De Repente Estrada

Uma família viajando a bordo de um Trailer

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quinta-feira, 11 de julho de 2019

06:05

Sistema Hidráulico para Motorhome

Quando iniciei a montagem do nosso trailer procurei informações em fóruns e videos na internet, e segui a mesma receita repleta de erros que acaba desfavorecendo a liberdade na estrada. Na teoria tudo parece fazer muito sentido, três caixas para água, sendo uma para água potável, outra para água servida (ou água cinza) e outra para detritos do vaso sanitário (água negra).





O conceito é simples, as caixas ficam abaixo do assoalhos presas no chassi, a água potável é bombeada para a tubulação e chega a todas as torneiras e ao chuveiro. Depois de utilizadas,  as águas vão para a caixa de água cinza, e os resíduos do vaso sanitário vão para a caixa de água negra. Quando você chega em um camping é só descarregar tudo no local adequado e continuar sua viagem tranquilamente.
Porém na prática a teoria é outra, e muito diferente. Acontece que nem sempre você encontra um local para descarregar a caixa de água negra, e você não pode simplesmente liberar tudo em qualquer lugar, deve ser em uma fossa preparada para tal função, como as fossas que existem instaladas em muitas casas onde não tem sistema de coleta de esgoto. Essa parte da caixa de água negra foi um grande problema durante nossa viagem, de São Paulo pra cima, nos outros estados, foi muito difícil encontrar um local para descarregar os detritos dessa caixa.
Quanto a caixa de água cinza, esta contém somente a água que foi utilizada para tomar banho, escovar os dentes, lavar a louça, é uma água que não contém poluentes que podem causar danos ao meio ambiente, sendo assim, podemos liberar esta água praticamente em qualquer terreno. É como lavar um carro, você molha o carro, passa o detergente, esfrega e enxagua, aquela água com sabão é absorvida pela terra, e ponto final.
Este post foi criado para mostrar um outro lado da construção de um motorhome, o lado prático, a vida como ela é na estrada, e as soluções encontradas para melhorar a rotina dos viajantes.

O que aprendemos com nossa viagem de seis meses pelo Brasil foi que essa receita não funciona quando você quer fazer um tipo de viagem mais livre, sem se preocupar em encontrar camping ou ponto de apoio, parando onde dá vontade, onde é mais cômodo para cada momento.
Para podermos colocar essa ideia em prática é necessário que duas situações aconteçam, é preciso ter geração e um bom armazenamento de energia, o que obtivemos através de painéis solares, e é preciso de uma boa reserva de água potável.

Nosso trailer tem uma caixa de 200 litros de água potável, o que para nós significa no máximo 4 dias longe de uma torneira. Somos em 3 adultos e um cachorro, o Leão. Essa água usamos pra tudo, cozinhar, lavar a louça, escovar os dentes, tomar banho e pra beber também, pois temos instalado um filtro dentro do trailer. Quatro dias de suficiência, significa que gastamos cerca de 50 litros de água por dia, uma média de 17 litros por pessoa, nada mal.
Porém, se antes de montar o nosso trailer tivéssemos a experiência que adquirimos durante a viagem, eu teria feito a parte hidráulica bem diferente e certamente teríamos aproveitado melhor alguns lugares, e não teríamos passado por dificuldades com a nossa caixa de água negra, que diga-se de passagem tem capacidade para 180 litros.
Vou compartilhar com vocês as experiências que tivemos, detalhar as soluções que encontramos e explicar o motivo com exemplos de situações realmente vivenciadas.
Como já mencionado, o maior de todos os problemas foi a caixa de água negra, e a solução para este problema é muito simples, se chama Banheiro químico portátil, ou simplesmente Porta Potti como é mais conhecido.


Existem vários modelos e tamanhos no mercado, considero o modelo de 20 litros o que melhor de encaixa em nossa situação.
Esse tipo de banheiro portátil funciona como aqueles banheiros químicos que são instalados em eventos para o público, consiste basicamente em duas partes, sendo um reservatório de água para limpeza e outro reservatório onde são armazenados as fezes e urina. Para dar a descarga ele usa somente pouquíssima água.



As vantagens desse tipo de banheiro são muitas, porém posso sitar quatro que se destacam:
1. Praticidade para esvaziar. Diferente da caixa de água negra, você não precisa de uma fossa para esvaziar ele, basta retirar o compartimento reservatório, que funciona como uma gaveta, e levar até um banheiro, qualquer banheiro, e descarregar dentro do vaso sanitário, como quem despeja um balde com água.
2. Economia em produto químico. Por se um reservatório pequeno, o uso do produto químico para conter as bactérias é bem menor.
3. Custo de instalação três vezes menor. Um vaso sanitário custa o dobro de um vaso químico portátil. Adicione a isso o custo da  tubulação e do reservatório (caixa de água negra).
4. Menor espaço para a instalação. Internamente o espaço ocupado pelo vaso sanitário ou pelo porta potti é o mesmo, porém sob o chassi ganhamos um grande espaço onde iria instalado a caixa de água negra, e é aí que está a maior vantagem.

Nosso trailer tem uma caixa de água negra de 180 litros. Essa caixa, o o espaço ocupado por essa caixa pode ser aproveitado de uma forma mais inteligente e eficiente, usando o Porta Potti podemos destinar este espaço para armazenar água potável. São ais 180 litros, o que daria pelo menos mais 3 dias de autonomia.
Posso explicar a minha insistência em se ter um maior tempo de autonomia citando algumas situações que aconteceram conosco, todas as ideias aqui apresentadas tem base na nossa experiência, no dia a dia. Aconteceram algumas vezes, de chegarmos em um local realmente fantástico e acharmos um bom local pra ficar. Ali estacionamos, tiramos algumas coisas dos armários, desengato o carro do trailer, e aproveitamos aquele momento. Nos dias seguintes estamos muito bem, no local maravilhoso que encontramos e não queremos sair dali, até acabar a água. Guardamos tudo, travamos todas as gavetas e portas de armários, fechamos todas as janelas, engato o carro no trailer, faço as devidas manobras para sair do local e vamos a procura de uma torneira. Manobro perto da torneira, enchemos a caixa de água potável e retornamos ao local. Só esse trabalho todo já desanima e quase sempre quando acabava a água íamos pra outro lugar. Mas também aconteceu de voltarmos e a vaga onde estávamos ter sido ocupada por um outro veículo.


Outras ideias que surgiram durante a viagem foi manter alguns galões de água na caçamba da caminhonete, não cabia muito mas pelo menos uns 60 litros a gente sempre tinha de reserva.
Certo dia chegamos na cidade de Lençóis na Chapada Diamantina, Bahia. Estacionamos na rua, do lado de um rio. Não tinha energia nem água. Ficamos uma semana lá, e de lá conhecemos muitos lugares em cidades vizinhas. Os painéis geravam energia, e quando acabou a água eu peguei um balde e fui até o rio, fiz umas 30 viagens com o balde, que era pequeno. Naquele momento eu senti muita falta de uma bomba d'água pra encher a nossa caixa. É uma ideia, ter uma bomba pequena, 12v, a mesma que usa no trailer, mas com uma instalação portátil.

Dentro do trailer, instalei reguladores de pressão nas torneiras para diminuir a vazão, na verdade o que eu fiz foi colocar um botão de camisa na entrada da torneira, a água só passa pelos furinhos do botão, diminuindo a vazão. O chuveiro no banho também precisou ser trocado, no lugar do chuveiro grande eu instalei uma ducha higiênica, isso diminuiu consideravelmente a quantidade de água usada no banho.

Sei que existem outras soluções e ideias, outras experiências vividas e compartilhadas na internet e nos grupos de viajantes, estas foram as nossas dificuldades e soluções que agora compartilhamos com vocês.
Desejamos sempre a todos uma boa viagem.



segunda-feira, 8 de julho de 2019

08:56

Sistema elétrico com painel solar para motorhome.


Se você é daqueles que quer viajar pelo mundo e poder estacionar sua casa em qualquer lugar sem se preocupar com a energia elétrica para manter seus eletros funcionando, vai precisar de painéis fotovoltaicos e baterias, vai precisar de geração de energia enquanto viaja, ou penar com uma grande dependência de tomadas e paradas estratégicas em campings, apoiadores, postos de combustíveis ou qualquer outro local que possa lhe fornecer energia elétrica.
Neste post você vai aprender tudo o que precisa para projetar seu sistema elétrico auto suficiente e ficar tranquilo para explorar os territórios mais distantes, principalmente distantes das tomadas.
Vamos tomar como exemplo aqui o estilo de casa que é mais popularmente adotado por quem quer entrar em um motorhome e sair por aí sem se preocupar onde vai precisar parar.
Uma geladeira é essencial para se ter alimentos conservados e frescos. Outro item importante diz respeito a qualidade do sono, um condicionador de ar é muito bem vindo mas consome muita energia, sendo assim, a melhor opção é o climatizador de ar, muito utilizado em cabines de caminhões, falaremos disso mais adiante. Além desses dois itens importantíssimos você ainda precisará de energia para a iluminação, bomba d'água e um inversor para seus eletro-eletrônicos.
Vamos dividir este artigo em duas partes para facilitar a compreensão.

1. Funcionamento do sistema elétrico.
2. Planejamento e cálculo de consumo.


Funcionamento do sistema elétrico.


Para quem não conhece esse universo é importante saber que nos trailers e motorhomes há um sistema elétrico dividido em dois subsistemas, sendo um de corrente alternada (AC) com tensão de 110V ou 220V e outro de corrente contínua (DC) que pode ser de 12V ou 24V, porém o mais comumente utilizado é o sistema 12V. Deste ponto a diante trataremos da parte de corrente alternada somente como AC e a parte de corrente contínua como DC. Nesse momento não é importante determinarmos se o sistema AC será 110V ou 220V, assim como o sistema DC ser 12V ou 24V, esse assunto será abordado na segunda parte deste post.
A parte AC do sistema é igual ao sistema elétrico residencial, com tomadas normais iguais as que você tem na sua residência. Essa instalação irá suprir todos os eletros da casa, que podem ser 110V ou 220V conforme a escolha de cada um. Nesta lista de eletros estão normalmente geladeira, condicionador de ar, computadores e carregadores diversos, forno de microondas e qualquer outro eletrodoméstico que se desejar instalar na casa.
A parte DC consiste basicamente em se ter uma ou mais baterias que armazenam a energia através de um carregador de baterias, ligado na rede AC quando o veículo está conectado a uma tomada, ou através de outra fonte de energia, nesse caso será o sistema de painéis fotovoltaicos. Há ainda uma terceira opção que é a instalação de um alternador com maior capacidade de carga para que ele possa carregar as baterias da casa, é interessante e até pode se ter esse sistema instalado para casos de emergência, porém é preciso estar sempre com o motor ligado para carregar as baterias e não é indicado para baterias estacionárias, falaremos delas mais a diante. Essa energia armazenada será utilizada para alimentar os eletros durante o trajeto e quando a casa não está conectada na rede AC externa. Para que o sistema DC possa manter seus eletros que funcionam com sistema AC ligados é preciso ter instalado um equipamento chamado inversor.



O inversor converte a energia DC em AC, dessa forma as baterias vão manter os eletros ligados, pelo menos por um certo período, e esse período terá maior ou menor duração de acordo com o tamanho das baterias, e da quantidade de energia que os seus eletros consomem, e é aqui que entramos na segunda parte deste post, o planejamento.

Planejamento e cálculo de consumo.


Para se ter auto suficiência de energia na estrada é fundamental um bom planejamento, e certamente você terá que abrir mão de alguns confortos da vida moderna, como geladeira frost free e condicionador de ar , já que a prioridade é a economia de energia. Você pode ter um condicionador de ar instalado, mas terá grande limitação de uso com as baterias, podendo usar normalmente quando estiver conectado a uma rede AC externa.
A economia de energia é a chave do sucesso nesta proposta, pois para a maioria dos viajantes o espaço no teto para a instalação de painéis solares é limitado a 2 ou 3 unidades, limitando assim a geração de energia.
Vamos criar aqui um modelo com sistema AC 220V e DC 12V para calcularmos os consumos e dimensionamento do sistema, assim saberemos quantos painéis solares e quantas baterias precisaremos.
Durante a viagem os dois equipamentos mais importantes são a geladeira e o climatizador, sem eles a qualidade de vida fica muito abaixo da esperada. É preciso então gerar energia suficiente durante o dia para mantê-los funcionando o dia todo e ainda armazenar uma quantidade suficiente para a noite.
Mas como saber quanto é preciso gerar de energia?

Simples, calculando as potências que o painel pode gerar e quanto os equipamentos consomem.
Os painéis solares produzem energia através da incidência da luz do Sol em suas células, e essa energia é fornecida em Watts/hora. Por exemplo, se um painel é de 300 Watts, isso significa que esse painel pode gerar até 300W por hora, e para atingir esses 300W ele precisa ter as condições ideais de insolação, ou seja, sol forte batendo de frente no painel.
Mas se o sol está em constante movimento no céu, como o painel poderá ficar sempre apontado pro sol?
Existem sistemas inteligentes que monitoram a posição do sol e acionam mecanismos que movem as placas de modo que elas fiquem acompanhando o seu movimento, mas no nosso sistema não adotaremos essa tecnologia por vários motivos, um deles é que para ser eficiente esse sistema precisa que as placas estejam sempre apontadas e inclinadas para o norte, rotacionando de leste para oeste no sistema inteligente. Outro problema é a instalação no teto que precisará de muito mais reforço, ou seja, mais peso para transportar. Além disso temos outros problemas como trepidação, ventos fortes, aerodinâmica e custo de instalação muito maior.



A melhor posição seria inclinado, como a primeira imagem da figura abaixo. Isso funciona muito bem em telhados de residências mas não temos esta opção no teto dos nossos motorhomes, sendo que as placas ficam instaladas no ângulo horizontal, e isso faz com que a geração de energia fique abaixo do ideal, mesmo assim ainda é muito viável a instalação deste sistema.




No verão será a época que teremos maior geração de energia devido a inclinação da Terra ser menor em relação ao Sol, fazendo com que ele passe por cima do painel em um ângulo reto, no inverno ele passa mais perto da linha do horizonte, ficando o dia todo mais inclinado.
Para se ter uma ideia da diferença que isto faz, em nosso trailer temos 2 painéis somando 400W, entre os meses de agosto e setembro o pico máximo de energia gerada ficou em torno de 280W/h. Já nos meses de dezembro e janeiro (no Brasil) esse pico chegou aos 390W/h, atingindo praticamente 100% da sua capacidade de geração de energia, esse pico foi atingido entre as 11:00 e 14:00 horas, quando o sol está bem em cima dos painéis, é aquele momento que você vê a sua sombra exatamente abaixo dos seus pés.



Sabendo disso, podemos ter uma ideia aproximada de quantos Watts podemos gerar em um bom dia de sol.
Nas primeiras horas do dia temos o sol mais inclinado, gerando menos energia, aumentando conforme o sol fica mais acima das placas e depois diminuindo conforme o sol vai se pondo.
Em um dia inteiro de sol minhas placas geraram 1824 Watts. Uma parte dessa energia foi consumida pelo sistema, e o que sobrou foi armazenada nas baterias.
Vamos converter essa energia de Watts para Amperes, assim fica mais fácil você calcular essa energia já que as baterias normalmente mostram sua capacidade em Amperes.
Para essa conversão utilizaremos uma fórmula muito simples, basta dividir a potência em Watts pela tensão de trabalho do seu sistema, no caso aqui 12 Volts.
Fica assim:
                      1824W ÷ 12V = 152 Amperes

Para fazer a conversão de Amperes para Watts basta multiplicar a tensão pela potência.
Fica assim:
                      12V x 152A = 1824 Watts

No meu sistema, em um dia geramos 152A, agora precisamos saber quanto nossos equipamentos consumiram durante o dia e quanto armazenamos dessa energia. Para isso precisamos saber quanto nossos eletros consomem.
Vamos começar pela geladeira, no meu caso um frigobar Consul de 80 litros, consumo de 85W, convertendo para Amperes fica em 7A em media. ele liga e desliga o compressor para manter a temperatura que foi ajustada. Cada vez que o compressor liga ele tem um pico de cerca de 40A e isso faz com que nossa geladeira consuma muito mais energia. É aí que entra o sistema com compressor que funciona em 12V.
Convertendo sua geladeira para sistema DC (12v ou 24V) você terá uma economia incrível de energia, isso porque ela consome apenas 3,5A e seu pico de partida não ultrapassa os 4,5A. Existem vários fabricantes de compressores 12V e esses valores podem ser um pouco maiores dependendo do fabricante do compressor 12v, com consumo que varia de 3,5A a 7A, mas sempre muito inferior ao sistema AC por conta de não haver a necessidade do inversor ligado 24hrs e não ter um pico de partida tão alto. Para nosso comparativo, vamos tomar como exemplo o modelo de um fabricante que consome 3,5A.



Geladeira AC vs DC


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.
Agora vamos fazer o mesmo cálculo com ela convertida para 12V, no mesmo ajuste de temperatura, a cada 3 horas ela terá trabalhado uma hora, em 24 horas ela trabalhará 8 horas com consumo de 3,5A, o que resulta em 28A a cada 24 horas. Adicione a isso 2% de pico de partida e teremos um consumo total de 28,5A. O inversor perde a sua função nesse caso e já não precisará ficar ligado o dia todo, e sim somente quando for preciso ligar algum outro eletro como um computador ou um liquidificador, por exemplo.
Como geramos 152A e gastamos somente 28A, temos uma boa sobra de energia para os outros equipamentos e para armazenar nas baterias.
Vamos passar para o nosso segundo equipamento mais importante, o climatizador.
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.
É claro que este sistema não faz milagres, se a temperatura externa estiver muito alta, mesmo nas altas horas da noite, o climatizador será somente mais um ventilador. 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 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 mas 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. Podemos considerar que ele fica pelo menos 10 horas por noite ligado, e isso resulta em 18A. Durante o dia dificilmente ligamos, mas para ter uma margem de erro vamos considerar mais 2 horas por dia ligado, total 21,6A, arredondemos para 22A.
Temos ainda a iluminação, que  fizemos toda em led, tendo um consumo de 1A cada luminária, quando estamos desconectados da rede externa deixamos somente uma luminária acesa de cada vez, podemos considerar por dia um gasto de apenas 6A com iluminação.
A bomba d'água consome 3A, mas ela fica poucos segundos ligada, sendo mais usada durante o banho, mesmo assim somando todo tempo de uso diário não dá nem uma hora, consideremos então mais 3A de consumo da bomba.
Somando todos os nossos equipamentos essenciais chegamos ao seguinte resultado.

Geladeira        28A
Climatizador   22A
Iluminação       6A
Bomba d'água  3A
TOTAL            59A

Vemos que nosso consumo diário ficou praticamente na metade do que geramos com 400W de painéis solares, então um painel de 300W seria suficiente certo?
A resposta é sim, desde tenhamos dias inteiros de sol, não estacionemos nunca em um local que faça o mínimo de sobra sobre os painéis e que não liguemos mais nenhum equipamento em nosso sistema, e essa é a parte complicada.
Existem outros equipamentos que fazem parte do nosso dia a dia, principalmente telefones celulares e notebooks.
Para que tenhamos uma vida mais agradável durante a viagem acabamos utilizando muito dos celulares, e na maioria dos casos também notebooks, sem esquecer dos televisores, que também pode fazer parte dessa lista, e é preciso gerar energia para estes equipamentos também.
Além disso, temos que considerar os dias nublados e com chuva, em nosso cálculo acima geramos 152A e gastamos 59A. Se no dia seguinte amanhecer com chuva, a geração de energia é nula e precisaremos usar o restante da energia que foi produzida, mais um dia de chuva e ficamos sem energia. E se chover uma semana inteira?
Bem, seriam pelo menos 59A por dia, o que daria 413A por semana, precisaria ter pelo menos 413 Amperes de capacidade de armazenamento.
Para resolver este problema e ter ainda energia para seus outros eletros, é preciso mais placas, e mais baterias, podendo ter desde um conjunto mínimo necessário para os itens básicos até um banco de baterias que lhe permita inclusive utilizar o condicionador de ar, tudo vai depender do quanto de espaço e dinheiro você tem disponível.
Voltemos aos nossos cálculos.
Um notebook consome cerca de 100 a 150 Watts, o que dá algo próximo a 10Ah, se esse notebook ficar 2 horas ligado, serão 20A e assim por diante, podemos considerar 4 horas por dia ligado para termos uma boa margem.
Os celulares consomem pouco, cerca de 1Ah e carregam bem rápido, podemos considerar umas 2 horas de carga pra cada celular, a maioria não consome nem a metade disso. Para 2 celulares vamos contar 8A por dia.
Vamos disponibilizar mais 20A diários para outros equipamentos.
Nossa lista ficou assim:
Itens básicos:
Geladeira        28A
Climatizador   22A
Iluminação       6A
Bomba d'água  3A
TOTAL            59A

Itens adicionais:
Notebook       40A
Celulares          4A
Outros            20A
TOTAL           64A

TOTAL GERAL 59A + 64A = 123A

A partir desses dados é possível ter uma boa ideia do que você precisará de painéis e baterias para seu sistema fotovoltaico.
Para compensar os dias nublados considere aumentar de 30 a 50% a sua capacidade de geração de energia, no caso da nossa lista de equipamentos seria ideal gerar entre 150A e 200A por dia, o que se consegue com 2 painéis solares, um de 300W e outro de 250W. Nesse caso compensa mais colocar logo 2 painéis de 300W, pela pouca diferença de preço e é sempre bom ter energia de sobra.

Agora que já sabemos o que precisamos para gerar a energia, precisamos saber como armazenar essa energia de forma eficiente.


Baterias


As baterias mais indicadas para o sistema de energia solar são as estacionárias, diferentemente das baterias automotivas, elas suportam um longo período de descarga e duram muito mais tempo.
A bateria automotiva é construída para suportar uma descarga de grande corrente por um período curto de tempo e poder ser recarregada rapidamente, principalmente durante a partida do motor do carro, onde é exigido um grande pico de corrente, mas ela não tem a capacidade de durar longos períodos de descarga, mesmo com corrente baixa.  Assim que o motor do carro é ligado, o alternador já começa a recarregá-la, mantendo-a sempre carregada.
As baterias estacionárias são um pouco diferentes, elas são fabricadas com materiais mais nobres, as placas de chumbo além de serem mais puras tem espessura maior, tudo para que ela suporte longos períodos de descarga. Por esse motivo elas precisam ser carregadas e descarregadas da maneira correta, para que sua vida útil seja prolongada.
Na maioria das baterias estacionárias é recomendado que a profundidade de carga e de descarga sejam de no máximo 20% de sua potência nominal, ou seja, se você tem uma bateria de 100A/h, deve carregar ela com no máximo 20A/h, da mesma forma você deve drenar dela no máximo 20A/h quando está alimentando seus equipamentos.
Cada fabricante determina seus limites e em seu manual técnico constam algumas tabelas com informações sobre cada modelo, analisando os manuais dos fabricantes BOSCH, FREEDOM E MOURA, podemos identificar uma característica comum aos 3 fabricantes, a recomendação da profundidade de carga e descarga é de no máximo 20% da potência nominal. Se respeitado este limite, os fabricantes garantem uma vida útil de pelo menos 4 anos, ou 1500 ciclos. Um ciclo equivale a uma carga e descarga completas, considerando um ciclo completo por dia, em 4 anos teremos 1460 dias.
Porém, como se pode ver nos gráficos extraídos dos manuais técnicos dos fabricantes mencionados, podemos utilizar nossas baterias de forma menos agressiva. Se o limite é uma descarga de 20%, o que aconteceria se utilizássemos um regime de descarga de 10% ou 15%?

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.
E se tivermos 2 baterias de 100Ah, totalizando 200Ah, podemos manter essa mesma quantidade de painel que está gerando 20Ah? A resposta é sim, porém essas baterias vão demorar o dobro do tempo para serem recarregadas.
Alguns cuidados devem ser tomados com relação as baterias afim de que elas durem mais tempo, muita gente pergunta se pode usar o alternador do carro para ligar também as baterias estacionárias, além da bateria do carro que já está instalada.
Ocorrem dois problemas, um deles é que o alternador foi projetado para suprir a necessidade do carro, e somente isto. Colocando mais baterias estamos sobrecarregando o alternador e ele pode acabar queimando. Outro problema é os 20% de limite das baterias, o alternador entrega potência máxima, e dependendo da situação essa potência vai direto para as estacionárias e elas não vão durar tantos anos como deveriam.



Montando o banco de baterias


Outro fator importante sobre as baterias é que ao montar um banco com mais de uma bateria SEMPRE devemos usar baterias com as mesmas propriedades. Para facilitar utilize todas as baterias iguais, mas se você tem alguma limitação de espaço ou algo assim e precisa montar um banco com baterias diferentes, preste atenção a estas regras.
As baterias precisam ter a mesma faixa de tensão de equalização (tensão de carga) e o mesmo coeficiente de carga e descarga (10%, 15% ou 20%)
Estes valores você encontra no manual técnico da bateria ou em uma etiqueta que toda bateria tem onde constam as seguintes informações.




Quadro 1 

Modelo: DF500
12V C-100 40Ah: Significa que em 100 horas ela poderá fornecer no máximo 40A durante o período, ou seja 40A dividido por 100 horas = 0,4A (400mA) por hora durante 100 horas, considerando totalmente carregada até atingir a tensão mínima recomendada que é de 10,5V.
C-20 36Ah: Mesma situação, porém com período menor, 36A dividido por 20 horas = 1,8A  por hora durante 20 horas, e assim por diante.
A imagem abaixo, também extraída do manual técnico FREEDOM, é uma tabela com diversos tempos de descarga e seus respectivos valores.


Quadro 2

Tensão nominal: 12V.
Tensão de flutuação: 13,8V.
Tensão de equalização (carga): 15,5V.
É na tensão de equalização que está o maior perigo, pois fabricantes adotam tensões diferentes e se as baterias forem diferentes uma vai prejudicar e até danificar a outra.
Vamos tomar como exemplo 3 fabricantes nacionais mencionados anteriormente, seus produtos são os melhores do mercado, mas tem diferenças entre si, abaixo uma imagem do manual técnico de cada uma delas.

Bateria Freedom - Heliar


Tensão de equalização/recarga : 14,4V a 15,5V.




Bateria Moura


Tensão de equalização/recarga : 14,16V a 14,4V.
Note que aqui a informação está um pouco diferente, 2,36 a 2,40 Volts por elemento (Vpe).
As baterias de 12V de ácido/chumbo tem 6 elementos, basta então multiplicar os 2,36 Vpe por 6, o resultado é 14,16V, onde inicia a carga da bateria, com limite até 14,4V.





Bateria Bosch


Tensão de equalização/recarga : 14,4V a 15,5V.




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.



Carregadores de Bateria


Como escolher um bom carregador de baterias ?
Bom, já sabemos que nossas baterias devem ser carregadas com apenas no máximo 20% de sua potência, então para uma bateria de 200Ah  precisamos aplicar uma carga de no máximo 40Ah.
Para as baterias estacionárias o mais indicado são os carregadores inteligentes, eles são microprocessados e recebem esse nome porque conseguem saber quando a bateria está totalmente carregada, e nesse momento o carregador alterna da função carregar para a função flutuação, mantendo a bateria 100% carregada, normalmente em uma tensão de 13.8V, algo que é comum para todas as baterias.

Estágios do ciclo de carga de uma bateria.


1. Corrente constante e tensão variável.
O carregador é ajustado para a corrente desejada, novamente no exemplo de uma bateria de 200Ah o ajuste deve ser de no máximo 40Ah. O carregador inteligente deve ser ajustado para a tensão de equalização descrito na bateria. Ele vai tentar chegar a essa tensão mas sempre obedecendo o limite de 40Ah que você ajustou, sendo assim, fica uma corrente constante de 40Ah e uma tensão variável que vai subindo lentamente até chegar aos 14,4V.

2. Tensão constante e corrente variável.
Nesta segunda etapa a bateria já atingiu sua tensão limite de 14,4V, nesse estágio a tensão é constante e a corrente variável, diminuindo conforme a bateria vai se carregando, até atingir uma corrente de aproximadamente 1% da capacidade da bateria, ou seja, algo em torno de 2Ah no caso de uma bateria de 200Ah.

3. Tensão de flutuação.
Depois de atingir a carga total, com apenas 1% da capacidade nominal, o carregador inteligente alterna seu funcionamento do estágio de carregamento baixando a tensão de 14,4V para 13,8V que é a tensão de flutuação, mantendo assim a bateria carregada por tempo indefinido, sem prejudicá-la e evitando a eletrólise interna da bateria.


Controladores de carga.

É um 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 terá 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% d 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 gerano 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.
Não vou entrar em mais detalhes sobre os controladores, seriam dados muito técnicos, a intensão desta publicação é fazer com que o leitor tenha uma compreensão básica de como o sistema funciona e suas diferentes aplicações.

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.



quarta-feira, 27 de fevereiro de 2019

09:26

Paraty RJ

Após conhecermos as praias de Ubatuba no litoral norte paulista, cruzamos a divisa com o estado do Rio de Janeiro para explorar a cidade de Paraty.


Com praias belíssimas e muita história, Paraty é parada obrigatória no litoral carioca, com seu centro histórico repleto de lojinhas e pousadas, ocupando o casario antigo que outrora fez de Paraty um dos principais centros comercias do nosso Brasil colonial.




As ruas são pavimentadas com pedras de vários tamanhos e formas, trabalho duro feito por escravos, o acesso de veículos é restrito e os pedestres só precisam se preocupar em pisar firme no piso irregular.


Paraty foi a principal rota de exportação do ouro para Portugal, através do seu porto nossas riquezas naturais foram escoadas para a Europa, e a cidade cresceu em torno desse porto onde hoje fica o centro histórico.





Vale a pena fazer o passeio de charrete , durante o trajeto o guia vai narrando um pouco da história dos imóveis e das ruas do centro histórico.



Depois de passear pelas ruas estreitas, tirar muitas fotos e fazer algumas comprinhas, é hora de conhecer as praias. Fomos para a localidade de Trindade, distante cerca de 24 km do centro de Paraty, para conhecer as mais belas praias da região.
A estrada de acesso entre a BR 101 e as praias é bem conservada, mas bastante estreita, veículos maiores tem certa dificuldade quando passam por outro veículo em sentido contrário.
A primeira parada é a praia do Cepilho, muito procurada por surfistas por suas ondas fortes, sua paisagem é muito agradável, o que rende belas fotos.



Já na vila de Trindade, a praia dos Ranchos tem estrutura de bares na areia, é uma praia bem movimentada.

A praia do meio é ideal para a família, com águas rasas e tranquilas, é a mais procurada e o acesso é feito a pé a partir da vila. Dali também partem passeios de barco para outras praias mais afastadas.


Ao lado fica a praia do Cachadaço. Muito bela, esta praia exige um pouco de cuidado por ter buracos e correnteza forte.

 No fim da praia uma pequena trilha leva a uma piscina natural formada pelas rochas que compõem a paisagem.


No outro dia aproveitamos para descansar na praia do Jabaquara, já na baia de Paraty próximo ao centro histórico.
A praia do Jabaquara tem águas muito calmas, areia grossa, é pouco frequentada durante o dia, mas sua boa oferta de bares na orla confere um agito durante a noite.
No final da praia do lado esquerdo a areia da lugar a lama considerada medicinal por sua rica concentração de iodo e enxofre.
Ficamos no lado direito onde existem um gramado e algumas árvores pedindo para que uma rede seja pendurada, um verdadeiro convite a preguiça.
Paraty oferece muito mais para aqueles que decidem visitá-la, além de muita história e praias maravilhosas, Paraty ainda tem cachoeiras, trilhas e passeios de barco inesquecíveis.
Você pode ver mais detalhes da nossa passagem por Paraty em nossos videos no Youtube.





sexta-feira, 18 de maio de 2018

10:16

Praias do litoral paulista


Seguimos viagem pela rodovia BR116 e entramos a direita no acesso para Peruíbe 65 km após a cidade de Registro, Miracatu é a última cidade antes do acesso.
Chegamos em Peruíbe perto do meio dia, contornamos a avenida principal da Praia do Centro, no final dessa avenida fica o mercado municipal de peixes.

Paramos no estacionamento em frente ao Aquário ali pertinho.



 Enquanto a patroa preparava o almoço eu fui até o mercado de peixes dar uma olhada. Voltei com 1 kg de peixe chamado Porquinho e meio kg de camarão para fazer um molho.
Almoçamos ali no gramado do estacionamento.








As praias de Peruíbe contam com uma grande extensão de areia e boa infraestrutura de bares e restaurantes, bastante vagas de estacionamento e acesso fácil.

Praia de Peruíbe SP

Praia de Peruíbe SP


Praia de Peruíbe SP
De Peruíbe seguimos para o litoral norte paulista, passando por várias cidades, Praia Grande, Guarujá, Bertioga, Boiçucanga, Maresias. Na região se São Sebastião tivemos um contratempo na localidade de Baraquiçaba, ao abastecer o carro a mangueira da bomba de combustível bateu no reservatório do fluído de freios do trailer, por ficar exposto ao sol ele estava ressecado e se quebrou,  o que nos forçou a pernoitar ali mesmo no posto. Já que estávamos ali fomos conhecer a praia.

Praia de Baraquiçaba

Praia de Baraquiçaba

pernoite em posto na Praia de Baraquiçaba

Em São Sebastião é onde se dá o acesso para Ilhabela, porém para a ilha estava fora do nosso roteiro. Para entrar na ilha com o trailer e o nosso carro é necessário uma autorização descrevendo onde estará hospedado e por quanto tempo ficará na ilha, expedida pela prefeitura, que emite somente se você estiver hospedado  em algum hotel, pousada ou camping da ilha. O procedimento é feito direto com o camping, que agiliza a emissão juntamente com a prefeitura. Em posse da autorização é só embarcar o veículo e o trailer na balsa e aproveitar tudo o que Ilhabela oferece. Pretendemos visitar no futuro, mas sem o trailer, até porque na ilha há somente uma estrada que corta de norte a sul, estando em uma pousada bem localizada você consegue conhecer todos os pontos turísticos.
Pelo caminho muitos lugares para fotos.








Nosso destino era Ubatuba, uma das últimas cidades antes de chegar ao estado do Rio de Janeiro, e com mais de 100 praias a disposição de quem a visita.
Ficamos no camping Espaço Ubatuba, na praia do Lazaro, sul de Ubatuba. O camping é tranquilo e seguro, tem o que precisa para uma estadia confortável, menos internet.
No dia seguinte fomos visitar a praia do Lazaro, distante 350 metros do camping. A praia tem águas tranquilas, ideal para prática de stand up e caiaque, lugar perfeito para as crianças se divertirem. Colada na Praia do Lazaro fica a Praia do Sununga, que conta com um camping na beira da praia.
Na praia do Lazaro a geografia do faz com que o por do sol seja na água e não na costa, algo que acontece no Oceano Pacífico, mas que poucas praias conseguem reproduzir no Oceano Atlântico.








Para aproveitar bem a região de Ubatuba é necessário uma estadia mais prolongada, em 4 dias é possível conhecer boa parte, mas uma semana seria o ideal. As praias do sul de Ubatuba estão todas mais agrupadas, saindo da praia do Lazaro pela BR 101 mesmo você acessa a Domingas Dias, passando por dentro de um condomínio residencial. Ainda na BR 101 mais adiante a Praia Dura. Depois é preciso entra na estrada  Uniflora, onde é possível conhecer a, Praia Vermelha, Praia Brava do sul, Praia do Mocó, Praia Brava da Fortaleza, e a Praia da Fortaleza, nossa escolhida do dia. No final da Estrada Uniflora existem vários estacionamentos, com custo médio de R$10,00 para deixar seu carro o dia inteiro, e com direito a ducha na volta da praia. Chegando na praia da Fortaleza e olhando da areia pra água, percorra toda a orla até o canto lado direito após as pedras, onde existe uma piscina natural para você nadar com os peixinhos. É interessante ter óculos de mergulho ou um esnorquel. Se for possível levar um pouco de ração pra peixe você poderá ter a experiência de ver os peixes comerem na sua mão. Dá pra ver  os peixes de fora da água então se não conseguir os óculos não se preocupe, ainda sim a emoção estará garantia.






















Reserve pelo menos um dia inteiro ou se tiver mais tempo 2 dias para conhecer todas estas praias e comece pela  praia da Fortaleza, é bom ficar pelo menos 3 a 4 horas por lá, na volta você poderá conhecer todas as outras, deixando a Praia do Lazaro para o fim da tarde onde o por do sol garante fotos de cartão postal.

As praias seguintes estão na direção norte indo pela BR 101, na praia do Pereque Mirim é onde ficam os barcos de pesca, por conta das suas águas protegidas e tranquilas. Na sequência fica a Praia da Santa Rita, que para ser acessada é preciso passar por dentro do condomínio que leva o mesmo nome. Na portaria é solicitado uma pequena taxa para ajudar na preservação do local, ela não é obrigatória porém considere deixar algum valor entre R$5,00 e R$20,00, o lugar é organizado, limpo e seguro, seu carro ficará protegido  e você terá uma paisagem limpa e organizada antes mesmo de descer as escadarias que levam até a praia de águas quentinhas e tranquilas.
Na sequência indo para o norte fica a praia da Enseada, é só voltar para a BR 101 e seguir por menos de 2 minutos de carro.
É uma praia extensa  e com grande faixa de areia, ideal para famílias. Os pequenos vão adorar brincar com pranchas em suas ondas que não são fortes, garantindo a tranquilidade dos pais.
Mais adiante vem a praia das Toninhas, praia Grande e de Itanguá, muito parecidas com a Enseada porém com mais bares e restaurantes na orla da praia.
Mais ao norte no KM 33 fica o acesso da praia do Felix, um pouco antes do posto policial, é só passar pela guarita e seguir em direção a praia, se quiser ficar no canto direito é só seguir a rua até o final e estacionar, fique ligado que o estacionamento lá é pago, zona azul.
A praia do Felix é incrivelmente democrática, tem mar tranquilo e sombras no canto direito, além de uma piscininha cercadas de pedras onde você pode nadar com peixinhos. Indo pro lado esquerdo o mar vai ficando mais agitado, da até pra pegar umas ondas.  Lá também rende belas fotos com a ilha do Prumirim ao fundo.

Mais a frente em Picinguaba é possível contratar um passeio de barco para a Ilha das Couves. Em Ubatuba também tem vários passeios de barco que levam em praias que não tem acesso por terra, vale a pena conhecer.
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