot
solen. Vinkeln α i diagrammet blev då ca 40° (grader). Panelen justerades sedan runt vertikalmasten
så att den kom att riktas rakt mot solen, vinkeln ß = 0°. Laddströmmen mättes, varefter masten vreds
10°, 30°, 60°, osv med strömmätning mellan varje vridning. Vid vinkeln ß = 180° har panelen "solen i
ryggen". Laddströmmen är då överraskande liten, endast 0,05 A. I läget rakt mot solen var
laddströmmen hela 3,1 A.
När vinkeln ökades så att panelen blev helt horisontell, α = 90°, minskade laddströmmen till ca 1,7 A.
När vinkeln minskades till vertikalt läge, α = 0°, så minskade bara laddströmmen till 2,8 A. Att
strömmen inte reducerades lika mycket som för horisontellt läge beror på att speglingarna i vattnet har
en stor gynnsam inverkan. Om det t ex hade legat en båt vid sidan om testbåten som skuggat
reflexerna, hade resultaten blivit sämre. Laddströmmen hade då legat nära strömmen för en
horisontell panel.
Test av skuggans inverkan
En mulen skuggig dag då solen inte bryter igenom molnen är laddningen praktiskt taget lika med noll.
Många båtägare har panelen liggande på luckgaraget som ju verkar vara en lockande placering. Vi
testade därför hur en delskugga från bommen påverkar laddningen. Resultatet är nedslående. Endast
25 % återstod av laddningsströmmen, något beroende på hur skuggan föll.
Vi testade också påverkan av en lina som ligger över panelen. Det visade sig att linans läge har
mindre betydelse vare sig den låg tvärs, längs eller diagonalt. Med linan liggande direkt på panelen
har man kvar hela 85 - 95 % av laddningsströmmen.
Vi testade dessutom vad som händer när masten helt skuggade panelen på akterpulpiten. Då är det
riktigt illa. Man tappar hela 97 %. Alltså får man bara in 3 %, ca 0,1 A till batterierna men det är ju en
ganska kortvarig situation.
Sammanfattning
Denna rapport gör inte några anspråk på att vara vetenskapligt uttömmande men den visar ändå på
vissa riktvärden och vi skulle vilja peka på några slutsatser.
- En solpanel fungerar relativt bra när det är solsken.
- Fungerar sämre när det är molnigt och t.o.m. mycket dåligt när det är helmulet
- Horisontellt fritt monterad på t ex en targabåge i aktern ger den ca 2/3 av normal laddningsström.
- Baserat på skuggtester uppskattas en panel på luckgaraget ge lite drygt hälften av normal
dygnsladdning.
- Efter en vecka vid hemmabryggan är batterierna alltid tillräckligt laddade av solpanelen.
- Gör en elbalansberäkning som underlag för bestämning av erforderlig panelstorlek
- Testbåten kommer nästa säsong att navigera med PC och separat skärm i sittbrunnen. Tillsammans
drar dessa 4 – 5 A. Önskvärt är då att utöka båtens solpaneleffekt till 150 – 200 W.
Bilaga
Marknadsöversikt, solpaneler 2006 (pdf).
