Energia elektryczna w kamperze ....... przez świat

           Minęły kolejne miesiące w drodze. Minęły kolejne dziesiątki tysięcy przejechanych kilometrów, w ramach projektu Kamperem przez Świat. Czas więc na podsumowanie i podzielenie się kilkoma praktycznymi radami.

        Temat elektrycznego zasilania naszych kamperów (dotyczy również przyczep kempingowych) traktujemy jako numer dwa, w rankingu rzeczy ważnych, na które musimy zwrócić szczególną uwagę.  Za najważniejsze uważamy oczywiście - ze względu na bezpieczeństwo - sprawność układu hamulcowego, jezdnego, napędowego kampera.

          

        Tym razem nie będziemy poruszać zagadnienia sprawności akumulatora rozruchowego w kamperze, czy też holowniku przyczepy. Ten akumulator jest „święty”. Ma tylko i aż jedno zadanie. Sprawnie uruchomić silnik pojazdu! 

Nie ma tu miejsca na żadne kompromisy i pożyczanie prądu z tego akumulatora.

                    Natomiast oddzielnym tematem karawaningowym jest ….. prąd na pokładzie, czyli w tej części kampera, w której po prostu mieszkamy.

                    Z akumulatorami EXIDE jesteśmy związani od 2013 roku, czyli już ósmy sezon. Wcześniej bywało różnie. Kupowaliśmy tanie zamienniki, testowaliśmy różne układy. Niestety bez sukcesu.   

                                                                                                                                        

Dobre akumulatory bezwzględnie trzeba dobrze chronić.

            Kiedy bardziej na serio zaczęliśmy podróżować, musieliśmy temat magazynowania energii elektrycznej w kamperze, raz na zawsze rozwiązać. Tu nie może być kompromisu i półśrodków. Musimy być pewni, że schody wejściowe się wysuną, pompa poda nam wodę, wypłuczemy toaletę, zasilimy lodówkę. Poza tym oświetlenie, wentylator, klimatyzacja, zasilanie laptopa, ładowanie telefonów, telewizor, antena SAT i wiele, wiele innych.

            Nie ma bezstresowej podróży kamperem, czy przyczepą, bez sprawnej instalacji elektrycznej na pokładzie.

          

        Teraz kilka naszych obserwacji i uwag o prądzie w kamperze. 

Nie będą to wywody teoretyka, czy fachowca, ale użytkownika, który lubi wiedzieć, gdzie, co, dlaczego i lubi rozmawiać o tym z mądrzejszymi od siebie.

          Jak już wspomniałem, temat akumulatora kwasowego, czyli rozruchowego (silnikowego) zostawiamy, choć ….. pamiętajmy, że akumulator żelowy też jest akumulatorem kwasowym, ponieważ działa na tej samej zasadzie, tylko jego elektrolit jest w postaci żelu (kwas połączony został z dwutlenkiem krzemu), a odpowiednia konstrukcja (szczelność) powoduje, że jest on bezobsługowy.                                                                            

Są jeszcze inne zalety akumulatora żelowego. Jest on odporny na wstrząsy, co jest ważne przy jeździe w terenie. Niskie samorozładowanie pozwala na jego długie przechowywanie. Ponadto „żelowce” dobrze znoszą pracę cykliczną (ładowanie-rozładowanie), a ponadto, co jest ważne w karawaningu, są one odporne na głębokie rozładowanie, czyli możemy pobrać z nich więcej prądu.  Uważam, że rozładowanie takiego podłączonego w kamperze akumulatora poniżej  10,6V, tj. 90% jego pojemności (co w praktyce oznacza napięcie akumulatora bez obciążenia (niepodłączonego) na poziomie +/- 11,4V), może doprowadzić do nieodwracalnych(!) zmian wewnątrz akumulatora.

          Wtedy jego pojemność znacznie spadnie. Jeśli już zdarzy nam się głęboko rozładować nasz pokładowy akumulator, trzeba jak najprędzej, w ciągu kilku kilkunastu godzin, naładować go powtórnie. Pozostawianie akumulatora rozładowanego przez dłuższy czas pogłębia jego destrukcję i potem słyszymy narzekanie, że nowy akumulator wytrzymał nam tylko 2-3 lata. Z takimi opiniami też się w naszym środowisku niejednokrotnie spotkałem.

     W tym miejscu chciał bym wspomnieć o jeszcze jednym rodzaju akumulatorów, których osobiście nie używam, ale które ma w swojej ofercie również EXIDE                                                                                                                        Są to akumulatory AGM. One też są akumulatorami kwasowymi, ale w ich konstrukcji elektrolit jest wchłonięty przez specjalną matę szklaną.  Mówiąc wprost, to ten rodzaj akumulatorów łączy trochę w sobie właściwości akumulatorów żelowych (głębokiego rozładowania) i rozruchowych. Mówiąc kategoriami karawaningu, można go użytkować w kamperach, na przykład do obsługi elektrycznej wyciągarki i jednocześnie jako akumulator głębokiego rozładowania. Jednak nie tak głębokiego , jak przy akumulatorach z napisem GEL bo do maksymalnie 75% pojemności. Dlatego my pozostaniemy jednak, przy obsłudze części mieszkalnej kampera,  z akumulatorami czysto żelowymi.

          Czas teraz na poruszenie spraw bardziej praktycznych i przyznanie się do popełnionych błędów.

Dwa x 120 Ah w schowku pod siedzeniem tylnym

         Lokalizacja akumulatorów, czyli gdzie je zamontować?  

        W naszym kamperze nic się nie zmieniło. W dalszym ciągu użytkujemy sporą baterię akumulatorów żelowych, czyli: 2 x 120 Ah umieszczonych pod kanapą, obok Trumy oraz 1 x 85 Ah pod siedzeniem kierowcy. Wybrałem akumulatory 120 Ah (Exide Equipment Gel ES 1300) ze względu na ich najlepszy stosunek objętości i wagi, do oferowanej pojemności.

       

       

Akumulator 85 Ah pod siedzeniem kierowcy.

W naszym kamperze , ale i w innych również, jedynie pod fotelem kierowcy jest dedykowane miejsce do zamontowania akumulatora pokładowego. No, ale w to miejsce, wejdzie tylko akumulator o pojemności 85 Ah. Nie większy.  Jeśli chcemy, to możemy oczywiście wybrać inną lokalizację, na dodatkowe akumulatory. Musimy jednak pamiętać, że projektant każdego kampera zadbał o to, by nie było w nim żadnego wolnego miejsca na fanaberie użytkownika. Bo kamper ma być lekki i zwarty w budowie.

         Teoretycznie mogłem umieścić te dwie 120 Ah w garażu, ale nie było by to mądre zarówno w obciążeniu tego miejsca (2 x 39 kg) jak i długością kabli, którymi wszystkie akumulatory trzeba przecież połączyć. Tymczasem kable łączące nie powinny być dłuższe niż 1 metr. Jak już wspominam o kablach, to nie zmienimy tu praw fizyki i trzeba stosować kable, najlepiej w dwóch kolorach tzn. czerwony i czarny i …… jak najgrubsze. Wtedy straty prądowe będą najmniejsze, zarówno w czasie poboru prądu z akumulatorów, jak i w czasie ich ładowania. Czyli średnica kabli 50 mm² powinna być ok. Jak nie mamy kolorowych przewodów, to choć zaznaczmy kolorami ich biegunowość. Lokalizacja akumulatora pod siedzeniem kierowcy, choć zaplanowana fabrycznie, to nie jest najszczęśliwsza. Zbiega się tam sporo kabli, które trzeba podpiąć, a miejsca mało. Po drugie, to miejsce jest narażone na ciągłe zapylenie, szczególnie jak podróżujemy po Azji, czy też Afryce. Jedyny plus tego miejsca, to połączenie wszystkich trzech akumulatorów, przewodami niewiele przekraczającymi długość 1 metra.

            

Teraz czas na moje porażki.

        Przez długi okres czasu byłem przekonany, że połączenie równoległe dwóch różnych akumulatorów(u mnie jest to 120Ah i 85Ah) powoduje obniżenie pojemności tego większego, do poziomu 85Ah. Dopiero konsultacje z EXIDE Technologies uświadomiły mi, że jeżeli akumulatory połączymy między sobą symetrycznie, kablem o takim samym przekroju, to dopuszczalny jest stosunek 1:3 (np. najmniejszy aku 50 Ah, największy 150Ah), to umożliwia nam bezstratne zsumowanie pojemności pojedynczych baterii.

        

DC Kit DOMETIC zamontowany obok akumulatorów.

Kolejny problem, którego nie udało mi się rozwiązać pojawił się w chwili, gdy Dometic wsparł nas zestawem DC Kit do klimatyzatorów, czyli taką prawie przetwornicą 12V -> 230, jednak z wieloma dodatkowymi funkcjami użytkowymi. Tu znowu pojawił się problem, gdzie zainstalować urządzenie? Logicznie było by w garażu kampera, gdzie jest dużo miejsca i dobre chłodzenie. Jednak z drugiej strony, DC Kit powinien być umieszczony maksymalnie blisko akumulatorów, z którymi przecież współpracuje. Ostatecznie został on umieszczony również pod kanapą. Jak ten układ działał w takim miejscu?

Działać działał, choć nie jestem pewien, czy w pełnej sprawności?

          Chodzi mi szczególnie o temperaturę, w jakiej pracowały akumulatory i DC Kit. Trzeba pamiętać, ale to już każdy może sobie zmierzyć sam, że w miejscu, gdzie bez właściwej wentylacji przechowujemy swój akumulator pokładowy, temperatura może być nawet o kilka stopni wyższa, niż wewnątrz kampera.   

                           Reasumując. Umieszczenie akumulatorów w zamkniętym miejscu, nie jest jednak najszczęśliwszym wyjściem. Czy można choć trochę zminimalizować te minusy? Można, jeśli posiadamy solarny regulator ładowania MPPT z możliwością podłączenia dodatkowych akcesoriów. Ja postarałem się o dwie rzeczy: zdalny czujnik temperatury akumulatorów i panel sterujący MT50.

                       

Z lewej podłączony czujnik temperatury,
z prawej panel MT50.

        Czujnik temperatury umieszczamy na akumulatorze, podłączamy 3 metrowym kablem do regulatora i dzięki temu, gdy temperatura wzrośnie powyżej 25°C, następuje automatyczne zmniejszenie prądu ładowania. Dlaczego to takie ważne?                     

        Otóż praca akumulatora w wysokich temperaturach, tak około 40°C, a o takie upały przecież nie jest trudno nawet w Grecji, czy Chorwacji, o Afryce już nie wspomnę, nie dość że skraca sprawność  baterii, to jeszcze może doprowadzić do jej zniszczenia.  Dlatego w miarę możliwości, należy unikać wysokiej temperatury, a także dużych prądów ładowania, które powodowałyby znaczny wzrost temperatury akumulatora.  Z drugiej zaś strony, w niższych temperaturach  pojemność radykalnie maleje. Stąd kłopoty z rozruchem samochodu zimą, gdy w temperaturze -10°C pobieramy z akumulatora prąd rzędu 150...300A.

W laboratoriach EXIDE przeprowadza się badania zachowania akumulatorów, do temperatur rzędu 60°C. Praca akumulatora żelowego, to między innymi rekombinacja gazów, a za tym idzie zmiana ciśnienia wewnętrznego. Dlatego w skrajnych przypadkach mamy widoczne objawy w postaci wybrzuszenia bloków i górnej powierzchni akumulatora. Wybrzuszenie o 2-3 mm to rzecz normalna, ale przekroczenie o ponad 5 mm jest już zjawiskiem niebezpiecznym. Natomiast zapadnięcie bloków i wieczka, na przykład w niskiej temperaturze, albo długim przechowywaniu akumulatora, świadczy o jego głębokim rozładowaniu.

Dlatego z akumulatorem jest jak z mężczyzną. Może być lekko wybrzuszony.    

        Dlatego uważam, że bez tego czujnika, nie wiem co mogło by nas spotkać, czy to na stepach południowej Rosji, na pustyni Gobi, czy na sawannie zachodniej Afryki. Bo trzeba również pamiętać, że bez czujnika temperatury, regulatory ładowania zaprogramowane są, na stałą temperaturę +25°C. Żadne faktyczne zmiany fizyczne otoczenia go nie interesują.

            

Panelem MT50 sterujemy regulatorem ładowania

        Panel sterujący MT50, to trochę taki gadżet, ale użyteczny, przynajmniej w moim mniemaniu. Wiadomo, że regulatory paneli słonecznych umieszczone są niekoniecznie w ergonomicznym miejscu i aby odczytać z ich wyświetlacza parametry pracy, trzeba się czasami natrudzić. Tymczasem wyświetlacz panelu sterującego możemy umieścić gdzieś obok siebie. Ja położyłem go tymczasowo na stole i tak już został. Podłączony jest przewodem z prawej strony regulatora (na foto opis com) i wskazuje w czasie rzeczywistym informacje o systemie ładowania, wykryte błędy, parametry pracy. W formie i graficznej i tekstowej. Na czytelnym wyświetlaczu mamy wskazania wartości napięcia i prądu paneli solarnych i ładowanego akumulatora. Możemy obserwować uzyski energii z paneli (dzienne, miesięczne, od początku), stan akumulatora, pobrany prąd (dziennie, miesięcznie), temperaturę akumulatorów i wiele innych parametrów. Bardziej dociekliwym, panel sterujący daje możliwość zmian parametrów sterujących kontrolera paneli. To raczej jest zajęcie tylko dla zaawansowanych. Zwykli użytkownicy mogą sobie ustawić pracę odbiorników podłączonych do regulatora. Na przykład włączenie oświetlenia zewnętrznego, gdy spadnie ładowanie, czyli o zmierzchu. Albo włączenie odbiorników w 2 godziny po zapadnięciu nocy, a wyłączenie o świcie.

                

Nasza słoneczna elektrownia w 2019 roku. 

Teraz kilka słów o tym, czym ładujemy nasze akumulatory EXIDE. W czasie podróży po Mongolii, napięcie pokładowych akumulatorów oscylowało w nocy koło 12,2 - 12,5V. To mało. Na dachu były trzy panele po 100W, a nasz magazyn energii, teoretycznie miał 325Ah. Wszystko bez TV Sat i TV. Słabo. Więc rok temu firma 4sun.eu z Warszawy, zaopatrzyła nas w dodatkowe dwa panele i powyżej omówione akcesoria do regulatora. Od tej pory nasz stan posiadania wygląda jak na foto. W sumie 500W paneli, choć nie zawsze optymalnie umieszczonych. Jest już lepiej i napięcie akumulatorów rzadko spadało poniżej 12,5V Pamiętajmy również o stanie swojego alternatora. Naszemu stuknęło 200 tysięcy i poszedł do odnowienia, czyli wymiana: szczotek, łożysk, mostek prostowniczy i komutatora.

       

300 W mocy ze składanych paneli

        Ciągle jednak chodzi nam po głowie pomysł korzystania z klimatyzacji pokładowej w czasie postoju, gdy brak dostępu do zasilania 230V. Na Kaukazie takie próby czyniliśmy kilkakrotnie i w szczególnie uciążliwych warunkach (upał!!!) klimatyzacja pozwoliła przygotować i zjeść obiad. Ale to wszystko na krótko. Tymczasem ostatnio spotkałem się z ofertą pewnego sklepu, który za niewiele ponad 1200 pln, wysyła z polskiego magazynu, składane panele solarne. Gdyby dwa takie ……. to by ….

        Może wszystko odpaliło na postoju i akumulatorom było by lżej? Rozmarzyłem się. Na przyszłość.

             Jest jeszcze jedna kwestia. W czasie, gdy przez dłuższy czas nie korzystamy z kampera, wykorzystujmy do ładowania akumulatorów tylko inteligentne ładowarki.

           Mam mikroprocesorową EXIDE’a i służy mi ona już 8 lat. Sama wybiera różne sposoby ładowania, które zależą od wielu czynników. Głupio jest kupić akumulator za 1200 złotych i do niego prostownik za 30. Pozorna oszczędność.

Reasumując.

        

EXIDE Technologies. Światowy lider w produkcji akumulatorów.

   Minął nasz kolejny rok z akumulatorami EXIDE w kamperze. Kolejne miesiące w drodze i tysiące przejechanych kilometrów. Ciągle wydaje mi się, że już wszystko wiem o akumulatorach, a tymczasem ciągle się czegoś nowego dowiaduje i dzięki temu staje się bardziej świadomym użytkownikiem energii elektrycznej. Mam nadzieję, że pozwoli to nam, na bezawaryjną i wieloletnią eksploatację naszych źródeł energii.

Czego i Wam serdecznie życzę.

Podsumowanie dla nie lubiących dużo czytać:

·         Akumulator żelowy możemy rozładować nawet do 90% jego pojemności

·         Gdy akumulator jest rozładowany poniżej 12,5V należy go przy najbliższej okazji doładować

·         Akumulatory żelowe i AGM wytrzymują do 300 cykli doładowań-rozładowań, przy rekomendowany poziom rozładowania w żelowym do  90% pojemności a w  AGM do 75%

·         Montujmy akumulatory pokładowe w miejscach przewiewnych

·         Stosujmy kable przyłączeniowe, zgodnie z zasadą: jak najgrubsze i jak najkrótsze

·         Łączmy ze sobą akumulatory tej samej marki, te same modele i w tym samym wieku

·         W miarę możliwości, należy unikać wysokiej temperatury, a także dużych prądów ładowania

·         Stosujmy do swoich akumulatorów tylko inteligentne ładowarki  

·         Do 100 Ah akumulatora żelowego zamontuj co najmniej 200W panel słoneczny

           Gdy zrealizujemy powyższe zalecenia, o swoich akumulatorach możemy zapomnieć na wiele lat.

Niech moc będzie z Wami.

                                                                                                                                                                                                               Andrzej WALCZAK                                                                                                                                                                               

                                                                                                                                                                                                       Projekt podróżniczy Kamperem przez Świat

 Konsultacja merytoryczna:

Krzysztof Najder – Product Marketing Manager

w Exide Technologies S.A