PANNELLO SOLARE, BATTERIA, REGOLATORE DI CARICA.
Tutto low cost!
Ciao, siamo Eugenia & Nicola e vogliamo condividere con te quello che abbiamo imparato sull’impianto elettrico fotovoltaico durante la camperizzazione della nostra auto, che chiamiamo CampUp.
Esatto, AUTOMOBILE! Il nostro sito parla di micro-camperizzazioni e tra articoli e video su YouTube trovi un sacco di informazioni, idee e consigli su come auto-costruire una piccola casa a 4 ruote...naturalmente low cost!
Non è necessario comprare un VAN o avere un super macchinone per poter vivere esperienze di viaggio indimenticabili on the road! Puoi seguire le nostre avventure iscrivendoti al canale youtube e far parte della carovana sui social.
In questo articolo mostriamo come abbiamo costruito il nostro impianto elettrico senza modifiche all’auto, completamente rimovibile che ci lascia qualche giorno di autonomia in libera a macchina spenta.
Come al solito, non abbiamo scelto una soluzione standard: siamo partiti esaminando i nostri bisogni e abbiamo cercato soluzioni che non fossero proprie del mondo camper.
Uscendo dagli schemi abbiamo trovato componenti altrettanto validi ma ad un prezzo ridotto!
PARTIAMO DAI BISOGNI !
Se ancora non ci conosci, devi sapere che siamo due tipi minimalisti e cerchiamo di lasciare a casa tutto ciò che non è strettamente necessario per le nostre avventure, ma ci sono dispositivi elettronici di cui non possiamo fare a meno.
il frigo: per poter variare la dieta e godersi una birretta fresca alla sera,
il PC: per fare i video e continuare a condividere le nostre avventure,
la pompa dell’ acqua: per lavare i piatti e fare la doccia con gusto,
una marea di aggeggi ricaricabili con USB: tra cui luci, telefoni, videocamere, powerbank, drone, ecc.
Tutti questi componenti li chiamiamo “servizi” e ognuno ha le proprie caratteristiche per un corretto funzionamento: il caricabatterie per il PC ha la spina 220V, il frigo può andare sia con la 220V che a 12V, le USB sono sempre a 5V.
OCCHIO ALL’EFFICIENZA :
La tensione standard per l’impianto elettrico dell’auto è di 12V in corrente continua. Portarla a 5V per le USB è molto semplice ed economico, cosa diversa trasformarla in 220V corrente alternata: serve un inverter e quindi i costi aumentano e l’efficienza cala!
Per questo abbiamo fatto ricerca per trovare servizi che funzionano a 12V o 5V e la scelta ha semplificato molto il progetto.
La scelta dell’ impianto a 12V ci ha permesso inoltre di sfruttare la tecnologia applicata sugli “impianti fotovoltaici a isola” generalmente utilizzati nell’agricoltura e per l’edilizia che, essendo per definizione un impianto elettrico a se stante, ci da la possibilità di rimuoverlo in qualsiasi momento senza l’utilizzo di attrezzi (fondamentale per essere in regola con il codice della strada)!
Più avanti ti mostreremo il disegno dell’ impianto che abbiamo realizzato per CampUP, mentre in questo sito www.wutel.net puoi trovare altri esempi di schemi elettrici fotovoltaici per soddisfare qualsiasi esigenza!
Sono disponibili online un sacco di accessori auto pensati per funzionare con presa accendisigari (12V), di seguito elenchiamo quelli che ci hanno permesso di creare il circuito minimalista perfetto!
QUANTA ENERGIA TI SERVE ?
Rispondendo a questa domanda saremo in grado di dimensionare l’impianto che fa per noi, nè troppo grande per evitare costi extra, nè troppo piccolo per evitare il funzionamento a singhiozzo.
Per capire di quanta energia abbiamo bisogno occorre stimare il consumo medio giornaliero con una tabella di questo tipo:
La POTENZA max si calcola sommando le potenze nominali e serve per il dimensionamento dei cavi e dei fusibili di protezione:
60+60+12+40 = 172 W
Sommando i risultati di potenza giornaliera otteniamo il consumo medio stimato:
420+120+12+120 = 672 W/giorno
PRODUZIONE e STOCCAGGIO DELL’ENERGIA :
Dopo aver trovato il modo di consumare il meno possibile, limitando al massimo gli sprechi, e stimato il consumo medio giornaliero è ora di capire come produrre l’energia elettrica necessaria e dove immagazzinarla.
Il pannello solare
Il modo più green per produrre energia ovunque a costo zero è l’utilizzo di uno o più pannelli solari.
Online ci sono tantissime proposte e per scegliere il più adatto al nostro scopo abbiamo considerato:
la potenza: calcolata in base al consumo medio giornaliero
la versatilità: per aumentare l’efficienza il pannello deve essere ben orientato rispetto all’inclinazione dei raggi solari, inoltre serve un sistema removibile e non troppo delicato.
la leggerezza: per poterlo maneggiare comodamente
il rapporto qualità/prezzo: tutti vogliamo spendere il meno possibile!
Il calcolo della potenza necessaria dipende dalle esigenze personali, per due come noi che vogliono essere liberi di rimanere in libera finchè non finiscono i viveri, servirebbe produrre abbastanza potenza da bilanciare il consumo medio giornaliero:
Energia prodotta > Consumo medio giornaliero
un pannello solare da 100W, considerando che non riesce a lavorare in condizioni ottimali per tutte le ore di luce, si stima funzioni a pieno regime (mantenendo una corretta angolazione) per circa 7 ore/giorno:
Energia prodotta = 100W x 7 h/giorno = 700 W/giorno > 672 W/giorno (consumo medio stimato).
In base al risultato è semplice capire quale sia la potenza idonea per garantire il corretto funzionamento del sistema, di seguito i pannelli che abbiamo utilizzato nella versione da 120w, 140w e 200W:
ATTENZIONE ! Il regolatore, fornito di serie con il pannello dokio, non è un gran che, consigliamo questo controller !
Questa energia non viene però consumata immediatamente dai servizi e quindi necessita di un “serbatoio” in cui immagazzinarla. Inoltre non sempre c’è il sole, e questa fonte di energia potrebbe venire a meno.
La batteria
E’ il nostro “serbatoio“ di energia; ne esistono un’infinità di modelli in commercio ma per ora quelle che si prestano meglio alla camperizzazione sono quelle con tecnologia AGM a scarica profonda.
Questa tipologia è particolarmente sicura e adatta anche all'installazione nell’abitacolo in quanto sono perfettamente sigillate e prevengono la formazione di gas nocivi.
Se vuoi evitare tutte le ricerche del caso ti consigliamo direttamente il modello che abbiamo scelto per la nostra auto CampUP, disponibile in diverse capacità:
La capacità della batteria si misura in Amper/ora (Ah) e per avere un’idea della potenza equivalente bisogna trasformarla in Watt, ad esempio noi abbiamo scelto quella da 75 Ah per avere una discreta capacità senza esagerare in dimensioni, peso e soprattutto costo!
75A x 12V = 900 W
La durata di questi 900W dipendono dal consumo medio giornaliero, nel nostro caso:
900W : 672 W/giorno = 1,35 giorni di autonomia
Il nostro consiglio è di avere almeno un giorno di autonomia, poi se continua a piovere è meglio spostarsi!
In alternativa puoi optare per una power station come questa ! Se vuoi approfondire l'impianto elettrico con power station e pannello solare leggi questo articolo.
LA RICARICA MISTA
Purtroppo non sempre il sole splende, mentre il nostro bisogno di energia è costante! Per questo motivo ci siamo inventati una soluzione poco ortodossa ma molto efficace: la ricarica mista.
Con poco più di 20€ si trovano online dei caricabatterie per auto intelligenti, che garantiscono ricariche veloci e sicure alla nostra batteria servizi una volta collegati alla 220V. Con uno di questi potrai ricaricare la batteria di servizio da qualsiasi presa domestica o colonnina da campeggio, ma soprattutto la potrai collegare in modo sicuro all’impianto elettrico originale dell’auto (quando è accesa).
Molte macchine al giorno d’oggi montano di serie una presa 220V (con 150W di potenza) disponibile solo quando la macchina è accesa.
Per questo è un sistema sicuro, se anche dimentichi collegato il cavo una volta che togli le chiavi dal cruscotto il caricabatterie si scollega dal circuito automaticamente.
Questi caricabatterie hanno protezioni di ogni tipo per garantire la massima sicurezza in fase di ricarica.
se la tua macchina non è dotata di presa 220V non disperare, esistono dei mini-inverter da applicare all’accendisigari come questo
IL SISTEMA DI GESTIONE: regolatore di carica !
Rappresenta il cuore dell’impianto elettrico e serve ad aumentare la sicurezza del sistema.
Normalmente comprenderebbe una serie di componenti quali parallelatori, diodi e relè ma avendo optato per un sistema “ad isola”, separato dall’impianto originale possiamo ottimizzare scegliendo un buon regolatore di carica.
Questo componente è fondamentale per il corretto funzionamento dell’impianto fotovoltaico. La sua funzione principale è quella di gestire la corretta ricarica della batteria servizi e ne esistono di 2 tipologie in commercio:
I primi sono i più economici e hanno un rendimento discreto, i secondi sono i migliori e hanno una maggior efficienza.
Noi abbiamo scelto quello PWM perchè più economico ma con tante funzioni smart per gestire automaticamente i servizi: attenzione alla corrente massima che possono sopportare! Il nostro è da 20A in quanto, se anche attaccassimo tutti i nostri dispositivi contemporaneamente, l’assorbimento massimo è inferiore a 15A.
Potenza max = 172W Assorbimento MAX = 172W / 12V = 14,3 A
Questo modello in particolare, collegandolo in modo opportuno (vedi schema elettrico in fondo all'articolo), ha la possibilità di spegnere automaticamente i servizi nel caso in cui la batteria si dovesse scaricare troppo e riattivarli quando il pannello avrà ricaricato la batteria a sufficienza. Questa accortezza permette di salvaguardare la batteria dei servizi ed evitare un elevato assorbimento di corrente quando la si andrà a ricaricare.
meno corrente = meno calore = maggior efficienza e minor rischio di sovraccarichi!
COME FARE I COLLEGAMENTI
Ora che hai recuperato i componenti principali, occorre collegare il tutto in modo pratico e sicuro. Prima di cominciare conviene organizzare e costruire il pannello di controllo in modo da avere a portata di mano tutto ciò che ti serve per la gestione del sistema.
Noi l’abbiamo fatto in legno e posizionato in cucina. E’ composto da:
il regolatore di carica: per visualizzare tante info sul consumo e l’energia prodotta
la pulsantiera per gestire i servizi
Poi, con del filo di sezione adeguata (nel nostro caso abbiamo usato 1,5 mm di sezione), ma puoi verificarlo qui https://www.oppo.it/calcoli/cavi/calcolo_sezione_cavo.php) si vanno a collegare tutti i vari componenti. Il modo più semplice e sicuro per collegarli è tramite faston per assicurare dei collegamenti stabili e senza perdite di carico.
Questo è lo schema di collegamento che abbiamo seguito per CampUP, la nostra auto camperizzata ma può essere modificato per ogni esigenza aggiungendo o diversificando i servizi. Cerca di installare i cavi in modo ordinato, fissandoli bene e nascondendoli il più possibile, per far risultare il lavoro più pulito ed evitare danneggiamenti!
Se vuoi approfondire l'impianto elettrico e solare della nostra auto camperizzata:
SIA FATTA LA LUCE !
Ora non ti resta che testare l’impianto elettrico fai da te per assicurarti di aver collegato tutto nel modo giusto! Se invece non ti senti ancora pronto per passare alla fase pratica e hai bisogno di qualche consiglio in più ed una mano a disegnare l’impianto elettrico per la tua auto camperizzata non esitare a contattarci!
Ti lasciamo un regalo: codice sconto CAMPUPfamily (da digitare al checkout) se anche tu vuoi viaggiare con CAMPUP Karma!
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Buon viaggio carovana!