Нова ера енергопостачання на яхтах

Що потрібно щоб прогулянка або подорож на яхті або круїзері гарантувала затишок і спокій і не тільки під берегом, а й далеко від берега, крім гарної погоди?

Це звичні для домашнього комфорту електроприлади: ТВ, електрична плита, мікрохвильова піч, кондиціонер, водонагрівач і багато іншого.

Звичайно виникає питання їх енергопостачання, для цього раніш на плавзасобах встановлювали генератори в моторному відсіку. Вони вимагали і системи вентиляції, і додаткового бака, і паливопроводів, і вихлопної системи, яка до речі трохи викидала і диму, і масла, як раз в той момент, коли в повній тиші і кристально чистій воді ви вирішили відпочити. А на яхті або круїзері з підвісними моторами, де фактично відсутнє машинне відділення використання генератора взагалі перетворювалося в складну і витратну інженерну задачу.

На зміну «пихкаючій машині» приходять альтернативні і надійні джерела енергії, літієві акумулятори з інверторами і сонячними батареями для їх підзарядки в круїзі.

Літієві (Li-Ion) акумулятори однозначно дорожче свинцево-кислотних, але працюють вони краще, служать довше, компактні і менше важать. При цьому, електронна система управління «battery management system» (BMS) об’єднує кілька основних компонентів батареї і забезпечує, як правило, в п’ять, а то і в шість разів більше циклів розряду-заряду за свій термін служби. Через низький внутрішній опір літієві батареї можуть витримувати більший струм зарядки, тим самим значно скорочуючи час, необхідний для відновлення їх ємності.

Ціни на літій-іонні акумулятори у відношенні до ємності продовжують падати і, хоча, на початковому етапі їх установка здається дорогим вкладом, трохи дорожче вартості звичайного генератора, але це з лишком компенсується збільшеним терміном служби і відсутністю регламентного сервісного обслуговування.

Якщо раніше яхта споживала багато електроенергії на банальне освітлення, то сьогодні, завдяки LED, воно зменшилася в рази і дозволило віддати «навантаження« на інші комфортні потреби, знизивши при цьому енергоспоживання. Стане можливо брати з собою обладнання більшої місткості – кавоварку, морозильник, установки для очищення води, компресори для дайвінгу.

Управління батареєю є ключовим моментом при установці. Пульт з призначеним для користувача інтерфейсом забезпечує легкий доступ до важливих даних і дозволяє віддалено усувати несправності.

Якщо на борту яхти є «Потужнострумова техніка», наприклад, лебідка, підрулюючий пристрій, електрична плита, водонагрівач і чайник, важливо знати максимальні параметри їх розряду, так як у літій-іонних акумуляторів вона строго обмежена.

Так як небезпечним є як перенапруга – «перезарядка», так і недонапруга – «перерозрядження» окремих осередків, а так само їх перегрів і перегрів всієї батареї, то для контролю рівня напруги батарей встановлюється інтелектуальна система їх управління (BMS).

Про ризик загоряння літієвих батарей варто сказати окремо. У них, як правило, використовується горючий електроліт, а на борту яхти або човна умови заряду і експлуатації акумуляторів часто далекі від ідеальних. І якщо тепловий розгін свинцевих батарей можна зупинити, припинивши подачу струму, то для літієвих це не працює, палаючий акумулятор дуже важко загасити.

Приймаючи рішення про встановлення літій-іонної системи самостійно на власному судні, рекомендуємо звернутися до професіоналів – хочаб на етапі планування. Головне завдання фахівця – підтвердити безпечність продукту. Випадок, коли причиною теплового розгону став кабель з перезавантаженням по току вже став класикою, як і «поведінка» BMS, яка викликала перенапруження в бортовій мережі, відключивши екстрено батарею і залишивши човен повністю без електрики.

Щоб знизити подібні ризики на борту, необхідно монтувати батареї  в негорючі корпуси, грамотно розміщувати, забезпечуючи рекомендований температурний режим, і обладнати адекватні системи пожежогасіння.

Що до підзарядки батарей, то сонячна енергія швидко стає популярним і економічним методом на човнах і яхтах. Сучасні сонячні батареї мають високу ефективність і літієві акумулятори максимально використовують їх потужність.

Фотоелектричний або сонячний «елемент», який дозволяє сонячній батареї генерувати енергію, зроблений з кристалів кремнію. За своїм складом, він може бути монокристалічним (складається з одного великого шматка кристала), або полікристалічний (розсип дрібних). Сонячна батарея містить кілька таких кремнієвих осередків (зазвичай від 36 до 40), вони з’єднані послідовно: чим більше осередків, тим більше потужність.

Розраховуючи параметри комплекту сонячних батарей для вашого судна важливо реально оцінювати яку фактичну потужності ви будете отримувати від кожної панелі і додати ймовірність затінення від 60% до 80% до пікової потужності при установці. Наприклад, 50-ватна панель з номінальною напругою 17 вольт забезпечує струм 2,94 ампера.

Якщо планове споживання для зарядки акумуляторів близько 30 ампер, то в середньому будуть потрібні сонячні панелі на 700-800 Вт з урахуванням температури повітря і ККД.

Зрештою, сонце і дощ не в нашій владі, тому, вибираючи панелі варто враховувати, що жорсткі панелі з монокристаличними осередками ефективніше, ніж напівгнучкі панелі з полікристалічними осередками.

Для роботи сонячних батарей яхти, крім самих панелей, потрібен контролер заряду – пристрій, який регулює заряд акумуляторної батареї і відключає сонячну панель, якщо вона заряджена або переходить в режим підтримки заряду.

Отже, хороша новина для нас полягає в тому, що сонячна енергія з кожним днем ​​стає все дешевше. І хоча за рахунок масового виробництва вартість сонячних панелей за останнє десятиліття різко знизилася, але, як і у випадку з більшістю «морських» товарів, сонячні батареї, спеціально призначені для човнів, коштують дорожче, ніж «побутові» панелі, через такий простий факт, що морське середовище складне і суворе.