Датчику на щоглі потрібні п'ять вольтів. Це легка частина. Важка — утримати ці п'ять вольтів цілий рік, посеред поля, крізь січень, коли ніхто не поїде туди міняти батарейку.
П'ять вольтів, три шляхи.
Майже кожен підключений пристрій — шлюз, метеодатчик, керування воротами, камера, ґрунтовий зонд — живить свою електроніку п'ятьма вольтами. На клемах п'ять вольтів буває рідко. Йому подають щось вище — від дев'яти до дванадцяти вольтів — а він знижує напругу всередині. Саме тому ту саму коробку можна живити від маленького акумулятора, від мережевого адаптера або від турбіни, і вона ніколи не відчує різниці.
Проте ці три варіанти не рівноцінні. Мережа найпростіша — доки не порахують траншею. Маленька батарейка найдешевша — доки не порахують виїзди. Вітер — єдиний із трьох, який працює далі, коли пристрій стоїть там, куди краще не йти пішки.
Навантаження мізерне. Проблемою ніколи не були вати — проблема у виїздах.
Шлях на дев'ять вольтів, відверто.
Батарея на дев'ять вольтів — найшвидший спосіб запустити пристрій. Жодної траншеї, жодного адаптера, жодного дозволу ні від кого — защіпнули, і пристрій живий. Саме так на робочому столі починає життя майже кожна з цих інсталяцій, і в напрочуд багатьох випадках так вона і лишається.
Скільки з неї вийде, цілком залежить від робочого циклу. Одноразова батарея на дев'ять вольтів містить приблизно п'ять ват-годин. Пристрій, що не засинає і споживає пів вата, вичерпає її годин за десять, з чого нікому немає користі. Пристрій, який прокидається, знімає показник, надсилає його і знову засинає, у середньому може бути на одному міліваті — і на тій самій батареї це триває місяцями.
Отже, одноразова батарея — правильна відповідь для пусконалагодження, для короткої серії вимірювань, для датчика, який просипає більшу частину власного життя. Це хибна відповідь для камери чи шлюзу, які не сплять ніколи. Саме про це й говорить напис на панелі: роз'єм передбачено для акумуляторної батареї, бо в реальній інсталяції батарею не мають носити до щогли й міняти. Її мають тримати зарядженою.
Лишається корисна частина: чим саме її тримати зарядженою — окреме рішення, і не остаточне. Пристрій може почати з батареї на робочому столі й опинитися на акумуляторі, який заряджає турбіна, без жодної зміни в самому пристрої.
Вирішує ділянка, а не технічний паспорт.
Подивіться, де ці інсталації опиняються насправді. Щогла на краю господарської будівлі, долина позаду, дерева з трьох боків. Це не гребінь і ним ніколи не стане, бо датчик має жити там, де живе те, що він вимірює.
Про такі ділянки кажуть, що вітру там мало. Здебільшого це не так. Там повільний вітер, а це інша задача з іншою відповіддю.
У повільному повітрі площа перемагає все.
Потужність, доступна у вітрі, зростає як куб його швидкості й лише пропорційно до площі, яку ометає ротор. Для захищеної ділянки це звучить як погана новина, і так воно і є — зменште швидкість вітру вдвічі, і лишиться восьма частина потужності. Але це водночас точно каже, за який важіль вам дозволено потягнути.
Швидкість вітру на ділянці змінити не можна. Ометану площу — можна. Подвойте ротор, і ви ометете вчетверо більшу площу, тобто вчетверо більшу потужність із того самого вітерцю. Більші лопаті дають ще й більший пусковий момент, тож ротор починає обертатися вже в легшому повітрі, замість стояти й чекати на порив, який приходить двічі на тиждень.
Ось чому інстинкт поставити на маловітряній ділянці щось маленьке й непомітне зазвичай хибний. Малий ротор на вітряному гребені — цілком нормально. На захищеній ділянці це єдине місце, де додаткова площа лопатей окупається щодня.
Що ми перевірили б насамперед.
Починайте з добової цифри, а не з піку. Пристрою, який у середньому споживає пів вата, потрібно близько дванадцяти ват-годин на добу — мізерна кількість енергії, яку навіть на звичайнісінькій ділянці покриває скромний ротор. Далі підбирайте акумулятор під безвітряні дні, а не під середні, бо саме акумулятор вирішує, чи пристрій ще онлайн після спокійного тижня, а не турбіна.
Після цього йдеться про висоту встановлення, чисте повітря з боку переважних вітрів і таку довжину кабелю, щоб падіння напруги не звело роботу нанівець. Нічого з цього не складне. Це просто треба вирішити, перш ніж щогла піде в землю, а не виявити наступної зими.
П'ять вольтів на пристрої.
Вітер, акумулятор або мережа позаду.
На повільній ділянці — більша площа лопатей, щоразу.
Світлина на цій сторінці — з реальної інсталяції на захищеній ділянці всередині країни. Числа вище — звичайна арифметика, яка показує, як ухвалюють рішення про підбір; числа для вашої ділянки залежать від вашого вітру та вашого навантаження.