Hogyan jut elektromossághoz egy vitorlás hajó?
Egy vitorlás hajón számos olyan berendezést lehet találni, amelyek elektromosságot igényelnek. Ilyenek a navigációs műszerek, navigációs fények, VHF-rádiók, hűtőszekrény vagy épp a belső világítás is. Emellett persze a vitorlázás során gyakran szeretnénk feltölteni a saját eszközeinket, laptopjainkat, fényképezőgépet, drónt vagy egyéb készülékeket a fedélzeten.
Ehhez pedig elektromosságra van szükségünk. Abban az esetben, hogyha csak rövid ideig és kis távolságra távolodunk el a parttól (például a Balatonon), akkor ez nem jelent komoly kihívást. Azonban vannak olyan esetek, főleg a tengereken, amikor már komolyabb tervezést igényel az áramellátás.
A vitorláshajók általában a kikötői partvonalról vagy a hajón lévő akkumulátoraikról kapják az elektromosságot. Tengeri környezetben az akkumulátorokat a főmotor standard alternátora látja el árammal, gyakran egy vagy több a kiegészítő áramforrással:
- További alternátor segítségével
- Generátorral
- Napelemekkel
- Szélgenerátorral
- Hidrogenerátorral
- Üzemanyagcellával
A vitorláshajónk energiaforrását főként az alapján érdemes megválasztani, hogy mennyi áramra van szükség a fedélzeten lévő berendezésekhez. Fontos szempont az is, hogy mit szeretnénk még tápellátni a fedélzeten, különösen ha 230V-os berendezéseket akarunk csatlakoztatni.
Elektromosságot igénylő berendezések egy vitorlás hajón
Néhány eszköz, aminek a működéséhez elektromos áramra van szükség:
- Motorindító
- Elektromos horgonycsörlő
- Navigációs fények
- Térképplotter
- Vitorlás műszerek
- Autopilóta
- VHF rádió
- Hangrendszer
- Belső világítás
- Vízszivattyúk
- Hűtőszekrény
- Laptop, telefon, tablet töltők
- Kamera töltők
- Drón töltők
- Fejlámpa töltők
- Inverter
A lista persze tovább is bővíthető. Mindenképpen megbízható módot kell választani arra, hogy a szükséges energiát biztosításuk a hajón. És arra is szükség van, hogy ezt az energiát tárolni is tudjuk. Fontos, hogy a hajók elektromos hálózatának tervezéséhez és karbantartásához érdemes mindig szakember tanácsát kikérni és igénybe venni. Egyszerűbb feladatok elvégzésére akár egy villanyszerelő tanácsa is megfelelő lehet, de vannak ma már kifejezetten hajók és vitorlások elektromos szerelésére szakosodott profik is.
Vitorlás hajó akkumulátorai és azok töltése
A vitorláshajó akkumulátorait általában a motor alternátora tölti fel alap esetben. Sokan támaszkodnak erre a megoldásra ha nem igényelnek túl sok energiát a fedélzeten lévő berendezések. És nem bánjuk azt sem, ha gyakran kell futtatni a motort.
A modern vitorláshajók általában több akkumulátort is tartalmaznak. Szokásos gyakorlat egy vagy két akkumulátort a motor indítására szentelni, és külön sorozatú akkumulátorokat, amelyeket háztartási célra használunk (ún. house bank). Jó ötlet elkülöníteni az indító akkumulátort és a house bankot, hogy elkerüljük az indító akkumulátor véletlen lemerítését.
Az indító akkumulátor általában 12V-os (egyenáramú feszültség) a legtöbb dízel- vagy benzinmotoros vitorláshajón. A háztartási bank néha vagy 12V-os vagy 24V-os lehet, attól függően, hogy milyen típusú a vitorláshajónk.
Ha viszont valaki rendeszeresen tölt sok időt egy vitorlás hajón vagy sok energiaigényes eszközt kell üzemeltetnie, akkor hamar unalmassá válik folyamatosan járatni a motort az akkumulátorok feltöltése érdekében. Szerencsére ma már több alternatív lehetőség is van az akkumulátorok feltöltésére anélkül, hogy járatni kelljen a főmotort.
6 energiaforrás összehasonlítása vitorlásokon
Mindegyiknek energiaforrásnak megvannak az előnyei és hátrányai. Pontosan ezek miatt az energiaforrásokat kombinációban szokták használni az egyedi lehetőségek és igények függvényében.
Vannak olyanok, akik nagy rajongói a napelemeknek, és ők az energiaszükséglet döntő hányadát (akár több mint 90%-át) innen fogja kinyerni.
Főmotor alternátorok
A legtöbb vitorláshajónak van egy főmotorja, és a főmotorhoz egy alternátor tartozik, amely elektromosságot termel működés közben. Az alternátor az akkumulátorokhoz van csatlakoztatva, és a legtöbb esetben addig tölti őket, amíg futtatjuk a motort.
A tengeri generátor a tengeri járműveken használt generátor típusa. Teljes hajó vagy egy hajó elektromos rendszerének áramellátására tervezték. A tengeri generátor általában nagyobb teljesítményű, mint a szabványos generátor, és jobban ellenáll a korróziónak. Ezek a motor üzemanyagát alakítják át elektromos energiává. Ezt az elektromos energiát ezután a hajó propellerének forgatására vagy más fedélzeti rendszerek táplálására használják fel. A tengeri generátorok jellemzően kisebbek és megfizethetőbbek, mint a hagyományos dízelmotorok, ami azt jelenti, hogy gyakran kisebb hajókba szerelik be őket.
Viszont a standard alternátorok nem mindig biztosítanak elegendő teljesítményt a nagyobb akkumulátorok töltésére abban az időkeretben, amíg a motort futtatjuk. Egy jó lehetőség itt egy másodlagos, nagy teljesítményű alternátor hozzáadása.
Generátor
A generátorokat vagy generátor-szetteket általában a nagyobb vitorláshajókon találjuk, ahol elegendő hely áll rendelkezésre a telepítésükhöz. Hasonlóan működik, mint a főmotor, de általában sokkal nagyobb kimeneti teljesítménye is van (110V vagy 230V).
A generátor ugyanúgy biztosítja a hálózati áramot, mintha a kábelt a kikötői partvonalhoz csatlakoztatná. A generátorok különböző méretben és kimeneti teljesítménnyel érhetők el. Vannak mozgatható egységek, míg mások állandó telepítést igényelnek.
Napelemek
A napelemek segítségével jelentős mennyiségű energiát tudnak biztosítani, különösen trópusi és napos éghajlaton vitorlázva. Az árnyékolás jelentősen csökkenti a teljesítményüket, ezért megfelelően kell őket elhelyezni, hogy a lehető legtöbb napsütést kapják. És egy vitorláshajón sok minden okozhat árnyékot, különösen a főárboc és a kötélzet.
Napelemeket gyakran a hajó hátulján (biminin vagy külön napelem konzolon) helyezik el. . Természetesen kombinálni is lehet őket, rugalmas paneleket pedig akár a fedélzet elejére is lehet tenni.
De léteznek már olyan megoldások is, amivel a napelem panelt a hajó oldalára szerelhetjük fel és szükség esetén fel is lehet hajtani őket a nap felé. További napelem-töltőkre van szükség a napelemek által termelt elektromosság akkumulátorokba juttatásához, és itt jó választás az MPPT töltők használata (pl Victron MPPT).
Szélgenerátor
A szélgenerátorok jó megoldások lehetnek, ha szeles területen, mint például a Karib-tengeren vitorlázunk. Állandóan működhetnek 24/7, amíg elegendő szél van. Különösen éjszaka jó megoldás, amikor a napelemek nem termelnek áramot, és a motort vagy generátort sem akarjuk futtatni.
Ezek azonban nem biztosítanak nagy teljesítményt, ezért nem mindig fedik az energiaigényt. Főként valamilyen más energiaforrással együtt szokták használni. Viszont mindenképp figyelni kell rá, hogy a felszerelés után ne vessen árnyékot a napelemekre.
Hidrogenerátor
A hidrogenerátor a vízben áthaladva egy propeller segítségével állít elő energiát. A hidrogenerátorok gyakran úgy néznek ki, mint egy kis külső motor a vitorláshajó hátulján, de beszerezhetők olyan változatban is, amelyek állandóan a víz alatt vannak.
A hidrogenerátor elektromos áramot termel, amíg a hajó mozog a vízen. Ha a hajó horgonyon van, akkor nyilván nem történik áramtermelés. Vitorlázás közben körülbelül 10A kimenetet lehet tőle várni, ami hasznos lehet útközben.
Ha sok időt töltünk horgonyon, mint ahogy a legtöbb túrahajós teszi, akkor a hidrogenerátort érdemes kombinálni valamilyen másik forrással (például napelem vagy szélenergia).
Üzemanyagcella
Egy kevésbé népszerű elektromos energiaforrás a metanol üzemanyagcella. Egy kémiai folyamatot használ az energia előállításához, amelyhez metanolt kell használni üzemanyagként. Általában önálló egységekként érkeznek, és egyszerűen telepíthetők, de relatív alacsony az elektromos áram előállítási képessége a többi alternatívához képest.
Egy másik szempont a metanol üzemanyag fedélzeten való szállításának szükségessége, amely rendkívül gyúlékony. Néhány ember nagyon szereti őket, mert nem kelt zajt, bárhol elhelyezhetők, és kevés karbantartást igényelnek. De vannak olyan üzemanyagcellák is, amelyek propán üzemanyaggal működnek, és nem metanollal.
Összefoglalás
Mindenkinek más az igénye a vitorláshajón az elektromos berendezések működtetéséhez szükséges energia mennyiségével kapcsolatban. Különösen a túrahajósoknak és lakóhajósoknak magas az energiaigényük az, ez pedig egy sima alternátorral nem megvalósítható.
A napelemek akkor megfelelő választás, ha napos éghajlaton kívánunk vitorlázni. A nap végtelen forrása a zöld energiának, és ha elegendő panelt tudunk felszerelni, akkor azok képesek lesznek ellátni a teljes hajót energiával.
Két darab 285W-os napelemem 50A MPPT töltőhöz csatlakoztatva napos időszakban könnyedén előállít akár 25-50A teljesítményt. Ez elegendő ahhoz, hogy egy lítium-akkumulátort reggeltől délig fel lehessen tölteni.
A napelemek kombinálása egy másik forrással pedig jellemzően redundanciát is tud biztosítani a felhős napokra.