Svenska ElektronikForumet

Behöver lite hjälp med att klura ut hur stort batteri jag borde ha till mitt lilla solvärmeprojekt i stugan och tips på hur man förvarar det bäst.

*Uppdaterat med följande fråga:
1. Hur räknar man ut Ah för något som bara är på under 10minuter varje timme under ett dygn?
2. Och hur länge räcker en 12v 12Ah bly acc. utan laddning?
340mA i 10 minuter varje timme blir vadå? 340mA/6 = 0.0566 Ah?! 12Ah batteri / 0,0566 Ah förbrukning = 212 timmar drifttid / 24 = 8,83 dygn i drifttid?!
Tänker jag helt fel eller?



Short story:
Solcell för laddning = 14V 50W (peak på 22V) + laddningsregulator. (Ger ca. 1~2 Amp vid mulet väder.)
Batteribank = Bly acc. 12v 12Ah alternativt 12v 60Ah.
Strömförbrukning = 12v 340mA (*Uppdat.: 10min varje timme [5 min var 30'e min] )
Temperatur förhållande = -25°C till +40°C
Soltimmar = Sommartid ~10 timmar / Vintertid ~5 (Uppskattat i övrigt osäker, har inte hittat några data för området ännu.)

Fråga A: Hur stort batteri behöver jag ha för att klara ~1 vecka utan bra laddning?
Fråga B: Hur länge räcker en 12V 12Ah resp. 60Ah acc. med 340mA last? tills spänningsnivån når lägsta nivån 11.8V?





Long Story
För 2år sedan byggde jag en sol-luftvärmepanel med 12v 15W solcell och fläkt som trycker in varm luft i stugan när som solen tittar fram och har sedan dess haft en tanke på att få hem data året om för att se om den är till någon nytta över höst och vinter.

Har räknat ut att all utrustning drar ca. 340mA 24timmar om dygnet. (Egentligen 250mA men toppar 340mA stundom så worst case är att föredra i beräkningen har jag tänkt. Hade trott att 3G biten skulle toppa med 1-2Amp men ingen mätning hittills visar så mycket.)
Den utrustningen är tänkt att drivas från en bly acc. och en 50W solcell med laddnings regulator med inbyggd step-up.

Har en 12v 12Ah bly acc. men är orolig för att den inte ska räcka till om det blir molniga dagar.
Har även ett beg. fritidsbatteri på 60Ah som jag kan använda istället.

Över vintern kommer det inte att finnas någon värme i stugan så temperaturen kommer att variera över året.
Funderar på att bygga en frigolit låda för att om möjligt skydda batteriet en smula. Behövs det?

Logger utrustningen består av:
Arduino UNO (ev. en Arduino Mega)
Ethernet modul med SD kort
RTC 1331
3st. Dallas 18B20
1st DHT11
3G router med "3G sticka".

Tanken är att loggersystemet ska skicka data via php till en hemsida en gång var 60'e alt. 30'e minut.
Var inne på att stänga ned router + 3G sticka när det inte används för att spara energi men tiden det tar att koppla upp är stundom plågsamt långsam så enklast är att den biten får stå på. Själva Arduino biten slumrar dock under tiden och väcks av RTC'n som har en larmutgång.

Tar tacksamt emot hjälp för beräkningen som tyvärr inte är min starka sidan.


*Edit: Uppdaterat med lite nya uppgifter och ny frågeställning. 2016-07-26

Det var en våldsam mängd energi för att hålla något aktivt som inte behövs.

Men OK, 340mA @ 12V = 4,08W. För en statistikinsamling är det mycket högt!

På ett dygn blir 340mA till 8,16Ah.
Med 5 soltimmar ska det då laddas med minst 2,33A pga. laddningsverkningsgraden på 70%.

Svar A: det hela drar 57,12Ah på en vecka - men då man inte får ladda ur mer än 50% (ackumulatorn tar skada annars) blir det alltså en 120Ah ackumulator.

Svar B: ~15 timmar och ~88 timmar.

Du bör verkligen se över ditt val med att inte släcka ner 3G-modemet!
Och generellt är det något allvarligt fel med den höga förbrukning.

* Har du linjär eller switchad spänningsomvandlare?
* Vilka enheter finns det och hur mycket förbrukar de?

Större solcell och MPPT laddningsregulator kan också vara ett val om du nu vill ha lite extra kraft.

Men som sas så är din beräknade förbrukning extremt hög!

Tänk på att det kan lätt gå en hel vecka utan sol som ger något nämnvärt. Och då får du sedan 1 dags sol. 50w solpanel är inte mycket att hänga i graden för att kunna toppa ditt 60ah+ batteri. T ex så ger mina 260w paneler en dag som denna då det är mulet ca 45w styck. Inte mycket att hänga i granen och då är det inte ens mörka moln.

Ouch! Ok.. Tack för uträkningen!
Låter som om att stänga ned kommunikationen mellan varven är en god idé trots allt då kommunikationen är Routern till det onda.
Frågan är hur bra routern och stickan skulle må av att slås på och av hela tiden?

Routern drar 180mA och 3G stickan drar 70mA +/- då det fladdrat lite under mätningarna så jag rundar av uppåt till 300mA för att vara på säkra sidan.
Solcells regulator tar 11mA (inte 20mA som jag räknat på innan) och Arduinon 20mA (ett snitt då den drar ~45mA vid kontinuerlig drift, ytterligare en överdrift) så totalt: 329mA.

Hmmm.. måste ju gå att banta bort betydligt mer.

Ponera att jag slår av spänningen till router och sticka och använder en extern step-down regulator typ. LM2596 för att gå från 12v till 5v så borde jag väl komma undan med ca. 23mA i "sovläge" om jag räknar med LM2596 och solcellsregulatorn igång och router + sticka nedstängda, verkar det rimligt?

Det är mycket mer rimligt - men ändå en hel del.

Ok... hmmm... Byta till Mini Pro och bli av med USB till seriell kretsen och den linjära spännings staben då mao. + lyfta benet på PWR led och RX/TX led'arna. Enda problemet blir att koden inte kommer att få plats i RAM. Hade ev. tänkt använda en Mega 2560 framöver...



Edit: Kanske lika bra att försöka trimma ned en 2560 med att koppla bort stab, usb, led's och styra spänningen till router+sticka av och på vid behov. Mest orolig för att routern ska ta skada av att alternera så mycket.

Varför både 3g sticka och router?

Varför inte bara något enkelt gsmmodem direkt till uC ?

Eller via sms? Telia Tar 500 för 30000 sms på ett år, man kan nog komprimera in mycket data på 160 tecken, men då behövs ju en gateway till din webbsida..

Det finns utmärkta 2G modem till detta. Och då släpper man långsam uppkoppling och hög strömförbrukning.

Och switchad regulator är ett måste till detta!
En linjär 12V -> 5V har maximalt 41,7% verkningsgrad medan en switchad lätt kan ha 80-85%.
En Recom R-785.0-0.5 har ~90% vid 12V in.

AndLi: Kostnads och kunskaps tillgångar är främsta orsaken.
Modem kräver en massa AT kommandon + att libbet tillsammans med det tog ram + kod för komprimering av sms tar plats + att man ska ha något i andra ändan som ska ta emot allt med gateways etc. . Kändes lite väl komplicerat för mig.

Hade ett Telia års-surf med 0,5Gb/mån för 50kr för hela året (billigare än 500kr/år) + sticka och en router + att jag hade en nätverksmodul och tyckte att den var enklare att hantera kodmässigt och åt inte lika mycket ram.
Vill bygga ihop det nu och göra det enkelt med de kunskaper jag har så...ja.. därav mina val. (Blir nog mobilmodul senare.)


Iceap:
Vad heter 2G modemet du föreslår?
Tack för tipset om Recom, ska kollas!

Hade det inte varit OK om Arduinon sparar undan log-data på minneskort, och sedan en gång om dagen startar 3G routern och skickar hem ett dygns data?

Bigstone: jag använder Fargo's Maestro 100. Finns i en version där man kan ställa in alla parameter och när man slår på det kopplar den automatisk upp på 2G/GPRS.

Ok, har lyckats få ned en Arduino Mega 2560 till att dra 500uA i sömntillstånd och stänger ned min router och 3G sticka med ett relä.
Behöver hjälp med att räkna ut gångtid på en bly acc som är på 12V 12AH och gärna få en förklaring hur ni räknade ut det hela.

Har grovt räknat med att allt skall dra 300mA under totalt 10 minuter (en läsning var 30e minut som tar 5 minuter á 300mA) per timme.
Räknar jag helt galet om jag tänker 300/6 = 50mAH? 12AH/0.05AH = 240 timmar / 24 = 10 dygn?

Det finns mycket energi därute!

Visste du att …

… på två timmar tar jorden emot lika mycket energi från solen som hela världens befolkning använder under ett år, enligt Energimyndigheten.

Jag får det till 1,72x10^14 kW som strålar in mot jorden.

Konstigt att inte solen blir utbränd.....

Protte

Tänk om det gick att lagra all den energin som vi bestrålas med varje dag på något lämpligt och miljövänligt sätt...