Norsk Beredskapsforum

Tenkte jeg skulle skrive litt om Solceller, Laderegulatorer, Batterier og sånt, og om dét og faktisk kunne bruke den strømmen som produseres...

Solceller, regulatorer, vindmøller, og spesielt batterier er egentlig et avansert tema, så jeg starter med det grunnleggende; skrevet i en generell tone, ispedd litt nerde-info... ;D

Først vil jeg si at det koster å investere i såkalt alternativ energi. Hvis man tror én kan kjøpe et par solcellepaneler, et batteri og en inverter, for så å kutte strømkabelen inn til huset, så er man litt på villspor. (Vel, man kan gjøre det, men da må man legge om livsstilen helt...)

Kraften fra solen er egentlig enorm! Energien fra sola som treffer jorden iløpet av en dag, er nok til å erstatte all energiproduksjon på jorden for et helt år - hvis man kunne fange alt da... For å være litt mér jordnær(?!), så regnes effekten fra sola å være på ca. 1000Watt pr. kvadratmeter.
Dessverre, så er ikke dagens solceller så effektive; de beste idag har en effektivitet på ca. 21%, dvs. at man får ca 210W ut av et panel på 1kvm, men de fleste ligger på 14-16%.

De vanligste panelene idag er beregnet på 12V systemer; vil man ha 24V eller 48V, så må man seriekoble flere (like) paneler. (Man får enkelt-paneler som er beregnet på 24V systemer og, men de er ikke så vanlige.) Et 12V panel består som regel av 36stk 0,5V celler som er seriekoblet, slik at de gir ca. 18V totalt. Grunnen til at de er så høy spenning, er at man regner med at det blir litt spenningstap i kabler og laderegulator, og at et "12V" batteri trenger som regel over 14,4V for å bli helt oppladet, pluss at man trenger litt ekstra når batteriet trenger en såkalt Equalize (utjevning av spenningsforskjeller i enkelt-battericeller), særlig ved lave temperaturer. (kommer innpå det litt senere... )

For at solcellepaneler skal yte optimalt, så bør de stå vinkelrett mot solen. (helst hele dagen, hvilket er mulig med et 'tracker'stativ, som har motor(er) og sensorer, men de er dyre...) Kommer det skygge over et panel, så faller effekten ned til nærmest null, selv hvis bare 10-15% av panelet er i skygge.
For de fleste av oss, så er det mest praktisk å montere paneler fast rettet rett sør, med en vinkel på rundt 30-35 grader som en middelverdi for hele året. Da får man ca. 5-6 timer med effektiv sol på panelene hver dag (hvis det ér sol ), noe man må huske på når man regner ut hvor mange paneler man trenger til sitt forbruk.

For å benytte seg av strømmen som kommer fra et panel til å lade et batteri, så trenger man en laderegulator mellom panel og batteri. Denne må tåle den samlede Ampéren som kommer fra panelet/panelene pluss litt til. Har man planer om å utvide med flere paneler, ville jeg anbefale å anskaffe en kraftigere regulator med en gang.

Oppgaven til en laderegulator er å sørge for at batteriet lades på en skikkelig måte. Kobler man et panel rett til et batteri, så går det greit helt til batteriet har fått den strømmen den trenger, deretter så overlades batteriet pga den høye spenningen som kommer fra et panel (18V+), og da kan det gå riktig så galt. De fleste laderegulatorer for solceller idag lader i minst '3 steg'; 'Bulk', 'Absorption' og 'Maintenance':
Først pøser regulatoren på med all den Ampéren den har tilgjengelig, helt til batterispenningen når 14,4V, så reduserer den Ampéren gradvis mens den holder 14,4V helt til batteriet nesten ikke tar til seg mér Ampére. Da er batteriet fullt, og regulatoren skifter over til vedlikeholdslading; normalt rundt 13,6V.
Mange regulatorer har óg flere funksjoner, som Equalizing, egen forbrukskurs, display med endel info, og loggingsmulighet osv.

Batterier - er et stort tema. Men kort fortalt, så kan vi glemme det batteriet du har i bilen til bruk i et solcelleanlegg hvis du vil ha glede av det i mange år. Et minimum er et fritidsbatteri, og et såkalt 'deep-cycle' batteri er å foretrekke til solar-bruk. I de siste årene har óg Lithium batterier blitt mér aktuelt til dette bruket; (spesielt LiFePO4 (Lithium JernFosfat på Norsk ) batterier) De er dyrere, men har lengre levetid og bedre spesifikasjoner. (Og mye lettere.) (Kan si litt om de hvis ønskelig. )

De fleste batteriene beregnet på solcelle-bruk, er av typen SLA og AGM (Sealed Lead Acid og Absorbed Glass Mat) Disse er såkalte 'vedlikeholdsfrie' batterier, og er forseglet og har ingen korker man kan skru opp for å etterfylle vann osv. Enkle og renslige i bruk mao. Skal man opp i litt kapasitet (1000Ah++), så kommer man som regel ikke utenom de 'vanlige' blybatteriene med flytende syre i og korker på toppen man kan etterfylle vann i osv. Man kan selvfølgelig parallelkoble flere batterier for høyere kapasitet, men jo flere man har, jo mér avansert blir vedlikeholdet.

Alt dette skal jo kobles sammen med kabler.
Sier bare kort om dette, (spør for mér info.) Tykkelsen på kabler er avhengig av mengden Ampére som skal gå igjennom den, lengden på kabelen, og akseptabelt tap i kabelen. Skal man ha f.eks. 200W med paneler, 20m fra batteriet, og et maks spenningsfall på 1,0V, så må man ha minst 10kvmm; helst 16kvmm...
Og fra batteriet frem til utstyr man skal bruke kan det óg fort bli tykke kabler, særlig hvis det er utstyr som bruker endel Ampére, og ikke virker hvis spenningen blir for lav.

Som nevnt, så ble dette bare grovt om temaet, så kom med spørsmål og kommentarer.

Det får holde for nå.

_________________
I accept the rules that you feel necessary to your freedom. I'm free no matter what rules surround me. If I find them tolerable, I tolerate them; if I find them too obnoxious, I break them. I'm free because I know that I'm morally responsible for all I do

Jeg trenger seriøst hjelp i forhold til solcellepanel. Jeg har lyst til å få et solcellepanel som klarer å lade seg slik at det kan drifte en radioamatørstasjon + litt ekstra til andre ting. Jeg lurer på om dette er mulig å få til.

_________________
War don't decide who's right. Only who's left.

Å drifte radioamatørutstyr fra et solcelleanlegg ville ikke være noe problem.

Før jeg tar for meg ditt behov; la meg forelese litt først.

Før man anskaffer seg et solcelleanlegg, så bør man først finne ut strømforbruk-behovet pr. døgn, så må man tenke på hvor mange dager man vil kunne bruke utstyret uten at batteriet får lading (f.eks. flere dager med regn/overskyet), og eventuelt om man vil/kan ha en alternativ ladekilde.
Det er to 'svakheter' med et solcelleanlegg. Det ene er jo det åpenbare; at solen ikke skinner, og det andre er at blybatterier ikke liker å tappes for langt ned; det forkorter levetiden på batteriet. Generelt sagt, så bør ikke blybatterier tappes ned mér enn 50% av kapasiteten før det lades opp igjen, og da helst innen noen få timer. Vil man ha batteriet sitt med den til-lovte kapasiteten sin hele sitt (spesifiserte) liv, så bør man sjelden tappe batteriet lavere enn 30% før det lades opp igjen.

Jeg kan ta en utdypning av batterier i en ny post senere.

Det man først må gjøre, er å finne ut av hvor mye effekt/strøm (i Watt eller gjerne Ampére hvis utstyret kan kjøre direkte på 12V) utstyret trekker. Så må man finne ut av hvor mange timer i døgnet man vil bruke utstyret. Da kommer man frem til hvor mange Ampére-Timer (Ah) pr. døgn man har behov for.

La oss si at du har en Amatørradio med en sendereffekt på 200W. Ved 13,6V (som er en vanlig spenning på strømforsyninger som brukes til amatørradioer), så blir det rundt 15A. Så har jo de radioene ofte en litt høyere Peak effekt, så la oss si at radioen krever 25A på det meste. Nå sitter man jo vanligvis ikke å sender kontinuerlig 24 timer i døgnet, og den såkalte 'duty cycle'n' for de radioene er vel på 10%? (10% sending, så 90% lytting) Så ved aktivt bruk, så bruker da denne radioen ca. 2,5 Ampére-Timer.
La oss si at du har mye på hjertet og god skip en hel (regnværs-) dag, og du sitter og prater og lytter (med en duty-cycle på 10%) fra kl. 8 om morgenen til 12 om kvelden. Det blir 16 timer det. og når da radioen bruker opp 2,5A i timen, så blir det hele 40 Ampére-Timer! (Ok, litt ekstrem DX'ing, men det er dét man bør ta høyde for... )

Vel... Med tanke på regelen om å tappe batteriet med maks 30%, så bør du da ha et 120Ah batteri - under forutsetning av at du får sol til å lade det opp dagen etterpå... Men sol er ikke alltid noe man har, så for å være på den komfortable siden, så ville jeg si kapasitet nok til 3 dagers forbruk uten sol; i vårt eksempel - 360Ah.

Så var det dét å ha nok solcellepaneler til å lade dette batteriet da - helst på bare én dag med blå himmel.

Nå er det engang sånn at solcellepaneler er oppgitt i Watt, og ikke i faktiske Ampére som tikker inn i batteriet, og for å gjøre livet mér forvirrende for en stakkar, så er det Watt og Ampére tallet som ofte er oppgit, kun gyldig ved 'peak power'; dvs. ved 17-18 Volt... Med andre ord, så vil et panel som er oppgitt til å gi 100W som regel gi 85-90W under normale omstendigheter, og da når det står ca. rett mot sola.

Men - NeverMind that for nå.
Siden paneler oppgis i Watt, så regner vi om de 40 Ampére-Timene i døgnet til Watt - og la oss bruke 14,4V som er spenningen batteriet er tilnærmet full-ladet. Det blir da 40*14,4 = 576 Watt.
La oss óg si at vi får 4 timer med full sol, (med fastmonterte paneler, så blir det jo 6 timer, men den første og siste timen er med redusert effekt, siden sola kommer med en veldig skrå vinkel på panelene) så bør vi ha minst 4stk 140W paneler for å kunne lade opp batteriet vårt skikkelig etter kun ett døgn med en slik DX-maraton.

MEN!...
Nå sitter du vel ikke 16 timer og skravler så aktivt, så la oss heller si 4 timer om dagen. Dét er mér passe nerdete, og da blir regnestykket et helt annet.
Det ville bli et forbruk på 10Ah pr dag, og med en 3-dagers margin, så ville tallene bli; Et 90Ah batteri, med et 120W panel.

Nå har jeg ikke tatt med de "+ litt ekstra til andre ting" du nevnte, fordi jeg vet jo ikke hva det innebærer av forbruk, men du burde nå ha nok info til å finne ut akkurat dét, selv.

_________________
I accept the rules that you feel necessary to your freedom. I'm free no matter what rules surround me. If I find them tolerable, I tolerate them; if I find them too obnoxious, I break them. I'm free because I know that I'm morally responsible for all I do

Så dersom man f.eks. kobler sammen 4stk 120watts sollcellepaneler med ett batteri på 290A så vil en kunne ha det greit ?

_________________
War don't decide who's right. Only who's left.

Et batteri på 290Ah og 480W med paneler vil være en god pakke ja; da ville du ha strøm til endel i tillegg til radioen.

En ting man bør ha i bakhodet, er at man bør ikke lade et blybatteri med mér enn 10% av den totale kapasiteten...

F.eks. så bør man ikke lade et 90A batteri med mér enn 9A (rundt 130W med solceller)

_________________
I accept the rules that you feel necessary to your freedom. I'm free no matter what rules surround me. If I find them tolerable, I tolerate them; if I find them too obnoxious, I break them. I'm free because I know that I'm morally responsible for all I do

En gang når jeg har tenkt å sette solcellepanelsystemet sammen med radioamatørutstyret til verks tror jeg at jeg trenger litt hjelp ja men det kan bli en kjempefin kombinasjon

_________________
War don't decide who's right. Only who's left.

Absolutt en fin kombinasjon.
Og med endel led-lys av god kvalitet, 12V strømforsyning til laptop'en, osv, så er man godt igang.

Selv har jeg en batteri-bank på 1080Ah, med 800W med solceller (så langt ), og jeg har lagt opp standard lav-volt stikk-kontakter i hele huset, som jeg bruker (mest) til lys. Dog, har jo en 11m radio på 4/4/12W igang der og... I 'verkstedet' mitt i kjelleren har jeg en 1000W inverter, som jeg kjører det meste av elektro verktøy på.

_________________
I accept the rules that you feel necessary to your freedom. I'm free no matter what rules surround me. If I find them tolerable, I tolerate them; if I find them too obnoxious, I break them. I'm free because I know that I'm morally responsible for all I do

Det finnes jo solcelle panel, som skal lade bilbatteriet, campingvong batteriet, mc batteriet og sikkert et par ting til. Er de noe gode? Er de noe å samle på? Jeg tenker rett og slett på det, at hvis du har f.eks et mc batteri, på 12V 21A. Og en kovererter (12V ~ 230V), for å lade f.eks mobil eller håndapparat. Er de da gode nok? Det som er praktisk der, er jo at du kan ha de henge ut av sekken. Så lader de, mens du går eller tar deg en pause (er rett og slett fantasien som setter begrensinger her, tror jeg).

Eller er jeg helt på tur nå?

Tja, litt på tur, er du... (men det var vel hensikten? )

Iallefall hvis du tenker på de små panelene som ikke er større enn rundt max 15x30cm; gjerne med en sigarett-tenner plugg i enden. De er beregnet til å bare vedlikeholde bilbatteriet/batteriet i vogna osv., og er som regel ikke på mér enn 2-3 Watt. (3W vil si rundt 0,2A, og da ville du trenge 50 timer i sola for å lade et halvt utladet 21Ah batteri. ) Og et mc-batteri på 21Ah veier vel rundt 8kg - mye ekstra vekt i en sekk... Og hvis det er de vanlige mc-batteriene du tenker på med skrukorker for påfylling av vann, så er vel faren stor for søling av syre i sekken nå man vandrer rundt? Da tar det ikke lang til før man har hull i sekken, og ikkeno' batteri der lenger...

Men ellers er idéen din god.
Jeg har selv hatt lyst til å lage meg en 'solar-sekk', men det største hinderet jeg har møtt, er et billig og effektivt nok solcellepanel som óg er robust og ikke for fysisk stort. Man får jo nå solceller som er beregnet på sekker, f.eks. http://www.voltaicsystems.com/16wattkit.php, eller en fiks ferdig løsning med et 16Ah batteri som man bare klikker på sekken sin: http://www.voltaicsystems.com/fuse10w.shtml (Jeg har ingen tilknytning til det nettstedet jeg linket til; heller ingen erfaring med de. (De var bare det første jeg fant når jeg søkte... ))

Når det gjelder batterier og portabilitet, så er Lithium batterier veien å gå idag. Lithium-batteri teknologien er nå blitt sikker og robust, og prisene i forhold til levetid er faktisk på linje, hvis ikke bedre enn et godt blybatteri, selv om de sér ut til at de er dyrere. Vekten er mye lavere enn et blybatteri med tilsvarende brukbar kapasitet, og man kan trygt lade de ut hele 95%, og de har ikke noe imot klatt-lading. Levetiden er som regel på over 1000 lade-sykluser.

Har man f.eks. et 21Ah blybatteri, så kan/bør man ikke trekke ut mér enn 10-11Ah før man bør/må lade det opp igjen, hvis man vil at det skal leve de 250-400 lade-syklusene som levetiden ofte er på disse batteriene. Vekten er på rundt 8kg, og biltema-pris er på rundt 600,-
Et tilsvarende Lithium batteri hvor man kan trekke ut 10-11Ah ville være et 12Ah LiFePO4 batteri, som dette: http://www.finn.no/finn/torget/annonse?finnkode=43971592 Det veier 1,7kg, har en levetid på over 1000 Lade-sykluser, og koster 750,- Dette kan og lades med vanlige blybatteri-ladere, og tilogmed et solcelle-panel direkte uten lade-regulator, siden det inneholder egen lade og beskyttelses-elektronikk. Det tåler óg hurtig-lading; dvs. at man kan hamre inn 12Ah iløpet av en halvtime.

Du nevnte og bruk av en inverter (en 12V til 230V dings. ). Det vil gå helt greit å bruke en inverter, og så bruke originalt 230V lade-utstyr til dubbedittene dine, men det ville være å foretrekke å finne alternative ladere som kan gå direkte på 12V.
De fleste billige invertere idag er såkalte 'modifisert sinus-kurve' ; dvs. at strømmen som kommer ut av de, er litt hakkete. Det meste av ladere til dubbeditter osv synes det er helt greit, dog; noen vil 'summe' litt. Men enkelte utstyr virker ikke med den typen inverter, og må da ha en såkalt 'ren sinus-kurve' inverter. Disse er som regel 2x til 3x dyrere. (Men produserer da helt ren strøm, lik den du har i stikk-kontakten.)

For å teste ut om utstyret du tenke å bruke liker billig-invertere, så kan man jo kjøpe den lille runde 150W saken de har på biltema til 250,-. Det burde ikke knekke økonomien helt.

_________________
I accept the rules that you feel necessary to your freedom. I'm free no matter what rules surround me. If I find them tolerable, I tolerate them; if I find them too obnoxious, I break them. I'm free because I know that I'm morally responsible for all I do

Cornelius... du kan my du, som ikke jeg kan...
Takk for at deler

Jo, men det kan jo vi alle, og det er vel derfor vi er her.

_________________
I accept the rules that you feel necessary to your freedom. I'm free no matter what rules surround me. If I find them tolerable, I tolerate them; if I find them too obnoxious, I break them. I'm free because I know that I'm morally responsible for all I do

Den solcelle laderen jeg tittet på, er den som biltema har. Koster 699kr, og skal vist være på 13W. Derfor jeg lurte litt på opplegget. MC batteriet, er vist Gel-batteri. Og da er det vel vedlikeholds fritt? Men ja, er enige med deg. Det er 8kg ekstra i sekken, og det er 7.5kg for mye Men det må undersøkes, og vurderes.

Lipo batteriene, er ikke de litt skumle? Mulig jeg tenker på feil type batterie nå, men vet at mange radioamatører har brukt en type batterie. Som har eksplodert under lading. Jeg trodde at det var Lipo batteri, men mye mulig at jeg tar feil nå (noe jeg gjør ofte ).

Er litt redd den inverter (det er det heter ja), den er noe jeg fikk. Men tror at den har noen høye hakke topper som du snakket om. Så er veldig skeptiske til den. Men tror at å lade radio batteriet, er den ok til. Men f.eks nettbrett, laptop eller annen følsom elektronik, det skjer ikke at den blir brukt på.

Her er noen adresser i Sverige som man kan sammenlikne prisene i Norge med.

http://solarlab.se/solpanel/

http://www.lantbruksnet.se/lantbruksnet ... hp?aid=450

Denne boken gir grunnleggende informasjon om elektro.
Det finner du også et nomogram som hjelper deg å bruke rett ledning etter belastningen i et 12 volt's anlegg.

http://www.kjell.com/sortiment/dator-kr ... nformation

Bob;
Det å orientere seg i Lithium-jungelen er ikke lett, og sjargongene er enda værre, og ofte misforståtte.

Advarsel!:
Informasjons-overlast kan forekomme ved videre lesing!

Når du sier "LiPo", så sier du 'Lithium Polymer'; en type Lithium batterier hvor laget mellom pluss og minus er separert med en polymer-film (plast-type), mens de fleste andre typer Lithium batterier kalles Li-Ion, hvor + og - er separert med en organisk elektrolytt-veske.

LiPo batterier er populære hos RC-folk, fordi LiPo kan lades grisefort (typisk 10-15min), og er de letteste batteriene som finnes. Ulempen med de, er at de lett kan bli veldig varme når de lades, og dermed og både antenne ting de ligger på, og også ødelegge selve batteriet.

Li-Ion batterier er de som brukes i laptop'er, telefoner osv, og de er endel sikrere i bruk. Dagens Li-Ion celler har innebygd termisk sikring, og ofte en kortslutnings-sikring. Batteri-pakker laget med Li-Ion celler har integrert såkalt BMS; Battery Managing System. Det er elektronikk som sørger for at cellene aldri overlades, tappes helt, gjør batteriet kortslutnings-sikkert, osv. Mao., BMS gjør de
bortimot idiot-sikre.

Det er 3-4 vanlige varianter av Li-Ion celler på markedet idag. Lithium Cobalt og Lithium Manganese brukes som regel i laptop'er, telefoner, el-sykler (Manganese varianten), osv., og har en nominell spenning på 3,7V pr. celle. Så har vi LiFePO4 (eller bare LiFe) som er mye brukt i El-biler, og mér og mér brukt i solcelle-anlegg. LiFe har en nominell spenning på 3,3V pr. celle, hvilket gjør at 4stk celler gir 13,2V, som da blir en perfekt erstatning til de gamle 12V blybatteriene.

Puh...

Jo, 13Watt panel er ikke så galt, og det er såpass at man bør ha en lade-regulator når man bruker det på et 21Ah blybatteri. Hvordan kvaliteten på det er, vet jeg ikke. Det veier jo 4,2kg, og med et mc-batteri på 8kg, så begynner du å snakke mye vekt her, før du egentlig får stappa noe i sekken...

Jeg vil egentlig anbefale LiFePO4 batterier, pga vekt, sikkerhet, levetid og brukervennlighet.

_________________
I accept the rules that you feel necessary to your freedom. I'm free no matter what rules surround me. If I find them tolerable, I tolerate them; if I find them too obnoxious, I break them. I'm free because I know that I'm morally responsible for all I do

En stor fordel å skaffe seg noe lignende som denne her altså?
http://www.walhalla.no/product_info.php ... 330cc0b8e0

_________________
In war, truth is the first casualty
The blade itself incites to violence.
Qui desiderat pacem praeparet bellum
Fortis cadere, cedere non potest
Growing your own food is like printing your own money. Ron Finley.