Pakkanen ja akut

[LK]

Mielessä on käynyt EQ3:n, kameralasin ja järkkärin (käytettyjä etsin  ) hankkiminen. Mutta mistä ihmeestä virta? Jos pakkasta on vaikka 15-20 astetta niin millainen akku vaaditaan että siinä riittää potkua? Akun pitäisi olla sellainen että sen voi kuljettaa repussa/rinkassa. Jalusta ja kamera syö varmaankin ihan mukavasti virtaa, pelkillä paristoakuilla lienee turha edes kuvitella?

[Lauri Kangas]

Eivät nuo vie mitenkään ihan erityisen paljon virtaa. Mittasin juuri tuollaiset härvelit joskus muttei ole enää lukemia ylhäällä. Jalusta taitaa viedä jotain 300mA kuuden voltin jännitteellä kun seuranta on päällä ja eiköhän kamerakin jää reilusti alle ampeerin 12 voltilla kun valotus on päällä (ainoa tapa saada se hörppimään pari ampeeria lienee salaman konkan lataaminen).

Jos haluat ajaa molempia samasta akusta niin sellaisen autohakkurin jalustan jännitteen laskemiseksi saa parillakympillä ja sitten vaan esim. 12 voltin 7Ah lyijyhyytelöakku. Jos on tosi kova pakkanen niin voi tarvita isompaa. Koteloiminen ja lämmittäminen voi kanssa olla hyvä idea. Silloin kun itsellä oli ainoastaan EQ3 ja järkkäri, niin ei kertaakaan loppunut 7Ah akusta virta yhden yön aikana.

[mickut]

Lyijyakkujen varauksen saatavuus on helposti laskettavissa lämpötilan funktiona, samoin lämmityksen vaikutus. Viimetalvena laskeskelin 25 asteen pakkaselle, että 5cm styrox-vuoraus ja 7 wattia lämmitystä pitää akun lämpötilan +20ssä ja oman systeemin (kamera, jalusta, läppäri, huurteenpoistot, guidekamera = noin 2-3 A) virrankulutus huomioiden 60 Ah akusta saa ulos monta tuntia enemmän käyttöaikaa kuin suojaamattomalla akulla, eli juuri ja juuri läpi pitkän kylmän talviyön olisin tuolla päässyt.

Lyijyakun antovaraus tippuu nopeasti lämpötilan laskiessa (100% +32 asteessa, 40% -18 asteessa), eli C_t = 0.9765^dt * C, jossa dt = 32C - t. Akun kapasiteettiin vaikuttaa lisäksi virta Peukertin vakion mukaisesti, lyijyakuilla välillä n =1,3 .. 1,4 kaavassa C = Iⁿ * T.
Akun lämpötilaksi voi laskentoa helpottamaan olettaa sen loppulämpötilan, jolloin yksinkertaisilla energiayhtälöillä voi laskea pahimman tapauksen lämmitystarpeen arvioidulla eristeen määrällä, tarvitsematta turvautua akun lämpökapasiteetin laskemiseen. Itse lämmitys kannattaa tehdä tietenkin termostaattiohjatuksi, ettei käytä ylimääräistä energiaa jos akku on alkuillasta vielä riittävän lämmin.

Pari pahimman tapauksen koelaskua tuottaa 2A kokonaiskuormalla täyspitkä 18 tunnin -25C talviyö ilman lämmitystä akku "paljaana" ja kylmänä:
C_tarve = 2A^1.4 * 18h = 47.50 Ah
Ratkaistaan akulta tarvittava nimellinen C ylläolevasta lämpötilakaavasta,
C = C_t / 0.9765^dt, C = 47.5 / 0.9765^{32 - -25} = 47.5 / 0.9765⁵⁷ = 184 Ah

ja kun lämmitetään eristettyä akkua 7W teholla saadaan I_lämmin = 2A + 7W/13.7V = 2.5A
C_tarve = 2.5^1.4 * 18 = 65Ah
C = 65 / 0.9765^{32 - 20} = 65/0.9765¹² = 86Ah

Eli tarvittavan akun koko pieneni reilusti. Joku sähköinsinööri voisi tarkistaa laskut 

-Antti

[Una]

Sähköinsinööri voisi kommentoida sen verran että ainakaan tavallista auton käynnistysakkua ei kannata purkaa kuin korkeintaan puolityhjäksi, koska muutoin käyttöikä romahtaa reilusti. Myöskään napajännite ei välttämättä pysy riittävän korkeana kun akusta imetään viimeisiä ampeeritunteja ulos.

[Lauri Kangas]

Joku sähköinsinööri voisi tarkistaa laskut  

Jos fyysikkona fyysikolle epätyypillisesti palaankin todellisuuteen, niin muuttamalla noista Antin laskuista virrantarpeen 2 A:sta 0.6 A:han ja kuvauksen keston 18 tunnista 4 tuntiin, niin ei tarvitakaan 86 Ah nimelliskapasiteettia vaan 5.5 Ah. Eli 7 Ah riittää alkajaisiksi jopa paperilla. Jos ei ole helkkarin kylmä, niin riittää vielä paremmin.

Jos hirvittää niin lohduttavana vinkkinä, kuvata voi myös ilman laskemista.

[Kaizu]

Styroksisessa suljetussa kylmälaukussa auton akku pysyy hyvinkin yön yli lämpimänä ilman mitään lisälämmitystä. Virtajohtoja myöten se lämpökin sieltä styroksin sisältä karkaa joten johdot kannattaa pitää niin ohuena kuin suinkin. pakkauksen kun vielä vuoraa foliolla niin ei edes säteilemällä haihdu kovin paljoa. Lopusta foliosta voi sitten tehdä vaikka pipon.

カイズ

[LK]

Entäpä avaruushuopa/peitto? Olen joka tapauksessa ostamassa syksy/talvi/kevät retkeilyä varten tuollaisen varmuuden varalle, sellainen heijastaa jopa yli 80% lämpösäteilystä pois. Eikö sellaisellakin voisi päällystää kylmälaukun? Halvimmat ovat 20 euron kieppeillä.

Mitenkäs tuo EQ3, digijärkkärin kanssa ei varmaankaan tarvitse kaikkia vastapainoja? Alkuun varmasti ihan jollain perusobjektiivilla harjoittelisin.

P.S Sähkö oli juuri se osa-alue jossa kohtaa lukion fysiikka vaihtui pitkään historiaan eli sähkötehtävät ovat melkoista hepreaa minulle 

[Lauri Kangas]

35mm ja 50mm laseilla sekä 40D:llä olen kuvannut EQ3:lla ilman mitään vastapainoja, vain se itse tanko paikallaan. 200-300mm telellä olen sitten käyttänyt sitä pienempää vajaan kahden kilon punttia.

Espanjaan tuli kerran otettua väärän kokoinen puntti mukaan, niin piti improvisoida saappaasta ja kivistä: http://www.ursa.fi/~lkangas/kalusto/saapas.jpg

[LK]

EQ3 jalustasta vielä sen verran että onko tuo yhden akselin seurantamoottori miten kestävä?

http://www.teleskop-express.de/shop/product_info.php/info/p398_Skywatcher-Quartz-controlled-single-axis-tracking-motor-for-EQ3.html

[Jussi Koponen]

Entäpä avaruushuopa/peitto? Olen joka tapauksessa ostamassa syksy/talvi/kevät retkeilyä varten tuollaisen varmuuden varalle, sellainen heijastaa jopa yli 80% lämpösäteilystä pois. Eikö sellaisellakin voisi päällystää kylmälaukun? Halvimmat ovat 20 euron kieppeillä.

Mitenkäs tuo EQ3, digijärkkärin kanssa ei varmaankaan tarvitse kaikkia vastapainoja? Alkuun varmasti ihan jollain perusobjektiivilla harjoittelisin.

P.S Sähkö oli juuri se osa-alue jossa kohtaa lukion fysiikka vaihtui pitkään historiaan eli sähkötehtävät ovat melkoista hepreaa minulle 

Itselläni oli vielä viime kaudella käytössä akkuvirtaa, jolloin laitoin 7Ah Powertankin kylmälaukkuun, jossa oli muutama kuumavesipullo. Yli 30 astetta oli parhaimmillaan pakkasta kuvatessa, mutta aamuun asti se akku väänti helposti.