Pakun sähköjärjestelmän suunnittelu lähti halustamme saavuttaa riippumattomuus kaasun käytöstä. Kaasuahan käytetään matkailuautoissa sekä ilman että veden lämmitykseen, ja myös liedet ja jääkaapit toimivat yleisesti kaasulla. Haluamme siis päästä eroon kaasupullojen ostamisesta ja kaasun riittävyyden kanssa stressaamisesta.
Ainoa vaihtoehto kaasun korvaajaksi on oikeastaan sähkö, ja lämmityksessä sen kaverina toimii hyvin diesel. Pelkällä sähköllä lämmittäminen vaatisi isoa akkukapasiteettia, ja sähköä täytyy riittää muuhunkin kuin lämmittämiseen: autoon on tarkoitus asentaa myös sähköllä toimiva induktioliesi, kompressorijääkaappi ja mikroaaltouuni.
Hankimme lämmitystä varten Truma D4E -lämmittimen, jota voi käyttää akuilla invertterin avulla, maasähköllä ja dieselillä. Lisäksi Trumaa on valmistajan mukaan turvallista käyttää myös ajon aikana, joten talvella asuintilojen sähköllä lämmittämiseen voidaan ottaa virtaa myös auton laturista ajon aikana. Toki ajon aikana lämmitykseen voi käyttää myös dieseliä. Truma antaa siis hyvin erilaisia vaihtoehtoja ilman ja veden lämmittämiseen.
Vaikka meillä ei rakentamisen alkuvaiheissa ollut vielä tarkkaa sähkösuunnitelmaa, jonkinlaista hahmotelmaa täytyi kuitenkin jo alussa olla siitä, mihin suurin osa sähkölaitteista autossa sijoitettaisiin. Niiden ajatusten pohjalta ujutin ennen eristeiden asentamista auton rakenteisiin kymmeniä metrejä sähköputkea, jotta myöhemmin niihin saadaan vedettyä oikeat johdot. Vedin myös ylimääräistä putkea jonkin verran mahdollisia myöhempiä tarpeita varten.
Laitoin putkea erilaisten lokeroiden ja yhtymäkohtien välille, joten johtoja voi näin vetää lokerosta toiseen vaikka toiselle puolelle autoa. Johdot ovat putkissa myös hyvin suojassa, eivätkä ne nirhaudu ajan kuluessa esimerkiksi peltien reunoja vasten. Putkien avulla johtoja on mahdollista myöhemmin uusia, esim. jos jotakin laitetta varten tarvitaankin vähän paksumpi kaapeli.
Apua asiantuntijalta
Sähköjärjestelmässä tavoitteena oli löytää tasapaino kahden asian välillä: järjestelmän ja akuston tulisi olla meidän käyttöömme riittävä, mutta silti akuston koko haluttiin pitää mahdollisimman pienenä, koska iso akusto sekä painaa paljon että maksaa paljon. Vaatimuksena oli myös, että laitteiden toimintaa ja kulutusta pitää pystyä seuraamaan tarkasti sekä säätämään helposti.
Sähkösuunnitteluun saimme apua Vanset Oy:ltä, joka loi meille toiveidemme mukaisen sähkösuunnitelman. Heiltä saimme hankittua myös kaikki tarvittavat laitteet. Kun rakennus oli edennyt sopivaan vaiheeseen ja isoimmat laitteet oli saatu asennettua paikoilleen, auto jäi Vansetille pariksi päiväksi kytkentöjä varten. Tarkoitus oli saada sähköjärjestelmä eloon, ja niin saatiinkin invertterit, akut ja muut ydinjärjestelmän osat käyttöön. Vansetilta saimme myös mittauspöytäkirjan asennuksesta tulevaa muutoskatsastusta varten.
12v -järjestelmän osat on tarkoitus kytkeä itse. Niitä varten autoon on asennettu kaksi 12v sulaketaulua, joista rakentamisen edetessä saadaan virtaa valoille, vesipumpulle ja muille laitteille.
Sähköjärjestelmän osat
Järjestelmän osat ovat pääasiassa Victronin tuotteita, ja sen ydin on Victronin Multiplus invertterilaturi 1600VA. Tähän laitteeseen tulee maasähkö, ja se hoitaa myös akkujen lataamisen silloin, kun auto on kytketty maasähköön. Laite sisältää myös invertterin, eli siitä saadaan 230 volttia mm. Trumaa ja mikroaaltouunia varten joko suoraan maasähköstä, tai jos maasähköä ei ole, niin sitten akuista. Vaihto maasähkön ja akkujen välillä toimii mukavasti automaattisesti.
Lisäksi autoon asennettiin Renogyn 3000 watin erillinen invertteri induktioliettä varten, koska Multiplussan invertteri ei riitä lieden täydelle teholle. Induktioliedeksi valitsimme Dometicin kahden lieden mallin.
Akkuja on mahdollista ladata lisäksi Victronin MPPT 100/50-säätimellä. Tähän laitteeseen kytketään aurinkopaneelit sitten, kun ne saadaan asennettua katolle. Kun auto on käynnissä, latausta hoitelee Victronin Orion XS Smart DC-DC -laturi.
Akustoksi valittiin kaksi Renogyn Deep Cycle Lithium Iron Phosphate 300Ah:n akkua, joissa on myös automaattinen lämmitys. Tämä auttaa akkujen lataamisessa kylmässä ja siten lisää niiden käyttöikää. Akkujen kokonaiskapasiteetti on siis 600Ah; hiukan jännittää nähdä, mihin se meidän käytössämme riittää.
Akkujen tilan ja energian kulutuksen tarkempaa seurantaa varten asennettiin myös Victronin SmartShunt. 12v järjestelmän keskipisteenä toimii Victronin Lynx Distributor -jakokisko, jonka päätehtävä on jakaa akuston virta useille eri laitteille turvallisesti. Se sisältää mm. suojatut lähdöt eri DC-laitteille, kuten latureille ja inverttereille.
Sähköjärjestelmän ohjaaminen ja seuranta Cerbon avulla
Jotta akkujen varaustilan ja sähköjärjestelmän toimintaa olisi helppoa seurata, järjestelmään asennettiin myös Victronin Cerbo GX, ja siihen kosketusnäyttö. Cerbo on osoittautunut jo heti alkuun todella käteväksi ja monipuoliseksi laitteeksi: siitä näkee nopeasti akkujen varaustilan ja myös sen, minkä verran tehoa laitteet vievät ja kuinka kauaksi aikaa akkujen kapasiteetti kulloisellakin käytöllä riittää. Järjestelmän tilaa voi seurata myös helposti kännykällä ja myös etänä, koska asensin autoon myös Teltonikan RUT200 4G-reitittimen.
Teltonikan avulla voi luoda autoon WiFi-verkon ja se taas mahdollistaa myös mm. Shelly-laitteiden käytön. Cerbon uusin firmware tukee Shellyjä suoraan. Shelly 1 gen 4-releitä on autoon tulossa useita ja niillä on tarkoitus ohjata mm. raikas- ja harmaavesisäiliön lämmityselementtejä ja muita sähkölaitteita. Shellyltä löytyy 12v-laitteita myös ledien ohjaukseen, joita on myös tarkoitus ottaa käyttöön auton valaistuksen ohjaamista varten.
Cerboon liitetään myös vesitankkien anturit, jolloin tankkien täyttöastetta pystyy seuraamaan helposti. Sen kautta pystyy ohjaamaan myös harmaavesisäiliön tyhjennysventtiiliä.
Cerbo on siis monipuolinen laite, ja kaikkea mitä siihen on liitetty, pystyy seuraamaan ja ohjaamaan myös etänä. Lisäksi se mahdollistaa erilaisten automaatioiden rakentamisen mm. NodeRedin avulla. Ajatus onkin myöhemmin viritellä automaatioita esimerkiksi lämmityselementin päälle kytkemiseen silloin, jos harmaavesitankissa on vettä ja ulkolämpötila menee miinukselle. Tällaisesta tilanteesta voisi lähettää myös hälytyksen itselle. Automaatioista ja muista mielenkiintoisista virityksistä kirjoitamme tässä blogissa myöhemmin, kunhan saamme ensin auton perustoiminnot valmiiksi.