사람이 평소 상주하여 감시하기 힘든 민가에서 떨어진 인삼밭, 산중턱의 장뇌삼밭, 산아래 버섯농장, 야생 더덕 키우는 곳 등 산악지역이나, 무인도나 가두리 양식장 등 도서지역에 CCTV를 설치할 경우 태양열 전지판으로 시공하고 싶은데, 정확한 지식이 없어서 설비를 망설이시는 분들이 읽어보십시오...
1. 설치하고자하는 장비의 "하루의 총 소모전력"을 빨리 파악하십시오. - 소모전력(Power)은 사용설명서에 잘 나와 있습니다. 흔히 사용하는 카메라의 경우, DC12V의 전압(V)에 사용하는 전류(I)는 0.2A라면, (=200mA 처럼 밀리 암페어로 표시된 경우도 있죠^^) 서로 곱하면 소모전력(P = VxI = 12 x 0.2 = 2.4 )이 됩니다. 이 때 2.4라는 값은 와트(Watt)라고 읽고 W라고 그냥 표시합니다.
2. 만약 카메라를 한 시간동안 사용할 경우, 시간(Hour)를 추가하여 "Wh"라고 표시하고, 읽을 때는 "와트 시"라고 읽습니다. 하루는 24시간이므로, 사계절을 무시하면.... 낮(12시간)과 밤(12시간)을 불문하고 CCTV 카메라는 계속 촬영이 되어야 하므로, 카메라 1대가 사용하는 전기는 낮의 경우, 28.8Wh를 소모하구요, 밤의 경우 LED가 작동하므로, 1/2정도를 더 더해서(실은 사용설명서에 나오는 값이 더 정확하겠죠?) 야간에는 대략 45Wh를 사용한다고 가정을 합니다. 그러므로, 하루에 소모하는 전력은 약 75Wh가 되겠습니다.
3. 사계절 중 태양의 힘이 가장 약한 계절은 겨울입니다. 그래서 태양열 전지판을 설치할 때는 겨울을 기준으로 설계를 하는데, 충전이 가능한 낮시간이 아무래도 다른 계절보다 짧을 수 밖에 없죠? 그래서 통상 4시간을 기준으로 설계를 합니다. 혹자는 그보다 길거나 짧게 3~5시간을 설계에 적용하기도 합니다만, 아무튼 겨울을 기준으로 설계를 하면 다른 계절은 아무런 영향이 없겠죠? .... 양지바른 곳에 설치할 태양열 전지판은 4시간을 기준잡을 때, 최대 3일치의 카메라의 소모전력을 충전할 수 있도록 합니다. 이는 폭설이 내리거나, 장마가 와서 해가 몇일동안 뜨지 않는 등 다양한 기상환경에 대비하기 위함이죠.....
4. 하루에 사용하는 카메라의 소모전력은 75Wh인데, 3일치는 225Wh 이므로.... 다시 하룻만에 충전할 4시간을 나누게 되면 대략 56.25Wh의 태양열 전지판 용량이 계산됩니다. 그러나 이런 규격의 태양열 전지판은 없는데요, 통상 50W, 75W, 100W 등으로 산출되어 판매된답니다.
5. 태양열 전지판의 출력전압은 태양이 직사광선으로 내리 쬘때는 약 DC20V 정도이고, 해가 지기 직전에는 DC8V 정도 출력되는데요, 이렇게 전압변동이 심하면 배터리가 제대로 충전을 못하겠죠? 그래서 태양전지와 배터리 사이에는 배터리 충전에 용이한 DC13.6V로 안정되게 바꿔주는 "컨버터"를 필요로 합니다. 이 컨버터는 태양열 전지판의 발전전압이 항상 일정하지 않더라도 보다 안정된 전압을 출력함으로써 충전시간을 늘려주면서 배터리의 수명을 연장하며, 번개나 이상전압으로부터 배터리리가 폭발하는 것을 막아주는 기능까지도 수행한답니다.
6. 배터리는 여러 종류가 사용됩니다만, 효율이 떨어지는 영하의 옥외 환경을 고려하는 것이 가장 중요합니다. 이는 통상 충방전 효율이 80%인데, 날씨가 추워지면 이 효율이 뚝 떨어지기 때문에 아주 조심스럽게 검토할 중요한 요소죠? (겨울철에 자동차 밧데리가 제대로 힘을 발휘 못하는 것을 경험하신 분은 충분히 아시겠죠?) 아무튼 자동차 배터리를 기준으로 삼는다면, DC12V에 50Ah가 자동차에 가장 많이 쓰입니다. 저처럼 SUV를 타시는 분들은 시동을 걸 때 힘이 더 좋으라고 DC12V에 80Ah 또는 100Ah 짜리를 많이 쓰십니다.
7. DC12V/50Ah용 배터리는 DC12V 전압을 이용하여 50A를 쓰는 전기장치를 1시간(h)동안 가동할 수 있는 용량의 배터리입니다. 만약 가득 충전된 배터리를 3일, 즉 72시간을 쓴다면 얼마만큼의 전류를 쓸 수 있을까요? 해답은 50Ah를 72h로 나누면 됩니다. 그러면 약 0.7A가 되겠군요.... 따라서, 보통 흔한 IR LED 일체형 뷸렛타입 카메라를 기준으로 한다면 충전없이 최대 3대까지 물려서 3일을 쓸 수 있습니다.
8. 멀리 떨어진 곳이므로, 카메라 뿐만 아니라, 녹화기를 현장에 설치한다면? 또 무선 AP장비를 설치하여 멀리 민가까지 무선전송을 한다면? 그렇다면 각각의 장비의 소모전력을 모두 확인하신 후 위의 방법으로 다시 계산을 하셔서 태양열 발전판의 용량과 밧데리의 용량을 설계하셔야 합니다.
9. 이렇게 머리아프게 계산하는 것과 각종 자재비용, 그리고 각각의 자재를 구매하신 후 프레임이나 폴을 이용하여 제대로 방수처리하셔서 설치하시기까지 너무 일이 많고 복잡하다고 생각하신다면.... 저희 (주)시스매니아의 박미강 팀장(010-4494-3806)에게 전화하셔서 야생동물 촬영용으로 널리 사용하는 "와일드 캠(Wild-CAM) 카메라"에 대한 자료를 받으셔서 자세히 살펴보세요..... 일반 AA배터리 8개로 최대 3개월까지 움직이는 물체를 사진이나 동영상으로 촬영할 수 있습니다. 그리고 조용히 양봉장이나 인삼밭, 피해조수 촬영용으로 판매중인데 그럭저럭 잘 팔린답니다. ^^
10. "와일드 캠(Wild-CAM)카메라"는 사람이나 동물이 다니는 길목에 설치하여 센서가 작동하면 설정에 따라 사진촬영 또는 동영상촬영이 가능하며, 제조사에게 요청하여 한글메뉴 작업 및 KC인증까지 받은 제품입니다. 방수처리된 내부에는 미니 모니터가 있어 현장에서 즉시 촬영된 영상을 확인할 수도 있으며, 필요에 따라 메모리를 빼서 노트북으로 재생을 할 수도 있는 카메라입니다. 저희와 함께 시장에 유통이 가능하신 회원님께서는 참고하십시오.
사진1) 시중에 유통되는 태양열 전지판의 외관과 가격대 캡쳐 사진( 태양열 전지판 외에 프레임도 추가로 구매하셔야 합니다. ^^)
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