Off-grid med køl & frost

Hvad taler jeg egentlig om...

Denne side er et lille oplæg til, hvorledes du kan holde dine råvarer på køl eller frost ved hjælp af solen. Siden er baseret på brug af kølebokse med kompressor, kombineret med en solcelleopladet batteripakke. Dette er ikke den eneste gode mulighed for at holde fødevarer friske.

Jeg forholder mig med denne side ikke til behovet for køl eller frost på den enkeltes tur. Den vurdering er op til hvad I hver især finder rigtigt til jeres ture.

Der findes masser af andre produkter og løsninger på udfordringen. En kompressordrevet køleboks er dog hvad der med vore dages krav til fødevaresikkerhed, nok er den bedste løsning for mange. Skal man afsted over en lidt længere periode, kommer vi ikke ud over at teknologien nu giver en kærkommen hjælpende hånd til en god og sikker opbevaring. Især hvis turen har så mange deltagere, at de tilsvarende muligheder for opbevaring kræver en større indsats.

En powerstation danner energikilden til denne type køleløsning. Her er den for nemheds skyld kaldet batteripakke. Den er i bund og grund den samme, som den man køber eller bygger til opladning af mobiler & anden elektronik.

Jeg foretrækker dog at holde opladning af elektronik og kølekapaciteten på hvert sit separate batterisystem, da risikoen for madforgiftning som følge af overdreven mobilopladning er til stede.

Jeg holder for god ordens skyld forklaringen i "hele klodskasser", så alle kan være med uanset teknisk indsigt. Detaljer som decimaler, samtidighed og tab ved opladning, ser vi bort fra i denne forklaring. Derfor kalder jeg også powerstations for batteripakker.

Målet er en forståelse på brugerplan, som kan danne grundlag for beslutning og indkøb.

Kølebokse/skabe med kompressor, er i dag årsagen til at en effektiv løsning for køl og frys uden for forsyningsnettet kan komme på tale.

Som udgangspunkt er størrelsen på den ønskede køleløsning derfor også grundlaget for batteripakken. Her vil jeg ikke anbefale kølebokse med et opgivet forbrug over 100W, da det kræver batteripakker over 1kWh (1000Wh).

Man bør have følgende faktorer med i betragning under planlægningen:

     - Hvor stor kølekapacitet har man behov for. På tur er det typisk kun mejerivarer, samt kød og pålæg.
     - Den optagne effekt på køleboksen skal være realistisk. Batteripakken skal også kunne oplades.

     - Ønskes der både køl og frys. Skal det være samtidig eller efter behov.

     - Er det nok med en 12V løsning, eller ønskes der også 230V

     - Husk at få en køleboks med strømvagt, så batteripakken ikke tappes helt.

     - Endelig har prisen også en betydning. Har det gode tilbud nok kølekapacitet til at opfylde behovet.

Selve batteripakken kan købes som en færdig enhed med de nødvendige udtag. Denne løsning er ofte app styret og derfor let at overvåge. Den store gevinst er dog at den også fylder mindre, og er rimelig brugervenlig. I sidste ende er det størrelsen på batteripakke og solpaneler der afgør hvor mobilt anlægget er til brug på eksempelvis en kano eller tømmerflådetur.

Har vægt/volumen ikke nogen større betydning, er en batteripakke bygget ind i en træ eller plastkasse en løsning som giver en god og fleksibel dækning af behovet. Her er plads til at batteripakken er baseret på 12V DC bil-akkumulatorer, og monokrystalinske solpaneler der er mere effektive.

Endeligt kan omkostningerne ved en hjemmebygget batteripakke ofte holdes nede, i forhold til indkøb af den færdige løsning. Genbrug af akkumulatorer, er i sig selv et godt miljømæssig perspektiv i den løsning.

Mit udgangspunkt og beregningen bag:

Her tager jeg udgangspunkt i en køleboks fra Alpicool. Der er tale om model K18 på 20 liter, med et opgivet forbrug på 45W. En kølekapacitet på 20 liter bør normalt være nok for 20 personer.

I realiteten vil den kun køre fuld køle kapacitet når der er tale om nedkøling af varme emner, eller når der skal kompenseres for et kuldetab. Eksempelvis når låget på køleboksen står åbent, eller den er placeret i meget varme rum - så som inde i et telt i fuld solskin. Erfaringstallene viser at der reelt er et gennemsnitlig forbrug på ca. halvdelen af det angivne.

Her vil forbruget per døgn i værste fald være 24 timer x 45W = 1080Wh. Altså vil en 1000W batteriløsning være tømt i løbet af et døgn (Under den forudsætning at køleboksen kørte med fuld køling i hele tiden). I praksis kan vi forvente det halve forbrug, hvilket svarer til 540 Wh i døgnet. 

Vælges batteripakken ud fra dette tal, skal man forholde sig til om det skal kunne køre 1 eller 2 døgn uden bidrag fra en solcelle. Eksempelvis ved dagsregn. Det sikre valg vil være 2 døgn. Med et forbrug på 540 Wh/døgnet, vil vi være tilbage til at skulle vælge en batteripakke på 1000Wh.

Vælger man nu et solpanel med en ydelse på 100W, vil det kunne lade batteripakken op i løbet af 10 timers solskin. Samtidig ved man at der ved et panel på 100W produceres cirka 3 gange den effekt selve køleboksen forventes at bruge. Altså vil man med sikkerhed lægge masser af effekt på batteripakken, sådan at der er masser af effekt på batteripakken til brug om natten (og ved skyet vejr).

Denne løsning er dog baseret på et meget forsigtigt bud, og har sigte på at løsningen holder. Som oftest vil man kunne klare sig med lidt mindre kapacitet på sin batteripakke. Så har man is i maven (og måske ikke i køleboksen) kan man sagtens finde et billigere kompromis på størrelsen af batteripakken. Det vigtigste er at have lavet overvejelserne i forhold til det brug man typisk vil have.

Vælg en løsning med standard komponenter.

Skal man gå den lette vej, vil det være at indkøbe et passende solpanel, samt en batteripakke på ca. 1000Wh. Der findes flere interessante løsninger på markedet. Når jeg taler færdigbygget kan man enten vælge at købe alle produkter fra samme firma, så de fra starten er parret, eller sætte 3 færdigbyggede komponenter sammen.

Jeg vil blot nævne mærker som Fossibot, eller EcoFlow, som eksempel på et produkt hvor man kan vælge hele serien, eller parre enkeltkomponenter efter behov. Her er modellerne EcoFlow Delta 2 (1024 Wh), EcoFlow River 2 Pro (768 Wh) eller Fossibot F1200 (1024Wh) fuldt udstyret med inverter for tilslutning af solpanel, samt afgange i 12V jævnstrøm, USB A+C udgange, og endog en 230V vekselstrøms afgang hvis man har brug for det. Dertil kommer at EcoFlow generelt er App styret på hele deres produktserie.

Men vælger man at investere lidt tid i projektet, og sætter sig ind i de behov man har, kan man relativt let finde gode bud på brugte modeller på portaler som FB Marketplace, eller DBA.dk. Det vigtige er her ikke at forveksle med andre typer kølebokse, der typisk er angivet som termoelektriske (den har ofte en lille blæser indbygget i låget) eller blot er en isoleret kasse uden nogen aktiv køling. Til gengæld for indsatsen finder man ofte gode bud på en billigere løsning - og så er det også godt for miljøet :-)

Et par eksempler fra virkeligheden. 

Materiellet i disse eksempler findes i billedserien ovenfor.

Med et setup i standard komponenter, som den beskrevne løsning (lidt større køleboks) har en spejderven kørt sin kølerløsning under knap 3 ugers standlejr i norge i en særdeles skyet og regnfuld periode. Da han tog hjem, var batteripakken fortsat fuldt opladet. Alt i alt langt fra optimale forhold, med et godt resultat. 

De rå tal for hans setup var et 110W solpanel, en "EcoFlow Delta 2" batteripakke på 1024Wh, samt en "Alpicool NX62" kompressor køleboks på 62 liter med et angivet forbrug på 60W.

Et andet eksempel er på en weekendtur, hvor Makita køleboksen holdt maden på køleskabstemperatur (5 grader) ved hjælp af 18V/6Ah Makita batterier. Et sæt holdt den kørende i ca. 17 timer ved en temperatur på 15-18 grader. Dermed holdt 2 sæt batterier maden kold hele turen. Her valgt vi alene at holde den kørende uden ekstern batteripakke eller panel.

Billedserien viser hvorledes at min egen lade-station er bygget ind i en simpel trækasse.

Den er blot på 240W, og altså kun egnet til 2-3 dages sommerture med køleboksen.

Jeg har dog muligheden for at parallelkoble eller skifte batteriet, så kapaciteten øges.

Der er lavet en plade som afdækning til batteriet. På pladen er regulatoren monteret.

I en anden plade er 12 volt udtagene monteret.

På denne plade er sikringselementet monteret, samtidig med at pladen dækker for ledningsnettet.

Pladen til låg er alene til for at beskytte mod støv, samt ved transport.

En fiks og færdig batteripakke kan findes fra omkring 3000 kr og opefter. Den er kompakt, og let at bruge. Du skal blot finde et egnet solpanel, samt en køleboks med kompressor.

Det er også muligt at købe færdige pakker med regulator, panel og ledning til formålet. Ofte har de sigte at lade på batteriet, og er derfor ikke udstyret med mere end et eller to 12 volts udtag. Som regel er denne pakke uden batteri, og du skal derfor finde et batteri der lades hurtigt nok af panelet. Altså bliver det lade-effekten som er styrende for anlægget, og ikke den kapacitet du har behov for.

Endelig kan man bygge en batteripakke selv.

Man skal blot have en 12V dc bil-akkumulator, et par 12V udtag, en laderegulator samt et eller flere 12V solpaneler som grundlag. Her kan du vælge den kapacitet du har behov for, finde en regulator som tillader den rigtige strøm, og vælge et eller flere paneler så der kan kompenseres for forbruget i passende tempo. Husk dog at der aldrig bliver ladet med mere end den strøm regulatoren tillader.

Suppleret med lidt basal håndværksmæssig snilde, og din gamle fysikviden om el fra 7. klassetrin, er der ikke langt til mål.

Dimensionering:

Her regner jeg mig frem til en batteripakke som bygges ind i en trækasse.

Batteripakken bliver monteret med et 12V 70A batteri ud fra den tidligere beregning. Batteriet vil let kunne skiftes til en større model ved behov. Effekten på dette batteri er ifølge Ohms lov 840W. Lidt hurtig matematik siger dermed at jeg vil kunne drive en Alpicool K18 køleboks i 35-40 timer.

Monterer jeg nu et solpanel på 100W til dette batteri, er solpanelets største afgivne strøm ifølge databladet 5,9A. Denne afgivne effekt vil blive præget af batteriets spænding på 12V og dermed være 70,8W (på trods af at det benyttede panel har en mærkeeffekt på 100W).

Et batteri på 840W (12V 70Ah) vil derfor kunne blive opladet af dette panel i løbet knap 12 timers solskin. Her er vi ude i en acceptabel kombination.

For at kunne styre ladningen skal panelet sende strømmen gennem en laderegulator,, også kaldet inverter. Laderegulatoren regulerer hvor meget strøm der kan tilgå batteriet, indtil det er fuldt opladet. Det vigtige er at regulatoren skal kunne afgive mindst samme ladestrøm til batteriet, som panelet kan producere. Her giver det altså mening at finde en laderegulator der kan håndtere over 5,9A, hvorfor jeg ville vælge en der kan håndtere mindst 12A. Det er indenfor den strøm vores kabler kan håndtere, og dermed har jeg muligheden for at sætte flere solpaneler til.

Udtagene begrænses med sikringer. Her tager man atter den effekt der optages, og deler med det spændingsniveau man optager effekten på. Med 2 udtag, ville jeg dog blot sætte en sikringsbox med 10A sikringer på plussen til hvert udtag. Det giver mulighed for tilslutning af op til 120W, hvilket sagtens kan dække de kølebokse vi her opererer med.

Montering:

I mit projekt har jeg fundet alle de relevante komponenter ved Biltema. De samme komponenter kan let skaffes andre steder via nettet. Der er således ikke nogen speciel grund til at lægge handelen en bestemt sted.

DC kablet er særligt velegnet til 12 volt DC installationer, da kablet sidder samlet og markeret i en rød plus leder og en sort minus leder. Hvor minus lederen skal føres frem alene (eksempelvis til 12V udtagene) kan DC kablet skilles, så man har en separat plus (rød) og minus (sort) leder.

- Brug 6 mm2 DC ledning til hovedkredsene mellem batteri, solpanel og regulator. 

- Brug 4,5 mm2 DC ledning fra regulatoren og frem til 12 volt udtagene (men 6mm2 kan godt bruges)

Med en crimpetang og spadestik er det let at forbinde de enkelte komponenter. Afisoler ca. 1 cm af ledningens ende, og sno kobberlederne før du fører dem ind i spadestik eller skrueforbindelser. De skal være ført helt ind til isoleringen, så der ikke er mere end 1mm blank kobber at se. Vær omhyggelig med at alle tråde kommer med ind, så der ikke opstår kortslutninger af løse kobbertråde. Afmål ledningen før du afisolerer og forbinder den anden ende.

Den fysiske opbygning kan variere, men tilstræb generelt at alt kan pakkes og skærmes af under et låg på kassen. Det gør transport og opbevaring mellem turene meget lettere. Samtidig kan man let lukke til ved en let regnbyge.

12 volt udtag sættes med fordel i en løs plade, som fastgøres nede i kassen. Dette panel med udtag kan eventuelt sættes så det skærmer for ledningsforbindelserne i ladestationen.

Selve regulatoren kan sidde på en anden plade som let kan løftes, så man kan komme til batteriet.

Forbindelsen til solpanelet skal udføres så stikket ikke kan vendes forkert, så plus uheldigvis forbindes til minus når solpanelet sluttes til ladestationen. Marker derfor også din plus tydeligt på kablet fra solpanelet.

Batteriet forbindes enten med pol-sko, eller et par forbindelsesnæb som ses på billederne. Generelt er det godt hurtigt at kunne tage forbindelsen fra på batteriet. Både ved transport og når batteriet eventuelt skal nødlades efter 14 dages kanotur uden sol.

God fornøjelse når du/I vælger at være off-grid