(Päivitys 15.4.2022: jatkoartikkeli venesähköihin liittyen – Sähköt uusiksi 2.0 (litium-konversio))
Kuten tapana, mopo karkasi keväthommien yhteydessä myös tänä vuonna. Edellisessä postauksessa oli lyhyt työlista, jossa maininta vaihdetaan aurinkopaneelien säädin MPPT-malliseksi. Siitä se ajatus sitten lähti. Olkoon tämä siis varoittava esimerkki siitä mitä tapahtuu kun talvihorroksesta heränneen insinöörin päästää kevään kynnyksellä vapaaksi uudelle veneelle.
Vanhojen sähköjen setvimiseen ja purkamiseen saa kulumaan aikaa yllättävän paljon.
Ajatuksena oli lisätä sähköjärjetelmään akkumonitori, jollaisen asensin myös edelliseen veneeseen. Se jos mikä tuo ihmisessä esiin aivan uudenlaisia piirteitä. Kun virran kokonaiskulutuksen näkee jatkuvasti, sitä alkaa tahtomattaankin nuukailemaan sähkönkäytön kanssa. Suosittelen.
Akkumonitoriksi valikoitui Victron BMV-712 Smart Bluetooth-ominaisuudella. Puhelimen sovelluksella pääsee tekemään konfiguraatiomuutoksia ja näkemään mm. kulutus- ja lataustietoja viimeisimmän 30 päivän ajalta. Mitä tällä tiedolla sitten tekee, kysyy hän. Ei mitään hajua, mutta tekniikka on aina kivaa.
Akkumonitori tarvitsee toimiakseen shuntin, jonka kautta kaikki sähkö kulkee. Shuntti asennetaan miinuspuolelle siten, että käyttöakun miinuksesta viedään kaapeli shuntin toiseen päähän ja kaikki kulutuskohteet tulevat shuntin toiselle puolelle.
Ryömin sitloodan alla ja takalaatikossa johtojen perässä ja kartoitin olemasssa olevia sähkövetoja ja -kytkentöjä. Kaapelointi oli melko sekalainen; osa alkuperäistä ja osa jälkeenpäin lisätty sitä mukaa kun laitteita on tullut lisää. Mitään varsinaista järjestelmällisyyttä ei ollut, mikä hankaloitti shuntin asennusta. Lopulta päädyin siihen että on helpompi uusia koko kaapelointi ja tehdä asennukset kunnolla alusta loppuun.
Kytkentäkaavio
Päävirtakytkimet ja akkupiirien välinen erotusrele olivat moderneja, joten ne ja akut saivat jäädä. Kaikki muu onkin sitten uutta, sillä erotuksella että kytkinpaneli ja sisävalaistuksen- ja kulkuvalojen kaapelointi on vanhaa. Jälkimmäisten uusiminen on tekemätön paikka, koska osa kaapeleista kulkee sisäverhoilujen alla ja osa on laminoitu kansimoduulin sisään.
Vapaalla kädellä piirretty kytkentäkaavio.
Kaikki kaapelointi ennen päävirtakytkimia on tehty 35 mm² kaapeleilla. Siitä eteenpäin ryhmäkeskukselle sähkö kulkee 16 mm² kaapelia pitkin, ja keskukselta käyttöpaikoille vedot ovat 6 mm² johtoa. Järeällä kaapeloinnilla pyritään minimoimaan jännitehäviöt.
Tässä kohtaa voin mainita, etten ole sähkömies enkä oikeasti tiedä asiasta mitään. 12V-asennuksia saa kuitenkin kuka vaan kuolevainen tehdä. Maasähköpuoli (220V) on sitten syytä jättää ammattilaisten tehtäväksi.
Sähköturvallisuuden edistämiskeskus STEK ry:n nettisivuilta (https://stek.fi/veneilijalle/sahko-ja-vene-opas/) löytyy kattavasti lisätietoja veneen sähköasennuksista.
Maasähkön vikavirtasuojaa ja johdonsuojakatkaisinta (lue: sulake) varten tarvittiin vesitiivis moduulikotelo. Hankin tarkoitukseen hieman suuremman kotelon, jotta sain samaan tilaan tehtyä myös 12V asennukset. 220V asennuksiin tarkoitetut automaattisulakkeet reagoivat ainoastaan virtaan, joten niitä voi hyvin käyttää myös 12V-jännitepuolella. Keskukseen tuli neljä pääsulaketta: lämmitin (16A), kytkinpaneeli (16A), jääkaappi (10A) ja jatkuva +-kisko (10A).
Karttapöydän alla olevat sähkökytkennät.
Sain tehtyä kytkennät hyvin karttapöydän alla olevaan tilaan. Sinne tuli miinuskisko sekä kiskot jatkuvaa plussaa ja pääkatkaisijan kautta tulevaa plussaa varten. Samaan paikkaan tuli myös NMEA 2000 -backbone.
Veneessä ei aiemmin ole ollut NMEA-verkkoa, mutta nyt sellainen tuli. Hankin keväällä uuden VHF:n (B&G V50) jossa on sisäänrakennettu AIS-vastaanotin. Kun VHF:n kytkee samaan verkkoon karttaplotterin kanssa, plotterin ruudulle pitäisi saada näkyviin myös AIS-kohteet. VHF saa plotterin kautta itselleen myös GPS-tiedon, joten DSC-kutsuihin saa automaattisesti mukaan sijainnin. Näin taas teoriassa – käytäntö selviää myöhemmin.
Aurinkopaneelit
Veneessä ei aiemmin ole ollut maasähköä, vaan targakaareen sijoitetut aurinkopaneelit ovat pitäneet akut latauksessa. Nyt lisäsin järjestelmään kuitenkin erillisen maasähkölaturin (CTEK M200), jotta akut saa syksyllä ja keväällä ladattua täyteen.
Paneeleja oli aiemmin 2 x 50W, mutta ne olivat melko vanhoja. Tekniikka on 20 vuoden aikana kehittynyt siinä määrin, että nykyään samaan tilaan saa mahtumaan 2 x 100W. Löysin eBaysta sopivan kokoiset paneelit sopivaan hintaan. Uudet paneelit ovat malliltaan semi-flexejä, joten niitä varten piti rakentaa vielä kehikot, jotta ne sai asennettua kaaren päälle.
Kehikot tehtiin lehtikuusesta. Paneelit kiinnitetään kehyksiin liimamassalla ja ruuveilla. Liiman tarttumista varten kehikkoon ajettiin sirkkelillä parin millin urat.
Paneelit on kytketty sarjaan, jolloin niiden nimellisjännite on 24V. Jännitettä nostamalla minimoidaan taas siirrosta aiheutuva jännitehäviö, ja MPPT-säädin osaa muuttaa korkeamman jännitteen 12V-järjestelmään sopivaksi. Lataussäätimeksi valikoitui Victron SmartSolar MPPT 75/15 Bluetooth-ominaisuudella. Samalla puhelimen sovelluksella pääsee kiinni myös tähän laitteeseen.
Uudet paneelit (2 x 100W) asennettuna.
Sarjaankytkemisen haittapuolena on se, että mikäli edes osa toisesta paneelista jää varjoon, molempien paneelien tuotto laskee dramaattisesti. Meidän tapauksessa näin tapahtuu harvoin, sillä paneelit ovat vierekkäin ja lähes aina yhtä aikaa auringossa.
Sähkötyöt alkavat olemaan kunnossa, joten nyt voikin sujuvasti siirtyä normaaleihin keväthuoltoihin.
Moro Riku!
Kiitos kun jaat tietoa. Edustan itse sähköjen suhteen samaa koulukuntaa kun sinä ja olen kovasti kaivanut infoa netistä, mutta kuten varmaan ymmärrät, ei ole turhan helppoa! 😀
Ajatuksissa on nyt talven aikana rakentaa veneeseemme saman tyylinen setuppi kuin minkä sinä olet tehnyt. Eli aikomuksena käyttää Victronin BMV-702 akkumonitoria ja SmartSolar MPPT latausäädintä.
Käytössä on kaksi hupiakkua, yksi startti akku ja maasähkölaturi, kuten sinullakin.
Ainoa mitä ajattelin tehdä erilailla, on käyttää Sterling Powerin ”Altenator to Battery”-laturia, jonka ymmärtääkseni sisältää erotusreleen.
https://www.navigreen.fi/tuotteet.html?id=5/65
Tähän liittyen kysymys; Voisitko kertoa minkä merkkinen ja mallinen on tuo sinulla käytössä oleva erotusrele? Koitan ymmärtää miksi se on kytketty noin kuten kaaviossa on esitetty ja miten Sterling kytkettäisiin se sijaan.
ps. Iso kiitos mainiosta blogista!! 🙂
Moi! Ja kiitokset viestistä. Näihin sähköhommiin liittyen tieto tuntuu olevan vähän kiven alla. Enkä nyt tiedä onko tämä meidänkään systeemi ihan ”By The Book”, mutta ainakin yhden kesän kokemuksella se on osoittautunut toimivaksi.
Meillä tuo kaksoisakkurele on muistaakseni BEP Marinen Digital Voltage Sensing Relay (DVSR) ja se siis ainoastaan kytkee akut yhteen, kun toisen jännite ylittää 13,2 V ja erottaa piirit, kun jännite laskee alle 12,7 voltin. Näitä vastaavia löytyy myös esim. Blue Sea Systemsiltä vaikka Motonetistä. Perinteiseen diodi-erottimeen verrattuna tämän etu on siinä, ettei siirrossa tule vastaavaa jännitehäviötä.
Ymmärtääkseni tuon Sterlingin laitteen juju on siinä, että se nostaa laturista tulevaa jännitettä ja näin ollen lataa akut nopeammin ja täydemmiksi. Tuo latausjännite on AGM-akkujen kannalta muutenkin olennainen juttu, koska ne vaativat täyteen latautuakseen korkeamman jännitteen. Ymmärtääkseni tuo tulee laturin ja akkujen väliin, joskaan en kytkennästä osaa sen tarkemmin sanoa.
Onnea ja menestystä sähköaskarteluihin 🙂
Näin minäkin olen Sterlingin toiminnan ymmärtänyt ja siksi siitä innostuin. Iso kiitos Riku vastauksesta! Ehkä kaavio alkaa tästä pikku hiljaa hahmottuun.
Jäi vielä askarruttamaan että latautuuko teidän systeemissä myös startti akku aurinkopaneeleista eli ts. päästääkö erotusrele virtaa myös toiseen suuntaan?
Joo erotusrele ”vuotaa” molempiin suuntiin eli virta kulkee aina täydemmästä akusta tyhjempään, jos sen jännite ylittää tuon 13,2 V kynnysjännitteen. Ja releessä on itsessään pieni ledi joka näyttää milloin se on aktiivinen.
Tervehdys Riku!
Sähköjen uusinta on täällä päässyt alkuun ja ihan ilman tenkkapoota ei olla selvitty.
Menikö teillä starttiakun miinusnavasta johto suoraan moottorin runkoon ennenkun asensit akkumonitorin?
Kiva kuulla että hommat etenee. Meillä taisi aikaisemmin olla hupi- ja starttiakkujen miinusnavat yhdessä, ja siitä miinus oli vedetty koneen runkoon.
Kuulostaa järkevältä. Ja varmistan vielä, onko nyt tuo kaaviossa näkyvä ”Moottori -” ainoa kaapeli joka menee moottorin runkoon?
On joo ainoa joka menee koneen runkoon. Shuntin toiminnan kannalta on olennaista, että hupi- ja starttiakut ovat eri puolella shunttia.
Sen ”shuntin” asennuspaikka on kriittinen. Ei miellään suoraan akkutilaan.
Älä naarmuta shuntin printtiä, akkutilassa kuparifolioiden syöpyminen alkaa välittömästi.
Kiitos viestistäsi. Tämä olikin hyvä vinkki. Osaatko Veli-Matti sanoa mikä tuon syöpymisen aiheuttaa? Mitä muuta tuossa shuntin sijoittamisessa pitäisi osata huomioida?