Wspóczesne rolnictwo coraz częściej wykorzystuje specjalistyczne opryskiwacze sadownicze, które wymagają znacznego zapotrzebowania na energię elektryczną. Właściciele lżejszych ciągników, takich jak popularny Władimirec T25, często stają przed wyzwaniem zapewnienia odpowiedniego zasilania dla urządzeń o mocy rzędu 1000 W. Standardowy alternator w takich maszynach, często o wydajności 55 A, okazuje się niewystarczający do obsługi opryskiwacza oraz dodatkowego osprzętu.
Niewystarczająca wydajność standardowego alternatora w ciągnikach Władimirec
Użytkownik ciągnika rolniczego z alternatorem o mocy 55 A i akumulatorem 110 Ah, który chce podłączyć do opryskiwacza sadowniczego o mocy 1000 W, musi liczyć się z problemami. Po przeliczeniu 1000 W przy 14 V to około 70 A, co oznacza, że alternator 55 A prawdopodobnie nie poradzi sobie z tym obciążeniem.
W dyskusji podkreślono, że 55 A to wartość maksymalna, osiągana przy wysokich obrotach silnika. W praktyce alternator oddaje mniej, często w rejonie 40-45 A przy marszowej wydajności. W silnikach samochodowych alternator kręci się szybciej od silnika dzięki zastosowanej przekładni. Dodatkowo, jeśli do tego dojdzie zasilenie świateł drogowych (czterech halogenów) i radia, całkowite zapotrzebowanie na prąd może osiągnąć około 1000 W, co sprawia, że bilans energii jest na styk. Nikt po sadzie nie jeździ na "pełnym gazie", co oznacza, że pełne ładowanie nie będzie utrzymywane stale.
Zapotrzebowanie na prąd prezentowanego opryskiwacza jest na tyle duże, że w większości ciągników podłączanie się pod istniejącą instalację jest raczej wątpliwe. Alternator 55 A w tym zastosowaniu to rozwiązanie na styk i bez pewnego zapasu, ponieważ 55 A to wartość maksymalna przy wysokich obrotach, a w praktyce alternator oddaje mniej.
Proponowane rozwiązania problemu zasilania
Autonomiczne zasilanie z wałka odbioru mocy (WOM)
Najrozsądniejszym rozwiązaniem jest wykonanie osobnego zasilania na samym opryskiwaczu. Może to być dodatkowy alternator o mocy 90-120 A albo gotowy generator 12/24 V, napędzany z WOM przez przekładnię i koła pasowe. Pomysł na alternator z WOM jest bardzo dobrym rozwiązaniem, oczywiście z odpowiednią przekładnią. Takie rozwiązanie pozwoli na uniknięcie dużych ingerencji w ciągnik.
Przy WOM pracującym z prędkością 540 obr/min trzeba dobrać przełożenie tak, aby alternator miał około 5000 obr/min w pracy, a przy maksymalnych obrotach nie przekraczał mniej więcej 15 tys. obr/min. Współczesne alternatory osiągają pełną moc przy około 5000 obr/min i można je kręcić bez szkody do 10000 obr/min (na krótko nawet do 15000 obr/min). Obroty nominalne, trwałe alternatorów to rzędu 13000-15000 obr/min, a maksymalne chwilowe jeszcze więcej, więc 5000 obr/min to dla nich „spacerek”.
Do takiego systemu można dodać mały akumulator rzędu 30-34 Ah, który posłuży wyłącznie do prawidłowej pracy alternatora i stabilizacji napięcia. To rozwiązanie spełnia wymogi "bezprzeróbkowego" podłączenia pod różnego typu ciągniki. Przekładnia pasowa powinna użyć minimalnego kółeczka na alternatorze (nawet specjalnie wykonanej serii), aby całość o tym przełożeniu nie miała gigantycznych rozmiarów. Pasek poleca się wielorowkowy, a przy tej mocy podwójny lub wielokolorowy, aby uniknąć ślizgania. Do tego estetyczna osłona z tworzywa z wmontowaną siateczką zapewni chłodzenie i kontrolę wizualną.
Alternatywne metody napędu i zasilania
Istnieje możliwość wykorzystania silnika hydraulicznego plus przekładnia do napędzania dodatkowego alternatora, co dawałoby większe możliwości w mocowaniu go. Jednakże, to rozwiązanie jest bardziej złożone i kosztowne, wymagające pompy hydraulicznej, silnika hydraulicznego, przekładni, zbiornika na olej, rozdzielacza, zaworu bezpieczeństwa, chłodnicy oleju, przewodów, oleju i filtra. Dochodzi do tego stan hydrauliki w traktorach; jeżeli siewnik czy pług zamiast 2 sekund będzie się podnosił w 7 sekund, nikt nie będzie tego naprawiał, a alternatora nie napędzi z odpowiednią mocą. Zasadnicze pytanie, ile taki sprzęt kosztuje.
Wspomniano również o generatorach spalinowych 12V/24V, które służą w kamperach i są bezakumulatorowe, napędzane silnikiem spalinowym. Zamiast silnika spalinowego można zastosować przekładnię z WOM, co da gotowe, małe i poręczne urządzenie o mocy około 1-1.5 kW. Nie różni się to w zasadzie od alternatora z zabudowanym silnikiem spalinowym.
Wymogi techniczne i bezpieczeństwo
Moc alternatora nie może być liczona "na styk", gdyż nie będzie on oddawał non stop mocy maksymalnej, dlatego zaleca się alternator 100-120 A. Trzeba pamiętać tylko o tym, żeby przy maksymalnych obrotach silnika nie przekroczyć maksymalnych dopuszczalnych obrotów dla alternatora.
Należy również wziąć pod uwagę kwestie bezpieczeństwa. Zestaw jest przecież na kołach gumowych i w ruchu, więc go nie uziemisz. W przypadku przebicia któregoś z elementów i próby wysiadania operatora może to prowadzić do niebezpiecznych sytuacji. Opryskiwacz będzie tak samo amortyzowany jak ciągnik, czyli praktycznie amortyzacja jest tylko na oponach. W ciągniku też jest akumulator i jakoś się nie psuje tak szybko, nawet w większych ubijarkach do gruntu, gdzie drgania są znacznie większe.
Znaczenie uniwersalności sprzętu
Opryskiwacz, będący specjalistycznym sprzętem wartym około 30 tys. zł, powinien być uniwersalny. Możliwość zainwestowania 1-2 tysiące zł w niezależny system zasilania jest opłacalna. Malutkie ciągniki sadownicze posiadają alternatory nieprzekraczające 50 A, a właśnie większość opryskiwaczy będzie współpracowała z takimi małymi ciągniczkami. Stąd pomysł na generator prądu montowany na opryskiwaczu, napędzany z wałka, gdy zachodzi potrzeba, gdy ciągnik jest na gwarancji bądź ma za małą wydajność prądową, a właściciel nie zgadza się na przerobienie ciągnika.
Wstawianie mocniejszego alternatora do ciągnika wiązałoby się z ryzykiem reklamacji i kosztami napraw, gdyby sprzęt uległ awarii. Koszt sprawnego, po regeneracji alternatora to 500-1000 zł, co jest porównywalne z kosztem generatora do 1000 W. Generator nie potrzebuje skomplikowanej instalacji czy akumulatorów w ciągniku, co czyni go praktyczniejszym rozwiązaniem, które nie wiąże się z żadnymi przeróbkami ciągnika i nie naraża firmy na spory sądowe.
tags: #opryskiwacz #zawieszxany #jaka #p #redkosc #wladimirec