Tak tohle už nebude jenom nějaké solárko, tohle už bude fakt elektrárna

Od začátku projektování domu jsem měl v plánu využít sluneční energii – teplovodní solární ohřev TUV a nějaký solární panel na to aby se staral o udržování baterii, která bude mít za úkol „zálohovat“ základní funkce domu po dobu výpadku elektřiny. Zcela upřímně přiznávám, že jsem neměl nikdy v plánu dělat nějakou velkou fotovoltaickou elektrárnu, a tedy jsem ani neměl vymyšleno, kam by šlo dát větší množství solárních panelů na tom našem ne úplně pro fotovoltaiku ideálně tvarovaném domu.

Jak šel čas

generace 0

Solární elektrárna na karavanu/buňce po dobu stavby, kdy jsme neměli na pozemku elektřinu. Monokrystalické solární panely 30Wp (2x 15Wp) připojené na 650W UPS. PWM regulátor o maximálním proudu 10A. Později přepojeno ke staré autobaterii 90A z Audi A8 a dokoupen měnič na 230V o výkonu 1000W ne-čistý-sinus.

Panely na stavební buňce

generace 1

První pořádná solární elektrárny byla vybavena třemi monokrystalickými panely 130Wp (100Wp + 2x 15Wp) … tento set panelů jsem při přechodu na generaci dal do lesního klubu. PWM regulátor o maximálním proudu 10A zdědila z generace 0. Jako akumulátor jsem použil olověný 12V polotrakční akumulátor 130Ah. Účel byl záloha domu při výpadku elektřiny, 1000W měnič zděděný z generace 0 se staral zejména o zálohování světel a čerpadel topení.

generace 2

Přechod na monokrystalické flexibilní panely o celkovém výkonu 300Wp (3x 100Wp), jako první test, s tím že bych kdyžtak dokoupil ještě další 3 a všechny nalepil vodorovně na atiku, aby nebyly vidět. O řízení nabíjení se staral MPPT regulátor EPEVER XTRA 2210N, baterie poděděná z 1. generace – olověná 12V/130Ah. Účel je stále „jen“ záloha domu + napájení nízkonapěťových zařízení (zvonek, ovládání a domácí signalizace, …). Ta záloha byla měla být „už pořádná“. Pořízen měnič 2000W čistý sinus, a zálohováno v domě je už skoro vše základní – světla, vodárna, čerpadla topení a soláru, ČOV, lednice, mrazák, el.předokenní žaluzie, … Doplněno nízkonapěťové „silné“ vedení dolu do dílny, tedy k místu, kde parkují auta – jednak pro napíjení vysílačky, a také kdyby byl výpadek dlouhý (3 dny a více), lze připojit k autobaterii a nastartováním auta dobít celý systém a prodloužit tak dobu kdy bude dům fungovat.

Začínám se cítit trochu „prepersky“, přemýšlím jak hodně je to normální takhle uvažovat, chystat se dopředu na potenciální black-out, a mít jediný svítící dům v potemnělé vesnici. Rozhoduji se, že tato varianta elektrárny je finální, dále už nepůjdu. Nebudu tedy dále rozšiřovat panely, ani výkon elektrárny, nalepím pouze 3 panely na atiku, jak jsem měl v plánu.

generace 3

Po všech těch veletočích ve světě, kdy se najednou změnilo co mohlo, jsem se už přestal cítit divným, že chci být v domě víceméně soběstačný. Bohužel dům není umístěný úplně ideálně pro velký sběr solární energie a ani jeho tvar není pro umístění panelů nějak moc vhodný, pokud tedy neuvažuji tak, že zaskládám zelenou střechu fotovoltaickýma panelama… Volba padla na postavení 3 polykrystalických panelů 1×1,6m 290Wp na šikmou střechu „nad extenzivní zeleň“, tedy získám celkem 870Wp – s tím už se dá napájet přes den v klidu základní infrastruktura domu, a nebude to až tak hyzdit.

Vymyslel jsem si systém, jak bez výpadku přepínat spotřebiče aby přes den běžely „na sluníčko“ a v noci normálně na ČEZ. Tím jsem si hohl dovolit používat jen levnou olověnou polotrakční baterii, protože jí navržený systém udržoval vlastně stále nabitou. Po vyzkoušení tohoto návrhu jsem se tedy rozhodl udělat v tomto duchu už pořádné řešení, dotáhnout elektroinstalaci do stavu jak by to mělo být, včetně doplnění prozatím sem-tam chybějícího nějakého bezpečnostního prvku, které jsem tak nějak doposud ve jménu „prototypování“ občas vynechal. :-). A tak jsem udělal konečně „finální“ zapojení té mé vymyšlení elektrárny, která bude využívat denního světla.

Jak jsem to zapojil, a začal monitorovat výkon, zjišťoval jsem, jak velké přebytky i takto „malá“ elektrárnička generuje. A pořád jsem přemýšlel, jak to využít… vše ale končilo tím, že na noční využití potřebuju větší, a hlavně už plně trakční baterii, kterou budu moct cyklovat, a také více solárních panelů, které ale nemám kam dát. A tak jsem využíval přes den alespoň část toho, co elektrárna vyrobila (každý den cca 2kWh), a při tom stále přemýšlel, jak naskládat na dům více solárních panelů, abych mohl zrealizovat větší elektrárnu a moct využít vše, co vyrobím… až jednou mě cosi osvítilo …

Nastává nový čas … sólo pro generaci 4

… udělám solární zábradlí na střeše. Už dlouho jsem tam nějaké zábradlí chtěl udělat, ale pořád jsem neměl nápad, jak by mělo vypadat. Dát tam lano na sloupkách (nápad architekta) mi přišlo sice možná designově super, ale prakticky jako zábradlí úplně na prd, a tak se mi do toho prostě nechtělo, a raději jsme byli bez zábradlí úplně. A teď mám možnost udělat zábradlí co bude fungovat jako zábradlí i vůči dětem, zvěři, a navíc bude vyrábět elektrickou energii. Ano, asi nebude tak úžasné architektonicky, ale snad tou jednoduchou konstrukcí nebude ten barák zase tak moc hyzdit… Takže teď si to nechat jen schválit „vrchním velením“ – jestli nebude proti. Po odsouhlasení doma jsem to ještě řekl architektovi, a zjistil co si o tom myslí. Řekl, že by to mělo být dost odskočené od atiky (což jsem měl stejně v plánu, aby se dalo chodit a udržovat střechu i za zábradlím), a že by to zábradlí mělo mít pokud možno kompaktní tvar, bez mezer, mělo by působit celistvým dojmem. To byl dobrý tip, protože mě osobně to bylo skoro jedno, tak jsem „poslechl“.

A v neposlední řadě bylo tedy potřeba vybrat panely a spočítat, jaký výkon by ta elektrárna vlastně mohla mít, vzhledem k neoptimální orientaci a sklonu panelů. Od začátku tohoto nápadu jsem měl v hlavě oboustranné panely, které budou nasměrovány rubem/lícem po dvojicích tak, aby byl pokud možno rovnoměrně rozložen výkon do celého dne. Po výběru panelů, jejich rozmístění a spočítání výkonů jsem se konečně dostal až k odhadu celkové možné bilance elektrárny, a ta se mi líbila. No a v neposlední řadě se mi stále moc líbilo, že konečně bude na střeše zábradlí…

Příprava zábradlí

Nebudu zastírat, že od prvotního nápadu udělat solární zábradlí to stálo ještě dost přemýšlení, jak ho na té naší zelené intenzivní střeše technicky udělat. Vymyslet všechny detaily umístění, ukotvení, propojení panelů, … bylo toho opravdu hodně!

Ve spodní části budou 5mm tlusté ocelové plechy 30x70cm, žárově pozinkovány, a v nich budou ukotveny nerezové šrouby M10x70 s roztečí 100x100mm na které se přišroubuje hliníkový sloupek. Plechy je docela jednoduché připravit – výkres pro CNC plasmovou řezačku, zasenkovat otvory zespod pro zápustné hlavy šroubů, a pozinkovat. Hliníkové sloupky budou komplikovanější. Nejdříve si musím připravit polotovary a ty pak k sobě svařit.

Základové plotny jsou vypáleny a pozinkovány, opatřeny šrouby, hliníkové sloupky svařeny, a už to můžu konečně jít po x týdnech zkusit namontovat na střechu, jestli to vůbec půjde tak jak jsem si to celé vymyslel! Z fotek to úplně není patrné – základové plotny jsou umístěny cca 15-20cm pod hlínou/kačírkem a sedí na geotextílii na drenážní a akumulační vrstvou zelené střechy – viz Střecha – technologie, tam je vidět bílá textilie na těch černých plastových deskách – tak přesně na ní leží.

Celkové usazení sloupků není až tak jednoduché, jak by se mohlo zdát … tím, že panely budou na těsno, mají jasný pravoúhlý tvar a rozměry s tolerancí +-1mm, tak ani sloupky zábradlí nemohou po střeše pobíhat moc neuspořádaně. Naštěstí jsem už při návrhu s tímto počítal, stejně tak jako s nepřesností orientačního měření, a tak mám možnost nepřesnosti usazení plotny kompenzovat. To se mi náramně hodí a tak mi nedělá větší problémy panely do konstrukce zábradlí usadit první 4 panely s přesností skoro na milimetry.

No a v mezičase bylo potřeba také vyměnit „panely pro generaci 3“ na šikmé střeše za 2 nové, aby šlo všechny panely správně propojit do „stringů“. Konstrukci jsem použil tu původní, jen jsem musel převrtat body k uchycení panelů.

A takhle to vypadá z dálky

No, není to žádná designová hitpparáda, ale snad to zase tak moc nebije do očí… Po nějaké době jsem se dostal k doplnění dalších dvou panelů do zábradlí. Protože už zábradlí má docela slušnou plochu a nohy nebyly úplně zasypané, je na fotkách vidět i dočasný stabilizační prvek – opřený hliníkový žebřík 🙂

No a takhle to asi zůstane přes zimu… tím asi skončí pro letošní rok práce na zábradlí, ještě uvidím jaké bude počasí. Také potřebuju ještě pokácet dva stromy ve svahu a nechtěl bych, aby mi spadly do panelů :-).

Kabeláž

Než to ale zazimuju úplně, musím panely pospojovat a natahat kabely do DC rozvaděče. Část spojů, konektorů a kabelů bude schována v madlu zábradlí, a druhá část bude schovaná v kačírku. Pro ten účel jsem si vymodeloval a na 3D tiskárně vytiskl ochranné pouzdro na konektory, aby je kačírek nepoškodil, až se tam bude šlapat (byť jen vyjímečně při servisních úkonech). Pouzdro se sestává ze dvou identických půlek, spojených čtyřmi cca 8mm ústřižky struny filamentu. tady najdete 3D model poloviny ke stažení, které k sobě budou staženy dvěma zdrhovacími páskami.

No, tímto je hotova většina venkovních prací, které jsem měl v plánu stihnout do zimy. Stromy jsem už pokácel, a tedy pokud vyjde ještě nějaký den rozumné počasí, usadím ještě ty dva sloupky a do nich vložím i poslední 2 panely zábradlí (kabeláž už jsem si připravil). Dál teď budu dělat na vnitřní části elektrárny. AC část mám už připravenou, takže mi zbývá DC část (baterie, sběrnice, propojení s MPPT regulátory), a pak propojení obou částí – tedy měnič(e). A nakonec třešnička na dortu – monitoring toho všeho. Ale to až v příštím článku. 🙂

Zatáčí, jezdí, poslouchá

Z minula mám připravenou spodní konstrukci a půl kloubu…

Teď jsem dokončil jsem vlastní kloub mezi „vagónky“. Takhle samostatně vypadá funkční, nenašel jsem tam zatím nějakou chybu v návrhu.

Pospojoval jsem vagónky a konečně si mohl vyzkoušet jak se to celé chová v reálu … ne jen 3D modelová simulace.

No a teď už přišlo na řadu řízení. Kdysi jsem to nějak vymyslel, spočítal, vymodeloval ve 3D a teď se to potká s realitou. Netroufnu si to rovnou udělat z nerezu a přivařit, tak jsem zvolil takovou cestu okolo, že to zkusím napojit nějak ze železa „jen jako“ abych si ověřil, že ten píst to zvládne a rozsahama to bude vyhovovat – bylo to totiž spočítáno na milimetry, aby se to tam všechno vešlo při plných úhlech zatáčení a náklonů. No, a vypadá to, že to vychází … divné :-).

RC komponenty jsem vyhrabal doma, nějaké staré, použité z nějakého z vrtulníků, dokonce se mi povedlo ulomit anténu na přijímači, ale snad to bude fungovat alespoň na 10m i bez ní :-). Je to jen takové základní vybavení, bez možnosti tam cokoliv nastavit vyjma centrování a reverzace, ale na prvotní test, jestli to vůbec jezdí a zvládá terény, to musí stačit.

Tak a teď teda připojit a nastavit elektroniku řízení, to bude taky zajímavé. Než ale bude co zapojovat, musím tam udělat konstrukci na zpětnovazební potenciometr. Budu mít totiž rozdělené „servo“ na dva díly – motor a snímač polohy. Tyhle dvě části jsou normálně přímo v servu a na jedné ose, ale já je rozděluju na píst a potenciometr na kloubu. Bez té zpětné vazby ta elektronika totiž neví v jaké poloze se zatáčení nachází a neví, na jakou stranu má polohu dorovnat v případě nějakého protitlaku. Bohužel podle výpočtu je potřeba potenciometr 10K-100K a v těchto hodnotách mám doma jen dva prastaré kousky, a nevím úplně, v jaké jsou kondici … ale touha to vyzkoušet je silnější.

Zatáčení už je funkční, ale ten poťák trochu blbne … je tam nějaký blbý kontakt a občas vynechává. No snad to alespoň chvilku na první testovací jízdu vydrží. Objednal jsem sice nové, ale ty dorazí až později. No a teď tedy stejný proces akorát na pohony – připojit a vyladit elektroniku, zejména směr dopředu-klid-dozadu, a hranice přechodu, brzdy zatím zapojovat nebudu, podle orientačních výpočtů by to měly úplně v pohodě ubrzdit motory s převodama, i když nebudou dostávat pokyn „zpět“. Ty dřevěné konstrukce jsou samo jen narychlo dočasné, abych měl k čemu přichytit elektro…

A je to tady – už se to hýbe, a dokonce podle pokynů, co dostává přes vysílačku. Taková radost! Vypadá to, že to jezdí, zvládá to naše terény na zahradě, vyjel jsem s tím až nahoru nad včely i sjel, a opravdu nejsou potřeba brzdy, i z dost prudkého kopečka to kráčí pomalinku a nerozjede to rychle ani když jsou motory „v klidu“ tzn. nemusím to brzdit zpátečkou. Celé to teď váží cca 35kg, nosnost je plánovaná na 100-150kg.

A tady jsou dvě krátká videa pro představu, jak se to pohybuje:
http://upload.martyho.net/AZP_zkouska1.mp4
http://upload.martyho.net/AZP_zkouska2.mp4

Tedy úkol splněn – vyzkoušel jsem to na různých nerovnostech, na 12cm obrubníkách, různé otáčení, křížení, … pořád to zabírá, všechna kola jsou na zemi (což je důležité kvůli diferenciálům), takže mohu první jízdní test prohlásit za úspěšně splněný… Juchů… 😊. Teď to můžu zase rozebrat, a připravit železné podlahy, abych mohl akumulátory zasadit více dolů a snížit tak těžiště. A taky přidělat pořádně nápravy a dovařit ty vrchní železné „klece“ co jsou vidět na modelu v úvodním článku o AZP.

Elektřina do Jurty

Doplňuju další starší projektík, který jsem realizoval v lednu 2022 pro pár nadšených děvčat, která provozují lesní klub Bajánek a používají jako zázemí jurtu. Jejich přáním bylo zejména v zimě možnost svítit, a zapnout přes den malé spotřebiče na 220V jako je tavná pistole, nabíjet sekačku na trávu, … Vznikla tam tedy taková ostrovní mikro fotovoltaická elektrárnička s výkonem panelů 135Wp a měničem na 220V o maximálním výkonu 400W. Kromě bezpečnosti bylo nejdůležitější, aby to technické zařízení do jurty „zapadlo“ a moc tam nerušilo. Jelikož je jurta uvnitř laděna do oranžové, kabely a stahovací pásky jsem pořídil přímo oranžové aby splynuly, a ostatní doplňky jsem natřel na žluto (nechtělo se mi kupovat celou plechovku oranžové, tak jsem využil zbytek barvy z bagříku, který jsem dělal na místní dětské hřiště). Návod k obsluze podle instrukcí nakreslila přímo na plechovou rozvodnici Jiřinka, tak aby se tématicky hodil do prostředí :-).

Subwoofer do auta

Jeden kamarád mi nabídl zesilovač do auta na 12V, že už ho nepotřebuje a neví co s ním. Napadlo, že bych mohl vylepšit basování reproduktorů v Jeepovi tím, že bych si tam dodělal subwoofer. Už léta skladuju dva TESLA basové reproduktory, taky nevím co s nima, ale vyhazovat je nechci. Ale už teď značnou část kufru zabírá rezerva, tak další krabice asi nepřipadá v úvahu. Jelikož kolo Jeepa není zrovna malé, napadlo mě vestavět subwoofer dovnitř disku kola. A celý subwoofer bude sloužit jako taková „velká matice“ na přišroubování rezervního kole na bok kufru. Vyzkoušet to můžu … bude to v podstatě „jen za práci“ tak si alespoň vyzkouším lepení oblých tvarů ze dřeva. To byl duben 20Nejdřív oměřit, udělat nákres a kostru.

Po té tělo obalit 3mm překližkou, kterou mi dal zase jiný kamarád, jako prokladovou, „nepohledovou“. Vybral jsem nejhezčí stranu nejhezčího dílu jako „poslední“ vrstvu, a začal lepit jednotlivé vrstvy. Asi nejsložitější bylo vyměřit a říznout správnou délku té překližky, aby „nebyl vidět spoj“ a současně se to neboulilo při stahování… to byla fakt zdlouhavá práce…

Když to viděla Jiřinka, říkala že to je škoda schovat do auta, že by se to mělo dát někam na viditelné místo. Konkrétní uplatnění ale nenašla, tak mi dřevěný válec zůstal nadále pro potřeby mého subwooferu.

Jelikož cívky na výhybky stojí hrozně moc peněz, na inzerát jsem koupil výhybku z nějakého TESLA reproduktoru, která má cívky pořádné, ale byla jen jedna a tak byla levná.

Pokračování výroby zahradního pomocníka

Tak jsem se po roce a půl zase dostal k mému projektíku zahradního pomocníka. Naposledy jsem dělal kombajnovou nástavbu, a od té doby jsem kreslil nějaké výkresy a vymýšlel, jak udělat asi nejsložitější díl – kloub na spojení obou vozíků. Po několik a úpravách rozměrů, výkresů, shánění materiálu… a hromadě času … nastal ten správný okamžik tento víkend.

Jako první bylo podle čtvercových nerezových desek s vyvrtanými otvory svrtat a svařit kovové spodní rámy vozíků, ideálně do pravých úhlů. Jednotlivé díly vozíků mám připraveny v krabici už více než rok … už si ani nepamatuju, kdy jsem je dělal, a tak nějak doufám, že jsem je tehdy dělal podle výkresů, které mi tu v dílně visí na stěně. V delších (podélných) dílech jsou připravena osazení na „silentbloky“ náprav. Ty se od prototypu nezměnily, jsou pořád stejné, už vyzkoušené, neplánuju na nich cokoliv měnit.

Neustále mě překvapuje, jak hodně se to železo i nerez dokáže při svařování různě kroutit, a to i když je to docela pevně k něčemu upnuté. Holt mi chybí nějaké metalurgické vzdělání … asi by bylo dobré si něco kolem toho nastudovat. Příště bych asi volil jiný postup – speciálně pro ty výřezy na „silenbloky“ náprav.

Následovala výroba hybné části kloubu – otočné v horizontální ose. I tady se svařováním leccos pohnulo, změníly dimenze, takže díky tomu jsem musel ty „těsné“ díly „zastudena“ připravené a funkční po svaření znova přesoustružit. Příště bych asi volil jiné pořadí obrábění … člověk se pořád učí.

Jelikož na fixní část kloubu nemám ještě vrchní a spodní desku, složil jsem celé vozidlo dohromady jen „na oko“, na skutečné propojení si budu já i vy muset ještě počkat… snad ne zase rok 🙂

pohádka pro Tamarku

Milá Tamarko, už na tebe čeká pohádka o dvou trpaslíčcích. Stává se ti někdy, že ráno najdeš na stole neuklizené drobečky? Nebo, že nemůžeš najít jednu ponožku? A nebo ti někdo nakouše tvoji svačinu? Jestli ano, tak je docela dobře možné, že u tebe doma také bydlí nějací trpaslíci. Schválně si poslechni, co všechno vyvedli trpaslíci Malíček a Drobeček v tomto příběhu.

Pohádka o trpaslících (Alenčina čítanka – Eduard Petiška)

pohádka pro Ronju

Ahoj Ronjo, moc dobře vím, že už znáš nějaká písmenka z abecedy. A zajímalo by mě, jestli bys i dokázala poznat, kdyby ti z tvé oblíbené knížky nějaká písmenka utekla. Že se to nemůže stát? A vidíš, přeci se to stalo. Ze slabikáře jedné holčičky se několik písmenek vydalo do světa. Ve světě písmenka zažila nebezpečná dobrodružství a nakonec … Hádej, jak to asi dopadlo?

Jak písmenka utekla (Máminy pohádky – Marie Míšková-Raisová)

pohádka pro Robinka

Ahoj Robinku, posílám ti pohádku o ještěrce, která byla moc smutná, když ztratila svůj ocásek. Naštěstí ale po čase zjistila jednu moc zajímavou věc. Napadne tě, co zvláštního se asi stalo s jejím ocáskem? Poslechni si pohádku a dozvíš se, co všechno se ještěrce přihodilo a jak to nakonec dopadlo.

Jak ztratila ještěrka ocásek (Martínkova čítanka a dvě klubíčka pohádek – Eduard Petiška)