Alternativni izvori el.energije u kamperu

Moderatori: šukitaxi, miki56, andrijica, GorchaHY

Odgovori
igorpet
Korisnik
Postovi: 264
Pridružio se: 20 Avg 2012 23:41
Lokacija: Kraljevo

Post od igorpet »

Možda je interesantno pozabaviti se nekim od alternativnih izvora električne enegrije a koje se mogu iskoristiti u kamperu/prikolici.
Korišćenje električnih uređaja je sve masovnije, postoji dosta uređaja bez kojih je teško i na letovanju i na zimovanju i iako su uređaji sve štedljiviji i manji potrošači koriščenjem raznih uređaja potreba za električnom energijom se ne smanjuje tako da je potrebno razmotriti na koje sve načine možemo doći do nje. Podrazumeva se da mislim na uređaje koji se već proizvode komercijalno i koji su provereni u eksploataciji.

Od standarnih - nealternativnih izvora el.energije u kamperu možemo nabrojati alternator (kada motor vozila radi), agregat (najčešće invertorski) a i bilo koji drugi izvor čija je pokretačka jedinica motor na benzin, dizel. LPG i sl. Dosta toga o ovome je već rečeno na forumu.

Alternativni izvori energije koriste energiju koja je obnovljiva i koja je nepotrošiva – slobodna energija.
U alternativne izvore energije spadaju:
- geotermalna energija
- energija sunca
- energija vetra
- biomasa
- energija vodotokova
Za namenu u vozilu jedino mogu biti nama interesantni energija sunca i vetra.

Padom cena i širokom ponudom moglo bi se reći da i solarne ćelije više ne predstavljaju problem za nabavku i instalaciju na vozilu i iako spadaju u alternativne (čiste i ekološke) izvore el. struje mogu se smatrati jednim od standardnih izvora el.energije u vozilu. O solarnim ćelijama i panelima postoje posebne teme na forumu gde su prednosti, problemi i mane u korišćenju prilično detaljno obrađeni.

Ono što se mnogo manje koristi, i smatra se alternativnim izvorom, jesu vetrogeneratori ali oni su daleko manje interesantni od ostalih izvora jer osim za neke specifične destinacije i putovanja (zimi uglavnom), obično ne mogu dati prihvatljive rezultate u proizvodnji el.energije za potrebe kampera. Komercijalne verzije su cenom relativno neprihvatljive a postoje i modeli koji su prilagođeni za koriščenje na vozilu, kako gabaritima tako i težinom.
Ovde se može videti jedna vertikalna turbina:
Slika Slika

Prečnik aluminijumskog rotora je 200mm, težine 9kg, 12V, snage 11W pri vetru od 8m/s a punjenje kreće pri brzini vetra od 4m/s i maksimalna snaga punjenja je 70W a kažu da je jako tiha i da ugrađena elektronika obezbeđuje maksimalno iskorišćenje i da radi bez obzira na pravac vetra. Može raditi na povetarac i reklamiraju je kao najbolju u svojoj klasi i da joj cena nije 699,00 evra možda bi mogla i da se isproba u praksi i da se vide rezultati, ali obzirom na cenu, snagu i uslove kada se može koristiti (samo kad ima vetra ili je vozilo u pokretu) pitanje je koliko je ovako nešto ekonomski isplativo. Naravno to ne predstavlja prepreku da se samogradnjom dođe do sličnog uređaja koji bi možda imao neku namenu u kombinaciji sa solarnim ćelijama.

Pored ovog modela deklarisane snage od 50W postoji i model od 150W koji je malo veći, malo teži i naravno skuplji :) .

Prednost vetrogeneratora je da skoro nema održavanja, a ugrađena elektronika sama reguliše dopunjavanje baterije i kada je baterija puna zaustavlja rotor tako da je sistem bez potrebe asistencije, slično kao i kod solarnog sistema.

Ovim deluje da smo iscrpili temu o alternativnim izvorima el.energije sa mogućnošću korišćenja u kamperu, ali u stvari ono zbog čega sam pokrenuo ovu temu su u stvari gorive ćelije. Za njih kažu da su budućnost a postojeća komercijalna rešenja obećavaju.
Trenutna ponuda kako po ponuđenim snagama tako i po cenama ne predstavlja neko interesantno rešenje, a naročito za naš standard, ali tako je bilo i sa solarnim ćelijama kad su se pojavile bile su gotovo nedostižne za većinu korisnika ali vremenom se to promenilo i ja smatram da će se sigurno desiti to i sa gorivim ćelijama, pa nije loše upoznati se sa tehnologijom i biti u toku.
Ono što sam primetio po drugim forumima, inostranim, da se gorive ćelija kao izvor el.energije skoro i ne spominju što znači da tehnologija još nije pristupačna ni za ljude sa mnogo boljim standardom.

Ono što ja smatram interesantnim kod gorivih ćelija je to što nemaju mana kojih imaju solarne ćelije, vetrogeneratori, agregati a to je da se mogu koristiti pri svim uslovima, imaju malu potrošnju, visoka iskoristivost energije goriva (od 65 -85 %), nema gubitaka zbog pokretnih i rotirajućih delova, zanemariva buka i zanemarivo zagađenje okolne, visoka pouzdanost u radu, mala mogućnost kvara jer nema pokretnih delova. Kao nedostatak mogu se istaknuti visoka cena po jedinici instalirane snage, tehnička izvodivost, mogući problemi sa gorivom.

Mislim da će narednih 5-6 godina tehnološki napredak dovesti da gorive ćelije budu jako interesantan izvor el.enegrije, a pre svega u ekonomskom smislu. Već sada postoje gorive ćelije veličine baterije koje manje el.uređaje napajaju duže nego standardne baterije, malih dimenzija za dopunu ali ja ću se pozabaviti portabl verzijama, nešto većim po snazi ali i gabaritima.
Slika
A pre toga možda nije loše opisati rad gorivih ćelija.
Poslednja izmena od igorpet u 16 Avg 2013 23:08, izmenjeno 1 put ukupno.
igorpet
Korisnik
Postovi: 264
Pridružio se: 20 Avg 2012 23:41
Lokacija: Kraljevo

Post od igorpet »

Gorive ćelije van svake sumnje spadaju u izvore koji imaju najbolju perspektivu zbog mogućnosti masovne primene kod električnih automobila, ali i za upotrebu u mobilnim telefonima i računarima. To su sofisticirani uređaji koji pretvaraju hemijsku u električnu energiju. Goriva ćelija sadrži elektrode koje su razdvojene membranom provodnom za protone, ali ne i za elektrone, dok kao gorivo obično koristi vodonik.

Evo jednog promotivnog video snimka koji govori o prednostima gorivih ćelija, više sa stanovišta praktične upotrebe i pomalo komično urađen.
http://www.youtube.com/watch?v=q-GNDi7nt5Y

Transformacija hemijske energije u električnu u velikoj većini slučajeva se vrši posredno - preko mehaničke energije: motor pretvara hemijsku energiju goriva oslobođenu njegovim sagorevanjem u mehaničku energiju, koja se u električnim generatorima pretvara u električnu.

Gorivne ćelije električnu energiju proizvode neposredno i stoga bi trebalo da budu efikasnije, jednostavnije i pouzdanije. Za sada, njihovu upotrebu sprečavaju tehničke prepreke.

Danas se nade polažu u vodonično-kiseonične gorivne ćelije, koje bi se koristile za pogon automobila (tačnije njihovih elektromotora). Vodonik potreban za proces se mora proizvesti (npr. elektrolizom vode) i dovesti do ćelija, dok se potreban kiseonik može “uzimati” neposredno iz atmosfere. Skladištenje vodonika je za sada najveći problem, s obzirom na to da je vodonik u smesi sa vazduhom veoma eksplozivan, a i mase rezervoara su problematične. Stepen iskorišćenja celog ciklusa (struja → vodonik → struja) je oko 30-40 % (kod oto motora – 18%).

Trenutno se gorivne ćelije već koriste na raketnim kosmičkim letelicama i podmornicama i najveću primenu za sada imaju u vojnoj industirji.

Slika

Gorivna ćelija sastoji se od dve elektrode, koje su odvojene membranom ili elektrolitom. Na anodu se dovodi gorivo (npr. vodonik, metan, metanol, sirćetna kiselina, rastvor glukoze), i ono tu oksiduje. Na katodu se dovodi oksidaciono sredstvo (npr. kiseonik, vodonik peroksid, ...), koje se tu redukuje.

Gorivo (npr. vodonik) se na anodi katalitički transformiše u katjone (u slučaju vodonika jone H+). Oslobođene elektrone privlači anoda i stvara električnu struju, koja preko elektro potrošača teče ka katodi. Na katodi se oksidaciono sredstvo (većinom kiseonik) redukuje u anjone (O2-), a oni onda reaguju sa H+ jonima, stvarajući vodu.

Kao rezultat sagorevanja u gorivim ćelijama nastaje voda i toplota:
Slika
Poslednja izmena od igorpet u 16 Avg 2013 23:26, izmenjeno 1 put ukupno.
igorpet
Korisnik
Postovi: 264
Pridružio se: 20 Avg 2012 23:41
Lokacija: Kraljevo

Post od igorpet »

Postojeća portabl ponuda gorivih ćelija je relativno raznolika.
Snage nisu mnogo velike ali prednost je ta što gorive ćelije mogu dugo i konstantno raditi i samim tim, vremenski gledano, dati dosta veliku el.energiju.
Najveća razlika sa stanovišta korisnika je koju vrstu goriva koristi.
Najmanji i najefikasniji su sistemi koji kao gorivo koriste vodonik, ali vodonik je dosta problematičan za skladištenje i jako je eksplozivan u dodiru sa vazduhom pa ta rešenja i nisu baš najbolja jer se vremenom, u zavisnosti koliko radi, gorivna ćelija mora dopunjavati.
Slika
Ova gorivna ćelija na slici je snage 100W a postoji ista snage 1000W a razlika je u tome što se veća mora napajati iz boce sa vodonikom.
Ove vrste su uglavnom u upotrebi u vojsci i nekim energetskim postrojenjima.

Druga vrsta gorivih ćelija koja se reklamira za upotrebu u kamperima kao gorivo koristi metanol (a možda bi radila i na našu Zozovaču :( ).
Slika
Postoje različitih snaga - 40, 72 i 105W a u najjačoj verziji može proizvesti 210Ah na dan nominalne voltaže od 12V tj. dati 8,8A struje konstantno u dugom vremenskom periodu tj. dok god ima goriva. Potrošnja goriva (metanola) je 0,9l/kWh što znači da sa rezervoarom od 5l može dati 5.5 kWh ili 460 Ah tj. može raditi oko 52 sata (neprekidno ili sa prekidima). Sa rezervoarom od 10 l metanola daje 11.1 kWh ili 925 Ah i obezbeđen je rad od oko 105 sati.

Sa težinom uređaja od 8,2kg (snage 105W) i težinom metanola 10 l = 8,4kg tj. sa ukupnom težinom od 16,5 kg i relativno malim gabaritima dobijate uređaj koji proizvodi relativno zadovoljavajuću količinu el.energije koja vam može prilično garantovati autonomiju. Naravno najveći problem je cena od 5.499 evra za 105W, ili 2.599 e za uređaj snage 40W.
http://www.youtube.com/watch?v=gubQ9uA6PHk
Mana može biti gorivo – metanol koje je otrovno kao i njegova isparenja, pa je potreban veći oprez prilikom skladištenja i korišćenja i zato se preporučuju originalni rezervoari.

Gorive ćelije mogu koristiti razna goriva, a jedno od interesantnijih u kamperu je LPG ili TNG (propan / butan). Gorive ćelije firme Truma koriste upravo plin kao gorivo i reklamiraju se kao jedine i prve koje koriste ovo gorivo.
Slika
Osnovno objašnjenje rada dato je na videu:
http://www.youtube.com/watch?v=-8bAQ_vxefk

Sa snagom od 250W i strujom od 20A na 12V ovo je prilično bolje rešenje od prethodnog. Daje 6000 Wh/dan tj. oko 480Ah na dan, troši 100 gr gasa na sat i sa bocom od 11 kg može dati 28 kWh el. energije tj. 2.333 Ah. Sa bocom od 11 kg može neprekidno raditi oko 110h.

Uređaj je težak oko 40kg, što je prilična mana, i nije baš malih dimenzija, a uz nju ide i rezervoar potreban za vodu, pa je ukupna težina oko 43 kg.
To bi nekako i moglo da prodje ali cena od 6.995 evra je mnogo veći problem :)

Ovo su samo neka vrhunska rešenja a mnoge druge firme nude uspešne ili manje uspešne modele, sa cenama koje su prilično visoke trenutno ali će verovatno u narednih 4-5 godina doći do drastičnog pada cena (uz poboljšanja performansi) i samim tim tehnologija biti mnogo pristupačnija.

Slika
Slika

Ako postoji interesovanje za ovaj sistem proizvodnje el.struje mogu izneti još neke podatke.
Poslednja izmena od igorpet u 17 Avg 2013 00:26, izmenjeno 1 put ukupno.
lio
Korisnik
Postovi: 525
Pridružio se: 17 Mar 2011 21:49
Lokacija: Prokuplje

Post od lio »

Svaka čast na iscrpnom izveštaju. Sviđa mi se i ovo je definitivno budućnost - ono što nas očekuje u narednim godinama.
Vodonik kao gorivo se već tridesetak godina naziva gorivom budućnosti. Dobija se uglavnom elektrolizom vode, a sagorevanjem nastaje samo vodena para. Na žalost izdvajanje vodonika je i dalje skup proces, pa i njegova cena. Skladištenje je poseban problem. Nije mi jasno zašto se odustalo od skladištenja u metalnim hidridima - ovo je apsolutno najsigurniji način skladištenja vodonika.
Metanol je izuzetno otrovan, ali mi se ovaj način primene sviđa.
Sve u svemu izgleda da ćemo još uvek biti na solarima, alternatorima i agregatima, bar dok nove tehnologije ne uđu u masovnu upotrebu i samim tim i smanje cenu uređaja
Korisnikov avatar
DusanHY
Korisnik
Postovi: 513
Pridružio se: 05 Maj 2011 10:31
Lokacija: Zemun

Post od DusanHY »

Igoru hvala za ovu temu jer je u potpunosti opisao osnove alternativnih enrgija primenljivih u kampingu.
Slažem se sa Liom u potpunosti da ćemo mi i u narednim godinama biti na solarima, alternatorima i agregatima, bar dok nove tehnologije ne uđu u masovnu proizvodnju (ili ne počnu da se proizvode u Kini).
Što se Truma VeGe tiče, predstavljena je tek prošle godine na nekom od sajmova. Listajući neke sajtove sa izveštajima sa sajmova naletim na tu stvarčicu i mogu vam reći bio sam impresioniran, naravno ukoliko su teh podaci tačni. Neprijatno sam se iznenadio kada sam negde pročitao da je cena 7000 eura. Takođe postoji nešto što se zove održavanje ili redovno servisiranje (bar 1 godišnje) i sastoji se od filtera, gas, čestice, posude za desumporizaciju i sl. Taj set košta oko 350 eura.
Poslednja izmena od DusanHY u 17 Avg 2013 08:26, izmenjeno 1 put ukupno.
Odgovori