Não fomos nós que projetamos o nosso sistema elétrico. Foi a Mobile Solar Consulting, e quando a gente buscou o Brinkley com eles, não entendia praticamente nada daquilo. Dois anos depois, toda vez que o assunto aparece, perguntam as mesmas três coisas, normalmente alguém prestes a gastar dinheiro no próprio projeto.
Por que baterias de 24 volts se o trailer funciona em 12. Por que dois inversores em vez de um maior. Por que dois controladores de carga.
Aqui está o que a gente aprendeu sobre o raciocínio, morando com o sistema, e não projetando.
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O sistema, resumido
Seis baterias de lítio SOK 24V 100Ah formam o banco. Doze painéis RICH SOLAR de 200 watts mais o painel de 370 watts que veio com o Brinkley colocam uns 2.770 watts no teto. Entre eles ficam dois inversores/carregadores Victron MultiPlus 3000VA, dois controladores de carga SmartSolar MPPT, um Cerbo GX com tela GX Touch 70, um distribuidor Lynx e um par de carregadores DC-DC Orion-Tr. As baterias SOK a gente não encontrou na Amazon do Brasil.
Nosso trailer é americano e funciona em 120 V. Antes de comprar qualquer equipamento elétrico desta página na Amazon do Brasil, confira no anúncio a voltagem e a versão.
A versão peça por peça está no nosso post do sistema solar fora da rede. Este aqui é sobre por que as peças estão arrumadas desse jeito.
12V ou 24V: por que as nossas baterias são de 24 volts se o trailer é de 12
Essa é a escolha que mais confunde as pessoas, e a física por trás dela é bem simples.
Potência é tensão vezes corrente. Se você quer 3.000 watts de um banco de 12 volts, está empurrando uns 250 amperes. Tire os mesmos 3.000 watts de um banco de 24 volts e você está empurrando uns 125. Metade da corrente para o mesmo trabalho.
É a corrente que obriga você a usar cabo caro. Cobre grosso, terminais grandes, fusíveis e barramentos pesados, tudo dimensionado pela amperagem, e não pela potência. A corrente também é o que vira calor no fio e se perde no caminho. Dobrar a tensão corta a corrente pela metade, o que diminui a bitola de cabo que você precisa e as perdas que você engole, e num sistema desse tamanho isso é dinheiro e eficiência de verdade, não um arredondamento.
O problema é que um trailer não é um aparelho de 24 volts. As luzes, a bomba d'água, os ventiladores, as extensões laterais (slides) e o sistema de nivelamento esperam 12 volts, porque foi isso que a fábrica montou. Então um banco de 24 volts não pode alimentar o trailer direto.
É isso que os dois carregadores DC-DC Orion-Tr fazem. Eles ficam entre o banco de 24 volts e o lado de 12 volts do trailer e baixam a tensão, então os sistemas da casa recebem os 12 volts para os quais foram projetados enquanto o trabalho pesado acontece em 24. É uma camada de tradução, e é o preço de entrada para ir de 24 volts num veículo construído em volta de 12.
Vale ser sincero sobre a troca: isso acrescenta peças, acrescenta custo e acrescenta mais uma coisa que pode dar defeito. Se você está montando algo pequeno, 12 volts do começo ao fim é mais simples e não tem nada de errado nisso. A tensão mais alta começa a compensar quando as cargas ficam grandes, e as nossas ficaram grandes no momento em que o ar-condicionado entrou na lista.
Por que dois inversores
A resposta curta é que um inversor de 3.000VA não daria conta do que a gente realmente faz.
Um inversor tem uma potência contínua e uma potência de pico, e as duas importam. Rodar o ar-condicionado já é uma carga contínua séria sozinha. Aí alguém liga a air fryer, ou o cooktop de indução, ou o micro-ondas, e de repente um inversor só é quem decide o que você pode usar.
Duas unidades MultiPlus deixam a gente puxar essas cargas ao mesmo tempo em vez de escolher. A primeira refeição que a gente fez na Blackstone veio com batata frita da air fryer, fora da rede, no meio do nada, e ninguém precisou ir desligar o ar antes. Parece pouca coisa. Morando com isso, é a diferença entre um sistema fora da rede e um sistema fora da rede em que você precisa pensar o dia inteiro.
Tem um segundo benefício fácil de passar batido: um MultiPlus é um inversor e um carregador na mesma caixa. Quando a gente liga na tomada do camping, eles invertem e viram o carregador das baterias, e ter dois deles quer dizer que o banco enche mais rápido depois de uns dias de tempo ruim.
A gente não vai fingir que escolheu essa configuração. Ela foi especificada para as cargas que a gente disse que queria, e essa é a lição de verdade. Diga ao projetista como você pretende viver, não quais peças você quer, e deixe a lista de cargas escolher o equipamento.
Por que dois controladores de carga
O teto tem dois conjuntos de painéis separados. Os doze painéis RICH SOLAR que a gente acrescentou são um, e o painel de 370 watts que veio de fábrica no Brinkley é outro, com características diferentes.
Ligar os dois num controlador só faz o conjunto inteiro se comportar como a sua parte mais fraca. Separando, o SmartSolar MPPT 250V/85A grande otimiza os painéis principais enquanto o 100V/20A menor cuida do painel de fábrica, e um não puxa o outro para baixo.
Os dois têm Bluetooth, então dá para ver o que cada um está produzindo de dentro do trailer. Numa manhã de sol, é um número satisfatório. Numa tarde de sombra, é um aviso antecipado, e a gente aprendeu a tratar como um.
As peças que ninguém fotografa
Dois componentes fazem um trabalho silencioso sem o qual o sistema seria bem pior.
O distribuidor Lynx é um barramento que junta o banco num lugar só, com fusíveis embutidos. Sem algo assim, você fica com um ninho de cabos e conexões improvisadas no ponto de maior corrente do sistema inteiro, que é exatamente onde você não quer improviso.
O Smart Battery Shunt fica no lado negativo e conta cada ampere que entra e sai. É assim que o sistema sabe a carga real em vez de adivinhar pela tensão, o que o lítio torna quase impossível, porque a tensão fica praticamente reta em quase toda a faixa útil. Toda porcentagem de bateria que a gente lê na câmera vem do shunt. Sem ele, esses números seriam enfeite.
O que a gente diria para quem está começando
Calcule as cargas primeiro. Tudo o que está aqui em cima saiu de uma lista do que a gente queria rodar ao mesmo tempo, e foi essa lista que definiu a tensão, o número de inversores e a bitola dos cabos. Escolher componentes primeiro e torcer para que somem é como as pessoas acabam com um banco de baterias enorme que ainda não consegue ligar um ar-condicionado, problema que a gente explica no nosso post sobre o soft start.
Pague pelo projeto, mesmo que você faça a instalação. A Mobile Solar Consulting projetou e instalou o nosso. Ter alguém experiente conferindo um plano é a parte mais barata de um projeto desse tamanho.
E aceite que o melhor sistema do mundo não fabrica energia do nada. A gente passou a segunda metade de um desafio de 15 dias acampando sem estrutura estacionado na sombra, vendo o banco cair toda manhã, até pegar um gerador emprestado para sair dessa. A história completa está no nosso post de quando ficamos sem energia (em inglês). Nada neste artigo teria salvado a gente. Estacionar onde bate sol, sim.
Isto descreve o nosso próprio sistema, projetado e instalado por profissionais para o nosso trailer e as nossas cargas. A gente não é eletricista. Corrente contínua alta é perigosa de verdade, e projeto de sistema não é lugar para copiar a lição de casa de outra pessoa.