ZESTAW SOLARNY – SPOSÓB NA ZASILANIE KAMERY
Wykorzystywanie kamer do monitorowania obiektów czy posesji stało się już w zasadzie tak powszechne i codzienne, że widok takich sprzętów nie tylko nikogo nie dziwi, ale większość z nas nie wyobraża sobie funkcjonowania w obecnej rzeczywistości bez takiego ekwipunku. Zazwyczaj głównym powodem, dla którego decydujemy się na zakup monitoringu jest wzmocnienie naszego poczucia bezpieczeństwa. Kamery pozwalają chronić nasze mienie przed kradzieżą czy dewastacją, ale też umożliwiają dokumentację różnych zdarzeń dziejących się w pobliżu miejsca jej zamontowania, np. skutki burz, nawałnic czy huraganów. Swodobny dostęp do wielu modeli kamer z całą masą różnych funkcjonalności otworzył też możliwość wykorzystania ich również poza miejscem stałego zamieszkania. Obecnie często instalujemy je na działkach, domkach letniskowych czy terenie nowo powstającego domu. Jednak co zrobić w sytuacji kiedy w takiej lokalizacji nie tylko nie ma dostępu do internetu, ale także nie ma żadnej infrastruktury elektrycznej? Wtedy istnieje możliwość zastosowania zasilania solarnego do naszej kamery – GSM lub WiFi.
ZESTAW SOLARNY – SPOSÓB NA ZASILANIE KAMERY
Najważniejszym elementem takiego zestawu jest panel fotowoltaiczny, który odpowiada za proces producji energii z darmowego i odnawialnego źródła energii – promienowania słonecznego. Proces ten – najkrócej mówiąc – zachodzi dzięki zjawisku zwanemu efektem fotowoltaicznym, podczas którego pojedyncza cząstka światła (foton) pada na panel fotowoltaiczny wykonany z krzemu, wprawia w ruch elektron, który powoduje wytworzenie energii elektrycznej.
W procesie tym energia słoneczna jest przekształcana w prąd elektryczny stały (to rozwiązanie będzie omawiane w naszym artykule), a po zastosowaniu urządzeń zwanych falownikami (inaczej inwerterami solarnymi), generowany jest prąd zmienny o parametrach zgodnych z parametrami sieci publicznej. Prąd zmienny wykorzystywany jest następnie przez urządzenia zasilane w domu.
Panel fotowoltaiczny „produkuje” prąd tylko wtedy, gdy docierają do niego promienie słoneczne. Dlatego właściwe jego usytowanie i nachylenie jest tak ważne. Optymalnym wyborem miejsca montażu panelu powinna być taka lokalizacja, gdzie powierzchnia panela będzie oświetlana przez największą część dnia i nie pada na niego żaden cień, najczęściej jest to dach. W Polsce wędrówka słońca po niebie wygląda inaczej zimą niż latem, więc długość dnia w różnych porach roku będzie inna, co będzie przekładało się na poziom naładowania akumulatora. Najlepszym kierunkiem, pod jakim montujemy panel jest kierunek południowy – ustawienie w tym kierunku (azymut 180) w nachyleniu pod kątem 30-40 jest „złotym” standardem fotowoltaiki, gdyż wtedy do panelu dociera najwięcej promieniowania słonecznego. W takim ustawieniu najwięcej energii elektrycznej jest wytwarzanej w godzinach okołopołudniowych.
W skład zestawu wchodzi także akumulator oraz solarny regulator napięcia. Akumulator musi być ładowany określonymi parametrami, których sam panel fotowoltaiczny nie spełnia, dlatego potrzebny jest w zestawie regulator, który będzie odpowiadał za poprawne ładowanie akumulatora. Jeśli podłączylibyśmy panel słoneczny bezpośrednio do akumulatora, bez użycia regulatora, naładowalśmy go zbyt wysokim napięciem doprowadzając do jego zniszczenia. Dlatego regulator jest niezbędny w takim zestawie, bo odpowiada za właściwą charakterystykę ładowania oraz utrzymanie akumulatora w dobrym stanie. W proponowanym zestawie zastosowaliśmy solarny regulator napięcia PWM 10A, akumulator MWP 7.2-12L o pojemności 7,2 Ah oraz panel fotowoltaiczny o mocy 40W firmy Volt Polska. Zestaw ten zapewnia prawidłowe zasilanie kamery GSM lub WiFi wymagającej zasilania napięciem 12V.
Schemat połączenia całego zestawu prezentujemy poniżej:
Regulator napięcia oraz akumulator należy zabezpieczyć poprzez użycie np. hermetycznej puszki instalacyjnej SCAME S686208 o wymiarach 240x190x90 mm, która pozwoli na zamocowanie tych elementów we wnętrzu puszki. Puszka nie posiada dławic, więc można będzie, w dowolnym miejscu w dolnej części puszki, wykonać otwory na przewody tak, aby każdy mógł dopasować ją do własnych potrzeb.
Przykładowy sposób montażu w puszce przedstawiamy poniżej:
W oparciu o długość przewodu łączącego panel z regulatorem (5 metrów) oraz przewód zasilający do kamery (3 metry), możemy zaplanować właściwe miejsce montażu panela, puszki z regulatorem i akumulatorem oraz kamery.
W celu zapewnienia prawidłowej pracy naszej kamery, zaleca się, aby na początku połaczyć elementy zestawu bez podłączania kamery. Dopiero po maksymalnym naładowaniu akumulatora dopiąć przewód zasilajacy do kamery i ją uruchomić. To pozwoli na ciągłą pracę kamery, która więcej energii będzie zużywała w nocy (uruchomione diody podczerwieni), a mniej w ciągu dnia, kiedy to akumulator będzie uzupełniał pojemność dzięki większej efektywności pracy panelu.
Omawiany zestaw może się doskonale sprawdzić w przypadku podłączenia większości kamer GSM lub WiFi, gdyż wymagają zasilania 12V i 1A, a takie właśnie uzyskamy z „ekologicznego” prądu. Naturalnym zastosowaniem wydaje się użycie takiego zestawu w miejscach, gdzie nie ma dostępu do żadnej infrastruktury energetycznej i internetowej, czyli z kamerą GSM. W proponowanym zestawie zastosowaliśmy użycie panelu o mocy 40W, można jednak zastosować panel o wyższej mocy, co zapewni szybsze ładowanie akumulatora (zbawienne w pochmurne dni czy zimą), a to z kolei umożliwi dłuższą pracę kamery bez jego ładowania. Pamiętać jednak należy, że zastosowanie z kolei panelu o mniejszej mocy oznacza mniejsze jego wymiary, ale także dłuższe ładowanie akumulatora. Może się wtedy okazać, że panel nie jest w stanie w pełni naładować „magazyn” energii, co z kolei przełoży się jego niedoładowywanie. Taki efekt, poza krótszą pracą kamery, będzie powodowało szybsze jego zużycie. Dlatego też rekomendujemy użycie omawianego zestawu do każdej pojedynczej kamery, czyli w sytuacji kiedy chcielibyśmy zasilić więcej niż jedną kamerę, powinniśmy rozważyć zastosowanie tylu takich zestawów, ile kamer zamierzamy użyć.
