Como foi feita a elétrica
A elétrica pode ser uma das partes mais complicadas na montagem de um motor home, e deve ser feita com muito cuidado pois um erro aqui pode provocar um grave acidente. Nós não somos especialistas em elétrica e tudo que fizemos aprendemos em cursos online, youtube e consultando amigos especialistas. Se você não sente confiança para executar tal tarefa, busque a ajuda de um profissional que possa te auxiliar.
Dimensionamento dos equipamentos
Antes de tudo, devemos criar uma lista do que iremos levar na viagem (aparelhos eletrônicos e suas potencias (W) watts), para conseguir dimensionar sua necessidade e quais equipamentos comprar, além disso, pense em quantos dias de autonomia você gostaria de ter. No nosso caso listamos uma serie de equipamentos como:
- computador – 120 W
- celulares – 5W
- câmeras fotográficas – 18W
- exaustor – 10W
- geladeira – 180W
- climatizador – 150W
- bomba d’água – 120W
- luzes – 10W
- fogão – 15W
- claraboia – 18W
- aquecedor de toalha – 45W
Tendo isso, o próximo passo é analisar qual voltagem escolher, sabendo que em um motor home o padrão é sempre ter duas voltagens sendo uma em corrente contínua (12v(volts) ou 24v(volts)) e a outra em corrente alternada (110v(volts) ou 220v(volts)). Saiba que a energia gerada pelas baterias será sempre 12v/24v, para se ter equipamentos 110v/220v deverá passar por um inversor, que no momento de transformar a energia tem uma perda de 30%, sendo assim, sempre que puder escolher um equipamento em 12v/24v ao invés de 110v/220v faça isso, que resultará em uma grande economia.
No nosso caso optamos por montar um sistema em 12v e 110v. 12v pois para se ter em 24v é necessário ter número par de baterias (para somar em serie as tensões 12v+12v e virar um sistema 24v) e nós optamos por ter 3 baterias. E escolhemos 110v pois aqui na nossa cidade é o padrão e acreditamos que seria mais fácil encontrar equipamentos nessa voltagem por aqui. Sendo assim a Bubu (nosso motor home) terá os seguintes equipamentos:
- Tomadas 110v (computadores, celulares, câmeras, equipamentos em geral)
- Tomadas 12v (tomadas usb para carregar celulares)
- exaustor 110v (não encontramos 12v/24v)
- geladeira 12v
- climatizador 12v
- bomba d’água 12v
- luzes 12v
- luz banheiro 110v (para acionar junto ao exaustor)
- fogão 110v
- claraboia 12v
- aquecedor de toalha 110v
Equipamentos
Após ter uma ideia dos equipamentos que utilizaremos no motor home e suas respectivas voltagens/potencias, é mais fácil dimensionar os equipamentos da elétrica. Nós queríamos ter uma grande autonomia, então para isso escolhemos ter 3 baterias de 240(Ah)Amper/hora (ligadas em paralelo funcionam como se fosse 1 bateria de 720Amperes), o que deve nos dar uma autonomia de uns 5 dias nublados, já que teremos uma placa solar de 450W monocristalina que fornece energia para nosso sistema em dias de sol. Para receber a energia dessa placa solar, teremos um controlador de carga MPPT de 30A, e caso acabe nossa energia em dias nublados teremos um carregador de tomada Usina de 70A. Além do nosso inversor Usina de 1500W que transforma a energia de 12v para 127v.
Sendo assim ficamos com:
- 3 Baterias 240 (A)Amperes freedom
- 1 placa solar monocristalina 450W
- 1 controlador de carga MPPT 30A
- 1 carregador de tomada usina 70A bivolt
- 1 Inversor usina 1500w onda senoidal pura 12v-127v
- 2 barramentos circuito 12v (positivo e negativo)
- 2 barramentos circuito 110v (positivo e negativo)
- 1 caixa de fusível
- disjuntores
Placas solares
O mais importante no momento de escolher a placa solar é saber quanto espaço no seu teto você tem disponível para ela, no nosso caso tínhamos a opção de colocar 3 placas de 150W policristalina na horizontal ou colocar 1 placa de 450W monocristalina na vertical (lembrando que você deve ter apenas 1 potência de placa no seu motor home, já que se misturar, por exemplo 1 de 450W e 1 de 150W você terá que ter 1 controlador de carga para cada placa, aumentando consideravelmente o preço geral e gastando mais espaço na sua casa. Pois um controlador de carga só consegue trabalhar com 1 potência de placa por vez).
A potência (Watts (W)) da placa solar indica quanto de energia ela consegue produzir no seu pico máximo, ou seja, quanto maior a potência, mais energia ela irá produzir, porém também será maior o tamanho da placa. A potência indica o máximo que ela pode produzir e não sua média, ou seja, na maior parte do tempo ela operará abaixo disso.
Existem 2 tipos de placas solares no mercado, monocristalina e policristalina, a monocristalina costuma ser mais cara, porém, é um material puro com maior eficiência, já a policristalina costuma ser de um material não tão puro, mas costuma ter um preço mais acessível. Traduzindo, duas placas de mesmo tamanho sendo uma policristalina e outra monocristalina, expostas ao mesmo sol no mesmo horário, a monocristalina terá uma geração de energia 10% maior que a policristalina.
Por essa razão acima, optamos por ter 1 Painel solar de 450W monocristalina ao invés de 3 placas de 150W policristalina, já que 1 placa 450W estava mais barata que 3 de 150W e geraria mais energia que as outras. Porém a desvantagem de termos escolhido essa opção é que caso nossa placa apresente algum defeito, ficamos sem nada. Optando pelas 3 de 150W, quando 1 placa apresentar falha, as outras 2 seguram a onda por um tempo.
Importante frisar que as placas solares não podem ser ligadas diretamente nas baterias, pois caso sua bateria esteja carregada, a placa solar continuará jogando energia para ela, o que diminuirá a vida útil do seu equipamento. Sendo assim é necessário utilizar um controlador de carga entre a placa solar e a bateria.
Controlador de Carga
Existem 2 tipos de controladores de carga, o PWM que é um controlador mais simples e envia uma tensão constante para a bateria, perdendo 30% de energia no processo, ou seja, se sua placa solar gerar 100W de potência, o controlador só irá passar 70W para a bateria. O outro modelo é o MPPT, ele é um controlador inteligente que consegue aproveitar 100% da energia gerada pelo painel solar, sendo assim, como estamos tratando de um motorhome que toda energia é importante, vale a pena investir em um MPPT.
É muito importante dimensionar da forma correta o seu controlador de carga, eles possuem diferentes amperagens e capacidades e devem estar conforme com a sua placa solar. No nosso caso, a nossa placa solar gera até 450W e possui uma corrente de máxima potência de 11,47A (amperes). Caso compre mais de 1 placa solar, você deve somar as correntes máximas para dimensionar corretamente.
Sendo assim optamos por um Controlador de Carga MPPT 30A 12/24V – Epever XTRA 3210N que suporta uma corrente de até 30A (amperes) e uma potência de até 580W (watts) em 12v. É muito importante olhar esses dois fatores, pois em muitos casos se olha só a amperagem (no nosso caso um controlador de 20A serviria) mas esquecem de ver a potência máxima suportada (o de 20A aguenta até 390W), logo, se tivéssemos optado pelo de 20A, teríamos uma perda de eficiência de 10%, pois ele não conseguiria chegar nos 450W do painel.
Carregador de Bateria
Nós optamos por ter um carregador de bateria como alternativa para gerar energia em caso de estarmos com nível baixo e em local com pouca produção pelas placas solares. Nesse caso, optamos por comprar um carregador usina spark 70A bivolt, que recebe energia da rua por uma tomada comum de extensão (tanto 110v quanto 220v) e converte ela para os 12v da bateria.
Quanto maior a amperagem (A) do aparelho, mais rápido ele irá carregar as baterias, porém se você comprar um carregador de amperagem muito maior ao das suas baterias ele acabara carregando muito rápido (mais do que sua bateria aguenta), o que diminuirá a vida útil da sua bateria. A bateria é inteligente ao ponto de na velocidade que ela é carregada ela irá descarregar, logo um aparelho de alta amperagem irá provocar um descarregamento futuro mais rápido. O recomendado é que o carregador de bateria não ultrapasse 10% da amperagem da bateria. No nosso caso temos 3 baterias de 240A (totalizando 720A) e um carregador de 70A (corresponde a 9,7% do total das baterias).
Baterias
As baterias existem de diferentes amperagens, quanto maior a amperagem maior o tamanho da bateria e maior a quantidade de energia que ela consegue armazenar. Além disso existem 2 tipos, automotiva, que realiza uma alta descarga em curto espaço de tempo (para ligar um carro por exemplo) e costuma ter uma vida útil de 2/3 anos, não podendo descarregar mais que 10%. Já a bateria estacionaria é a mais recomendada para motor home, pois descarga de forma constante a energia com uma vida útil de 4/5 anos, mas não se deve descarregar mais que 70%.
Nós optamos por comprar 3 baterias estacionarias da freemont de 240Ah (amperes/hora), que darão uma boa autonomia para a gente. Obs. toda bateria é 12v, para ter 24v é necessário ligar duas delas em serie, como nós teremos número ímpar de baterias, optamos por ligar elas em paralelo, mantendo o sistema 12v.
Inversor
Para se ter equipamentos de 110v/127v ou 220v no motorhome, é necessário utilizar um inversor, para isso existem 2 modelos, um deles é com onda senoidal pura, que envia uma onda de energia contínua para seu equipamento, o outro é a onda modificada que envia pulsações de energia para seu equipamento, que pode vir a danificar o seu eletrônico pelas pulsações. Nesse caso, se for possuir equipamentos mais caros ou para aumentar a vida útil de todos os equipamentos é recomendado investir em um equipamento de onda senoidal pura.
Com isso você terá 4 opções de inversor pra escolher dependendo da voltagem do seu sistema, podendo ser 12v-110v/127v, 12v-220v, 24v-110v/127v, 24v-220v. Além disso é importante você dimensionar bem todos os equipamentos que irão consumir energia desse inversor, para escolher aquele que melhor te atende. Para isso, basta somar o consumo (W) dos aparelhos que serão 110v/127v ou 220v, por exemplo um exaustor que utiliza 10W + um computador que usa 70W(watts) precisariam de um inversor com 80W (10W+70W) de potência.
No nosso caso optamos por comprar um inversor de onda senoidal pura da usina 12v-127v de 1500W de potência, assim garantimos com sobra a energia que irá gerar nosso sistema 110v/127v.
Fiação
É muito importante dimensionar da forma correta a fiação, um mal dimensionamento pode provocar grandes consequências como um incêndio. Nesse caso respeite as recomendações dos fabricantes e lembre de sempre fazer as emendas com fita isolante e utilizar terminais nas pontas, facilitando o encaixe e a segurança. Não se esqueça de só comprar materiais com certificado Inmetro, garantindo a qualidade do produto. É importante também conhecer as cores dos fios e respeitar, assim, caso tenha algum problema futuro, um eletricista conseguira te ajudar. Para isso utilize sempre fios vermelhos ou brancos para o positivo (Fase) e azuis para o negativo (Neutro). Caso não encontre na cor desejada, compre preto e coloque uma fita isolante colorida nas duas pontas indicando qual é.
No nosso esquema respeitamos com sobra a fiação recomendada pelos fabricantes de cada equipamento, por exemplo, nossa geladeira veio com sugestão de utilizarmos cabo de 7mm e nós optamos por utilizar de 10mm e assim por diante. Segue a bitola da fiação que utilizamos, lembrando que é como NOS fizemos, e cada projeto é diferente e deve ser dimensionado de forma individual.
- Baterias – 50mm
- Inversor – 50mm
- Carregador de bateria – 25mm
- controlador de carga – 10mm
- painel solar – 10mm
- bomba d’água – 4mm
- geladeira – 10mm
- claraboia – 2,5mm
- tomadas – 2,5mm
- luzes – 2,5mm
- exaustor – 2,5mm
- fogão – 2,5mm
- aquecedor toalha – 2,5mm
Sistema de segurança
Existem 2 formas de se proteger um circuito, uma delas é com disjuntores que ao passar uma corrente maior do que a sua ele desarma cortando a passagem de energia, nesse caso basta ir lá e ligar a chave novamente. A outra opção é utilizar fusíveis automotivos, esses ao passar uma corrente maior que a desejada queima e corta o circuito, sendo necessário substituir o fusível queimado por um novo.
Para garantir a segurança dos nossos equipamentos e fios em geral optamos por utilizar disjuntores nos grandes equipamentos (baterias, inversor, controlador de carga, painel solar, carregador de bateria e caixa de fusível) e utilizar fusível para os equipamentos 12v (no circuito 110v não colocamos sistemas de desarme pois o inversor já faz esse papel).
Além disso, levamos em consideração a bitola (grossura) dos fios para calcular a corrente desejada em cada disjuntor/fusível, já que cada bitola (grossura do fio) aguenta certa corrente (colocando um disjuntor/fusível que desarme a uma amperagem mais baixa que o fio escolhido). É importante também levar em consideração que tratando-se de um sistema 12v os disjuntores devem ser de corrente contínua (DC/CC), que são diferentes dos utilizados em casa! Os de casa não funcionarão de forma correta pois são feitos para corrente alternada (AC/CA) em voltagem acima de 110v, o que não é o caso. Sendo assim nos utilizamos os seguintes disjuntores:
- 3x Baterias – 3x disjuntores automotivos de 150A
- Inversor – disjuntor automotivo de 150A
- Caixa de fusível – disjuntor automotivo de 100A
- Carregador usina – disjuntor automotivo de 80A
- Controlador de carga – disjuntor CC 32A
- Painel solar – disjuntor CC 32A
- Geladeira – fusível 15A
- Tomadas 12v – fusível 15A
- Claraboia – fusível 15A
- Bomba d’água – fusível 20A
- Climatizador – fusível 20A
- Luzes 12v – fusível 10A
Para dimensionar a amperagem de cada equipamento respeitamos aquilo que vinha falando no manual de cada um, para tomadas e luzes utilizamos a amperagem máxima aguentada pelo fio como parâmetro (fio de 2,5mm aguenta até 21(A) amperes). Importante ressaltar que as baterias não precisariam de disjuntores por segurança, porém optamos em colocar em cada uma como forma de chave, se tivermos problema nas baterias podemos desligar duas e deixar uma ligada para identificar em qual delas está o problema.
Circuitos e sistema elétrico completo
Agora contaremos como distribuímos os circuitos dentro da Bubu (nosso motor home), primeiro separamos todos os aparelhos e pontos de energia em dois grupos: 12v e 110v/127v. Assim sendo, separamos os circuitos que faziam mais sentindo para a gente, tratando de sobrecarregar o mínimo possível cada um.
Nossos circuitos ficaram divididos em:
- Circuito tomadas 110v/127v direita (tomadas da gaveta de eletrônicos + da entrada da van + 1 no quarto)
- Circuito tomadas 110v/127v esquerda (tomadas do lado esquerdo do quarto + cozinha)
- Circuito banheiro 110v/127v (luz do banheiro + exaustor + aquecedor de toalha)
- Circuito fogão + tomada cabine 110v/127v
- Circuito climatizador 12v
- Circuito claraboia + tomada 12v
- Circuito aquecedor 12v
- Circuito Geladeira 12v
- Circuito bomba d’água 12v
- Circuito luzes 12v (área de serviço + cozinha + teto)
E para proteger cada um desses circuitos, não utilizamos nada nos de 110v/127v pois o inversor faz esse papel, já para os de 12v utilizamos os seguintes fusíveis:
- Circuito climatizador 12v – Fusível 20A
- Circuito claraboia + tomada 12v – Fusível 15A
- Circuito aquecedor 12v – Fusível 15A
- Circuito Geladeira 12v – Fusível 15A
- Circuito bomba d’água 12v – Fusível 20A
- Circuito Luzes 12v – Fusível 10A