Er det verdt å bytte fra blybatterier til Lithium-batterier?

Enten du bor I bilen (Vanlifer) eller bare benytter bobilen/campingvogna innimellom, er det mange faktorer å vurdere rundt det elektriske opplegget. Et vanlig spørsmål er om det er verdt investeringen å bytte fra blybatterier til lithiumbatterier.
Camping- og bobil-markedet økte jevnt og trutt fra 2010-2017, før det skjøt fart igjen når pandemien vokste rundt i verden. Under kommer våre svar på spørsmål som camping-entusiaster og bobileiere har stilt oss.
Hvor mye koster litium-batterier?
La oss hoppe inn i det: Det er velkjent at lithiumbatterier har en vesentlig høyere innkjøpspris enn blybatterier. Prisene har nærmet seg en del de siste årene, men det er fortsatt en vesentlig forskjell i pris. Det er dessverre litt mindre kjent at lithiumbatterier har vist seg å være mer gunstige (også økonomisk sett) når man ser på kost-nytte effekten over litt tid. Spesielt om en tar med elementer som:

• Antall brukssykluser
• Byttekostnad
• Utnyttelse av batteriene
• Tiden det tar å lade opp batteriene
  Selv om blybatterier koster mindre i innkjøp må de byttes ut vesentlig hyppigere (vanligvis varer et lithiumbatteri 4-8 ganger så lenge som et blybatteri, avhengig av bruksmønster). Lithiumbatteriene gir også ca 50% mer strøm, kan lades 4-5 ganger så raskt og veier ca halvparten så mye som blybatterier.
  For å være mer spesifikk følger her et eksempel på ulike kostnader basert på ulike batteriteknologier:

Innsatsfaktor	Bly	AGM	Gel	LiFePO4
Innkjøpspris	2 000	3 000	3 500	6 000
Installasjonskost	300	300	300	300
Vedlikeholdskost	5 000	500	500	0
Ladekost	10 000	10 000	10 000	9 000
Byttekost (batterier)	28 000	60 000	24 500	0
Utbyttingskost	4 200	6 000	2 100	0
# utskiftninger	14	20	7	0
# utladninger pr batteri	500	400	1 000	4 000
Totalkostnad	45 300	73 800	38 800	15 300
Kost per utladning	6	9	6	4

Hvor vanskelig er det å bytte ut et gammelt batteri med et LiFePO4-batteri?

De fleste LiFePO5-batteriene har samme formfaktor som tradisjonelle batterier med samme antall AH (amperetimer) (bare med lavere vekt). Så dermed blir jobben med å bytte enkel. PS sjekk alltid at det er plass nok med målene på batteriet!

Ofte kan annet utstyr også gjenbrukes, dersom du allerede har solceller på taket, spør oss gjerne så kommer vi med anbefalinger basert på akkurat ditt anlegg.

Er det noen sikkerhetsutfordringer med å bytte til LiFePO4-batterier?

Det er ingen sikkerhetsutfordringer ved å bytte til LiFePO4 batterier. Dette da alle våre batterier har en innebygd BMS (Battery Management System) som sørger for at batteriet ikke lades for fort eller for mye (og dermed utvikler for mye varme).

Batterier utviklet med de forrige generasjoners teknologi trenger utlufting da det kan dannes hydrogengass. Dette er ingen utfordring med LiFePO4-batterier, da de ikke danner hydrogengass.

Hvordan er LiFePO4-batterier i kulden?

Kulde kan redusere ytelsen til et batteri betydelig, og det kan skade gamle blybatterier permanent. I blybatterier reduseres normal ytelsen til 70-80% allerede ved 0 grader. LiFePO4 har til sammenligning 98-99% av ytelsen igjen. Dersom temperaturen faller ned til – 10 grader vil batteriet fortsatt ha igjen ca 80% av ytelsen. Det presiseres at dette gjelder temperaturen til batteriet, og dersom det står inne i bobilen/campingvogna/hytta og det er mennesker tilstede vil temperaturen normalt være høyere.

Når det gjelder ladning av batterier må en være varsom med å lade alle typer batterier under 0 grader da dette kan skade batteriets ytelse. Derfor har vi valgt å sette inn en lav-temperatur sensor som stopper ladningen når batteriet er under 0 grader, og starter opp igjen ladningen når temperaturen stiger.

Vil jeg spare mye vekt ved å gå over til LiFePO4-batterier?

Ja, et LiFePO4-batteri veier vanligvis 50-70 % av et tradisjonelt batteri. Dette kan utgjøre 10-14 kg mindre vekt per 100AH batteri, som kan frigjøre vekt til andre ting i en 3,5 tonns bobil og campingvogner som må begrense vekten. Drivstoff-forbruket vil også reduseres noe.

Dimensjonering

Dersom man dimensjonerer anlegget riktig vil man kunne dekke alle behov for strøm, enten det er matlaging, belysning, mikrobølgeovn, TV eller lading av PC/mobil osv.

Med tanke på dimensjonering er det greit å huske at solcelleanlegg produserer mindre strøm når det er overskyet og at det er lett å «glemme» enkelte ting man ønsker strøm til (eller behovet utvidere seg fremover i tid). Men slike utfordringer kan elimineres ved å bygge anlegget noe større fra starten av. Det finnes gode kalkulatorer for å beregne strømbehovet på nettet, finn en som passer til din situasjon (bobil, hytte, campingvogn eller hus).

Montering

Du kan få profesjonelle elektriker til å montere anlegget. Men dersom du har bittelitt praktiske evner kan du enkelt montere «vanlige» solcelleanlegg selv helt lovlig. Kravene er at spenningen må være under 50V og under 200VA. Monteringsanvisninger må følges nøye og anlegget må være åpent og tilgjengelig for kontroll og inspeksjon.  Disse reglene er hentet fra «Forskrift om elektroforetak og kvalifikasjonskrav for arbeid knyttet til elektriske anlegg og elektrisk utstyr, veiledning til paragraf 6». Det finnes mange gode videoer

Praktiske huskeregler ifm montering

• Sørg for at det ikke produseres strøm fra panelene under tilkobling (dekk dem med et teppe/plast eller lignende).
  • Koble sammen ledningene først, sett i sikringene og til slutt ta av det som dekker solcellene.
• Les og følg monteringsanvisninger og produktbeskrivelser nøye
• Man bør ha en sikring mellom solcelleregulatoren og +polen på batteriet. Denne bør være 10 ampere (A) over kapasiteten til solcelleregulatoren. Denne sikringen bør monteres så nærme batteriet som mulig.
• Avstanden mellom batteriregulator og batteri bør være så kort som mulig (under 3 meter). Jo lengre avstand, jo tykkere kabel må benyttes for å redusere spenningstapet som oppstår i en ledning.

12 V oppsett (det vanligste)

Dette er den rimeligste, enkleste og mest effektive løsningen. Her kan du drifte diverse 12 V apparater (lyskilder, 12V TV, lading av telefoner/batteribanker osv). Bildet under er satt opp med 2 batterier (koblet i parallell) for bedre lagringskapasitet, hva du trenger er avhengig av ditt forbruksmønster.

Oppsettet kan også inkludere å lade startbatteriet (i tillegg) på en bobil, dersom man ønsker det.

12 V oppsett med Inverter

Dersom du ønsker å koble til 230V apparater (vanlig TV, kaffetrakter, PC, miksmaster osv) trenger du å utvide med en inverter. Inverteren bør kobles nært batteriet og ha tykke kabler.

• Husk at en inverter har noe effekttap som benyttes til å gjøre om fra 12V til 230V.
• Inverteren bruker også litt strøm i standby, så det er lurt å skru den av når man ikke skal benytte 230V utstyr.
• Vurder å tilpasse utstyret slik at det enkelt kan utvides senere.
• Det kan (selvfølgelig) kobles flere solcellepaneler til samme løsning, men panelene bør ha samme størrelse dersom de skal gå igjennom samme ladeomformer (og husk dimensjoneringen av ladeomformeren)
• Bruk gjerne våre ferdige pakker, hvor alt er dimensjonert til hverandre.

Dette anlegget kan utvides med ladning av batteriene fra batterilader (som får strøm fra bilmotor, tilkobling til nettet (bobil/campingvogn/båt) eller fra generator).

Det er også mulig å koble på en vindkraft-generator, men vår erfaring er at det er lite effekt å hente fra mindre vindgeneratorer (spesielt sett i forhold til prisen en må betale).

Større løsninger til hytter (230V)

Her har vi satt opp en løsning med en kombienhet som klarer å hente strøm fra flere steder. Denne løsningen kan hente strøm fra aggregat eller strømnett, men kobler automatisk over til strøm fra batteribanken dersom man ikke får ekstern strøm inn.

Strømmen fra kombienheten (230V) bør kobles via et sikringsskap før det fordeles ut i hytta/boligen.

Større løsninger til hus/leiligheter (230V)

Her har vi satt opp en løsning med en kombienhet som klarer å hente strøm fra flere steder. Denne løsningen kan bruke strøm primært fra solceller eller batteribank, men bytte over til nettstrøm når det ikke er nok å hente fra batteribanken/solcellene. Man kan også fore strøm tilbake til nettet (og få betalt av nettleverandøren for dette). Da kan man velge å droppe batteribanken, for å begrense investeringen. En slik investering kan man også fra støtte fra Enova til. Her kan man regne med 35% av totalinvesteringen (inkludert installasjon). Man før maks 10.000,- for et produksjonsanlegg pluss 1.250,- pr kW installert effekt opp til 15 KW. Med andre ord: om du setter opp ett anlegg med 10KW vil du kunne få 22.500,- i støtte totalt.

PS: Du kan skru opp utstyret selv, men en elektriker MÅ koble sammen utstyret (både juridisk og for å få støtte fra Enova)

Her uten batterier:

Her med batteribank:

Plassering av solcellepaneler

Solcellepaneler bør plasseres på et sted uten skygge for å gi maksimal effekt. Om man i tillegg kan orientere panelet mot sør er det å foretrekke for å kunne absorbere mest mulig sollys.

Med tanke på vinkel er det det optimalt med en vinkel på 10-20 grader (ut fra en vegg) på vinteren, og 40-50 grader på sommeren.

Dersom du skal montere opp flere paneler bør alle monteres i samme retning (sørover), om mulig.

Montering av solcellepaneler

Solcellepaneler kan monteres på ulike måter. Det finnes også egne paneler som er portable, og som man setter opp uten at det festes i veggen (ment for bobil/campingvogn og båter).

Rett på vegg: Mange velger denne løsningen, da den er billig, enkel og solid. Ulemper kan være at man ikke får den optimale vinkelen mot sola og at panelet blir veldig synlig på fasaden. Man kan også benytte regulerbare stativ på vegg, som gir en enkel mulighet for å justere vinkelen for å øke mengden energi man fanger.

Tak: Ved å feste panelene på tak er de mindre synlige og man reduserer sannsynlighet for skygge på panelene. Det finnes ulike løsninger avhengig av takets konstruksjon. Her er noen eksempler:

Bakkeplan: Her finnes det ferdige fester/påler, eller man kan snekre noe selv, og bare benytte enkle fester (se over) for å feste panelene til et stativ.

På bobil, Van, båt eller campingvogn: Her er det vanlig å benytte ABS-plast, med en vanntett kobling som kablene føres igjennom. Her slipper man å lage hull i taket (utover gjennomføringen av ledningene), da festene bare limes fast til taket.

Ett annet alternativ (dersom taket ikke er helt rett), kan være å montere fleksible solcellepaneler. Dette er paneler som limes rett på taket, og som man kan gå forsiktig på.

Ett siste alternativ er å ha sammenleggbare paneler som man tar ut og kobler opp når man ønsker det.

For alle alternativene er det viktig å bruke solide materialer (lim på bobil/bår/campingvogn)) og evnt støp (ved oppsett på bakkeplan).

Koblinger/ledninger

De fleste paneler leveres med ledninger (2 stk) med en MC4-kontakt (vanntett) i enden. Det gjør at du må koble på en MC4-kontakt på ledningen, noe som kan gjøres med et spesialverktøy, få leverandøren til å feste den eller gjør som følger:

Avisoler ca 1 cm av kabelen, skru av strekkavlastningen på pluggen og tre den inn på kabelen. Så tar du kabelenden inn i den indre metallhylsen og klem til med en rett nebbtang eller kabelskotang. Sjekk at alt henger godt sammen før du skrur fast strekkavlasteren. Så kan kablene settes sammen (et klikk høres når de er sammenkoblet).

Ledningene er det ikke så mye hokuspokus med, strømmen som produseres av panelene må overføres til kablene. Dette bør gjøres gjennom kabler som tåler UV-lys (som kan gjøre vanlige ledninger sprø og forkorte levetiden). Jo lenger avstand mellom solcellepanelet og laderegulatoren, jo tykkere bør denne kabelen være for å redusere effekttapet som oppstår i kabelen. En forenklet beregning kan dere finne i våre pakkebeskrivelser, vil du ha en egen beregning på akkurat ditt anlegg, anbefales det at du kontakter oss, så kan vi bistå.

Kobling av flere paneler:

Man kan koble sammen flere paneler, og dette kan gjøres på to ulike måter. Forenklet anbefaling: Dersom panelene i hovedsak er i sol (ikke skygge fra trær som deler av dagen skygger for ett av panelene) anbefales å seriekoble panelene. Her anbefales det å bruke en MPPT ladeomformer for å utnytte strømmen best. Ved å koble panelene i parallell kan en benytte de billigere PWM ladekontrollerne, men dette krever også flere MV4-kontakter. Dette er også noe man bør vurdere om man skal ha på mange solcellepaneler (og spesielt om man skal ha ulike størrelser på panelene). For ytterligere info om forskjellene kan du lese mer her:

Solar Panels in Series vs Parallel – Advantages And Disadvantages (literoflightusa.org)

Vi fokuserer her på den vanligste og mest kostnadseffektive metoden her, nemlig seriekobling:

Her kobles pluss fra ett panel til minus på det neste. Dermed ender man opp med bare to kabler som skal kobles videre til MPPT (anbefalt) ladekontrolleren. Det anbefales at panelene er av samme type og størrelse. Husk at ved seriekobling øker spenningen (V) mens antall Ampere forblir det samme.  MPPT-kontrolleren sin størrelse er viktig. Det bør beregnes 15 % sikkerhetsmargin (dette er hensyntatt i våre ferdigpakkede løsninger.

Dersom du trenger tips eller anbefalinger kan du gjerne kontakte oss her. 

Laderegulator:

Det finnes to type regulatorer som tilpasser strømmen fra solpanelene til å lade batteriet.

MPPT (Maximum Power Point Tracking):

Dette er den vanligste, beste og dyreste varianten. Effekten beregnes til 95-98%. Denne må også dimensjoneres til anlegget. Se våre ferdige pakkeløsninger for eksempler. Disse boksene blir uforholdsmessig dyre dersom en overstiger 40A, derfor anbefaler vi at man heller benytter flere slike dersom man setter opp ett stort anlegg.

PWM (Puls Width Modulation):

Dette var vanligere tidligere, er mindre effektive (60-70% effektiv) enn MPPT, men koster vesentlig mindre. Dette kan passe til enkle og rimelige løsninger hvor man har godt med solcellepaneler i forhold til batterikapasitet og lavt daglig forbruk. Denne typen passer også til paneler som er koblet i parallell.

Det er mange hytter, bobiler, campingvogner og etter hvert boliger i Norge som får strøm fra solcelleanlegg. Mange av disse har også mulighet for å få strøm fra andre kilder (aggregat, vind og nettstrøm). Med prisutviklingen på strøm siden senhøsten 2021, velger stadig flere å benytte solceller som eneste strømkilde eller som et supplement.

Solcellepaneler har falt mye i pris de siste årene, samtidig som effektiviteten har økt. Når dette har skjedd samtidig med at batteriteknologien har utviklet seg mye og prisen på strøm er så høy, gjør det at mange flere velger strøm fra solceller. For hytter (som ikke har strøm i dag) er anleggskostnaden (påkoblingskostnaden) veldig høy, noe som også gjør det mer økonomisk fordelaktig å produsere sin egen strøm (med hjelp fra sola).

Vedlikehold:

Solcellepanel bør tørkes av 2 ganger i året (fuktig klut), samt holdes fri for snø, dersom man ønsker maksimal effekt av panelene.

Alle vet at strøm produsert av solen er miljøvennlig. Men hvordan påvirkes miljøet av fremstillingen av solceller?

CO2

Solceller av silisium er energikrevende å produsere, og det produseres en del CO2 under fremstillingen. Solcellepaneler produserer ikke CO2 mens de henter energi fra solen. Men solcellene vil normalt hente inn like mye energi som er benyttet under produksjonen i løpet av 2 år, samtidig som de har en levetid på minst 25-30 år (før effekten er redusert til under 80%).

Andre stoffer

Solcellene som tilbys her er laget av silisium som er jordskorpas nest mest vanlige metall, samt aluminium ramme som også er et vanlig metall.

Det finnes to hovedgrupper av solceller på markedet i dag; silisium (mono) og tynnfilm. Til vanlig bruk er mono-celler mest effektive (og er dyrest), mens Multikrystalliske er rimeligere å produsere, men gir lavere effekt. Bobilfrihet.no leverer i hovedsak monokrystaller. For de som vil gjøre et dypdykk anbefales det å lese mer her: Solceller — Norsk solenergiforening

Silisium:

Den klart mest utbredte av solcelleteknologiene i dag er waferbaserte solceller laget av silisium. Monokrystallinske solceller er bygget opp av en silisiumkrystall, og overflaten er derfor homogen og ofte svart som innebærer at alt lyset absorberes i solcellen. Multikrystallinske solceller består av flere krystallkorn som gir det karakteristiske fargespillet i overflaten. Som tommelfingerregel kan man si at monokrystallinske solceller har høyere effektivitet, mens multikrystallinske solceller krever mindre energi å framstille og er derfor noe billigere for samme oppgitt effekt.

Typisk solcellepaneleffektivitet er 15-20%.

Tynnfilm:

Prinsippet bak tynnfilmteknologi er å deponere meget tynne lag av solceller på et substrat og siden bygge en modul ut fra dette. Tynnfilmsolceller benytter gjerne materialer med direkte båndgap som gjør det mulig å absorbere lyset i et meget tynt lag. De vanligste typene er CupperIndiumGalliumSelenid (CIGS), CadmiumTellurid (CdTe) og ulike silisium-varianter med amorft silisium. Tynnfilmsolceller som er deponert på et fleksibelt substrat er bøyelige, og det muliggjør integrasjon av solcellene i tekstiler, eller i ulike typer turutstyr. Typisk solcellepaneleffektivitet er 8-12 %.

Informasjonen ovenfor er hentet fra www.solenergi.no (Norsk solenergiforening)

Svaret er et entydig JA! Det har seg nemlig sånn at kulde (lav temperatur) øker effekten av solcelleanlegg. I tillegg vil snøen ha en reflekterende effekt på solstrålene. En rapport fra SINTEF viser at bruk av solceller i Norge gir ca like god effekt som i Tyskland som er verdensledende på solenergi.

Energimengden som kan hentes ut avhenger selvfølgelig av hvor i Norge man befinner seg, her er et oversiktsbilde (kilde: SINTEF: Hvor godt virker egentlig solceller om vinteren? – SINTEF)