Central eléctrica - custos e benefícios

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Aktualisiert – Januar 5, 2025

Uma central eléctrica fornece energia para viajar, é portátil, prática, boa? O benefício é proporcional ao custo?

Em princípio, sim, se souber no que se está a meter. Afinal de contas, a Powerstation também precisa de ser carregada - e para isso precisa de muito sol, se não houver uma tomada ao seu alcance. E as coisas podem ficar rapidamente apertadas se não estiver a viajar no sul ensolarado.

A secção seguinte descreve o que é necessário considerar antes de comprar uma central eléctrica, bem como uma alternativa económica.

Modelos e gamas de desempenho

Sob o termo "central eléctrica" é oferecida uma grande variedade de serviços. Enquanto o conhecido banco de potência tem sido até agora conhecido por carregar telemóveis, tablets, auriculares, etc., os fabricantes de centrais eléctricas anunciam o possível funcionamento de fogões de indução, micro-ondas, torradeiras, grelhadores, frigoríficos, computadores, computadores portáteis, etc.

São anunciadas potências até cerca de 12 kW. Alguns fabricantes permitem mesmo a ligação modular em cascata dos módulos de baterias, de modo a fornecer estas potências mais elevadas. No entanto, esta opção está normalmente disponível apenas na gama de produtos do próprio fabricante. Isto é assegurado por ligações de cabos individuais e específicas do fabricante.

Menos entradas do que saídas?

Os anúncios publicitários, como "Reduza os seus custos de energia", sugerem que, com estas centrais eléctricas, consome menos eletricidade do que anteriormente.

Claro que isto só se aplica se NÃO forem carregados a partir da rede eléctrica, mas exclusivamente através da energia solar. E o frequentemente anunciado carregamento "rápido", normalmente até 80 %, só funciona com luz solar óptima durante as poucas horas do meio-dia em pleno verão. No entanto, isto não é suficiente para um carregamento completo com um número manejável de módulos solares.

O carregamento a partir da rede eléctrica, por outro lado, é mais rápido porque está disponível uma corrente de carga constante. Independentemente de o carregamento ser efectuado através da rede eléctrica ou da energia solar, é sempre necessário fornecer mais eletricidade do que aquela que pode ser consumida. Pelo menos enquanto o perpetuum mobile não se tornar uma realidade.

Portabilidade e seus limites

Para além do peso da central eléctrica, incluindo quaisquer módulos de bateria, cabos e painéis solares adicionais, a portabilidade inicial está a tornar-se cada vez mais um desafio logístico. E os custos de aquisição para uma expansão completa aumentam rapidamente para montantes de faturação de cinco dígitos.

É bom poder ligar a placa de indução ou a máquina de café na tenda, mas quem é que quer levar consigo um atrelado cheio de equipamento técnico?

É mais realista poder alimentar um computador portátil, o StarLink para a ligação à Internet em locais remotos, juntamente com alguma iluminação e um carregador de telemóvel ou tablet. Mas, por outro lado, gastar uns milhares de euros nisto pode fazer com que algumas pessoas pensem duas vezes.

A questão mantém-se sempre: o que devo(!) poder abastecer com ele e durante quanto tempo? Tenho sol suficiente para compensar o consumo de um dia/noite com energia solar, ou é possível carregar durante a noite com energia eléctrica?

Quanto mais a resposta a estas perguntas for negativa, menos vale a pena investir neste tipo de equipamento. Afinal de contas, uma bateria que está mais vazia do que cheia e que não pode ser carregada de forma fiável com energia suficiente num futuro previsível tem pouca ou nenhuma utilidade.

Não pode ser mais barato?

... perguntar-se-ão alguns, tendo em conta os preços na ordem dos milhares. Sim, seria, se não fosse o pequeno e recorrente mas que oferece uma qualidade de bateria "ligeiramente" inferior a um preço "ligeiramente" inferior. Por outras palavras: o preço é o que se paga.

Mas o que é uma qualidade de bateria "um bocadinho" pior? Bem, se o fabricante garante 1.500, 3.000 ou 6.000 ciclos, por exemplo, isso só por si justificaria um preço duplo ou quádruplo. Assim, é fácil imaginar que uma bateria com a mesma capacidade nominal possa custar entre 250 e 1000 euros.
Outro fator é o facto de a bateria conter ou não um BMS (sistema de gestão da bateria) e um equilibrador (para efeitos de equalização das células) incorporados. Mesmo que isso represente apenas alguns euros na produção, esses itens também aumentam o preço para o cliente final.

Alternativa?

Uma alternativa é construir o seu próprio aparelho. Se aceitar um design de caixa menos atrativo, esta opção é consideravelmente mais fácil para a sua carteira e até oferece um desempenho superior.

Logisticamente, o desafio do desempenho continua a ser o mesmo, porque o desempenho requer espaço físico de armazenamento, tal como os painéis solares requerem espaço em função do desempenho.

A robustez do equipamento depende simplesmente da escolha do invólucro. Um invólucro industrial ou de norma MIL pode não ganhar um prémio de design, mas permite um manuseamento difícil com uma boa proteção dos componentes.

Com ligações de cabos em conformidade com a norma IP65, nem mesmo a água constitui uma ameaça séria para a tecnologia.

No Artigo descreve um projeto deste tipo, embora em maior escala. Como o número de baterias e, por conseguinte, a produção, é escalável, qualquer variante pode ser planeada e implementada.

Para manter a modularidade e, portanto, também a portabilidade, não devem ser acomodadas mais de 4 baterias EVE-Energy (cada uma pesando aproximadamente 5,2 kg, com 6.000 (!) ciclos de carregamento garantidos) numa caixa de "módulo de bateria" (com ligação de 13,6 V CC para o módulo de carregamento). Isto permite que os packs de 13,6 V sejam convertidos em quatro baterias individuais de 3,4 V cada uma com 280 Ah, correspondendo a 3800 Wh - atualmente a cerca de 450 euros (sem caixa) incluindo BMS até 400 A!

O "módulo de carregamento" deve conter um carregador de rede Victron 230 V para baterias LiFePo4 com 13,6 V 30 A, um controlador Victron MPPT 100 V 30 A para ligar os módulos solares, uma ligação DC para o módulo de bateria e ligações USB. Total atual, sem caixa, de cerca de 550 euros.

O "módulo de alimentação de 230 V" inclui o inversor Victron com um nominal de 2000 W, os fusíveis correspondentes, tomadas de 230 V (IP 65 - ! -), a ligação DC para o módulo de bateria e ligações USB e custa cerca de 650 euros.

Aqueles que conseguem lidar com menos energia podem também escolher um inversor de 1000 W, enquanto aqueles que precisam de mais podem escolher dispositivos maiores.
Os sistemas de 24 V ou 48 V devem ser considerados para potências de cerca de 3.000 W e superiores. Por um lado, estas versões são mais económicas e, por outro lado, não requerem secções transversais de cabos tão grandes, o que, por sua vez, resulta em poupanças de custos e em cabos mais flexíveis.

Em suma, uma central eléctrica de 230 V 2 kW, 13,6 V 280 Ah, ou 3.800 Wh por cerca de 1.650 euros mais três caixas, fusíveis, fichas, tomadas e cabos. Uma iniciativa imbatível em termos de preço e de qualidade.

p.s. Tenha em atenção que os dados de desempenho especificados são, na sua maioria, dados de desempenho máximo. Aquando do dimensionamento, deve ser assumida uma utilização máxima do 70%. Desta forma, evita-se o funcionamento contínuo no limite de carga, prolongando assim a vida útil da tecnologia e, em caso de emergência, existe ainda alguma reserva que pode ser utilizada durante um curto período de tempo.

p.p.s. A Victron tem a vantagem de uma rede de serviços mundial, o que significa que as peças sobresselentes e o serviço estão sempre disponíveis.

Habitação

As caixas de plástico com a norma IP65 podem ser utilizadas como alojamento preferencial. Os cantos podem ser protegidos contra danos e impactos com cantos metálicos em combinação com pés de borracha aparafusados. As pegas aparafusadas e de formato ergonómico permitem um manuseamento seguro e confortável.

A boa e velha caixa ZARGES, que é sinónimo de estabilidade e estanquicidade, também pode ser adequada, mas deve ser muito bem forrada por dentro com painéis de plástico, protegidos contra curto-circuitos eléctricos. Em suma, um projeto bastante dispendioso ...

As antigas caixas de transporte da Bundeswehr também podem ser utilizadas como substituto.

Módulo(s) solar(es)

Os módulos solares com uma tensão de circuito aberto de até 100 V, uma corrente de carga nominal de até 50 A e uma potência fotovoltaica nominal de 700 W a 12 V podem ser ligados ao regulador MPPT planeado acima. Isto significa que a gama de módulos que podem ser utilizados é muito ampla.

Existem módulos flexíveis, muitas vezes também designados por módulos dobráveis, e módulos rígidos, como são vulgarmente conhecidos. A menos que os módulos flexíveis sejam absolutamente essenciais (por exemplo, por razões logísticas), recomenda-se a utilização de módulos rígidos mas bifaciais.

Os módulos bifaciais produzem eletricidade em ambos os lados e, por conseguinte, atingem uma produção 20 % superior à dos módulos de superfície idêntica construídos num só lado.

Elevação

Uma elevação é útil para um alinhamento quase ótimo com o sol. Semelhante a um cavalete, pode ser constituído por dois perfis de alumínio ligados entre si por meio de um reforço em forma de X, que são fixados ao lado do lado superior estreito do módulo, de modo a poderem ser rodados e bloqueados.

Quando dobrada, a construção quase não ocupa espaço adicional, mas permite que o ângulo de inclinação seja ajustado e mantido mesmo em condições de vento.

Se quiser ficar mais seguro, pode colocar nas extremidades do perfil e nos dois cantos da parte inferior do módulo um suporte com um orifício no centro, através do qual se pode martelar uma cavilha de tenda resistente para evitar que se levante.