Solarni sistemi za plovila i kampere — jednostavno i razumljivo Novi Sad · Dunav
SOLARNO SRCE Plovila · Kamperi

Početna/Komponente/Punjenje

Kad sunce ne radi

Pet izvora punjenja i jedan preklopnik.

Novembar ne pita da li ti treba struja. Tada u pomoć uskaču alternator, obala, generator — a sve troje se sretne na jednom mestu, i tu se najčešće pogreši. Evo kako se to povezuje da ne bi ništa pregorelo ni udarilo.

5 izvora punjenja koje brod ili kamper stvarno može da ima
30 A tipičan DC-DC punjač iz alternatora — kontrolisano, bez rizika
20–100 ms vreme prebacivanja ATS-a. Oseti se kao treptaj svetla
0 s tolerancija za inverter spojen na obalni priključak

Zašto jedan izvor nije dovoljan

Ne zato što solarni sistem ne radi — nego zato što ne radi uvek isto.

Solarni sistem u julu daje tri do četiri puta više nego u decembru. To nije greška projekta, to je zima. Ali potrošnja se ne smanjuje u decembru — frižider radi isto, svetlo se pali i ranije, grejanje troši više. Zato svaki off-grid sistem, da bi bio upotrebljiv cele godine, ima još bar jedan izvor.

Najčešće je to obala, jer je besplatna i tu si. Ako nisi na vezu, onda alternator u vožnji. Ako nema ni jednog — generator. Ako imaš sve tri, treba ti i nešto što odlučuje koji od njih radi.

Redosled po tome koliko košta po kilovatu Sunce je najjeftinije, pa obala, pa alternator u vožnji, pa generator. Zato se generator uključuje poslednji — ne zato što ne radi, nego zato što košta.

Pet izvora, jedan pogled

Koliko koji daje, kad radi i šta traži od sistema.

Izvor Tipično Kad radi Traži
Solarni paneli 200–1.300 W danju, po vremenu MPPT regulator
Alternator 30–50 A korisno
(od 80–115 A nazivno)
dok motor radi DC-DC punjač, ne direktno
Obalni punjač 20–50 A na vezu, 230 V šuko ili brodski priključak
Generator 1–4 kW na 230 V kad se upali punjač ili inverter/punjač
Vetrogenerator 100–400 W kad duva svoj regulator, ne meša se sa solarnim
Koliko ampera na sat daje koji izvor punjenja Obalni punjač od 20 ampera daje 20, DC-DC punjač 30, generator preko punjača 40, a obalni punjač od 50 ampera 50 amper-časova na sat. 60 Ah 45 30 15 0 20 30 40 50 Obalni 20 A DC-DC 30 A Generator 40 A Obalni 50 A
Amper-časovi koje izvor ubaci u bateriju za jedan sat rada. Za bateriju od 100 Ah ispražnjenu na pola, obalni punjač od 20 A treba dva i po sata, a onaj od 50 A jedan sat. Generator od 40 A je između — ali košta gorivo.

Alternator — zašto ne direktno

Najveći izvor energije na brodu, i najlakše ga je uništiti.

Alternator u motoru daje 80–115 A na 12 V. Zvuči kao san — voziš dva sata i baterija je puna. Ali alternator je napravljen da dopunjuje startnu bateriju, a ne da puni veliki bank. Dve stvari tu prave problem.

Prva: alternator daje punu struju samo na radnim obrtajima. Na leru daje trećinu ili manje — a u marini se često radi na leru. Druga: napon alternatora je oko 14,2 V, bez kontrole po fazama baterije.

LiFePO4 direktno na alternator — dva načina da strada Kad se baterija napuni, BMS odvoji punjenje. Alternator u tom trenutku ostane bez potrošača — napon mu skoči i pregore dioda. To je čest i skup kvar. Ako BMS ne odvoji na vreme, alternator radi punom strujom satima, pregreva se i skraćuje mu se život. Oba scenarija se rešavaju istim uređajem.

Rešenje je DC-DC punjač — mali uređaj između alternatora i baterije koji uzima struju iz alternatora i predaje je bateriji po njenim pravilima. Alternator tada nikad ne ostane bez potrošača, a baterija dobija napon koji traži.

DC-DC punjač — kako se bira

Tri broja: ulazni napon, izlazni napon i struja.

Ulaz

Napon sa alternatora — 12 V sistem ili 24 V sistem. Uređaj mora da trpi i ono što alternator daje u radu, oko 14,2 V, i pada kad motor radi na leru.

Izlaz

Napon baterije koju puni. Ako je ista kao ulaz — 12 V u 12 V, to je najčešće. Ako kamper ima 24 V bank a vozilo je 12 V, ide 12 V u 24 V.

Struja

Tipično 30 A, ima i 50 A. Koliko smeš — zavisi od alternatora. Uzmi najviše trećinu njegove nazivne struje, da mu ostane za motor i za startnu bateriju.

Alternator Najviše za stanovanje DC-DC Za bateriju
80 A~25 A30 A100–200 Ah
115 A~35 A30–40 A200–300 Ah
150 A~50 A50 A300–400 Ah
DC-DC radi samo kad motor radi Uređaj se pali na signal sa alternatora ili na kontakt. Zato ne može da isprazni startnu bateriju dok je vozilo parkirano — što je i poenta. Ako hoćeš i punjenje iz solara u vožnji, to ide paralelno, preko svog regulatora.

Obalni punjač — najmirniji izvor

Kad si na vezu, struja je tu non-stop. Samo je treba pravilno ubaciti.

Obalni punjač uzima 230 V iz marine i puni bateriju po fazama — puna struja, pa držanje na naponu, pa održavanje. To je najzdravije punjenje koje baterija može da dobije, jer traje satima bez žurbe.

Snaga se bira po kapacitetu banke. Za olovne: 10–20 % kapaciteta — dakle 20–40 A za 200 Ah. Za LiFePO4: 0,3–0,5 C, dakle 60–100 A za 200 Ah, ako punjač i priključak to daju.

Šta punjač mora da ima

Profil za tvoju hemiju (LiFePO4, AGM, GEL, flooded), merenje temperature baterije i podešavanje struje. Bez profila za litijum, punjač će je ili nedopuniti ili gurnuti u zaštitu.

Šta priključak mora da ima

FID sklopku (RCD), osigurač i galvanski izolator. Marina ima svoje, ali između broda i kopna napon lutа — a lutajuća struja ti pojede propeler i krmu za dve sezone. O tome detaljno na sigurnosti.

16 A u marini nije 16 A stalno Priključak od 16 A u praksi drži 10–12 A trajno, jer se greje. To je oko 2,3–2,8 kW. Ako ti punjač vuče 50 A na 12 V (oko 700 W) i još grejalica 1,5 kW — osigurač na obali izbacuje. Zato se snaga troši po redu, ne sve odjednom.

Generator — kad nema ni obale ni sunca

Skup po kilovatu, ali jedini koji radi kad sve ostalo ne radi.

Mali generator od 1–2 kW je dovoljan. Ne spaja se direktno na razvod broda — ide u inverter/punjač, koji od njega uzima struju za punjenje baterije i istovremeno napaja potrošače. Tako generator radi u svom najboljem režimu, a ne skače gore-dole sa svakim uključenim uređajem.

Ako nemaš inverter/punjač, ide klasičan punjač na generator. Ali tada generator mora da bude dovoljno jak i za potrošače, i za punjač — pa je 1 kW obično malo.

Generator na brodu — tri stvari Nikad u zatvorenom prostoru (ugljen-monoksid). Nikad bez uzemljenja. I nikad bez preklopnika koji razdvaja obalu od generatora — inače napon sa generatora ide na obalni utikač, a to je isto što i inverter na obali.

Najvažnija tema na ovoj strani

ATS preklopnik — ono što odlučuje koji izvor radi

Automatski prekidač izvora. Mali uređaj, a bez njega su obala i inverter u direktnom sukobu.

Na brodu imaš dva naizmenična izvora: obalu (ili generator) i inverter. Oba daju 230 V. Oba hoće u isti razvod. Ako se spoje bilo gde — dobiješ kratak spoj, pregoreli inverter ili, u najgorem slučaju, napon na obalnom utikaču.

ATS radi jednu stvar: gleda da li na ulazu ima napona. Ako ima — propušta obalu u razvod i blokira inverter. Ako nema — prebacuje razvod na inverter. Kad se obala vrati, vraća se nazad. Bez tebe.

Tip Cena Brzina Kada ima smisla
Ručni preklopnik najniža — Mali sistemi gde si uvek tu. Okrećeš preklopnik kad se vežeš.
Automatski ATS srednja 50–100 ms Kad hoćeš da radi samo. Relej sa dva ulaza, jedan izlaz.
Inverter/punjač sa ATS ugrađen 10–20 ms Najčešće rešenje na brodu. Jedan uređaj radi tri posla.

Kako se spaja

Obalni priključak → ulaz 1. Inverter → ulaz 2. Izlaz → glavni razvod 230 V. To je sve. ATS mora da prekida i fazu i nulu, ne samo fazu — inače nula ostaje vezana na obalu i kad si na inverteru.

Šta se oseti pri prebacivanju

Trideset do sto milisekundi je treptaj svetla i resetovanje sata na mikrotalasnoj. Računar može da se restartuje. Zato inverter/punjač sa 10–20 ms je bolji ako imaš osetljivu elektroniku — ali ni on nije UPS, pa ne računaj na neprekidno napajanje.

Šta nikad ne sme

Inverter na obalni priključak. To je najopasnija greška na brodu. Kad isploviš, obalnikabel koji visi sa broda postaje pod naponom. Dovoljno je da ga neko u vodi dodirne. Zato ATS — ne produžnikabel i ne „samo ću da prebacim".

Uzemljenje i nula

Uzemljenje i spoj nule na masu smeju da postoje na jednom mestu — nikad i na obali i na brodu. Kad si na obali, uzemljenje dođe kroz kabl. Kad si na inverteru, mora ga obezbediti inverter. ATS mora i to da prebaci, ili da sistem bude tako projektovan.

Ako ovo ne razumeš — ne spajaj sam ATS je jedini deo sistema gde greška ne kvari uređaj, nego može da ubije. Ako nisi siguran gde ide uzemljenje i gde se spaja nula, to je posao za električara sa iskustvom na plovilima. Nije sramota — sramota je obrnuto.

Inverter/punjač — tri uređaja u jednom

Na brodu najčešće rešenje, jer rešava i ATS i punjenje i pretvaranje.

Uređaj koji je istovremeno inverter (12 V → 230 V), punjač (230 V → 12 V) i preklopnik (ATS). Kad ima obale, propušta je u razvod i puni bateriju. Kad nema, pretvara iz baterije. Sam, bez tvog učešća.

Ima i dve funkcije koje obični inverteri nemaju. Power assist: ako obala daje samo 6 A a ti uključiš 1.500 W, inverter doda razliku iz baterije umesto da iskoči osigurač. I ograničenje ulazne struje: kažeš mu „nikad više od 10 A sa obale" i on to poštuje.

Zato je na brodu često bolji izbor od odvojenog invertera + punjača + ATS-a: manje kablova, manje mesta, manje mesta gde nešto može da popusti.

Kad inverter/punjač nema smisla Ako ti inverter treba samo za laptop i telefon, a puniš se isključivo na obali — jeftinije je uzeti mali inverter i mali punjač. Inverter/punjač se isplati kad imaš više izvora i hoćeš da se sami menjaju.

Redosled kojim se povezuje

Ovako se ne vraćaš da prepravljaš posle.

1

Prvo DC strana

Baterija → osigurač → glavni prekidač → razvod 12 V i inverter. To je osnova i mora da radi pre nego što se dira 230 V.

2

Punjači na bateriju

Solarni regulator, DC-DC i obalni punjač — svi na istu bateriju, svaki sa svojim osiguračem. Oni se ne tuku; svaki radi kad ima izvor.

3

Onda AC strana

Obalni priključak → ATS (ili inverter/punjač) → razvod 230 V. Tu idu FID sklopka i osigurači, i tu se ne improvizuje.

4

Na kraju provera

Izmeri napon na svakom delu pre nego što uključiš potrošače. Proveri da obalni utikač nije pod naponom kad je inverter uključen. To je jedina provera koja stvarno mora.

Sedam grešaka koje sam video

Prve tri su opasne, ostale četiri skupe.

  1. Inverter u obalni priključak. Obalnikabel pod naponom u vodi. Opasno po život.
  2. ATS prekida samo fazu, ne nulu. Nula ostaje na obali, uzemljenje se meša.
  3. Generator i obala bez preklopnika. Isto, samo sa druge strane.
  4. LiFePO4 direktno na alternator. Prvo hladno jutro — i alternator strada.
  5. DC-DC od 50 A na alternator od 80 A. Alternator radi punom strujom, pregreva se i skraćuje mu se život.
  6. Obalni punjač bez profila za litijum. Puni kao olovnu — baterija ulazi u zaštitu svakih par dana.
  7. Snaga na obali bez računa. Punjač i grejalica istovremeno — osigurač u marini izbacuje, a ti tražiš kvar na brodu.
Pravilo za kraj Izvora može biti koliko hoćeš. Ali naizmenični napon na brodu ima uvek tačno jedan izvor u jednom trenutku — i to je posao ATS-a. Sve ostalo je improvizacija koja radi dok ne prekine.

Nisi siguran kako da spojiš obalu i inverter?

Pošalji sliku razvoda i napiši šta imaš od izvora — reći ću ti šta ide gde, i da li ti ATS treba kao poseban uređaj ili je već u inverteru.