Найти тему

Некоторые особенности энергоснабжения Мауса

Прежде чем перейти к эпилогу истории Мауса, я опубликую небольшую серию рассказов об опыте эксплуатации различного оборудования в условиях полной автономии.

Начну с самого актуального - с энергетики.

Всё электрооборудование Мауса было рассчитано на стандартные 220 Вольт. "Почему не на двенадцать?" - спросят любители "равнения на Запад".

Потому что я, как уже многократно упоминалось ранее, ориентирую свои конструкции на простого русского человека. Акцент на слове "простого". Такого, которому даже если и известно понятие "яхтенный холодильник, микроволновка, стиральная машина", то не с руки выискивать элитные магазины, в которых всё это продаётся, и не с кошелька покрывать ценники, выставляемые на эти эксклюзивные товары.

Я ориентируюсь на те товары, которые можно найти в любом магазине бытовой техники, а найдя, не облизнуться и уйти, вспоминая, как называется цифра с таким количеством нулей, а свободно купить нужную технику, имея в кошельке лишь среднестатистическую зарплату российского труженика.

Итак, вся быттехника, всё электрооборудование автодома куплено в DNS, "Эльдорадо", "Электротовары 220 Вольт" и других подобных самых распространённых магазинах. Разумеется, я выбирал технику с минимальным потреблением электричества - но только из имеющегося в магазинах ассортимента.

Теперь дело за тем, от чего всё это запитать.

Вариантов несколько. Приведу их все, и попутно постараюсь объяснить, почему я выбрал именно те, которые выбрал.

Первый вариант: подключаемое внешнее питание от центральной электросети.

Не годится в принципе, не подходит по самОй своей идее. Маус рассчитывался не на оборудованные кемпинг-зоны, а на полную автономию, когда расстояние до ближайшего населённого пункта измеряется десятками километров.

Второй вариант: солнечный генератор.

Вариант рассматривался, однако был отложен по двум причинам: из-за дороговизны этой технологии на момент создания Мауса и из-за её громоздкости и хрупкости.

Предвижу восклицания: "Не надо ля-ля! Гибкие солнечные батареи тогда уже можно было найти!"

Можно. При желании, усердии и наличии денег. Потому что тогда даже для покупки обыкновенных-то солнечных панелей нужно было перекопать весь Интернет, а на ту сумму, которую пришлось бы выложить за гибкие, можно было купить два хороших бензогенератора и запас бензина на месяц в придачу.

Я же, повторяю, ориентировался на то, что можно пойти и купить в ближайших магазинах.

Третий вариант: система бесперебойного питания.

Именно она и была взята за основу. Мощный аккумулятор плюс инвертор, переводящий 12 Вольт постоянного тока в 220 Вольт переменного - и система готова.

Аккумулятор был взят гелевый тяговый ёмкостью 120 Ампер-часов, а инвертор - самый простой, китайского производства, с крейсерской выходной мощностью 800 Ватт (пиковая 1,3 кВт).

Система бесперебойного питания конечно хороша, но поскольку в основе её лежит аккумулятор - ему периодически необходима подзарядка. Ладно, если автодом снимается и перемещается на большие расстояния ежедневно - тогда аккумулятор вполне можно к вечеру успеть зарядить от генератора самой машины. А что делать, когда планируется многодневная стоянка?

Четвёртый вариант: топливная электростанция.

Подумав, я выбрал именно электростанцию с бензиновым двигателем.

  1. Унификация топлива. Кончилось в бачке самой станции - перелил из бака Мауса и не паришься.
  2. Относительно малый вес по сравнению с дизельными.
  3. Более низкая цена.
  4. Наличие в массовой продаже бензиновых электростанций небольшой мощности.

Оптимальной мощностью для нас оказались 2 кВт.(максимальная 2,6 кВт). Электростанция, выдающая такую крейсерскую мощность, имеет вес 21-23 кг. и потребляет 180-230 мл. топлива в час. Это один стакан. То есть, на непрерывную работу в течение одной ночи (10 часов) станция израсходует примерно два - два с половиной литра бензина.

-2

Итак, формат энергосистемы определился: автономный источник = аккумулятор + инвертор, система подзарядки = бензогенератор.

Пришло время рассмотреть типы преобразователей-инверторов. Самые простые и дешёвые, (а у нас изначально был именно такой), дают на выходе ток не с синусоидальной, а с меандровой характеристикой. Проще говоря, это "не достаточно чистый" ток для подключения тонкой электроники - стационарных компьютеров, кондиционеров, большинства автоматических стиральных машин.

Инверторы, дающие на выходе "чистую" синусоиду, были тогда удовольствием дорогим и опять-таки весьма труднодобываемым.

Однако, из всей тонкой электроники у нас была лишь стиральная машинка. Вместо стационарных компьютеров у нас были ноутбуки, кондиционера не было вовсе по причине отсутствия в нём нужды. Открывающиеся окна и мощный реверсивный вентилятор прекрасно справлялись с проветриванием домика даже в самые жаркие месяцы.

Так что подумали и решили, что на время пользования стиральной машиной просто будем запускать электростанцию. Ну или, наоборот, использовать стиралку только в часы ежевечернего планового запуска электростанции для зарядки аккумулятора.

Электростанции тоже бывают двух типов по качеству выдаваемого тока: простые и инверторные. Простая дешевле, но во-первых критично проигрывает в весе, во-вторых столь же критично - в расходе топлива, а в-третьих - источник тока с "чистым синусом" был всё-таки необходим. Поэтому остановились на инверторной бензоэлектростанции с максимальной мощностью тока 2,6 кВт.

Изначально электростанция была вмонтирована в домик. Как уже упоминалось ранее, она устанавливалась в специальный отсек и управлялась со стороны прихожей.

-3

Изнутри отсек имел мощную противопожарную изоляцию из нескольких слоёв асбестовой ткани и бзальтового волокна. Так же в отсеке была предусмотрена отдельная проточная вентиляция. Выхлопная труба двигателя электростанции была выведена за борт удлинителем из нержавеющей трубы. Собственный топливный бак электростанции был удалён, а вместо него подведен медный бензопровод с дополнительным краном. Топливо подавалось из внешнего бака увеличенного объёма.

Кроме того, в резерве имелась дополнительная выносная электростанция мощностью 1 кВт на случай отказа основной.

В таком формате энергосистема Мауса просуществовала три года.

За это время были выявлены следующие недостатки:

  1. дискомфорт от повышенного шумового фона внутри помещения при работе станции;
  2. низкое удобство обслуживания двигателя станции;
  3. близкий к критическому нагрев двигателя при работе электростанции под нагрузкой (причина - малый объём генераторного отсека).

По третьему пункту на второй год эксплуатации в лицевую стенку генераторного отсека был вмонтирован вентилятор дополнительного охлаждения, и эта проблема таким образом была устранена, кроме того - горячий воздух с двигателя электростанции стал более интенсивно распространяться в прихожую и в душевую, дополнительно подогревая эти помещения в холодное время года.

-4

Однако, для решения первой и второй проблем было решено всё же перенести генераторный отсек из внутреннего пространства домика наружу.

Отсек был оборудован заново в промежутке между правым бензобаком и задним колесом, и электростанция "переехала" туда.

-5

А в старый отсек поместили дизельный автономный отопитель "Планар" мощностью 3 кВт для обогрева прихожей и дополнительного подогрева душевой.

Обслуживание электростанции во время запуска и работы стало чуть менее комфортным (для этого теперь было необходимо выйти на улицу), зато шумовой фон внутри домика понизился в несколько раз, а доступ к электростанции сильно упростился. Кроме того, в разы снизился риск возгорания и вовсе исчезла опасность отравления парами топлива или выхлопными газами.

В 2015 г. основную электростанцию было решено вовсе убрать из фургона, сделав её чисто выносной, а в генераторном отсеке была смонтирована резервная электростанция мощностью 1 кВт.

К 2016 г. развитие инверторных технологий достигло такого уровня, что мы смогли без проблем приобрести не дорогой инвертор российского производства (новосибирская фирма "А-электроника"), дающий на выходе "чистую синусоиду". Этот преобразователь с крейсерской мощностью 1,6 кВт находится в строю по сей день, не смотря на пережитые катаклизмы.