Olá, estou montando um sistema complementar de iluminação em casa para quando falta energia, (embora não possa ser chamado de iluminação de emergência pois o mesmo estará em uso todo o tempo). Tenho uma dúvida e espero que alguém possa ajudar.
Eu resolvi postar aqui porque mesmo não sendo esse o assunto principal do fórum, foi graças a ele que obtive informações muito detalhadas e concretas a cerca de muitos aspectos, tratando-se de energia solar, baterias (estacionárias), controladores de carga, painel, dimensionamento, sobre as diferenças de short-break e ups, nobreaks de dupla conversão, fontes, etc.
Então deixarei a dúvida para o final do post, se não quiser ler todo o "causo" é só ir para lá, caso esteja com tempo vamos lá:
O MOTIVO:
Depois de várias interrupções durante esse começo de 2015 que me aborreceram bastante, cheguei a conclusão que precisava de alguma fonte de energia alternativa, e considerei 2 opções, a primeira foi um gerador a gasolina ou diesel (mais simples), a segunda foi energia solar.
Depois de pesquisar bastante, os preços a autonomia e o custo do gerador me decepcionaram, por exemplo: que falte energia 2x na semana por um período de 6 horas, o que não é raro aqui, então seriam 12 horas na semana, o gerador em questão(que acabei adquirindo S2500MG) foi um de 2200w max, 2000watts nominais, o motor a gasolina de 163cc, da Schulz, segundo dados do fabricante ele gasta 1,25l por hora, então 12x1,25 = 15 litros,(1 tanque) com a gasolina agora a R$ 3,30 o litro daria R$ 49,50 em dois dias! Mas o gasto para adquirir ele de R$1200,00, fora o barulho. Não me parecia uma boa saída. E Foi então que parti pesquisar a segunda alternativa Energia Solar.
Depois de muito calcular, pesquisar e comparar, essa também ficaria muito cara por conta do meu consumo, que é por volta de 1250Watts/h, 2200Watts/h (pico), (2 pcs ligado, 1 geladeira, modem, roteador, lâmpadas)... com isso tudo fora os picos de tensão eu teria que ter um inversor de pelo menos 2500w, de onda senoidal pura, um inversor desse em sp está por volta de 1800,00, umas 2 ou 3 baterias de 240Ah, uns R$950,00 cada, um controlador de carga, e uma boa fonte que teria de fornecer uma boa corrente a 14,4v +-... tudo isso sairia caro demais pra mim (Nem coloquei os preços do painel porque a intenção era carregar as baterias na rede da concessionária mesmo) mais ou menos como um grande nobreak.
Então acabei comprando o gerador para alimentar por algumas horas essa carga. Porém isso não resolveu de fato todos os problemas:
1 ele faz muito barulho, gasta muito.
2 Ninguém dito "normal" iria se levantar de noite, ir lá ligar o bicho, só para ir ao banheiro ou caçar qualquer coisa pra comer.
3 como a idéia é que ele fique ligado poucas horas, (praticamente para bomba de agua do poço, geladeira e algum trabalho que houver no dia), então sem gerador, sem luz, sem internet... sem civilização =/, ou com ela e o capitalismo selvagem usurpando meu bolso e tirando minha paz com a idéia de estar indo embora 3,30 por hora.
4 Segundo minha mulher, eu não queria gastar o $$$ para investir no banco de baterias e ter autonomia, não queria o gerador ligado por causa do barulho, não queria levantar e ir pro banheiro com uma vela/lanterna/celular ou no escuro, segundo as palavras dela: então você não quer nada! -.-
...
Depois de meditar um tempo pensei ... quero sim!
E foi então que parti pesquisar sobre a iluminação, a algum tempo atrás eu tinha uns nobreaks parados, e um em uso de 1000va, num belo dia de ócio criativo, resolvi fazer um banco de baterias, usei 4 baterias que tinha de 12v7ah, mais uma desse nobreak pequeno, que ligadas em série davam 35ah, fiz um suporte de madeira e deixei para carregar via esse nobreak de 1000va, juntando a isso comprei uma fita led branco frio 5050, e essa arrumação ficou show, tinha uma bela iluminação no quarto da bagunça, além disso com uma fonte genérica de notebook, dessas de 120w eu utilizava como stepdown, usando entrada de 12v e a saída usb dela, com isso dava para carregar celular, ligar modem adsl, roteador e uma autonomia bastante respeitável, (já cheguei a ficar umas 14 horas, utilizando a iluminação e um pouco menos utilizando iluminação e internet.
O PROJETO:
Tendo como base essa boa experiência com o pequeno banco de baterias, e resolvendo o problema do alto consumo com o gerador, eu resolvi fazer um upgrade. Comprei mais alguns rolos de fita led, um painel solar de 70watts, um controlador de carga pwm genérico de 20ah, e tirei o nobreak que carregava o banco (para dizer a verdade ele acabou parando depois de um ano e pouco de uso). Agora no momento o banco está sendo carregado por uma fonte de notebook de 15volts, 3ah, com o controlador de carga fazendo a flutuação.
Porém a ligação final será o painel solar>controlador de carga>banco de baterias. e a saída de carga do controlador alimentando a iluminação led em alguns cômodos da casa, tudo sem inversor a 12volts mesmo.
A DÚVIDA:
O problema é que antes quando o banco de baterias estava sendo carregado pelo nobreak, geralmente a voltagem ficava entre 11,5 volts a 13,6 volts e não passava disso, agora com o controlador de carga ela chega a 14,4volts e meu receio é que isso acabe por diminuir bastante a vida útil dos leds, para contornar isso, pensei em instalar um stepdown, desses que tem por ai no ML, porém embora eles estabilizem a tensão em 12v, é necessário uma diferença de 2~2,5volts entre entrada e saída, quando a tensão está em 14,4 ou fica flutuando em 13,6/13,7 volts isso não é problema, mas quando descarregar as baterias, e a tensão cair abaixo dos 12v, o stepdown irá enviar apenas 10,5volts para os leds. Então eu teria duas alternativas, colocar um inversor e alimentar os leds por fonte chaveada 110/220v,(que manteria a tensão estável) a custo da autonomia, ou utilizar um step up e subir a tensão até 15volts ou 20(mesmo com variação na entrada) e depois utilizar outro step down para manter ela estável em 12v, porém todos esses sistemas apresentam percas, o que de uma forma ou de outra é invevitável, mas gostaria de saber qual seria o que teria menos perca, para maximizar a autonomia da bateria e não comprometer a vida útil dos leds. Ou então se há algum circuito (stepdown) que tivesse entrada váriavel de 9.5 a 14,4 e na saída tensão estável em 12v. Não consegui encontrar nenhum assim nem esquema para fazer nem no ML para comprar.
O problema de aumentar muito as perdas no sistema é que anula a eficiência dos leds e consequentemente o investimento para adquirir eles.
Será que o Mestre Rubem aparece por aqui para dar uma luz nesse caso?
Outro adendo é que: para isso funcionar a contento (a iluminação desses cômodos por led) eu pretendo adotar uma solução que o Rubem deu que já vi em outros posts: uma fonte de uns 15volts alimentando o controlador de carga (com o esquema dos diodos) assim a bateria ficaria sempre com carga, e a iluminação seria constante "com energia da concessionaria ou não". E ainda não forçaria tanto a bateria com ciclos profundos, com a alimentação da rede ajudando, daria para controlar a grosso modo (enquanto houvesse energia da rede) o ciclo de descarga da bateria pela voltagem da fonte.
Para quem não tem muito luxo, não precisa bombear agua de poço e que os blackouts são em curto intervalo de tempo eu acho que esse sistema não fica caro e vale muito a pena, pelo menos muito mais que gastar dinheiro com luminárias de emergência que não são baratas e nem sempre funciona a contento.