Как установить ветрогенератор на парусную лодку

Морской ветрогенератор, без сомнения, является одним из наиболее эффективных способов зарядки аккумуляторов вашей лодки, когда вы находитесь вдали от электросети. Одним из наиболее важных моментов, которые следует учитывать при выборе морского ветрогенератора для лодки, является процесс установки.

Как моряк, вы определенно будете полагаться на электричество при управлении различными частями вашей лодки. В дополнение к мощности, необходимой для работы электроники, которая имеет большое значение для навигации и безопасности, электричество необходимо для освещения, охлаждения и работы других приборов.Но поскольку вы всегда плывете глубоко в воде, где нет электричества, вам нужен еще один источник энергии, который мы можем использовать для зарядки аккумуляторов лодки, пока мы находимся на воде. Вот тут и пригодится ветер. Вы уже используете ветер для приведения в движение парусной лодки, поэтому имеет смысл использовать тот же ветер для зарядки аккумуляторов вашей лодки и убедиться, что каждая часть вашей лодки работает бесперебойно и соответствует вашим потребностям в плавании.

Морские ветрогенераторы все больше и больше становятся стандартным оборудованием парусных лодок. Они являются отличным источником возобновляемой энергии, и одна из самых важных вещей — научиться устанавливать ветрогенератор на парусную лодку. Установка ветрогенератора на парусник — это процесс, который должен начинаться с оценки потребности парусника в электроэнергии. Зная количество энергии, которое ваша лодка будет потреблять за 24 часа, вы, по крайней мере, получите приблизительное представление о размере батареи, которая вам нужна, и о том, сколько ампер должно производить ваше зарядное устройство.

Вы также должны знать, где и как установить систему ветрогенератора. Это, конечно же, напрямую повлияет на то, насколько хорошо турбина ветрогенератора преобразует энергию ветра в электрическую энергию. Вы также должны убедиться, что объем аккумуляторной батареи, доступной на вашей парусной лодке, а также доступные элементы управления, эффективны для обеспечения того, чтобы генерируемая энергия не пропадала зря.

В этой статье мы подробно рассмотрим, как установить ветрогенератор на парусную лодку и все остальное, что вам нужно, чтобы ваш ветрогенератор работал правильно и эффективно.

Оглавление

Важность использования ветрогенератора на парусной лодке

Несмотря на то, что ветряные генераторы могут не сильно помочь в борьбе с ветром, они становятся все более привлекательными для моряков, ищущих альтернативный источник или дополнительную мощность для своих парусных лодок. Тот факт, что они полагаются на тот же ветер, который вы используете для перемещения из одной точки в другую, делает их настоящим хитом.Кроме того, современные морские ветряные генераторы за последние несколько десятилетий постоянно совершенствовались и в настоящее время хорошо зарекомендовали себя и достаточно надежны. Именно поэтому ветрогенераторы по-прежнему широко используются в парусном спорте, несмотря на появление солнечных батарей и гидрогенераторов.

Ветрогенератор будет держать аккумуляторы вашей лодки заряженными все время, пока есть ветер. Неважно, находитесь ли вы в порту или на воде, ветрогенератор будет непрерывно выкачивать энергию даже в пасмурные дни. Это не все; ветрогенераторы экономически выгодны, поскольку они не требуют технического обслуживания и не требуют запуска или восстановления. Что еще более важно, есть очень мощные ветряные генераторы, которые могут производить более 400 единиц мощности, что как раз достаточно, чтобы поддерживать работу довольно среднего парусника в течение 24 часов.

Но, как и у всего, что имеет преимущества, должны быть и недостатки. Одним из наиболее заметных недостатков использования ветрогенератора является то, что мощность, вырабатываемая генератором, может значительно снизиться, если нет ветра. Большинство ветряных генераторов могут производить около 200 Вт мощности при скорости ветра 20 узлов, но ситуация может стать еще хуже, когда вы стоите на якоре в порту, поскольку в портах обычно очень слабые ветры. Таким образом, вам может понадобиться дополнительный источник энергии, такой как солнечные батареи, особенно если ваша парусная лодка требует большой мощности.

Установка ветрогенератора на парусную лодку

Установка ветрогенератора на систему зарядки лодки — серьезный процесс, требующий тщательного планирования и внимания. Как мы отмечали ранее, этот процесс должен начинаться с оценки потребностей вашей лодки в мощности. Вы должны быть в состоянии определить количество энергии, которое ваша лодка и ее приборы должны потреблять не менее чем за 24 часа. Это, безусловно, даст вам представление о том, что вам нужно.

Общая идея состоит в том, чтобы убедиться, что вам не нужно держать двигатель вашей лодки включенным, чтобы поддерживать заряд аккумуляторов, потому что этого может быть недостаточно для работы приборов вашей лодки. В большинстве случаев потребность лодки в мощности невелика. Как правило, лодке требуется электричество для освещения, работы навигационного и спасательного оборудования, охлаждения и питания стереосистемы, если таковая имеется.

Необходимое оборудование

Одним из наиболее важных элементов оборудования, необходимого при установке ветрогенератора на яхте, является турбина. Вообще говоря, турбина должна работать как при средних, так и при высоких скоростях ветра. Вы должны, однако, иметь в виду, что даже самый большой ветрогенератор не будет производить много энергии, если скорость ветра ниже 8 узлов. Турбина должна быть жесткой, надежной и тихой. Вы, конечно, не хотите, чтобы турбина звучала как приближающийся вертолет, так как это может быть очень раздражающим.

Учитывая, что ранние модели очень шумные, трехлопастные роторы становятся все более популярными. Они продуманно спроектированы с лезвиями CAD, которые значительно уменьшают свистящие и гудящие звуки, возникающие на кончиках лезвий. Эти современные роторы также спроектированы так, чтобы быть более эффективными и уменьшать трение за счет использования генераторов переменного тока с постоянными магнитами, которые позволяют снизить скорость вращения лопастей, тем самым значительно снижая уровень шума.

Имея это в виду, некоторые из лучших ветрогенераторов включают Air breeze, Eclectic Energy, Leading Edge, Rutland, Silentwind и Superwind.

Аэродинамика лопаток турбины

Обеспечение безопасной передачи мощности от генератора турбины к вашим батареям может показаться простым процессом. Однако здесь задействована аэродинамика, и это имеет смысл только в том случае, если вы понимаете, как они работают.

Что касается лопастей, то они работают по тому же принципу, что и крыло самолета. Могут быть некоторые различия, но они, как правило, предназначены для получения оптимального результата.Это означает, что лопасти турбины не должны вращаться слишком быстро, так как это может снизить эффективность ветрогенератора. То же самое относится, если он слишком медленный. По сути, он работает как автомобильная передача, поэтому очень высокая или низкая передача может быть неэффективной. Идея здесь в том, что воздушный поток станет нестабильным, если лопасти работают на очень высоких скоростях.

Лучший способ решить эту проблему — полагаться на «коэффициент скорости наконечника». Это технически описывает, движутся ли концы лопастей быстрее, чем фактическая скорость ветра. Таким образом, концы лопастей должны двигаться со скоростью 320 узлов при скорости ветра в 20 узлов, но также должна быть скорость выживания, которая является именно той скоростью ветра, которая необходима для производства необходимого количества энергии для поддержания ваших парусных потребностей.

Мощность, необходимая вашей лодке

Очень важно предусмотреть количество энергии, чтобы убедиться, что каждая грань вашей парусной лодки работает должным образом. Конечно, есть очевидные бытовые приборы, такие как плоттеры, внутреннее освещение и холодильники. Есть также навигационные огни, мониторы двигателей, развлекательные системы, насосы, опреснители воды, газовая сигнализация, электрические лебедки, гидравлика и многое другое. Вы также должны иметь хороший запас, который поможет вам в случае чрезвычайной ситуации.

Вы также должны учитывать другие вещи, такие как кондиционер (хотя для этого может потребоваться топливо), а также тип плавания, которое вы планируете совершить. Будете ли вы плыть по ветру или по ветру? Что ж, такие незначительные факторы могут существенно повлиять на количество энергии, которое необходимо вашей лодке. Поэтому крайне важно определить четкое и точное представление о том, сколько энергии вам нужно генерировать, чтобы идеально управлять каждой частью вашей лодки.

Монтаж ветрогенератора

Одна из самых сложных вещей, связанных с установкой ветрогенератора на парусную лодку, — это место его установки. Расположение очень важно и может как положительно, так и отрицательно повлиять на работу вашего ветрогенератора.

Золотое правило, определяющее положение ветрогенератора, довольно простое. Он должен быть установлен в той части судна, где не будет прерывания потока воздуха или ветра к турбине со всех сторон. Как правило, ветрогенератор крепится на мачте лодки двумя распорками. Вы можете легко поднять или опустить ветрогенератор, если он установлен на поворотном основании. Но если он установлен на стационарной мачте, это может вызвать трудности, если вы хотите обезопасить ветрогенератор в случае надвигающейся бури.

А поскольку основная цель состоит в том, чтобы оптимизировать мощность ветрогенератора, необходимо сделать несколько важных вещей. Самое главное, чтобы он был очень стабильным. Это связано с тем, что даже небольшого крена или качки может быть достаточно, чтобы повернуть его в сторону от ветра. Ветрогенератору также требуется чистый воздух со всех сторон и как можно больше.

Как видите, эти два принципа противоречат друг другу, учитывая, что чем выше скорость ветра, тем больше скорость ветра, но это может повлиять на стабильность турбин. Имея это в виду, установка ветрогенератора на бизань-мачтах может быть хорошим вариантом, но выбор установки турбины непосредственно над кабиной пилота — еще лучший вариант. Идея здесь в том, что будет намного проще вручную управлять турбиной, если все другие варианты торможения не работают. Опять же, установка и обслуживание турбины над кабиной намного проще, чем когда она установлена ​​на бизань-мачтах.

Это не все; Установка турбины над кабиной также означает, что кабели, необходимые для передачи энергии от турбины к генератору, намного короче. Это означает, что диаметр провода будет намного меньше, что не обязательно повлияет на напряжение. Тот факт, что напряжение может упасть, если ветрогенератор установлен выше на мачтах, должен иметь особое значение.

Это связано с тем, что это может повлиять на общую производительность ветрогенератора и мощность, которую он производит, а это означает, что мощность, подаваемая на вашу парусную лодку, может просто не хватить. Опять же, можно значительно уменьшить вес, если турбину установить прямо над кабиной пилота. Тросов будет меньше, а общая устойчивость ветрогенератора повысится, если его установить над кабиной.

Конечно, вам также придется установить электрику, которая идет в комплекте с ветрогенератором. Например, есть контроллер, который используется для регулирования подачи питания от турбины, а также резистор сброса нагрузки, необходимый для поглощения любого избыточного тока, который может возникнуть, когда батареи полностью заряжены. Также имеется встроенный выключатель, который необходим для выключения устройства, когда оно не используется. Что ж, большинство этих установок просты и обычно показаны в руководстве по установке устройства.

Сборка турбины также должна быть прогулкой по парку. Блоки поставляются с крепежными элементами и сопровождаются инструкциями по установке, которые легко понять и которым можно следовать, что упрощает процесс установки и сборки.

Поэтому, если вы решили установить ветряной генератор над кокпитом, что является нашим лучшим местом, вы должны найти трубу идеального размера и прочно закрепить ее в любом углу кормы. Вы должны убедиться, что вы поддерживаете столб хотя бы несколькими диагональными трубками, чтобы он не вращался. И если вы планируете выход из путешествия, использование хомутов для крепления основного шеста может быть не самым мудрым решением. Это потому, что они, скорее всего, сломаются и скрутятся в результате постоянной вибрации и многокилометрового тяжелого плавания.

Защита ветрогенератора вашей лодки

Имея это в виду, вы также должны быть достаточно осторожны, чтобы обезопасить ветряной генератор, если надвигается шторм. Как моряк, вы должны быть осторожны, сохранять бдительность и быть готовым на случай шторма.Самое главное — знать динамику ветрогенератора и как включить электрические тормоза или даже опустить турбины во время грозы.

Вы можете сделать это, если скорость ветра превышает 15 миль в час. Это имеет большое значение для того, чтобы ветрогенератор не перегревался или не ломались лопасти. Вы также можете полностью снять ветрогенератор и хранить его в безопасном месте.

В общем, важность наличия ветрогенератора на парусной лодке в качестве альтернативного источника энергии никогда нельзя преуменьшать. Это отличный источник возобновляемой энергии, благодаря которому ваша лодка будет отлично работать, даже если вы плывете в самых отдаленных уголках мира. Просто знайте, как установить ветряной генератор, обслуживать его и защищать, когда надвигается шторм, и все будет готово.

До следующего раза, счастливого плавания!