Солнечные батареи для яхт и катеров
Какой тип лодок может использовать солнечные панели?
- Маленькие лодки:
Солнечная панель может полностью заряжать батарею, когда лодка находится на швартовке. Все батареи саморазряжаются, а небольшая панель может устранить все проблемы жизнедеятельности судна. Поскольку солнечные батареи производят чистую энергию постоянного тока, они являются отличными зарядными устройствами.
- Крейсерские и гоночные яхты:
Они могут использовать солнечные батареи для увеличения или замены других источников заряда. Многие парусники, которые ходят по долгу, должны использовать свой двигатель в течение 1-2 часов в день для зарядки батарей и замены потребляемой энергии. С установкой пары солнечных батарей эти лодки часто могут продлевать свое время между использованием двигателя на день или более. По-настоящему эффективные лодки, оборудованные солнечной батареей, возможно, не должны использовать двигатель для зарядки вообще.
Сколько энергии вы хотите создать?
Панели солнечных батарей заряжают батареи 12V, сами могут иметь напряжение 20V. Измеряются либо в ваттах, либо в амперах. Мы оцениваем их в амперах, так как у большинства яхтсменов есть представление о том, сколько в ампер-часах их емкость батареи, или сколько ампер-часов они используют за один день во время круиза. Мы также используем упрощающее предположение, что панель будет выводить максимальную производительность в течение пяти часов в день.
Мы достигаем этих значений, усредняя количество часов, которые панель проводит на полном солнце (определяется как 1000 Вт энергии на квадратный метр, большинство мест получают не более 80-85% полного солнца).
Проблема с поломками ячеек (затенение)
Неработающие (теневые) ячейки, покрывающие даже небольшую часть панели, оказывают огромное влияние на выходную мощность. Теневые ячейки показывают большое падение напряжения, которое выступает в качестве барьера для полезного производства энергии. Поломка двух или более ячеек отключает панель, пока проблема не будет удалена.
Этот дефект несколько корректируется за счет использования байпасных диодов на каждой ячейке, что позволяет модулю генерировать мощность даже при частичном затенении.
Чем холоднее температура на поверхности панели, тем выше выход энергии. Производительность в ясное холодное зимнее утро может быть на 30-40% выше номинальной.
Калибровка панелей для аккумулятора
Возьмите выход солнечной панели (в миллиамперах) и разделите значение на два. Это размер батареи, которую он может поддерживать. Солнечная панель 150 мА может поддерживать аккумулятор примерно до 75 Ач. Панель 1500 мА может обеспечить достаточную мощность, чтобы поддерживать батареи, при условии, что на аккумуляторах не будет нагрузки, кроме саморазряда.
Вам нужен контроллер заряда?
Как правило, панели, которые производят менее 1,5% номинальной емкости батареи в ампер-часах, не требуют регулирования. Это означает, что панель 1.5A является самой большой, которую вы должны использовать без регулятора на 100-часовом аккумуляторе. Регуляторы обычно должны использоваться, когда у вас есть две или более панели, подключенные к вашим батареям.
Если вы обеспокоены повреждением новых гелевых AGM из-за чрезмерной зарядки, вы можете добавить небольшой недорогой контроллер заряда. Эти контроллеры, также называемые регуляторами, рассчитаны на максимальное количество усилителей в вашей солнечной батарее, и мы предлагаем варианты обработки между 7А и 50А.
Постоянно монтируется или временно?
Большие жесткие панели могут быть постоянно смонтированы в специальном кронштейне, особенно при использовании на борту крейсерского судна. Сальниковые панели изготовлены для морской среды и могут устанавливаться на постоянной основе с помощью угловых прокладок. Их также очень легко удалить и хранить компактно. Складные панели обычно изготавливаются для временного использования, поскольку они менее защищены от атмосферных воздействий, чем другие типы.
Типы солнечных батарей
Существует два типа панелей, которые в основе используют:
- кремниевые кристаллы;
- тонкие химические пленки;
Монокристаллические и многокристаллические (c-Si) панели являются самой старой технологией, а также самой мощной. При правильном размере и согласовании с соответствующими батареями это панели служат для использования при больших нагрузках постоянного тока, таких как освещение, телевизор, радио или видеомагнитофон.
В кристаллических панелях кремний, выращивается в кристаллы, очищается (дорогостоящий процесс), нарезается на тонкие пластины и «легируется» с добавлением химических веществ. Солнечные элементы создают электрический ток, количество определяется размером и эффективностью ячейки, а также количеством света. Солнечные модули создаются путем соединения ячеек параллельно с увеличением силы тока и последовательно для увеличения напряжения. Типичные солнечные модули имеют 30 или 36 ячеек (генерирующих от 14 до 18 В постоянного тока).
Аморфные тонкопленочные панели Silicon (a-Si) имеют примерно 50% эффективности многокристаллических, но могут быть изготовлены в гибких формах, чтобы они могли огибать предметы или складываться. Они более эффективны при низких или рассеянных условиях освещения и менее подвержены падениям напряжения при нагревании. Это панели чаще всего используются для низкого заряда и поддержания заряда батареи. Обычно они не имеют достаточной мощности для серьезного пополнения энергии.
Тонкопленочные панели и их производительность при различных уровнях освещенности
Вот реальный пример того, как панели работают под разными уровнями света. В следующей таблице показана энергия, доступная от аморфных панелей PowerFilm, таких как их гибкие солнечные панели, при различных условиях освещения относительно полного состояния солнца:
Простые правила для лучшего производства энергии
Держите панели как можно перпендикулярно лучам входящего солнца. Мы понимаем, что, если вы устанавливаете панели на лодке при швартовке – то не сможете гарантировать, перпендикулярное расположение, но все панели будут получать больше энергии, если они получат прямой солнечный свет. Это убедительная причина для монтажа панелей на крейсерских лодках, чтобы их можно было направлять в соответствующем направлении, независимо от того, какой сезон, курс или широта.
Избегайте теней: выход панели (особенно кристаллической панели) резко падает при затенении, даже если только 10% панели находится в тени. Небольшая тень может уменьшить выход на 50% и более.
Держите свои панели прохладными. Выход панели падает, когда температура повышается, поэтому, если вы можете обеспечить некоторую вентиляцию — непременно сделайте это.
Источник
Солнечные батареи для судна
Вашему вниманию представляются 15 экологически чистых лодок, которые могут плавать, используя солнечную энергию или энергию ветра.
Складывается ощущение, что сегодня дизайнеры просто помешаны на экологии и солнечной энергии. Хотя может, это действительно такой животрепещущий вопрос, который касается всех и каждого. Неспроста в 21 веке, инженеры и дизайнеры все больше и больше создают автобусы, машины и лодки, которые не загрязняют окружающую среду.
Итак, все представленные 15 эко-лодок снабжены солнечными панелями.
1) Уже известный нам 31-метровый тримаран Planet Solar, спущенный на воду недавно в Гамбурге. На сегодняшний день он считается самым большим многокорпусным солнечным судном. Фотогальванические солнечные панели производят 103,4 кВт энергии. Тримаран может идти на 8 узлах.
2) Солнечная лодка ARRKI предоставляет огромное пространство. Лодка построена по аналогу баскетбольного поля и покрыта фотогальваническими «сотами».
3) Solar Powered Personal Boat, ценой 10,500 долларов, вмещает 4 взрослых. Лодка снабжена электродвигателем в 700 Вт, что позволяет лодке проходить 5 миль в час. Двигатель снабжен 4 аккумуляторными батареями, которые постоянно заряжаются от солнечного света в дневное время. Батареи держат заряд 6 часов, что позволяет плавать в ночное время.
4) Buffalo Solar Boats — это лодки в виде пантонов с крышей, покрытой модулями из фотогальванических панелей. Эти модули могут генерировать 1 кВт энергии, тем самым питая аккумулятор и позволяя лодке плавать в течении дня.
5) Solar Proa Catamaran — это асимметричный катамаран, вмещающий 6 взрослых не очень тяжелых человек. Дизайн катамарана элегантный и современный. Катамаран имеет 2 разъемные «крыши» с солнечными панелями. Когда «Крыши» опущены (сложены), лодка представляет из себя абсолютно плоский транспортный объект, генерирующий электричество.
6) Лодка Onda Velocita — выполнена по последнему слову техники и технологии. Это гибридная лодка в стиле «люкс» имеет 2 водно-реактивных двигателя, которые могут не использоваться в солнечный день, так как крыша снабжена фотогальванической системой и может генерировать достаточно энергии для всех систем, инсталлированных на лодке.
7) Лодка Sea Raider снабжена фотогальваническими модулями, которые накапливаю достаточно солнечной энергии в течении дня, что позволяет плавать на этой лодке всю ночь, так как аккумуляторные батареи хорошо держат заряд.
8) Катамаран SunCat 23 имеет 4 солнечные панели, способные генерировать 760 кВт энергии для электрического подвесного мотора 2,8кВт. Катамаран вмещает 12 пассажиров и идет на скорости в 6 узлов. Заряда хватает на целый день, даже если день облачный.
9) Моторная лодка Iron 23 вмещает 3 пассажира, имеет солнечный электродвигатель. На борту есть кухня и туалет. Лодка также снабжена конвенционным двигателем на случай, если день выдался не солнечным.
10) N-DOUR Hybrid — это многофункциональная яхта. Это яхта в стиле «люкс», предназначенная для долгого плавания. Идея создания этой лодки — использовать энергию ветра и солнца для выработки гидрагена, который в свою очередь будет заставлять лодку двигаться. Еще одной фишкой судна является то, что, когда оно находится в доке в порту и не потребляет никакой энергии на свои нужды, лодка может вырабатывать электричество для порта.
11) Солнечная Исследовательская Лаборатория Solar Shuttle спроектирована для Олимпийских игр 2012. Она вмещает 255 пассажиров и генерирует достаточное количество энергии для движения такого большого судна.
12) Leviathan использует для движения энергию ветра и солнца. Лодка оснащена ветровыми турбинами и солнечными панелями.
13) Солнечная лодка The Float снабжена 2 электродвигателями и солнечными панелями на крыше. Это не скоростная лодка, а больше прогулочная. На ней вы сможете делать 10 км/ч. Здесь есть все, что надо для безмятежного отдыха: столик, гриль и маленький холодильник.
14) Тримаран IKKAR с фотогальваническими панелями — это футуристическая яхта, идея создания которой — сблизить человека и море. Яхта имеет элегантный дизайн и обеспечит комфорт на борту. Длина тримарана — 150м.
15) Code X Yacht — 47-футовая лодка имеет гибридный двигатель, который используется в Formula 1, что позволяет лодке достигать скорости в 80 узлов! Дополнительные солнечные панели позволяют лодке идти еще два часа.
Источник