Идея использования солнечной батареи - не новая и подсмотрена у владельцев прицепов-кемперов и автодомов. Цель очень простая: добиться максимального комфорта на длительной стоянке, оставаться на связи, заряжать ноутбук, телефон и даже пользоваться холодильником и электрической плиткой.
Меньше физики
Начнем издалека. Все домашние приборы рассчитаны на переменное напряжение значением 220 Вольт, автомобильные - на 12 Вольт постоянного. Не будем углубляться, просто запомним. Дальше цифр и формул не будет, будет метафора.
Белый друг
Как устроено большинство унитазов (поворот немного неожиданный, согласен)?
В бачок медленно поступает вода. Когда бачок наполняется, специальное устройство в нем отключает подачу воды и защищает от перелива. В результате у нас почти всегда есть полный бак и при необходимости мы можем единовременно слить большой объем накопившейся воды. С помощью бачка мы копим воду для единоразового мощного сброса, который невозможен обычным напором из крана.
В автомобиле все аналогично. Его аккумулятор - это аналог бачка, только для электричества. Есть генератор, который вырабатывает энергию - это та самая струя воды, которая медленно заполняет бачок. Есть регулятор напряжения - своего рода запорный механизм, который не дает переполниться бачку (в случае с электросетью - "перезарядить" аккумулятор, что приведет к его поломке). Когда требуется много энергии, например, для запуска автомобиля, система ее берет из аккумулятора, а в процессе движения его медленно заряжает: заполняет.
Нальем под солнышком
Солнечная электросистема действует аналогично. Только здесь "наливает" солнечная батарея, и как Вы можете догадаться, весьма хаотично: тучка - медленно, солнышко - быстрее. Следит за защитой от переливания специальный контроллер, а заливается это всё в аккумулятор, аналогичный автомобильному.
Два в одном
Теперь соединяем два элемента системы. Стационарный автомобильный аккумулятор, как и солнечная батарея, могут иметь одинаковое рабочее напряжение (в нашем случае 12 Вольт), а значит теоретически солнечная батарея через контроллер может заряжать аккумулятор автомобиля.
Все верно? Да, это будет работать! Но есть и обратная сторона: систему солнечного энергообеспечения мы делаем для того, чтобы подключать к ней приборы, а они могут сажать аккумулятор автомобиля намного быстрее, чем он будет заряжается от солнца. Соответственно, такая конфигурация не совсем безопасна: машине для запуска может не хватить энергии, которую придётся восполнять ни один час. Поэтому одного автомобильного аккумулятора маловато. Нам нужен больший "бачок" для накопления.
Делим по-братски
Чтобы решить проблему с зарядкой, проще всего пользоваться двумя аккумуляторами. Один остается для автомобильной системы, а другой работает с солнечной батареей и потребителями. Так автомобильный аккумулятор всегда будет заряжен.
Это простая, но не самая оптимальная схема. Аккумуляторы можно объединять в одну систему но с хитрым подключением: либо через специальное устройство, которое позволяет дозаряжать автомобильный аккумулятор от солнечной батареи, но при этом не дает разряжать его (можно отключать аккумулятор и вручную), либо создав систему, которая будет отслеживать общий разряд аккумуляторов и при критическом значении просто отключит все приборы.
Теория на практике
Так выглядит сейчас наша солнечная система:
1. Солнечная батарея 99x195 см на 340 Ватт на крыше;
2. Преобразователь MPPT;
3. Дополнительный аккумулятор 100 А*ч;
4. Преобразователь напряжения 600 Вт;
5. Автомат, который разделяет или соединяет аккумуляторы.
Работа над ошибками
Батарея
Размеры батареи могли быть чуть меньше. Наша при необходимости умещается в салон, но с большим трудом и минимальными зазорами. Поскольку мы не снимаем батарею на протяжении путешествия, это неудобство минимальное.
Преобразователь MPPT
Никаких вопросов нет по прибору, показывающему параметры зарядки, нет, но можно было найти более дешевый аналог.
Дополнительный аккумулятор 100 А*ч
Емкость 100 А*ч - минимальная, которую бы я рассматривал, а вот технология с гелием внутри гораздо безопаснее, сейчас бы мы не купили обычный свинцовый аккумулятор. Он может потечь при наклоне, а также выделяет вредные испарения (хотя аккумулятор имеет отверстие вывода и испарения можно вывести наружу, но мы этого делать не стали).
В самую первую поездку мы использовали древний аккумулятор, снятый со старой машины. Получилось максимально глупо: старый аккумулятор фактически имел уже очень маленькую остаточную емкость, которая "просаживалась" мощным потребителем (например феном) за 10 минут, потом она в течение часа восполнялась, а далее контроллер, "понимающий", что аккумулятор заряжен полностью, отключал поступление энергии от солнечной батареи. Таким образом, большую часть времени солнечная батарея работала вхолостую.
Преобразователь напряжения 600 Вт
Сначала мы попробовали преобразователь с "чистым синусом" (полный аналог домашней сети) мощностью 2000 кВт, потом перешли на более компактный, легкий и дешевый китайский ноунейм с максимальной мощностью 600 Вт и сигналом "приближенным к синусу".
Часть бытовых устройств от маломощного преобразователя работать не будут, так как им не хватит мощности. Но с мощными приборами есть и другие проблемы: греются провода, перегружается система, поэтому мы подобрали недорогие приборы малой мощности, работающие без "чистого" переменного тока. О том, что именно удалось подключить и использовать, мы расскажем ниже.
Автомат
Дополнительный аккумулятор для солнечной батареи подключен к автомобильному и может быть разомкнут автоматом на соединительном проводе.
Какай в этом смысл? Когда аккумуляторы соединены, при движении автомобильный генератор может заряжать и "солнечный" аккумулятор. Можно, например, включить мультиварку и спокойно продолжать движение. На парковке можно отключить автомобильный аккумулятор и быть уверенным, что он не сядет и машина заведётся. Главное - не забыть это сделать.
Greatest hits
Хитпарад электроприборов
Работоспособные домашние приборы потребляют не более 500 Ватт и не рассчитаны на "чистый" переменный ток.
1. Мультиварка 3 литра мощностью 350 Вт. Абсолютный хит наших поездок. Очень удобно подогревать еду (например, вчерашний приготовленный на стоянке шашлык) даже на ходу. От плитки мы отказались: нормально она никогда не работала даже с мощным преобразователем.
2. Кипятильник 500 Вт. Легко сделать чай прямо в кружке за пару минут.
3. Ноутбуки и прочие зарядки для фото- и видеотехники.
4. Фен 800 Вт. Работает на первой скорости: не очень быстро, но безусловно полезно для девушек с густыми волосами.
5. Автомобильный холодильник. Охлаждаем напитки в пути, храним сыр
и другие перекусы. Указываем его последнем пунктом, потому как холодильник в принципе может работать и без солнечной батареи (от прикуривателя заведенного автомобиля). На стоянках холодильник работал от второго аккумулятора, заряженного солнечной батареей.
P.S. Зимой часть этой системы тоже работоспособна, только без солнечной панели и преобразователя. Запас мощности не такой большой, поэтому лучше все делать в дороге и при заведенной машине. Тем не менее, подогреть обед в мультиварке на ходу и сварить свежий кофе посреди богом забытой трассы - бесценно.
