Monitorando o consumo das baterias  

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Como fazer a instalação elétrica em seu motorhome ou trailer?

Lista  de material logo abaixo.

Os cabos para a bateria precisa ter espessura mínima de 16mm mas o ideal seria uns 25mm, não esqueça os terminais para colocar na ponta dos cabos que vão na bateria.
Para o painel solar usei cabo 4mm vermelho e preto e os conectores MC4 (1 par macho e fêmea) para cada painel solar.
Para instalação 220V usar cabo 2,5mm nas tomadas e 4mm no microondas e no ar condicionado.
Para acionar os reles pode ser cabo paralelo bicolor 1mm , tipo de instalação de som automotivo, e para acionar a bomba d'agua o mesmo tipo de cabo porém 1,5mm.
No video as luminárias ainda eram 220V porém agora elas estão convertidas para funcionamento em 12V, dentro dessas luminárias tem uma fita de led. A fita original é 36V, só retirei essa fita e instalei uma 12V.

Lista de material

1- Painel solar Canadian solar 270W - pode ser qualquer painel de 250 ate 330W, indico o site Minhacasasolar.com.br.
  Link do painel.  

2-  Controlador MPPT - Aliexpress.  Você deve escolher o controlador conforme a potência dos seus painéis solares, para 2 painéis de 300W por exemplo precisa no mínimo de um controlador de 50A Você pode comprar um controlador de 50A ou 2 controladores de 30A formando 60A e assim por diante.
 Link  do controlador MPPT.

3- Baterias estacionarias, essas você pode escolher, mas precisa ser estacionária ou de gel, as que coloquei no meu trailer são de gel e comprei no mercado livre, tenho duas de 200Ah cada, porém indico Freedom, Bosch ou Moura de 220Ah, e sempre baterias iguais, mesma marca. Hoje instalaria dessa forma, não gostei do rendimento das de gel de 200Ah

4- Painel de controles -

Modelo 1 : 

Esse modelo tem as mesmas funções daquele que instalei, porém não tem disjuntores de proteção acima das teclas, você precisa instalar fusíveis de proteção antes do 12V que entra no painel de teclas. 

Link painel de controles Modelo 1  

Modelo 3:

Já este modelo é uma opção mais econômica, porém com recursos limitados, não tem o medidor de voltagem, nem as portas USB, e também não tem proteção de sobre carga.

 Link painel de controles Modelo 2  

5- Rele de entrada -

ATENÇÃO, ESCOLHER BOBINA 110V OU 220V DE ACORDO COM SUA INSTALAÇÃO.

Link relé JQX-62F 2Z 80A

6- Rele 12V pra ligar o carregador.

Para a função de acionamento do carregador vou sugerir instalar um disjuntor exclusivo para ligar e desligar o carregador, tendo em vista a dificuldade de comprar esse relé e o seu preço elevado devido a variação do dolar.

A instalação é muito simples, dos dois fios que vem da rede externa 110v ou 220v antes do relé azul grande, você vai fazer uma extensão com uma tomada independente para o carregador, um dos fios você passa por esse disjuntor e o outro vai direto na tomada. deixe a chave liga/desliga do carregador sempre ligada, quando você quiser acionar o carregador basta ligar esse disjuntor. 

6- Carregador :

 Aconselho o carregador Usina Spark 70a fabricado pela Usina que é muito bom. 

Link carregador

7- Inversor de 12V pra 220V ou 110V:

O que eu tenho é esse de 2500W, comprei no ali e na época foi taxado, acredito que seja taxado pois o valor é alto. Se for compra no aliexpress vai pagar uns R$1200,00 sem taxa e uns 2000,00 se for taxado.

Existe também o risco de dar algum problema no inversor e você ter dificuldade de trocar, ou ter que pagar o frete pra China.

 Aconselho o modelo da Hayonik PW12-15 de 1500 Watts, é fabricado no Brasil e tem garantia, tive sorte com o meu, é muito bom mas já comprei vários produtos que chegaram aqui sem funcionar, daí pra trocar é uma novela, isso quando consegue a troca, infelizmente já perdi dinheiro por não conseguir trocar o produto defeituoso.

220V - Link Inversor Hayonik PW12-15 1500W entrada dc 12V e saída ac 220V 

110V - Link Inversor Hayonik PW12-15 1500W entrada dc 12V e saída ac 110V

8- Trilho pra disjuntor DIN:

 você vai precisar de uns 20cm de trilho pra fixar os disjuntores.Você encontra em qualquer loja de materiais elétricos ou em loja de materiais para construção.

9- Disjuntor DIN : 

1 disjuntor de 40A geral, 1 de 16A pro ar condicionado, 1 de 20A pro microondas e 1 ou 2 de 16A pra deixar de reserva. Você encontra em qualquer loja de materiais elétricos ou em loja de materiais para construção.

10- Display medidor de tensão e corrente:

Display voltímetro e amperímetro para monitoramento da tensão (voltagem) e corrente (amperagem) da bateria.

 Link display

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Como instalar uma câmera de ré no seu trailer

• Câmera de ré compatível com seu sistema instalado no carro: 1 peça.
• Plugue RCA macho cor amarela : 2 peças.
• Plugue RCA fêmea cor amarela : 1 peça.
• Pluque P4 macho : 2 peças, levar a câmera de ré a ser instalada quando for comprar o plugue pois existem várias medidas de plugue.
• Relé de 1 contato reversível com bobina 12v Metaltex AY1RC2 ou compatível : 1 peça, esse relé é facilmente encontrado em placas de estabilizador de tensão.
• caixa de montagem pequena para acomodar o relé.
• Cabo RCA suficiente para ir até a traseira do trailer.
• Cabo paralelo bicolor 1mm (de som de carro) : 1 metro.
• Tomada padrão ABNT 3 pinos 10A para extenção : 2 peças, 1 macho e 1 fêmea.
• Cinta de nylon para prender os fios.
• silicone para vedar as tomadas e o relé.
• fita isolante.

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Climatizador  

Para recarregarmos nossas energias e nos prepararmos para mais um dia de aventuras precisamos ter uma boa noite de sono, em um ambiente aconchegante e agradável, e esse lugar é a nossa casa sobre rodas.

Porém algumas noites do verão podem ser uma verdadeira tortura para aqueles que não toleram muito bem o calor.

É aí que entra um equipamento fundamental para uma noite tranquila de sono, o climatizador, que por ter um baixo consumo de energia se tornou o queridinho dos motorhomes.

Durante o dia ele é somente um ventilador, mas seu maior trunfo está na noite, principalmente nas noites em que a temperatura cai consideravelmente em relação ao dia.

Isto porque o climatizador traz o ar de fora pra dentro da casa, renovando e baixando a temperatura interna conforme a noite vai ficando mais fresca, ficando frio o bastante para puxar um cobertor nas madrugadas.

Outro fator que deve ser considerado é que se por algum motivo houver algum mau cheiro do lado de fora, ele será ventilado para dentro da casa, tivemos em 6 meses de viagem somente duas ocasiões assim, uma foi que durante a noite alguém colocou fogo no mato e a fumaça começou a entrar e nos sufocar e outra situação foi que acordamos com um cheiro de peixe podre insuportável em uma praia que paramos para dormir, durante a madrugada os funcionários da prefeitura fizeram a limpeza da praia e amontoaram toda a sujeira do lado no nosso trailer, eram  restos de algas e peixes mortos.

Climatizadores tem esse nome devido ao seu sistema de umidificação do ar, seu ventilador canaliza o vento através de um feltro feito com um amontoado de palhas umedecidas com água. Essa água fica armazenada em um tanque e é bombeada em intervalos de tempo. Isso ajuda em lugares onde a umidade relativa do ar está muito baixa. Em locais com clima predominantemente úmidos este sistema pouco ajuda.

Dos 14 meses que moramos no nosso trailer, precisamos usar o ar condicionado somente em poucos dias do mês de janeiro de 2019, onde o termômetro marcava 30 graus em plena meia noite. Poderíamos ter dormido somente com o climatizador, a noite seria menos confortável porém daria pra dormir relativamente bem, mas sabe como é né, estávamos ligados a uma tomada externa e o ar condicionado estava ali, era só apertar o botão.

Nosso climatizador é um Resfriar Up série 6, o consumo dele vai de 1A até 7A quando está na velocidade máxima, normalmente usamos no médio, com consumo de 1,8A, o que é uma ótima relação entre o consumo e o benefício.

Abaixo seguem alguns modelos disponíveis no mercado brasileiro, com preços bastante parecidos entre si.

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 Qual a melhor geladeira para o motorhome?  

Geladeira 12V DC ou 110/220V AC ??

Um bom planejamento do sistema elétrico é a chave do sucesso no quesito autossuficiência, e a geladeira pode ser a grande vilã dessa história.

As geladeiras que usamos nas nossas casas são alimentadas por 110V ou 220V AC dependendo da região do Brasil, e quando vamos montar nosso motorhome usamos esse mesmo tipo de geladeira, e para que ela funciona a partir de uma bateria que é 12V DC precisamos de um inversor, que transforma esses 12V DC em 110V ou 220V AC.

AC significa Alternating Current, ou corrente alternada, e é o padrão de voltagem que circula nas tomadas da nossa casa.

Já a DC é a corrente contínua, do termo em inglês Direct Current é o padrão existente nos carros, pilhas e baterias em geral.

Muito bem, a conversão de uma geladeira de 110V ou 220V AC para o sistema 12V DC pode ter um custo alto, mas se seu objetivo é passar longos períodos na estrada longe das tomadas, essa é a melhor opção sem sombra de dúvidas.

Para nosso exemplo usaremos um frigobar Consul de 80 litros consome 85W.

 Ligando a geladeira, o motor é acionado e se mantém trabalhando até que a temperatura desejada seja atingida e então desliga. Quando a temperatura interna da geladeira começa a subir, o termostato identifica essa variação e aciona o motor novamente, e assim segue ligando e desligando o motor inúmeras vezes para manter a temperatura. 

Acontece que para dar a partida inicial nesse motor as bobinas internas consomem uma elevada corrente (ampéres), e cada vez que ele parte essa corrente é consumida.

Uma geladeira ligada em um inversor, que por sua vez está conectado a uma bateria (12V ou 24V), consome em média 7A enquanto o motor está trabalhando, mais aproximadamente 1A que o próprio inversor consome durante o processo de trasnformação de 12V pra 110V ou 220V.

Temos aqui um consumo de 9A, mas cada vez que o motor parte ele gera lá na bateria um pico de corrente de quase 40A, agora imagina isso várias vezes durante 24hrs.

E é aí que está a magia da conversão para o sistema DC (12V ou 24V)

Ajustando a temperatura da geladeira no nível médio o compressor trabalha mais ou menos 10 minutos e fica 20 minutos desligado, em uma hora ela terá trabalhado durante 20 minutos, ou seja, a cada 3 horas ela trabalha uma hora, em 24 horas terá trabalhado 8 horas e consumido 56A. É claro que estes números variam de acordo com a temperatura externa e a frequência que a porta da geladeira é aberta, esse é o consumo médio dela. Por ser uma geladeira AC, você precisa deixar seu inversor ligado 24 horas por dia, o que resulta em um consumo do próprio inversor, mesmo sem nada ligado nele, de até 2 Ah (Amperes por hora), isso em 24hrs já são 48A de consumo só do inversor. Some a isso os 56A do consumo da geladeira e teremos consumido 104A dos 152A que a placa produziu. Adicione pelo menos 20% a mais por conta dos picos de partida do compressor e teremos mais 20.8A, totalizando 124,8A no dia, consumido quase tudo que produzimos só com a geladeira.

GELBOX

VELCA

ELBER

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Como escolher o carregador de baterias para seu motorhome?  

Para que uma bateria tenha a sua vida útil prolongada, ela deve ser carregada com no máximo 20% de sua potência segundo a maioria dos fabricantes, então para uma bateria de 200Ah  devemos aplicar uma carga de no máximo 40Ah.

Carregador de baterias inteligente.

Estágios do ciclo de carga de uma bateria.

Link para a compra

Caso você precise de um carregador com maior potência, para um banco de baterias com mais de 400A total, você pode comprar um carregador de 120A do mesmo fabricante Usina.

Link para a compra

Uma segunda opção um pouco mais em conta  e também confiável é o carregador da JFA de 60A que também é inteligente:

Link para a compra

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 Baterias

Fig 1 - BOSCH

Fig 2 - FREEDOM

Fig 3 - MOURA

Notem que nas figuras 1 e 2 a curva de descarga é igual para os fabricantes BOSCH E FREEDOM, assegurando ao consumidor 1500 ciclos, ou seja, uma vida útil de 4 anos se utilizada no regime de 20%. Porém se diminuirmos esse valor de 20% para 15% ou até 10%, nossa bateria poderá atingir até 2500 ciclos, o que em teoria faria com que nossa bateria tenha uma vida útil de 6 anos e 10 meses, nada mal hein?

Na figura 3 observamos que o fabricante MOURA disponibiliza 2 tipos de baterias, a família MF e a MC. Notem que a família MC entrega uma vida útil de 2000 ciclos no regime de 20%, em teoria.

 Sabendo que o ideal é carregar as baterias com algo entre 10%  e 20% de sua potência nominal, afim de prolongarmos a sua vida útil, precisamos dimensionar nossas placas solares de modo que em seu maior pico de eficiência, aquele onde o sol do verão está bem em cima, a potência gerada seja igual ou inferior aos 20% da potência das baterias que farão o armazenamento dessa energia, ou seja, se as placas solares conseguem gerar no máximo 20Ah em condições ideais, precisamos de pelo menos uma bateria de 100Ah, ou maior. Também podemos adotar um regime onde o pico de carga dos painéis atinja no máximo 20% nos horários em que o sol está bem acima, assim teremos a  maior parte do dia com carregamento menor do que os 20% toleráveis e somente atingindo esses 20% em algumas horas do dia. Para a descarga se for possível dimensionar  algo entre 10%  e 15%, com picos em 20%, seu sistema garantirá longa vida as suas baterias. Isso significa que teremos um carregamento um pouco mais rápido durante o dia, aproveitando melhor o sol, e também resultará em baterias com maior longevidade.

Como montar o banco de baterias

Quadro 1 

Quadro 2

Bateria Freedom - Heliar

Bateria Moura

Bateria Bosch

Repare que nas baterias dos fabricantes Freedom e Bosch a tensão de equalização vai de 14,4V até 15,5V, sendo assim quando se monta um banco com baterias que tem faixas de tensão de equalização diferentes, o controlador de carga do painel solar pode considerar as baterias totalmente carregadas somente quando elas chegarem a 15,5V, nesse momento a outra bateria, que suporta até 14,4V já está aquecendo mais do que deveria, como o tempo, e não muito tempo, ela vai perder suas propriedades, vai durar muito menos.

Além disso o uso de um carregador de baterias adequado fará toda a diferença para uma vida útil de longa duração, e esse tema abordaremos nas próximas postagens.

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Planejamento e cálculo de consumo  

Controladores de carga.  

Cuidado com o controlador que você compra

Antes de adquirir seu controlador de carga preste muita atenção nessa postagem para não acabar comprando gato por lebre.

O controlador de carga é o equipamento que transforma a energia produzida pelos painéis solares em carga para as baterias, simples assim. Porém essa simplicidade fica somente na descrição do seu funcionamento, o controlador de carga é um equipamento dedicado não somente a essa conversão, mas também a conservação da vida útil das baterias que ele controla.

Assim como um carregador inteligente, o controlador de carga precisa fazer a carga de acordo com as necessidades e limitações das baterias, para que estas durem sempre o máximo de tempo possível.
Existem dois tipos de controladores no mercado atualmente, o PWM e o MPPT.
O modelo PWM tem custo inferior ao MPPT, porém dependendo da aplicação ele pode não ter um rendimento significativo, isso porque ele não consegue aproveitar 100% da energia gerada pelos painéis. Para isso foi criada a tecnologia MPPT.
O controlador MPPT pode extrair 100% da energia gerada pelos painéis solares, principalmente quando a diferença entre a tensão das baterias e a tensão gerada pelos painéis é maior.
Para entender melhor como funcionam os dois tipos de controladores, precisamos saber também que existem diferentes tamanhos e potências de painéis solares. A figura abaixo é uma tabela com os valores de potência e tensão de alguns painéis.

Vamos fazer um comparativo de montagem com 1 painel solar de 105W com controlador PWM vs MPPT em sistema 12V.
Primeiro precisamos saber quantos amperes este painel pode entregar, para isso basta dividir a potência do painel pela tensão de carga:

105W dividido por 17,6V = 5,97 A

Nosso painel gera no máximo 5,97A trabalhando em 17,6V . O que o controlador PWM fará é diminuir esses 17,6V para a tensão de carga da bateria, o que ficará entre os 12V e 14,4V, e manterá a mesma potência, os 5,97A.
Notem que existe uma diferença de 3,2V  entre os 17,6V gerados e os 14,4V aplicados na tensão de carga, essa diferença é dispensada pelo controlador PWM.
No caso do controlador MPPT, essa diferença é convertida em mais potência para carregar a bateria.
Em montagens como esta do exemplo essa diferença é tão pequena que não compensa a aplicação de um controlador MPPT, visto que o mesmo tem um preço relativamente maior ao PWM.
A situação fica muito diferente quanto fazemos uma montagem com painéis maiores, com tensão de carga maior.
Por exemplo uma montagem em sistema 12V com painel de 365W. Este painel trabalha com uma tensão de carga de 39,4V. Entre esta tensão e os 14,4V da tensão de carga temos 25V de diferença, e toda essa tensão que sobra é convertida em mais potência para carregar a bateria.
Sem dúvida o controlador MPPT trará um maior aproveitamento da energia gerada pelos painéis nesse caso.
Agora que você sabe de tudo isso já pode determinar o tipo de controlador que vai comprar, e muitas vezes compensa importar da China através de sites como o Aliexpress.

É aqui que vc deve ter muito cuidado pois alguns vendedores literalmente enganam os compradores, que receberão seu produto lindo e maravilhoso na caixinha, e ele funcionará perfeitamente convertendo a energia gerada pelos painéis em carga para as baterias, porém.... ele é um PWM, mesmo que no anúncio está escrito MPPT.

Para facilitar a vida de quem está procurando um controlador com preço baixo e não ser enganado pelos vendedores pilantras, vou mostrar como identificar se o controlador é MPPT ou PWM, estejam atentos a estas características:

Para esta comparação usarei os dois modelos abaixo. Note que no modelo PWM está escrito bem grande na frente MPPT L80, isso porque o nome do controlador é esse, e não que ele é MPPT, jogada de mestre !  

MPPT

PWM - falso MPPT

1- MODO DE CARGA.

Na descrição do modo de carga deve constar 100% MPPT, não pode conter nada relativo a PWM, ou MPPT+PWM, veja os exemplos abaixo.

MPPT

PWM - falso MPPT

Se você está comprando pelo Aliexpress, verifique a aba DETALHES.

MPPT

PWM - falso MPPT

2 - PESO DO CONTROLADOR

O peso de um carregador MPPT é praticamente o dobro de um PWM, procure na descrição e se o peso for menor que 700 gramas duvide do produto.

MPPT PWM - falso MPPT

MPPT

Vou deixar o link de um controlador genuinamente MPPT caso você queira comprar pelo Aliexpress sem correr riscos.

Os sistemas fotovoltaicos chegaram para complementar a vida de quem está a bordo de um motorhome, um casamento perfeito da liberdade com a auto suficiência energética.