Intergrel. Новый подход к зарядке батарей.

В продолжение темы энергообеспечения парусной яхты, кроме хорошо известных солнечных панелей и различных генераторов есть и новинки на этом рынке, сегодня рассмотрим новую систему под названием Integrel.

Количество расходуемой электроэнергии на яхте постоянно растет,  в середине 20 века основными потребителями электроэнергии были радиостанция, ходовые огни и автопилот, который обычно дублировался ветропилотом. Сегодня к этому добавилось очень много: картплоттер, радар, холодильники, электролебедки, ноутбуки, телефоны, стиральные машины, инвертеры и т.д., такое увеличение оборудование естественно потребовало увеличение емкости батарей, объем которых сейчас 400-500 Ач уже считается совсем небольшим для средней парусной яхты, причем надо учесть, что реальный рабочий объем батарей составляет около 50% емкости обычной AGM батареи, т.е. примерно 250 Ач, которые надо еще где-то получить.

Для прибрежного плавания, от марины до марины, это не составляет проблем, яхта много моторит и в марине всегда есть возможность зарядить батареи. Но как только комфортабельные европейские марины скрываются за горизонтом и жизнь на якоре становится нормой, здесь и возникают некоторые сложности с зарядом батарей, особенно если это не средиземка летом и солнечные батареи не дают необходимого заряда, да и площади для батарей не много, если это не катамаран.

Для решения проблем с зарядкой батарей вдалеке от марин и в районах с небольшим количеством солнечных дней, обычно идут по пути установки дизель-генератора или навесного второго альтернатора около 100-180 А на главный двигатель.

Второй альтернатор конечно с отдельным регулятором, так как штатный альтернатор и встроенный регулятор в общем-то и не предназначены для заряда сервисных батарей, поэтому приходится моторить по 2-3 часа, чтобы набить батареи. Дизельный генератор вещь конечно хорошая, но.. это деньги, место, вес, дополнительный сервис и запчасти.

А вот как представляют новую систему Integrel:

Английская компания Triskel Marine потратила несколько лет и значительную сумму денег на разрешение проблемы зарядки батарей на парусной яхте, в разработке принимал участие известный в мире специалист Nigel Calder, книги которого есть практически у большинства яхтсменов, как настольная библия по электрике.

В результате длительных исследований и тестов получилась система, которая называется Integrel, суть работы системы состоит в следующем.

Полезная мощность двигателя зависит от оборотов, так же как и потребляемая винтом мощность, но их графики существенно отличаются.

Примерно это выглядит так, видно что наибольшая эффективность отдачи мощности происходит на максимальных оборотах, это конечно зависит и от модели двигателя и от подобранного винта. Зона посередине (Wasted power) это мощность расходуемая впустую, вот и была поставлена задача, как эту мощность использовать по назначению, а именно для зарядки батарей.

Второй тонкий момент, стандартная 12-вольтовая система предполагает довольно толстые провода для передачи необходимой мощности, где происходят дополнительные потери, особенно если эти провода достаточно длинные, поэтому батареи всегда стараются ставить максимально близко к двигателю.

Задача была решить эти две проблемы, что и было сделано довольно оригинально. Сначала повысили напряжение на этом дополнительном альтернаторе-генераторе (Integrel) до 48 вольт, что позволило уменьшить потери в проводах.

Внешний управляющий регулятор генератора Integrel (Black Box), выдает мощность в зависимости от оборотов двигателя, согласно графика выше, т.е. выбирается неиспользуемая винтом мощность. Регулятор сам уменьшает выдаваемую мощность по мере повышения нагрузки от винта или если поднимается температура генератора, все это происходит в автоматическом режиме.

Система может выдавать около 5-9 кВт, что достаточно много, по сравнению с обычным навесным альтернатором, который выдает 1-3 кВт в среднем.

Таким образом это может быть заменой дополнительному навесному альтернатору и отдельному дизель-генератору.

Но есть и некоторые нюансы, 48 вольт должны конвертироваться в 12(24) вольта или в 220 вольт, а это уже дополнительные потери, кроме того, это дополнительные электронные элементы, что понижает надежность всей системы.

Второй момент, который надо отметить, если Integrel выдает 8-9 кВт на 1400-1600 об/мин, то отбираемая мощность от двигателя, с учетом КПД, будет порядка 15 л.с., что создает очень значительные нагрузки на сам двигатель, а главное на ременный привод, который может быть тонким местом во всей этой системе.

Для хранения основного объема энергии используется 48V батарея, а это дополнительный вес. Также надежность системы зависит от количества составляющих элементов, а здесь их достаточно много. Выход из строя одного блока, приводит к прекращению работы всей системы. Если обычный альтернатор можно легко отремонтировать или заменить в любой точке мира, то с Integrel так не получится, да и если нужен будет ремонт, мало кто из электриков возьмется его разбирать, а производится он одной только компанией Triskel Marine в Англии.

Реклама Integrel говорит что вы получите весть необходимый комфорт на борту, холодильники, фен, стиральную машину и т.д, но ведь это все при работающем двигателе и работающей системе, которая выдает до 9 кВт, а нужна ли такая мощность на круизной яхте вообще. 

Тут мы не берем конечно в расчет владельцев катамаранов, которые грузят свои суда всем возможным оборудованием, даже в ущерб надежности, дополнительного сервиса и ухудшения ходовых качеств. Опытные яхтсмены-дальнобойщики пытаются делать системы яхты максимально простыми и надежными, с дублированием важных элементов.

Кроме того, стоимость полной системы, со всеми компонентами,  будет около 12-15.000 евро, что совсем не мало для всего лишь дополнительного источника для заряда батарей.

Стандартная система Integrel состоит из:

9kW engine mounted Integrel generator
Engine mounting kit
Integrel system controller
48v battery sensor
Integrel 600W 48v to 12/24/36v battery to battery charger
5” touch screen user interface
Wiring loom and fuses

Дополнительные опции:

Additional battery storage can be added in 10kWh increments.
Lithium ion batteries are available as an option
Inverter/charger is also available in 5kW, 8kW, 10kW and 15kW
Integrel battery to battery charger is upgradable in 600W increments to 2400W
Simrad multi-function display
Further battery sensors can be added to monitor the house and engine start batteries
3kW 48v inverter/charger

В заключение могу сказать, что система Integrel конечно прогрессивная, но с учетом минусов, может быть не так интересна для практического применения на яхте для дальних походов, как может показаться сначала по рекламным  данным.
Самая надежная система - это простая система, эту истину трудно изменить, хотя она не всем нравится, в погоне за комфортом береговой дачи.

Счастливого плавания !
-------------------------------
По материалам Integrelmarine.com Morganscloud.com Victronenergy.com