Новая эра энергоснабжения на яхтах

Что нужно чтобы прогулка или путешествие на яхте или круизере гарантировала уют и спокойствие и не только на берегу, но и далеко от берега, кроме хорошей погоды?

Это привычные для домашнего уюта электроприборы: ТВ, электрическая плита, микроволновая печь, кондиционер, водонагреватель и многое другое.

Конечно возникает вопрос их энергоснабжения, для этого раньше на плавсредствах устанавливали генераторы в моторном отсеке. Они требовали и системы вентиляции, и дополнительного бака, топливопроводов, и выхлопной системы, которая кстати немного выбрасывала и дыма, и масла, как раз в тот момент, когда в полной тишине и кристально чистой воде вы решили отдохнуть. А на яхте или круизере с подвесными моторами, где фактически отсутствует машинное отделение использования генератора вообще превращалось в сложную и затратную инженерную задачу.

На смену «пыхтя машине» приходят альтернативные и надежные источники энергии, литиевые аккумуляторы с инверторами и солнечными батареями для их подзарядки в круизе.

Литиевые (Li-Ion) аккумуляторы однозначно дороже свинцово-кислотных, но работают они лучше, служат дольше, компактные и меньше весят. При этом, электронная система управления «battery management system» (BMS) объединяет несколько основных компонентов батареи и обеспечивает, как правило, в пять, а то и в шесть раз больше циклов разряда-заряда за свой срок службы. Через низкое внутреннее сопротивление литиевые батареи могут выдерживать больший ток зарядки, тем самым значительно сокращая время, необходимое для восстановления их емкости.

Цены на литий-ионные аккумуляторы в отношении емкости продолжают падать и, хотя на начальном этапе их установка кажется дорогим вкладом, немного дороже стоимости обычного генератора, но это с лихвой компенсируется увеличенным сроком службы и отсутствием регламентного сервисного обслуживания.

Если раньше яхта потребляла много электроэнергии на банальное освещение, то сегодня, благодаря LED, оно уменьшилось в разы и позволило отдать «нагрузки« на другие комфортные потребности, снизив при этом энергопотребление. Станет возможно брать с собой оборудование большей вместимости — кофеварку, морозильник, установки для очистки воды, компрессоры для дайвинга.

Управление батареей является ключевым моментом при установке. Пульт с пользовательским интерфейсом обеспечивает легкий доступ к важным данным и позволяет удаленно устранять неисправности.

Если на борту яхты «сильноточной техника», например, лебедка, подруливающее устройство, электрическая плита, водонагреватель и чайник, важно знать максимальные параметры их разряда, так как в литий-ионных аккумуляторов она строго ограничена.

Так как опасно как перенапряжение — «перезарядка», так и недонапряжение — «переразрядка» отдельных ячеек, а так же их перегрев и перегрев всей батареи, то для контроля уровня напряжения батарей устанавливается интеллектуальная система их управления (BMS).

О риске возгорания литиевых батарей стоит сказать отдельно. В них, как правило, используется горючий электролит, а на борту яхты или лодки условия заряда и эксплуатации аккумуляторов часто далеки от идеальных. И если тепловой разгон свинцовых батарей можно остановить, прекратив подачу тока, то для литиевых это не работает, горящий аккумулятор очень трудно потушить.

Принимая решение об установлении литий-ионной системы самостоятельно на собственном судне, рекомендуем обратиться к профессионалам — хотя бы на этапе планирования. Главная задача специалиста — подтвердить безопасность продукта. Случай, когда причиной теплового разгона стал кабель с перезагрузкой по току уже стал классикой, как и «поведение» BMS, которая вызвала перенапряжение в бортовой сети, отключив экстренно батарею и оставив лодку полностью без электричества.

Чтобы снизить подобные риски на борту, необходимо монтировать батареи в негорючие корпуса, грамотно размещать, обеспечивая рекомендуемый температурный режим, и оборудовать адекватные системы пожаротушения.

Что касается подзарядки батарей, то солнечная энергия быстро становится популярным и экономичным методом на лодках и яхтах. Современные солнечные батареи имеют высокую эффективность и литиевые аккумуляторы максимально используют их мощность.

Фотоэлектрический или солнечный «элемент», который позволяет солнечной батареи генерировать энергию, сделанный из кристаллов кремния. По своему составу, он может быть монокристаллическим (состоит из одного большого куска кристалла), или поликристаллический (россыпь мелких). Солнечная батарея содержит несколько таких кремниевых ячеек (обычно от 36 до 40), они соединены последовательно: чем чем больше ячеек, тем больше мощность.

Рассчитывая параметры комплекта солнечных батарей для вашего судна важно реально оценивать которую фактическую мощности вы будете получать от каждой панели и добавить вероятность затенения от 60% до 80% к пиковой мощности при установке. Например, 50-ваттная панель с номинальным напряжением 17 вольт обеспечивает ток 2,94 ампера.

Если плановое потребление для зарядки аккумуляторов около 30 ампер, то в среднем потребуются солнечные панели на 700-800 Вт с учетом температуры воздуха и КПД.

В конце концов, солнце и дождь не в нашей власти, поэтому, выбирая панели следует учитывать, что жесткие панели с монокристаличнимы ячейками эффективнее, чем полугибкие панели из поликристаллического ячейками.

Для работы солнечных батарей яхты, кроме самих панелей, нужен контроллер заряда — устройство, которое регулирует заряд аккумуляторной батареи и отключает солнечную панель, если она заряжена или переходит в режим поддержания заряда.

Итак, хорошая новость для нас заключается в том, что солнечная энергия с каждым днем ​​становится все дешевле. И хотя за счет массового производства стоимость солнечных панелей за последнее десятилетие резко снизилась, но, как и в случае с большинством «морских» товаров, солнечные батареи, специально предназначенные для лодок, стоят дороже, чем «бытовые» панели, через такой простой факт, что морская среда сложная  и серьезная.