Jaki akumulator, jaki panel do zasilania lodówki w kamperze

Jakiej mocy potrzebuję akumulator, przetwornice i solar (panel i regulator)?

Do podłączenia: lodówka, oświetlenie led, tv, ładowarki do sprzętu aby wystarczyło w kamperze?

Jakiej mocy potrzebuję akumulator, przetwornice i solar (panel i regulator)?
Do podłączenia: lodówka, oświetlenie led, tv, ładowarki do sprzętu aby wystarczyło w kamperze?
Standardowe chyba pytanie osób, które budują swojego kampera, kamper vana.
Odpowiednio dobrane komponenty pozwolą na bezstresowe korzystanie z elektrycznych urządzeń podczas postoju z dala od cywilizacji.

Pierwsze nad czym się trzeba zastanowić to jakie urządzenia na 100% będą wykorzystywane w naszym kamperze. Następnie jaka moc będą pobierały te urządzenia oraz co ważne przez jaki okres czasu będą one wykorzystywane.
Na samym końcu należy zastanowić się czy naszym kamperem będziemy jeździć tylko w sezonie około letnim czy jednak też zimowym. Ma to kluczowe znaczenie, gdyż w zimę uzysk energii z paneli będzie o co najmniej ponad połowę mniejszy niż w lato. I jeszcze jedno, zimowy wyjazd w ciepłe kraje ni jak się ma do wyjazdu w tereny górskie gdzie temperatury będą bliskie zeru lub poniżej.
Urządzenia powinnyśmy podzielić urządzenia na te zasilane z 12V oraz napięciem 230V.
Typowe 12V urządzenia, które można spotkać w kamperach to:

• Oświetlenie LED
• Pompka wody
• Ogrzewanie (Webasto, czy „dewasto”)
• Ładowarki USB
• Urządzenia na 230V
• Lodówka
• Suszarka
• Zasilacze do laptopa
• Ładowarki do aparatów
• Sporadycznie mikrofala, toster, blender, czajnik elektryczny

Z tych urządzeń najdłużej pracuje lodówka (ciągle włączona, praca cykliczna), oświetlenie, ładowarki. Najmniej pompka wody, suszarka, blender (o ile takie urządzenia mamy). W zimę ogrzewanie postojowe w zimę też będzie pracowało dość długo.

Zużycie energii
Oświetlenie LED, tutaj zużycie prądu może być różne, wszystko zależy od fantazji osoby budującej kampera oraz ile punktów świetlnych będzie ciągle włączonych.
Można by przyjąć że oświetlenie będzie pobierało 1-3A, w czasie godziny pobierze z naszego akumulatora od 1 do 3Ah. W zależności od pory roku z oświetlenia możemy korzystać przez 1-4 godziny. W ekstremalnym wariancie zużycie energii z akumulatora może wynieść nawet 12Ah.
Pompa wody.
Pompa wody, która dostarczy nam wodę w łazience podczas mycia się czy w „kuchni”. Takie pompy pobierają od ok 15 do nawet 50W. Przekłada się to na ok 1,5 do ok 5A. Można by założyć coś pośredniego, czyli 35W co daje ok 3A. Czas użycia 30 – 60 minut. Z akumulatora ucieknie max 3Ah.
Ładowanie USB
Tutaj wszystko zależy od telefonu lub telefonów.
Ładowanie codzienne, można przyjąć że mając baterię 3000mAh w telefonie to układ ładowania pobierze ok 2Ah z akumulatora.

Laptop
Zakładając użycie laptopa z zasilaczem 90W tylko przez 1 godzinę dziennie można przyjąć że zostanie z akumulatora pobranie ok 8-10Ah

Ogrzewanie postojowe
Może pracować lub nie, więc może pobrać 0 lub ok 4Ah na godzinę pracy.

Lodówka
Zużycie prądu przez lodówkę może być różne, wszystko zależy jaką moc ma lodówka (czy to jest kompresor) jak często jest otwierana, czy jest duża wymiana produktów które będą w niej przechowywane. Zużycie na godzinę może być ok 2 do 5Ah. Na dobę może to być ok 50 do nawet 120Ah

Przetwornica
W zależności jaką przetwornicę zastosowaliśmy zużycie prądu w skali jednej doby może wynieść od ok 5 do 40Ah (praca jałowa)

Inne urządzenia na 230V
Mogą to być typowe urządzenia AGD.
Suszarka 2000W, czas pracy 5 minut wyciągnie z naszego akumulatora nawet 20Ah.
Mikrofalówka, moc elektryczna wersji 700W to pobór ok 1000-1100W. Podgrzanie potrawy przez 5 minut wyciągnie ok 10Ah z akumulatora.

Czas podsumować zużycie energii

• Oświetlenie 5Ah
• Pompa – 2Ah
• Ładowarki USB – 2Ah
• Laptop – 8Ah
• Lodówka – 60Ah
• Praca przetwornicy na potrzeby lodówki (praca jałowa) 5Ah

Suma 82Ah

Już po 24 godzinach typowy, popularny wśród użytkowników kamperów akumulator 100Ah będzie rozładowany praktycznie „do zera”.
Warto zwrócić uwagę że nie uwzględniłem dodatkowego poboru przez sprzęty AGD czy jakby miało działać również ogrzewanie postojowe.

Ładowanie akumulatora
W kamperze „must have” to m.in. panel fotowoltaiczny.
Typowy panel 180W „12V” może dostarczyć ok 9A przy dobrym słońcu. Ponieważ napięcie pracy takiego panela to ok 18V przy użyciu regulatora MPPT napięcie ładowania będzie trochę wyższe. Można przyjąć ok 10-11A.
Zakładając że w lato od godziny 7 do 10 oraz od 17 do 20 słońce będzie dość nisko to nie uzyskamy maksymalnej energii. Niech to  będzie 40%, powiedzmy 4A. Przez resztę czasu niech będzie 10A.
Więc przez 6 godzin będzie to ok 24Ah + 7 godzin *10A daje 70Ah).
Szacunkowo daje nam to ok 100Ah.
W zasadzie to by mogło wystarczyć.
Jednak trzeba mieć na uwadze że słońce nie zawsze może być, może być trochę chmur a nawet deszczowy dzień. Nasze ładowanie z takiego panela może spać do tylko 20Ah. Wtedy bilans będzie ujemny.
Ciągle pamiętajmy że mogą być dodatkowe urządzenia, które mogą drenować nasz akumulator.

W zasadzie wychodzi na to że taki minimalny akumulator, który by zasilał odbiorniki wspomniane w wyliczeniu to 100Ah.
Chcę tutaj pokreślić że nie wszystkie akumulatory nadają się do takiej pracy – pracy cyklicznej. Już po kilku takich cyklach ładowania/rozładowania powoli pojemność spada. W szczególności widać to na tanich akumulatorach. Tani aku wymaga starannego ładowania przez długi okres czasu (kilka dobrych dni) aby odzyskiwał swoją pojemność.
Takiej przypadłości (a przynajmniej aż tak bardzo widoczną) nie mają akumulatory bardzo dobrej jakości (przeważnie 2-2,5 raza droższe) lub dobre akumulatory żelowe „GEL”
Dobrym rozwiązaniem jest zastosowanie układu ładującego akumulatory hotelowe podczas jazdy. Alternator dostarczy energii aby ładowały się akumulatory oraz były zasilane odbiorniki. Całość razem z instalacją PV szybko uzupełni niedobór energii. Zależy jaki mamy pojazd (stary/nowy) można zastosować typowy separator akumulatorów (np. SA100) lub moduł regulujący MR jak nasz pojazd jest nowy lub użyjemy akumulatora GEL.
Akumulatory GEL wg opinii nie lubą rozładowania dużym prądem oraz ładowania dużym prądem. Jednak jak będą to podstawowe odbiorniki (wskazane w spisie, który służy do wyliczenia zużycia (bez suszarki itp.) to taki typ akumulatora będzie odpowiedni.
Przy wykorzystaniu modułu MR25, jadąc przez 3 godziny dostarczy on niecałe 60Ah energii do akumulatora. Przy godzinnej pracy silnika niecałe 20Ah. W połączeniu z PV daje sporo energii.
Przy wykorzystaniu prostego systemu z separatorem tutaj ładowanie będzie bardziej „agresywne”, czy to separator SA100, czy innej firmy nie ma kontroli nad prądem ładowania. Może to oznaczać że w początkowej fazie prąd może płynąć nawet 50-60A. Taki prąd nie przyczyni się do trwałości akumulatora. Jednak już godzina jazdy może nam uzupełnić znacznie energię w akumulatorze. Coś za coś.
Można by podsumować że przy podstawowym poborze wystarczy nam solidny akumulator 100Ah + panel 180W + układ ładujący podczas jazdy. To wariant optymistyczny.
Ja bym zalecał jednak akumulator/y o pojemności 120-150Ah.
Przy większym zużyciu energii, gdy w grę wchodzi dodatkowo ogrzewanie to do wcześniejszych 82Ah dojdzie z kilka-kilkanaście Ah. Warto to mieć na uwadze, bo wieczory mogą być chłodne lub poranki.
Wyjazd w góry to gwarantowana praca ogrzewania, oczywiście zależy czy to wyjazd w lato w góry, czy w zimę. Jak w zimę to ogrzewanie może pracować nawet przez 12 godzin, co może wyciągnąć z akumulatora 40-50Ah. Na słońce też nie ma co liczyć, jak ze 180W uzyska się 1-2A przez okres 4-5 godzin to naprawdę będzie dobrze. To tylko 5 czy 10Ah. Czyli naprawdę niewiele.
Bilans rozładowania to nawet 130Ah, ładowanie 10Ah… nie ma opcji trzeba się ratować pracą silnika lub podłączanie kamper van do sieci 230V. Zima to najgorszy okres.

Może teraz wyliczenie dla większego zużycia energii
Podstawa 82Ah + czajnik elektryczny (2kW) przez cały dzień przez 10 minut to jest ok 33Ah.
Blender 500W – 5 minut ok 4Ah. Już mamy 120Ah, dodajmy dodatkowe ładowarki i zużycie i niech to będzie 150Ah.
Jest to prawie dwukrotnie więcej niż podstawowe zużycie.
W tej opcji powinniśmy już mieć 2 panele po 180W (zakładając że wyjeżdżamy w lato) oraz pojemność akumulatorach minimum 200ah.
Ładowanie z alternatora oczywiście też musi być (pamiętaj, że słońce nie zawsze świeci idealnie na panele).
To są orientacyjne wyliczenia, zużycie w waszym przypadku może być mniejsze lub większe. Warto brać poprawkę co do ładowania ze słońca, możemy trafić na kiepską pogodę przez parę dni. Wtedy możemy w mobilnym domu dłużej przesiadywać i co za tym idzie zwiększy się zużycie energii + niedobry w ładowaniu = rozładowany akumulator.

Podsumowując zużycie i co sugeruję
Podstawowe odbiorniki, wyjazdy letnie.
Akumulator w okolicy 150Ah, panel 300W + ładowanie z alternatora

Większe zużycie energii to akumulatory minimum 200Ah (240-300Ah), panele minimum 400W (32V) + ładowanie z alternatora.
Jako awaryjne ładowanie – ładowarka sieciowa 230V minimum 20A

Dobór przetwornicy.
Do zasilania lodówki 230V proponuję przetwornicę z serii ECO MODE od AZO Digital. Charakteryzuje się tym niskim zużyciem energii gdy nie jest obciążona. Kompresor w lodówce pracuje cyklicznie i właśnie w tym  momencie jak agregat nie pracuje przetwornica się usypia pobierając niewielki prąd jałowy (~0.15A). Optymalny model to IPS-2000S ECO
Gdy mamy dodatkowe urządzenia na 230V (mikrofala, toster, czajnik… generalnie do max ciągłej mocy 1800W) to model IPS-4000S.
Jak nasza lodówka jest na 12V to przetwornica może być zbędna lub nie potrzebna przetwornica z ECO MODE, wtedy może wystarczyć np. Sinus3000+ lub 4000-PLUS od VOLT Polska

Dobór akumulatora
Ze względu na bezpieczeństwo i charakterystykę pracy nie powinno się stosować typowych akumulatorów samochodowych (są to akumulatory rozruchowe).
Optymalnym rozwiązaniem jest akumulator AGM, ale nie tani za 500-700zł. Ponieważ albo są to farbowane „100Ah” (realnie max 90Ah) albo są to akumulatory buforowe.
Dobry AGM, który nadaje się do pracy cyklicznej kosztuje ok 1200zł za 100-110Ah.
AGM więcej wytrzymuje (ładowanie/rozładowanie większym prądem - wg „ekspertów”).

Jednak jak nie mamy ekstremalnych poborów (typu urządzenia 2000W) i będziemy odpowiedzialnie ładowali akumulatory to idealnym rozwiązaniem byłby akumulatory GEL.
Bardzo ładnie one pracują przy takiej pracy cyklicznej, nie są bardzo drogie w porównaniu do akumulatorów LiFePO4.

Regulator ładowania PV
Nie warto oszczędzać na regulator PWM, kupmy od razu regulator MPPT.
Dla panela o mocy do 180W wystarczy dobry regulator 10A, dla 360W 20A itd.

Ładowanie z alternatora
Przy zastosowaniu akumulatora o pojemności 100-150Ah wystarczy moduł SA100. Przy wydajnym alternatorze i akumulatorach powyżej 150Ah należałoby zastosować już moduł SA200.
Przy zastosowaniu akumulatora GEL lub gdy pojazd jest nowy (np. roczniki 2016 i nowsze) i posiada układ inteligentnego ładowania to należy zastosować układ regulujący.
Moduł MR25 + ZA40 przy pojemnościach 100-150Ah. Przy większych pojemnościach i żeby ładowanie nie było za wolne zastosowałbym moduł ODC TBS.

Pamiętajcie jak coś pobiera 20W i  jest zasilane napięciem 12V to pobiera ok 1,67A.
Jak coś pobiera 100W i jest zasilane 230V przez przetwornicę to prąd pobierany wynosi ok 10A (trzeba założyć optymistyczną sprawność na poziomie 80%).
Więc 1,67A przez godzinę daje 1,67Ah zużycia
10A przez godzinę daję 10Ah zużycia z akumulatora.
Pojemność akumulatora jest podawana w Ah (np 100Ah) przy prądzie rozładowania 20 godzinnym w temperaturze 25 stopni. Większy prąd, niższa temperatura to mniejsza pojemność akumulatora.
Można łatwo policzyć orientacyjny maksymalny czas pracy mając spisane dane.

Mam nadzieję że mój artykuł pomógł w planowaniu instalacji elektrycznej waszego wymarzonego kampera. Nie żałujmy środków na wyposażenie elektryczne, wizja braku energii w akumulatorze wieczorem nie będzie niczym przyjemnym. Przecież nie wyjechaliście żeby się martwić, tylko cieszyć i wypoczywać.