Электричество для Галины. Опыт автономного электроснабжения лагеря.
Важную роль в обеспечении безопасности ( в основном, работа средств связи) и комфортабельности приюта ( стоянки, альплагеря) имеет энергоснабжение. В большинстве случаев магистральное электроснабжение в подобных местах недоступно. Поэтому перед нами встала задача создания и испытания макета оптимальной системы электроснабжения лагеря – приюта – стоянки.
При разработке исходили из следующего.
Количество пользователей – десять (численность группы, на которую мы ориентируемся).
Оборудование должно быть переносным и легко монтироваться.
Должно быть обеспечено бесперебойность энергообеспечения, по крайней мере, для средств связи.
Система должна обеспечивать круглосуточное электроснабжение, мощности должно хватать, как минимум, на освещение, а так же на зарядку гаджетов и работу связи, в том числе WI FI .
Выходное напряжение принимаем 12 В, что бы пользоваться стандартным автомобильный оборудованием - зарядками, лампами, базовые радиостанции так же питаются от 12 В. Для иного оборудования предусмотрено 220 в и USB.
Определяем необходимое количество электроэнергии в сутки, исходя из вышеуказанных пожеланий.
Освещение 4 часа вечером, 4 часа утром, 10 светодиодных ламп по 5 Вт, это 33 Ач.
Зарядка мобильных телефонов ( раций) , 2 Ач на каждый, 10 телефонов - 20 АЧ.
Дежурная рация в течении суток - до 5 Ач.
WI FI роутер в течении суток - до 5 Ач.
Телевизор, проектор, ноутбук и тд. – 50 Вт по 2 часа - 8Ач.
Таким образом, требуется запасать около 80 Ач. Аккумулятор выбираем с запасом, 100 Ач.
Тип аккумулятора - система пока будет работать в помещении и стационарно те не на морозе, и к массе нет особых требований, поэтому берем свинцовый гелевый. В иных случаях возможно применение, например, литий – титанатного, но об этом позже.
Выбираем солнечные панели.
100 Ач при напряжении 12В это 1200 Вт*ч, таким образом, батарея должна вырабатывать не меньше энергии. Наблюдения показывают, что реально батарея выдает половину паспортной мощности, причем как на широте Москвы, так и на широте Дербента.
Для солнечный панели продуктивный рабочий день (время работы на полную мощность) продолжается 5-6 часов, требуемая мощность панели 1200/6 =200 Вт, или 400 по паспорту.
Более- менее стандартная батарея транспортабельного размера 200 Вт по паспорту. Выбираем две. Устанавливаем на складные рамы из алюминиевой квадратной трубы.
Остальные компоненты.
Контроллер заряда на выходной ток 20А выбран КЭС100В, привлек внимание простотой установки, отсутствием органов управления, программированием не с компа а с джамперов, выходом на вентилятор. Отметим, что на принятое нами напряжение 12 две двухсотваттные панели – это разумный максимум, на больших мощностях надо переходить на 24 вольтовую схему.
Предусмотрена зарядка от внешней сети (бензогенератора и тд).
Используется зарядное устройство РВ-360Р-12 MEAN WELL, при наличии сети зарядка включается автоматически.
Инвертор имеет мощность 600 Вт.
При работе от внешней сети выходная линия 220В автоматически переключается с инвертора на сеть.
Предусмотрен ручной и автоматический, при разряде АКБ, запуск бензогенератора. Но пока эта функция не востребована и не тестировалась.
Предусмотрена звуковая сигнализация разряда – сирена.
Установочные изделия – стандарта 22 мм, защита выходных цепей 12В реализована на АЗС.
Конструкция – переносная. Полностью законченный модуль, на месте требуется только подключить панели, аккумулятор и нагрузку. Так как конкретная реализация рассчитана на эксплуатацию под крышей, защита от воды не предусматривалась.
Важно сделать систему удобной для пользования, поэтому изготовлены блоки розеток, каждый содержит розетки на 220в, на 12в (автомобильный разъем), и USB.
Система проходит испытания с лета 2018г. По результатам можно сделать следующие выводы.
Отвечает изначально предъявляемым требованиям, с запасом обеспечивает потребность группы из 10 человек электроэнергией. Более того, во время чемпионата по альпинизму обслуживал под сотню человек, правда, время от времени с подзарядкой от бензо генератора.
Если рассматривать линейку изделий, для оборудования мест стоянок достаточно куда менее мощных систем. Теперь у нас есть точка отсчета. Скажем, разработана система для хижины Рэд Фокс, к сожалению еще не испытанная. Так же есть идея максимально облегченной носимой конструкции. Считаем, что стоянки на трекинговых маршрутах должны быть оборудованы подобными системами.
Из недостатков – дешевый инвертор, к сожалению, полностью забивает радиосвязь. Требуется отработать систему фильтров. Пока приходится временно отключать инвертор, благо рации питаются от 12В.
Выражаем благодарность ФАР Дагестана и лично Петру Леонову за испытания системы.
потроха
ехали мы ехали
изделие а гнезде
разводка
Конечно, на новизну не претендуем. Сделали, как виделось удобным. И пощупать цифры - сколько солнышко дает и люди кушают.
И , конечно, будем рады предложениям - замечаниям.
Ставилась задача - возимый модуль, привез - поставил, раскидал розетки для потребителей.
Возможны более легкие варианты конечно. Гибкие панели ( условное название ), АКБ - из литиевых, в зависимости от условий. В целом - выигрыш по весу примерно в два раза, а то и больше.
Например, при вдвое меньшей мощности, литий титанате и гибкими панелями ( понимаю что сложно сопоставить, но реальный пример - Панели - общий вес 10 кг ( 2х5 с крепежом) + блок 10 кг ( но аккум встроен). При литий ионе будет легче.
А максимальные габариты транспортных упаковок какие?
- написано 29, тяжелый, когда несешь))). Взвесить не пришло в голову.
Упаковка - разобранные рамы - тубус 2 м длиной.
Панели 1600х800.
Блок - Ширина 360, высота 300, глубина 270
был такой по случаю - в гараже спокойно переносил. хотя да, раньше и трава была зеленее )
а солнечные панели какие выбрали?
Батарейка - в точности уже в инете не нашел, типа такой.
https://energo-souz.ru/moduli-fsm/monokristal/solnechnyy-modul-fsm-200m/
2 шт.
легкая и сопливая -гибкая. она не то что как тряпка, так, немного гнется.
Ставилась задача - возимый модуль, привез - поставил, раскидал розетки для потребителей.
Возможны более легкие варианты конечно. Гибкие панели ( условное название ), АКБ - из литиевых, в зависимости от условий. В целом - выигрыш по весу примерно в два раза, а то и больше.
Например, при вдвое меньшей мощности, литий титанате и гибкими панелями ( понимаю что сложно сопоставить, но реальный пример - Панели - общий вес 10 кг ( 2х5 с крепежом) + блок 10 кг ( но аккум встроен). При литий ионе будет легче. Если без корпуса, блоками - еще легче, если не ставить зарядку от бензинки - соответственно еще. Совершенству нет предела))) Вес получается - под задачу.
А что тяжелые - в этом есть и плюс - меньше желания спереть ))
Да, 220 В не сильно нужно, согласен. Так, совсем для подстраховки. Включается отдельным тумблером.
Формально у свинца описаны недостатки - не любит глубокий разряд, не так много циклов, ( при полном разряде около 300), Разряженный - замерзает на морозе насмерть. Зато дешевый и кондовый, согласен. Да и чем другие лучше - надо тестировать. Чем и займусь.
Детали и коробочки из ЧипиДипа. Еще надо доработать зарядный стакан, слишком объемный.
Кому надо, скину плату в Альтиуме.
А штатная зарядка-адаптер работает от 220в и выдает около 10,5в.
Солнечную батарею вешаешь на рюкзак, в ее кармашек - все это суешь. Идешь и заряжаешься. Входное напряжение у этой коробочки м.б. вольт от 4 и до ~ 10.
В походе рации для связи незаменимы - мы это очень сильно прочуствовали в этот раз. А когда она села - почти катастрофа.
И на сколько дней поход. Те что проще, взять твою систему, сменный аккум или обойтись одной зарядкой. Мне казалось, что аккума хватает очень надолго.
На перезарядке банка половина электричества теряется. И лишний вес.
В домике книга для самозаписи посетителей, и пр. сюрпризы. Спасибо тому, кто содержит это.
По павербанкам - китайцы обычно подвирают. Разбираешь - а там аккумы раза в два дохлее обещанных)
Северный приют, если про него в начале обсуждения спрашивали.
Разница в подходе - там стационарный монтаж. А на автоматы я бы поставил блокировку)))