Питание без берега: ветроустановка, контроллер и батареи

Задача, которую решают не аккумуляторами

На стоянке, на рейде, на бакене, на маломерном судне без генератора электричество берут из аккумуляторов. Аккумулятор — это запас, а не источник: он отдаёт то, что в него положили, и рано или поздно кончается.

Пока судно ходит, батарею подзаряжает двигатель. Но техника потребляет и на стоянке: дежурный приём радиостанции, приёмник координат, сигнализация, освещение. Неделя у причала без подзарядки сажает батарею в ноль, а глубоко разряженный аккумулятор теряет ёмкость необратимо.

Отсюда и появляется задача: нужен источник, который подкладывает энергию понемногу, но постоянно и без участия человека.

Ветроустановка: что она даёт на самом деле

Судовая ветроустановка UniAir Breeze Marine рассчитана на двести ватт и поставляется с контроллером заряда аккумуляторов. Двести ватт — это паспортный максимум при расчётном ветре, а не то, что капает круглые сутки.

Считать надо по-другому: не по пиковой мощности, а по суточной выработке. На воде ветер устойчивее, чем на берегу, и именно поэтому морские установки оправдывают себя лучше, чем те же аппараты во дворе дома.

Практический смысл такой. Установка не заменяет генератор и не тянет мощную нагрузку. Она делает другое: держит батарею заряженной, пока судно стоит, и тем самым продлевает ей жизнь и снимает необходимость гонять двигатель ради подзарядки.

Место установки решает многое. Мачту ставят выше надстройки и подальше от неё, иначе турбулентность за рубкой съедает половину выработки, а лопасти шумят.

Контроллер: без него это не система

Прямое соединение ветряка с аккумулятором — верный способ его испортить. Контроллер заряда стоит между ними и делает три вещи: следит за напряжением батареи, отключает заряд при её заполнении и сбрасывает лишнюю энергию, когда ветер сильный, а батарея уже полная.

Контроллер HCTS-H-2415 рассчитан на пятнадцать ампер и работает с системами на двадцать четыре и на двенадцать вольт. Двойное напряжение здесь удобно: судовые щиты чаще на двадцати четырёх, а часть приборов и освещение — на двенадцати.

Что важно проверить перед покупкой: номинал по току должен быть не меньше, чем максимальный ток установки, а напряжение системы должно совпадать с напряжением батареи. Контроллер на пятнадцать ампер для двухсотваттной установки имеет нормальный запас.

Сколько батареи нужно

Расчёт делается в ампер-часах и занимает пять минут. Сложите ток всех потребителей в дежурном режиме, умножьте на число часов автономности, добавьте запас на глубину разряда: свинцовую батарею нельзя сажать ниже половины, если хочется, чтобы она прожила несколько сезонов.

Простой ориентир: если приборы в дежурном режиме берут два ампера, то за сутки это около пятидесяти ампер-часов, а с учётом допустимой глубины разряда батарея нужна вдвое больше.

Ветроустановка в этой арифметике не увеличивает ёмкость, а уменьшает расход: она возвращает часть потраченного за те же сутки. Поэтому её ставят вместе с нормальной батареей, а не вместо неё.

Как это живёт вместе с судовой сетью

Схема простая: ветроустановка заряжает аккумулятор через контроллер, аккумулятор питает потребителей, а судовой блок питания при наличии берегового или генераторного электричества берёт нагрузку на себя и одновременно подзаряжает батарею.

Два правила, которые снимают большинство проблем. Первое: заряд от ветра и заряд от сети не должны спорить за одну батарею без согласования — либо разные группы, либо контроллер, который это понимает. Второе: сечение проводов считается по току заряда, а не по мощности установки в ваттах.

И обязательный предохранитель у батареи. Аккумулятор способен отдать сотни ампер в короткое замыкание, и единственное, что стоит между этим током и проводкой, — предохранитель в нескольких сантиметрах от клеммы.

Что уточнить перед заказом

Какое напряжение системы на борту. Сколько ампер-часов уже стоит и сколько потребители берут в дежурном режиме. Есть ли место под мачту выше надстройки. Сколько суток должно держаться без подзарядки.

Эти четыре ответа определяют и модель установки, и номинал контроллера, и нужно ли добавлять батарею. Начинать с выбора ветряка бессмысленно: он подбирается последним, под уже посчитанный расход.