Et 55 W-panel gir omtrent 215 Wh per døgn i juni i Oslo, 25 Wh i desember og ingenting i Tromsø. Den forskjellen avgjør hvordan du bygger et solcelleanlegg på hytta til elektronikk. Her regner vi på en 4G-ruter og en temperatursensor, fra soldata til ferdig koblet anlegg, og bygger en frostvakt som varsler på mobilen.
- Nivå
- Nybegynner med multimeter
- Tid
- Én dag, pluss en kveld til frostvakten
- Lodding
- Nei til anlegget, frivillig til frostvakten
- Du lærer
- Wh-regning, soldata, sikring, spenningsfall og frostvarsel fra ESP32
Så mye sol får du: desember i Tromsø er null
EUs beregningsverktøy PVGIS regner ut solenergi for hvert sted fra satellitt- og værdata over 16 år og tar med terrenget i horisonten. Vi hentet månedstall for et panel som står 60 grader bratt og vender rett mot sør, og regnet dem om til panelet på 55 W.
Tabellen viser det samme som kWh per installert kWp. Tallet er også antall timer med full effekt per døgn, og det er den verdien du trenger i kalkulatoren under.
| Måned | Kristiansand | Oslo | Trondheim | Tromsø |
|---|---|---|---|---|
| Januar | 0,88 | 0,62 | 0,28 | 0,00 |
| Februar | 1,60 | 1,54 | 1,15 | 0,70 |
| Mars | 2,98 | 2,99 | 2,30 | 2,57 |
| April | 3,98 | 3,69 | 3,03 | 3,98 |
| Mai | 4,22 | 3,84 | 3,33 | 4,05 |
| Juni | 4,26 | 3,91 | 3,33 | 3,29 |
| Juli | 4,05 | 3,70 | 3,29 | 3,20 |
| August | 3,68 | 3,32 | 2,91 | 2,89 |
| September | 2,87 | 2,92 | 2,30 | 2,18 |
| Oktober | 1,90 | 1,92 | 1,59 | 0,94 |
| November | 1,08 | 0,89 | 0,53 | 0,04 |
| Desember | 0,67 | 0,46 | 0,08 | 0,00 |
Regn på ditt eget anlegg
Kalkulatoren starter med eksemplet i neste del: 22 Wh per døgn, det vil si 0,92 W i snitt, i Oslo i desember. Sett inn ditt eget forbruk og tallet for din måned fra tabellen. Feltet for tap står på 22 %, fordi tabellen allerede har trukket 14 %, mens PVGIS regner et helt off-grid-anlegg med batteri til en ytelsesfaktor på 0,67 (0,67 / 0,86 = 0,78).
Svaret sier at panelet mangler 2 Wh per døgn i desember. Det høres lite ut, men det er forskjellen mellom et batteri som tåler vinteren og et som sakte går tomt. Bruk tallet som et varsel: Du har ingen margin.
Eksempel: 4G-ruter og sensor på hytta
Oppgaven: Du vil lese temperaturen på hytta fra byen og få varsel ved frost. En ESP32 med en vanntett DS18B20-probe måler, og en 4G-ruter sender. Teltonika oppgir for sin RUT241 ved 12 V 1,31 W med mobildata uten trafikk, 1,48 W med én enhet tilkoblet og 3,28 W ved full belastning. Vi regner med 2 W. For ESP32-en med WiFi regner vi med 0,5 W inntil du har målt den, se guiden om multimeter og USB-tester.
| Last | Effekt | Tid per døgn | Energi |
|---|---|---|---|
| 4G-ruter, tidsstyrt | 2 W | 2 t | 4 Wh |
| ESP32 og sensor | 0,5 W | 24 t | 12 Wh |
| Tap i 5 V-omformer, antatt 90 % virkningsgrad | 1,3 Wh | ||
| Regulatorens eget forbruk | 0,2 W | 24 t | 4,8 Wh |
| Sum | 22 Wh per døgn |
- Velg reserve. Fem dager uten nevneverdig sol gir 22 × 5 = 110 Wh.
- Dimensjoner batteriet. Med 50 % utlading trengs 220 Wh, altså 18 Ah. Vi velger 26 Ah, som gir 312 Wh, og bruker 156 Wh av dem. Det er 7 døgn ved 25 °C. I kulde blir det mindre.
- Sjekk panelet. Oslo i desember: 55 W × 0,46 t = 25 Wh, og etter batteritap omtrent 20 Wh. Det er like under forbruket, så reserven må ta resten.
- Kjør hele året. PVGIS har en egen off-grid-beregning som går gjennom 16 år, dag for dag. Resultatet står under.
Ruteren avgjør det meste: Lar du den stå på døgnet rundt, øker forbruket fra 22 til 66 Wh. Da går batteriet ned til grensen på 95 % av dagene i desember i Oslo, og på 4 % av dagene allerede i september. Tidsstyringen er den billigste komponenten i hele anlegget. Regulatorens lastutgang har en brukerdefinert modus, eller du kan bruke en relémodul på ESP32-en. Pass på at tidsstyring på lastutgangen slår av alt som henger på den, også ESP32-en. Skal ESP32-en gå døgnet rundt, må ruteren derfor styres med reléet, ikke med lastutgangen.
| Anlegg og forbruk | Oslo, des / jan | Trondheim, des / jan | Tromsø, des / jan |
|---|---|---|---|
| 55 W, 26 Ah, 22 Wh | 20 % / 23 % | 94 % / 75 % | 100 % / 99 % |
| 55 W, 26 Ah, 66 Wh | 95 % / 91 % | 100 % / 100 % | 100 % / 100 % |
| 130 W, 52 Ah, 22 Wh | 0 % / 0 % | 37 % / 51 % | 100 % / 97 % |
Dette klarer anlegget, og dette klarer det ikke
Her er regnestykket med de 156 Wh du bruker av batteriet, uten at panelet bidrar. Tallene er avrundet og gjelder ved 25 °C.
0,5 W i 13 døgn. Med dvale mellom målingene varer det mye lenger.
En lampe på 3 W i 52 timer. Lys er det letteste du kan gjøre på 12 V.
2 W i 78 timer. Hele vinteren krever tidsstyring.
1000 W krever over 80 A fra batteriet. Produsentens kurve viser 78 A i under 10 minutter, og spenningen synker til under 10 V.
500 W bruker hele den brukbare energien på 19 minutter. Varme skal komme fra ved eller gass her.
Inverteren på 300 W har en tomgangsstrøm under 0,4 A. Det kan bli nesten 5 W og 115 Wh per døgn, fem ganger hele eksempelanlegget.
Solcellepanel til hytte uten strøm: holder 55 W til lys og mobil?
Ja, fra mars til september i Oslo, hvis ruteren er det største du bruker. To LED-lamper på 3 W i 5 timer gir 30 Wh. Vi antar 20 Wh til å lade to telefoner. Ruteren på 2 W døgnet rundt gir 48 Wh, og regulatorens eget forbruk 5 Wh. Til sammen er det omtrent 105 Wh per døgn. Tabellen bruker 55 W × soltimer × 0,78.
| Måned | Oslo | Trondheim | Dekker 105 Wh? |
|---|---|---|---|
| Januar | 27 Wh | 12 Wh | Nei |
| Mars | 128 Wh | 99 Wh | Oslo ja, Trondheim nesten |
| April | 158 Wh | 130 Wh | Ja |
| September | 125 Wh | 99 Wh | Oslo ja, Trondheim nesten |
| Oktober | 82 Wh | 68 Wh | Nei |
Bruker du hytta bare i helgene, får batteriet fem dager på å lade seg opp igjen, så regnestykket blir snillere. Slår du av ruteren når du drar, trenger du heller ikke 48 Wh. Sett inn dine egne tall i kalkulatoren.
Delene: hva de er, og om de passer sammen
Vi har valgt delene etter datablad og ikke etter navn. Det ga en overraskelse: Regulatoren vi først så for oss, passer ikke til panelet i kulde. Tabellen forklarer det.
Solcellepanel 55 W1 stk, Vmp 20,46 V, Imp 2,69 A, Voc 23,47 V, Isc 2,83 A
MPPT-laderegulator 10 A1 stk, maks 45 V og 130 W fra panelet, driftstemperatur fra -20 °C
GEL-batteri 12 V 26 Ah1 stk, deep cycle, 7,8 kg, ladestrøm i starten under 7,8 A
Step-down 9 til 35 V til 5 V1 stk, maks 5 A og 25 W, til ESP32-en
Solarkabel MC4, 2 × 5 m, 4 mm²1 sett, fra panel til regulator
Koblingsledning 4 mm²2 stk, fra regulator til batteri, merk minusledningen tydelig
Presstang med ringkabelsko1 sett, til batteripolene
Sikringsholder 5 × 20 mm1 stk med glassikring 1 A, for lastkursen
I tillegg trenger du en hovedsikring ved batteriet. Vi fører ikke den typen, men en flatsikring (ATO) på 10 A i holder fra en bilforretning passer: Den er laget for 32 V DC og oppgis å bryte 1000 A. Glassikringen på 5 × 20 mm er ikke beregnet på å bryte kortslutningsstrømmen fra selve batteriet, så den hører hjemme på lastkursen etter hovedsikringen.
| Kombinasjon | Passer? | Hvorfor |
|---|---|---|
| 55 W + MPPT 10 A + 26 Ah GEL | Ja, dette bruker vi | Panelet holder seg under regulatorens grense på 45 V i all kulde. Ladespenningen 14,5 V og vedlikeholdsspenningen 13,7 V ligger innenfor batteriets datablad. Eget forbruk 0,2 W. |
| 55 W + DFRobot-modul for 12 V bly + 26 Ah GEL | Ikke i frost | Solinngangen er spesifisert til 15 til 25 V. Panelet går over 25 V ved omtrent +6 °C. |
| 30 W + DFRobot-modul + 26 Ah GEL | Ja, ned til ca. -15 °C | Voc 21,6 V stiger til 25 V ved omtrent -20 °C, og da er du på inngangsgrensen uten margin. Lader med 14,8 og 13,55 V, i øvre del av området i batteriets datablad. Under 4 mA hvilestrøm, utganger på 5 V og 12 V, men åpent kretskort. |
| 55 W + Votronic MPP 165 Duo + 26 Ah GEL | Nei, ikke ett batteri | Votronic anbefaler over 40 Ah for bly. To batterier på 26 Ah gir 52 Ah og passer, med hvilestrøm på bare 4 mA (omtrent 1,2 Wh per døgn). |
| 130 W + Votronic + 2 × 26 Ah GEL | Ja, større anlegg | Gir ingen tomme dager i Oslo med 22 Wh per døgn i beregningen over. 130 W er også øvre grense for MPPT 10 A. |
Step-down-omformeren passer til alle kombinasjonene med 12 V, siden den tar 9 til 35 V inn. DFRobot-modulen har 5 V innebygd, så der trenger du den ikke. MPPT-regulatoren har to USB-uttak på 5 V og 2 A, men omformeren på lastutgangen slås av sammen med resten når batteriet er lavt.
Slik kobler du: batteriet alltid først
- Monter. Skru regulatoren på en vegg rett ved batteriet, tørt og innendørs (kapslingsgrad IP32). Bruk korte ledninger.
- Koble batteriet (1). Press ringkabelsko på ledningene. Fest BAT- til minuspolen og BAT+ til holderen med hovedsikring og videre til plusspolen. Sett i sikringen til slutt.
- Velg batteritype. Sjekk at ladespenningene passer til etiketten på batteriet.
- Koble panelet (2). Dekk panelet med en tepperest, koble kabelen til PV+ og PV-, og fjern deretter dekket.
- Koble lasten (3). Sett glassikringen på 1 A i LOAD+. Mål 5 V ut av omformeren før du kobler på ESP32-en.
Spenningsfall: regn det, ikke gjett
Spenningsfallet er U = I × 0,0175 × L / A, der L er ledningslengden tur og retur i meter, A er tverrsnittet i mm² og 0,0175 er resistiviteten til kobber. Victrons håndbok Wiring Unlimited tar sikte på under 2,5 %.
| Strekning | Strøm | Lengde og tverrsnitt | Fall | Andel |
|---|---|---|---|---|
| Panel til regulator | 2,69 A | 10 m, 4 mm² | 0,12 V | 0,6 % |
| Regulator til batteri | 4,2 A | 2 m, 4 mm² | 0,04 V | 0,3 % |
| Lastkurs til ruteren | 0,27 A | 10 m, 0,75 mm² | 0,06 V | 0,5 % |
| 5 V ut av omformer, full last | 5 A | 4 m, 0,5 mm² | 0,7 V | 14 % |
Den siste raden viser hvorfor du setter 5 V-omformeren nær lasten og lar den lange ledningen gå på 12 V. Trenger du et annet spenningsnivå, forklarer guiden om step-down, step-up og buck-boost hva du skal velge.
Bygg frostvakten: varsel på mobilen når hytta blir kald
Nå får anlegget en jobb. Frostvakten måler temperaturen hvert minutt og slår på 4G-ruteren høyst 10 minutter hver 2. time for å sende status. Faller temperaturen til 3 °C, slår den på ruteren med en gang og varsler mobilen. Meldingen går gjennom ntfy, som tar imot meldinger uten konto og uten egen server.
ESP32-utviklingskort1 stk, 30 pinner, får 5 V på VIN fra step-down
DS18B20-probe, 3 m1 stk, 3,0 til 5,5 V, ±0,5 °C fra -10 til 85 °C
Relémodul 5 V1 stk, aktiveres med HIGH fra 3,3 V, kontaktene NO, COM og NC
Motstandssett 1 %Du trenger 4,7 kΩ, 10 kΩ og 100 kΩ, kontroller med multimeter
Utendørs 4G-antenneHvis dekningen inne er svak: 1 stk, SMA, IP67, 3 m kabel
Du trenger også en 4G-ruter på 12 V. Den fører vi ikke, så du må kjøpe den et annet sted. Eksemplet regner med Teltonika RUT241, og forhandlere oppgir 9 til 30 V inn. Kontroller spenningsområdet for ruteren du velger. Motstander og ledninger finner du under elektronikk og komponenter.
| Fra | Til | Merk |
|---|---|---|
| 5 V ut fra step-down | VIN på ESP32 og + på reléet | Mål 5,0 V før du kobler til |
| Minus ut fra step-down | GND på ESP32 og - på reléet | Felles minus |
| D26 | S på reléet | D26 til S: HIGH gir strøm til ruteren |
| 3V3 | Rød ledning på proben | VCC |
| GND | Svart ledning på proben | GND |
| D4 | Gul ledning på proben | D4 til DATA, med 4,7 kΩ mellom 3V3 og D4 |
| D34 | Midtpunktet i spenningsdeleren | D34 til deleren: 100 kΩ videre til LOAD+, 10 kΩ til GND |
| LOAD+ | COM på reléet | 12 V fra lastutgangen, etter sikringen på 1 A |
| NO på reléet | + på ruteren | NO til ruter +: ruteren er av når reléet er i ro |
| - på ruteren | LOAD- | Minusledningen går uavbrutt |
- Test hjemme først. Sett ESP32 og proben på et koblingsbrett med koblingsledninger, og gi ESP32-en strøm fra USB. Bruk hjemmenettet ditt i stedet for ruteren.
- Installer bibliotekene. Velg kortet «ESP32 Dev Module» i Arduino IDE, og legg inn OneWire og DallasTemperature i Library Manager. Har du ikke satt opp Arduino IDE, gjør du det med ESP32 for nybegynnere.
- Velg et emne i ntfy. Installer ntfy-appen på mobilen og abonner på et langt navn som ingen kan gjette. ntfy skriver selv at emnet i praksis er et passord.
- Endre tre linjer og last opp. Skriv inn WiFi-navn, passord og emne øverst i programmet, og åpne Serial Monitor på 115200 baud.
- Test frosten. Legg proben i et glass med isvann. Innen et par minutter skal Serial Monitor vise «Frost: slår på ruteren», og mobilen skal få meldingen.
- Flytt til hytta. Koble etter tabellen, med ESP32 og relé i en boks innendørs. Bytt til WiFi-navnet på 4G-ruteren, og la proben henge der det blir kaldest, for eksempel ved vannrøret.
// Frostvakt for hytta: ESP32, DS18B20 og tidsstyrt 4G-ruter.
// Ruteren får strøm høyst 10 minutter hver 2. time, altså høyst 2 timer per døgn.
// Ved frost slås den på med en gang, og varselet går til mobilen med ntfy.
#include <WiFi.h>
#include <WiFiClientSecure.h>
#include <HTTPClient.h>
#include <OneWire.h>
#include <DallasTemperature.h>
// Disse tre linjene må du endre.
const char *WIFI_NAVN = "Hytte-4G";
const char *WIFI_PASSORD = "passordet-til-ruteren";
const char *NTFY_EMNE = "hytta-velg-et-langt-navn-8342"; // emnet virker som et passord
const int SENSOR_PIN = 4; // DATA fra DS18B20, med 4,7 kΩ til 3V3
const int RELE_PIN = 26; // S på relémodulen: HIGH gir strøm til ruteren
const int BATTERI_PIN = 34; // midtpunktet på spenningsdeleren
const float DELER = (100.0 + 10.0) / 10.0; // 100 kΩ mot batteriet, 10 kΩ mot GND
const float FROST_GRENSE = 3.0; // varsler ved denne temperaturen og lavere
const float FRI_GRENSE = 5.0; // nytt varsel først etter at det har vært så varmt
const unsigned long MAALING_MS = 60000UL; // én måling i minuttet
const unsigned long SYKLUS_MS = 7200000UL; // ruteren våkner hver 2. time
const unsigned long VINDU_MS = 600000UL; // og får høyst 10 minutter
const unsigned long FORSOK_MS = 30000UL; // nytt forsøk hvert 30. sekund
OneWire oneWire(SENSOR_PIN);
DallasTemperature sensor(&oneWire);
float temperatur = 0;
float laveste = 100;
float batteri = 0;
bool sensorOk = false;
bool frostVarslet = false;
bool frostVenter = false;
bool statusVenter = true; // første status går rett etter start, så du ser at alt virker
bool ruterPaa = false;
unsigned long ruterStart = 0;
unsigned long sisteForsok = 0;
unsigned long sisteMaaling = 0;
unsigned long sisteVindu = 0;
void slaPaRuter(unsigned long naa) {
if (ruterPaa) {
return;
}
digitalWrite(RELE_PIN, HIGH);
WiFi.mode(WIFI_STA);
WiFi.begin(WIFI_NAVN, WIFI_PASSORD);
ruterPaa = true;
ruterStart = naa;
sisteForsok = naa - FORSOK_MS;
Serial.println("Ruter PÅ");
}
void slaAvRuter(unsigned long naa) {
WiFi.disconnect(true);
WiFi.mode(WIFI_OFF);
digitalWrite(RELE_PIN, LOW);
ruterPaa = false;
Serial.print("Ruter AV etter ");
Serial.print((naa - ruterStart) / 1000);
Serial.println(" s");
}
float lesBatteri() {
unsigned long sum = 0;
for (int i = 0; i < 16; i++) {
sum += analogReadMilliVolts(BATTERI_PIN);
}
return sum / 16.0 / 1000.0 * DELER;
}
void maal(unsigned long naa) {
sensor.requestTemperatures();
float lest = sensor.getTempCByIndex(0);
sensorOk = lest != DEVICE_DISCONNECTED_C;
batteri = lesBatteri();
if (sensorOk) {
temperatur = lest;
laveste = min(laveste, temperatur);
Serial.print("Temperatur ");
Serial.print(temperatur, 1);
Serial.print(" C, batteri ");
Serial.print(batteri, 1);
Serial.println(" V");
if (temperatur <= FROST_GRENSE && !frostVarslet) {
frostVarslet = true;
frostVenter = true;
Serial.println("Frost: slår på ruteren");
slaPaRuter(naa);
} else if (temperatur >= FRI_GRENSE) {
frostVarslet = false;
}
} else {
Serial.println("Sensoren svarer ikke");
}
}
String statusTekst() {
if (!sensorOk) {
return "Hytta: sensoren svarer ikke, batteri " + String(batteri, 1) + " V";
}
return "Hytta: " + String(temperatur, 1) + " °C, laveste " + String(laveste, 1) +
" °C, batteri " + String(batteri, 1) + " V";
}
bool sendMelding(const String &tekst, bool viktig) {
WiFiClientSecure klient;
klient.setInsecure(); // kryptert, men serverens sertifikat kontrolleres ikke
HTTPClient http;
if (!http.begin(klient, String("https://ntfy.sh/") + NTFY_EMNE)) {
return false;
}
if (viktig) {
http.addHeader("Priority", "high");
}
int svar = http.POST(tekst);
http.end();
Serial.print("Sendte \"");
Serial.print(tekst);
Serial.print("\", svar ");
Serial.println(svar);
return svar == 200;
}
void passRuter(unsigned long naa) {
if (WiFi.status() == WL_CONNECTED && naa - sisteForsok >= FORSOK_MS) {
sisteForsok = naa;
if (frostVenter && sendMelding("FROST på hytta: " + String(temperatur, 1) + " °C", true)) {
frostVenter = false;
}
if (statusVenter && sendMelding(statusTekst(), false)) {
statusVenter = false;
laveste = temperatur;
}
}
if (!frostVenter && !statusVenter) {
slaAvRuter(naa); // alt er sendt, så ruteren slipper å bruke strøm resten av vinduet
} else if (naa - ruterStart >= VINDU_MS) {
Serial.println("Fikk ikke sendt, prøver igjen i neste vindu");
slaAvRuter(naa);
}
}
void setup() {
setCpuFrequencyMhz(80); // lavere klokke gir lavere forbruk, WiFi virker fortsatt
Serial.begin(115200);
pinMode(RELE_PIN, OUTPUT);
digitalWrite(RELE_PIN, LOW);
WiFi.mode(WIFI_OFF);
sensor.begin();
Serial.println("Frostvakt startet");
maal(millis());
slaPaRuter(millis());
}
void loop() {
unsigned long naa = millis();
if (naa - sisteMaaling >= MAALING_MS) {
sisteMaaling = naa;
maal(naa);
}
if (naa - sisteVindu >= SYKLUS_MS) {
sisteVindu = naa;
statusVenter = true;
slaPaRuter(naa);
}
if (ruterPaa) {
passRuter(naa);
}
delay(200);
}
Slik kan Serial Monitor se ut etter opplasting og frosttesten:
Frostvakt startet Temperatur 6.0 C, batteri 12.6 V Ruter PÅ Temperatur 6.0 C, batteri 12.6 V Sendte "Hytta: 6.0 °C, laveste 6.0 °C, batteri 12.6 V", svar 200 Ruter AV etter 95 s Temperatur 3.0 C, batteri 12.6 V Frost: slår på ruteren Ruter PÅ Temperatur 3.0 C, batteri 12.6 V Sendte "FROST på hytta: 3.0 °C", svar 200 Ruter AV etter 95 s
Utskriften kommer fra den samme programlogikken kjørt på en PC med simulert sensor og WiFi, der ruteren er antatt å bruke 95 sekunder på å komme på nett. Noen linjer er tatt bort mellom målingene. Vi har ikke kjørt den på et bygget anlegg, så tidene og tallene blir andre hos deg.
Hva koden gjør
maal()leser proben og batteriet hvert minutt.analogReadMilliVolts()gir millivolt på D34, ogDELERregner det tilbake til batterispenningen. 14,9 V blir 1,35 V på pinnen.FROST_GRENSEogFRI_GRENSEgir to grenser: Du får ett varsel ved 3 °C, og neste varsel først etter at temperaturen har vært oppe i 5 °C. Slik slipper du en melding i minuttet.passRuter()slår av ruteren så snart meldingene er sendt. 10 minutter er taket, ikke vanlig driftstid, så forbruket blir ofte lavere enn tabellen. Når ruteren ikke får kontakt i løpet av de 10 minuttene, prøver koden igjen i neste vindu. Ved dårlig dekning kan et frostvarsel derfor komme opptil 2 timer for sent.setInsecure()gir kryptert trafikk, men ESP32-en kontrollerer ikke sertifikatet til serveren. Det holder for et temperaturvarsel, men ikke for noe du må stole på uten å sjekke.
Reléspolen bruker omtrent 0,36 W mens ruteren er på. Det blir 0,7 Wh ekstra per døgn, altså 23 Wh i stedet for 22. Prosentene fra PVGIS over er regnet med 22 Wh. 12 vinduer på 10 minutter gir de 2 timene i forbrukstabellen.
Hvis det ikke virker: «Sensoren svarer ikke» eller -127 °C
Biblioteket fant ikke proben. Kontroller at 4,7 kΩ sitter mellom 3V3 og D4, og at gul ledning går til D4. Hvis du ser 85 °C, er det verdien sensoren har rett etter oppstart. Da er strømmen til proben vanligvis ustabil.
Hvis det ikke virker: reléet klikker ikke
Mål 5 V mellom + og - på modulen. Mål så S mot GND rett etter oppstart: Pinnen skal vise omtrent 3,3 V når ruteren skal være på. Er signalet der uten klikk, er modulen eller tilkoblingen feil. Fortsatt usikker? Se guiden om relémodul på ESP32.
Hvis det ikke virker: ruteren er på, men mobilen får ingen melding
«svar -1» i Serial Monitor betyr at ESP32-en ikke nådde serveren. Koble mobilen til rutersignalet og prøv en nettside. Virker ikke det, ligger feilen i SIM-kortet, PIN-koden eller dekningen. «Fikk ikke sendt» uten linjen «Sendte» betyr at ESP32-en ikke kom på WiFi innen 10 minutter: Kontroller navn og passord, og mål hvor lang tid ruteren bruker på å starte.
Hvis det ikke virker: batteritallet er feil
Mål spenningen på D34 mot GND. Ved 12,6 V skal den være omtrent 1,15 V. Er den langt unna, er motstandene byttet eller har feil verdi. Står den riktig, men tallet er litt feil, justerer du DELER med forholdet mellom multimeteret og meldingen.
Prøv selv: varsel ved lavt batteri
Lag en egen grense på 12,0 V og et flagg som frostVarslet, slik at du får ett varsel når batteriet er langt nede. 12,0 V i ro er bare en grov grense for omtrent halvt batteri, så følg med på hvordan tallet endrer seg over noen uker.
Prøv selv: varsel på sommeren også
Hytta kan bli svært varm under et mørkt tak. Legg til en øvre grense, og send et varsel hvis temperaturen passerer den. Bruk to grenser her også, slik at du ikke får en melding i minuttet.
Vinkel og snø: bratt vinner om vinteren
I Oslo står sola 6,7° over horisonten midt på dagen ved midtvinter og 53,5° ved midtsommer. Panelet fanger mest når det står vinkelrett på sola, altså omtrent 83° i desember og 36° i juni. Du må velge én vinkel hvis du ikke vil justere panelet.
Tallene viser hvorfor 60° er et godt kompromiss: 35 % mer i desember enn ved 35°, og bare 2 % mindre over året. Et loddrett panel gir enda litt mer i desember, men mister 23 % over året sammenlignet med 35°. Snø glir lettere av et bratt panel, og snø på bakken kan gi litt ekstra lys som ikke er med i beregningen. Sikre panelet mot vind, og plasser det så snøen fra taket ikke raser ned på det.
Fire feller som koster strøm eller utstyr
PWM eller MPPT
En PWM-regulator kobler panelet nesten rett på batteriet, så panelet tvinges ned på 13,2 V og gir omtrent 37 W. En MPPT-regulator lar panelet jobbe på sitt beste punkt og gjør om spenningen. Grovt regnet er det 20 Wh mot 16 Wh i Oslo i desember, selv etter at PWM-regulatoren får fratrukket sitt lavere eget forbruk (5 mA mot 0,2 W). Til gjengjeld tåler den -35 °C, mens MPPT-regulatoren er spesifisert ned til -20 °C. Står anlegget i en kald innlandsdal, kan det avgjøre valget.
Panelets tomgangsspenning stiger i kulde
23,47 V gjelder ved 25 °C. Med -0,35 % per grad (verdien i databladet til Victrons monokrystallinske paneler, siden produktsiden til dette panelet ikke oppgir sin egen) stiger spenningen 0,082 V for hver grad det blir kaldere, til 27,2 V ved -20 °C. Høyest blir den en klar og kald morgen når sola treffer et iskaldt panel. Velg derfor regulator etter spenningen i kulde, ikke tallet på etiketten.
LiFePO4 skal ikke lades under frysepunktet
Litiumbatterier er lette og tåler dyp utlading, men Victron tillater lading av sine Smart-batterier bare mellom +5 og +50 °C, og kapasiteten faller med omtrent 20 % ved 0 °C og 50 % ved -20 °C. Votronic skriver at LiFePO4 helst bør holdes over 0 °C. På en ufyrt hytte trenger du derfor et batteri med innebygd sperre mot lading i kulde, og du må kontrollere at det står i databladet. Av den grunn bruker eksemplet her GEL.
AGM og GEL er ikke det samme
Victron anbefaler 14,1 til 14,4 V for sitt GEL-batteri og 14,2 til 14,6 V for AGM. Databladet til batteriet i eksemplet oppgir 14,4 til 14,9 V ved syklisk bruk og 13,5 til 13,8 V ved vedlikehold. Stol derfor på etiketten og ikke på et ferdig program som heter «GEL». Kaldt batteri trenger også høyere ladespenning: Victron oppgir -24 mV per grad, som gir omtrent 0,8 V ekstra ved -10 °C. Uten ekstern temperatursensor regner regulatoren med 25 °C, så et kaldt batteri blir sjelden helt fullt.
Hva sier DSB om 12 V, og når trenger du elektriker?
Et batterianlegg på 12 V er fortsatt et elektrisk anlegg. DSBs veiledning til forskrift om elektroforetak sier at ufaglærte kan utføre arbeid på lavvoltsanlegg under 50 V dersom alle disse vilkårene er oppfylt:
- effekten overstiger ikke 200 VA
- monterings- og bruksanvisningen følges nøye
- hele anlegget er lett tilgjengelig for visuell inspeksjon og kontroll
- tilkobling til 230 V-nettet gjøres av registrert virksomhet, med mindre den skjer over transformator med sertifisert plugg og stikkontakt
Eksemplet på 55 W ligger godt innenfor. Kabler skjult i veggen gjør det ikke, og en inverter på 300 W overstiger grensen.
Vanlige spørsmål
Hvor stort panel trenger jeg på hytta?
Del døgnforbruket på tallet for den mørkeste bruksmåneden i tabellen, og deretter på 0,78 for batteritap. 22 Wh i Oslo i desember gir omtrent 61 W, mens 66 Wh gir omtrent 184 W. Sjekk resultatet i PVGIS for stedet ditt.
Kan 4G-ruteren stå på hele vinteren?
Ikke med 55 W og 26 Ah. Forbruket blir 66 Wh per døgn, og batteriet når grensen på 95 % av dagene i desember i Oslo. Tidsstyr ruteren eller velg et større panel.
Er MPPT alltid bedre enn PWM?
Ikke alltid. MPPT gir mer når panel og batteri har ulik spenning, men mange modeller bruker mer strøm selv og har snevrere temperaturområde. Regn med eget forbruk i små anlegg.
Kan jeg koble panelet rett på batteriet?
Nei. 23 V uten regulator overlader batteriet. Du trenger en regulator som passer panelets spenning og batteriets ladeprofil.
Trenger et 12 V-anlegg sikring?
Ja. Lav spenning betyr ikke lav feilstrøm, og batteriet er kilden til brannfaren. Sikringen skal sitte på plussledningen, nær batteriet.
Hvilken solcelleregulator trenger jeg til 12 V?
En som tåler panelets spenning i kulde og lader etter etiketten på batteriet. Vår MPPT-regulator på 12 V og 10 A tar opp til 45 V og 130 W fra panelet. Se flere under solceller og solpaneler.
Hvor stort batteri trenger jeg til solcelle på hytta?
Forbruk per døgn × dager uten sol / 0,5 for bly og GEL. 22 Wh i 5 dager gir 18 Ah, og 105 Wh i 3 dager gir 630 Wh, omtrent 53 Ah på 12 V. Velg gjerne neste størrelse opp, fordi kapasiteten faller i kulde.
Kan jeg få 230 V fra solcelle på hytta?
Ja, med en omformer fra 12 V til 230 V, men et anlegg med 55 W og 26 Ah egner seg ikke til det. Tomgangen kan bruke mer enn resten av anlegget til sammen, så slå den av når du ikke bruker den. Plugg bare inn utstyr rett i omformeren. Kobling mot en kurs eller sikringsskapet skal gjøres av registrert elvirksomhet, og vi tilbyr også installasjon av solceller og vindkraft.
Finnes det en ferdig solcellepakke til hytta?
Ja, mange selger pakker, men regn før du kjøper. Sjekk tre tall: Wh fra panelet i din mørkeste måned, brukbare Wh i batteriet, og om regulatoren tåler panelet i kulde. Vi selger delene hver for seg, så du kan velge etter tabellene over.
Trenger jeg 4G-antenne på hytta?
Bare hvis signalet inne er svakt. Prøv ruteren der du vil ha den først. Hjelper det å flytte den til et vindu, kan en innendørs antenne være nok. Ellers fører en utendørs antenne med 3 m kabel signalet forbi veggen. Se alle under mobilantenner. Velg en ruter med SMA-kontakter for ekstern antenne, og kontroller at kablene og kontaktene passer.
Hva gjør jeg i mørketiden?
Lad batteriet fullt om høsten, koble fra lasten og la det stå. Votronic skriver at batterier skal lagres ladet og lades regelmessig. Victron oppgir under 2 % selvutlading per måned ved 20 °C for sine GEL-batterier. Trenger du drift hele vinteren, må strømmen komme fra noe annet enn sola. En vindmølle på 12 V kan lade når sola mangler, men den trenger jevn vind der hytta står, og vi har ikke regnet på den her.
Test deg selv: hvorfor styres ruteren med relé og ikke med lastutgangen på regulatoren?
Lastutgangen slår av alt som henger på den, også ESP32-en. Da kan ingen måle frost mens ruteren er av. Reléet lar ESP32-en gå og bryter bare ruteren.
Test deg selv: hvor mye strøm stjeler spenningsdeleren på D34?
12,6 V over 110 kΩ gir 0,11 mA, altså omtrent 1,4 mW og 0,03 Wh per døgn. Det er derfor deleren kan stå på hele tiden.
Test deg selv: hvorfor varsler programmet ved 3 °C og ikke ved 0 °C?
Du trenger tid til å reagere, og proben måler bare ett sted. Med ±0,5 °C kan vannrøret ved gulvet allerede være kaldere enn tallet viser.
Test deg selv: bruker du 66 Wh i stedet for 22 Wh, hvor mange dager når batteriet grensen i desember?
I Oslo går det fra omtrent hver femte dag (20 %) til nesten hver dag (95 %), med samme panel og batteri. Det er grunnen til at ruteren er tidsstyrt.
Neste steg: mål og bygg videre
Koble anlegget, og mål forbruket gjennom en hel uke før du stoler på regnestykket. Bytt deretter ut forutsetningene med dine egne tall i kalkulatoren. Vil du ha en sensor som klarer seg med langt mindre strøm, er værstasjonen med ESP32, LoRa og solcelle neste prosjekt. Er ESP32 nytt for deg, begynn med ESP32 for nybegynnere.
Kilder: PVGIS-håndboken, Victrons datablad for GEL og AGM, Victrons datablad for monokrystallinske paneler, Victrons manual for Lithium Smart og Wiring Unlimited, samt Votronics monterings- og bruksanvisning for MPP Duo Digital. Frostvakten bygger på ntfy-dokumentasjonen og databladet til DS18B20.




