Электрика: ветрогенераторы

Продолжая тему об альтернативных источниках энергии на борту яхты, сегодня сделаем краткий обзор ветрогенераторов, которые довольно популярны у парусного народа.

Увидев ветрогенератор на корме какой-нибудь яхты, можно с большой достоверностью сказать, что это не любитель прибрежного плавания от марины до марины, но человек уже либо ходивший далеко и надолго или только собирающийся в дальнее плавание.

Прежде чем выбирать между различными источниками электроэнергии, в данном случае ветрогенератор, надо понимать в каких ветровых условиях он будет использоваться, имеется в виду местонахождение яхты или маршрут плавания.

Ветрогенератору нужен чистый и ровный ветер, довольно значительной силы, чтобы он мог адекватно вырабатывать энергию и заряжать батареи. Закрытые от ветра марины и якорные стоянки не лучшее место для использования ветрогенератора.

В море генератор работает хорошо при курсах против ветра и очень посредственно на попутных курсах. Большинство ветрогенераторов начинают производить адекватную энергию при скорости относительного ветра 10 узлов и более.

Ветрогенераторы имеют вес около 5-15 кг и должны крепиться на хорошем и прочном кронштейне, что не добавляет остойчивости и из-за дополнительного сопротивления влияет на ходовые качества парусной яхты. 

В отличие от солнечных панелей, ветрогенератор может вырабатывать энергию все 24 часа в сутки, при наличие ветра естественно.

Одним из недостатков ветрогенератора является шум, который производится лопастями, особенно при сильном ветре. Каждый генератор имеет встроенный тормоз или отключение винта в штормовой ветер.

Кроме шума есть и проблема вибрации, если винт разбалансировался, то генератор начинает вибрировать и эта вибрация передается на корпус яхты, для компенсации возможных вибраций устанавливают резиновые амортизаторы на кронштейн ветрогенератора.

Также быстро вращающиеся лопасти представляют определенную опасность для экипажа, особенно если генератор расположен невысоко или в неправильном месте. Бывают даже случаи когда лопасти отваливаются и летят с немалой скоростью, что тоже не может добавить безопасности окружающим, причем такие случаи происходят как в море, так и в порту.

Есть и более безопасные ветрогенераторы, это вертикальные турбины, но их производительность обычно существенно меньше генераторов с лопастями.

Генератор это все таки механический агрегат и он требует определенного периодического ухода и запчастей, как правило это смазка подшипников и замена лопастей.

Для зарядки батарей, так же как и у солнечных батарей, надо использовать регулятор, который преобразует ток от генератора в постоянный ток заряда батарей. В принципе это обычный регулятор заряда типа MPPT (см. статью Электрика:солнечные батареи) или аналогичный, избегайте покупать дешевые китайские аналоги, их выходные данные отличаются в разы от рекламируемых. Ветрогенераторы часто имеют встроенные регуляторы или свои внешние регуляторы, которые наверно лучше адаптированы для конкретной модели, но от этого суть заряда не меняется.

Надо правильно понимать выходные технические данные разных моделей, если указано 100W выходной мощности, это совсем не значит что вы будет получить эту мощность постоянно, ветровые условия не бывают постоянными и это еще без учета потерь на регулятор и провода.

Можно считать, что параметр величины зарядного тока при слабых и средних ветрах более важен, чем максимальная мощность генератора при штормовом ветре, поэтому к максимальной мощности, рекламируемой производителем, надо относиться с пониманием и только после ознакомления с графиком производительности.

Например один из популярных моделей Rutland-914 имеет относительно небольшую максимальную мощность и начинает зарядку примерно с 6 узлов относительного ветра, что в общем совсем неплохо и 140W на 21 узле, при этом не надо путать морские узлы и американские mpt - miles per hour, это сухопутные мили !

Другая популярная модель Air-Breeze при весе всего в 5.9 кг и минимальной скорости ветра заряда в 5 узлов, ври ветре в 20 узлов выдает до 260 амперчасов в сутки (120W), хотя уже при 10 узлах всего 40 амперчасов в сутки (4W), т.е. при суточном  расходе батарей например в 150 амперчасов, одного ветрогенератора уже не хватит при слабом ветре.

Внутри любого ветрогенератора все просто - лопасти закрепленные на вал генератора, электронный тормоз и контроль оборотов и корпус с флюгером.

Комплект состоит корпуса, 3 съемных и заменяемых лопастей и комплекта крепления. Всегда полезно иметь хотя-бы одну запасную лопасть в случае необходимого ремонта на ходу.

Стоимость этого генератора около 1300 евро, без учета кронштейна, установки и внешнего регулятора.

Таким образом, ветрогенератор это надежный дополнительный источник заряда батарей, но его надо рассматривать в комплексе с другими источниками - солнечными панелями или гидрогенераторами, при учете ветровых условий района плавания и ответ в выборе тут не однозначный, как в случае с солнечными батареями.

-----------------------
Статья опубликована в информационно-техническом журнале Velero (Парусник)