Turbiny i elektrownie wiatrowe

Energia na jachcie to jasna sprawa. Nie można obyć się bez niej, nawet w codziennych małych wyprawach. Służy ona przede wszystkim do tego, by wszystkie narzędzia nawigacyjne, ale także systemy ratunkowe właściwie działały. Ponadto zasilanie jest istotne także ze względu na inne urządzenia, takie jak lodówka, ekspres czy kuchenka, które również mogą przydać się podczas dłuższego rejsu.

Energia wiatrowa żeglarska na łódź

Wiatr to żywioł, który może spowodować problemu w żegludze, jednak może również znaleźć swoje zastosowanie w produkcji energii. Istotne są siła i kierunek powietrza, ponieważ to dzięki nim produkowany jest prąd, ale i siła napędowa jachtu.

Generatory elektryczne na łodzie

Te urządzenia, często spotykane na statkach, działają w następujący sposób. Energia kinetyczna strumienia powietrza zamieniana jest w energię elektryczną.

Wszystko dzieje się z pomocą śmigła zamontowanego przy turbinie, które wprawione w ruch działa na wał generatora prądu. Warto zaznaczyć, że kształt i sposób zamocowania śmigła mogą mieć znaczący wpływ na ilość wytworzonej energii.

Łopaty turbiny montuje się na osi pionowo lub poziomo, jednak na jachtach najczęściej występuje ta druga opcja. Jest to po prostu wygodniejsze rozwiązanie na tak małej powierzchni.

Śmigła i ich kształt

Rozmiary, ułożenie, ilość, a nawet wygięcie kawałka metalu zwanego śmigłem ma ogromne znaczenie. Wpływa na sprawność samej turbiny, ale także pozwala na bezpieczną pracę w różnych stopniach natężenia wiatru.

Dzięki właściwym zabezpieczeniu śmigła są w stanie przetrwać nawet ekstremalne porywy powietrza, ponieważ ich budowa pozwala na ograniczenie prędkości obrotowej, zabezpieczając przy tym instalację przed zbyt dużą generowaną mocą.

Moc turbiny żeglarskiej

Turbiny zamontowane w bezpieczny i właściwy sposób z poziomą osią obrotu mogą osiągnąć moc nominalną w zakresie od 25W do nawet 350W. Oczywiście mowa tutaj o prędkości wiatru na poziomie 15-25 węzłów.

Warto również wspomnieć, że średnica śmigieł powinna mieścić się w przedziale od 0.5 m do 1.2 m. Taka budowa pozwoli na samoczynne ustawienie się ich prostopadle do kierunku wiatru wraz z założonym wcześniej ogonem i zapewnić ich bezpieczną pracę.

Miejsce montażu turbiny na łodzi

Prawidłowe założenie turbiny musi uwzględniać pewne parametry wynikające z budowy całego osprzętu. Przede wszystkim należy wziąć pod uwagę średnicę wirnika oraz średnicę obrotu dookoła osi pionowej, pamiętając również o wliczeniu w to śmigło i długość ogona.

Ze względów bezpieczeństwa turbina powinna zostać zamontowana w miejscu, w którym nie przebywają członkowie załogi. Najczęściej montuje się je na rufie na wysokim maszcie.

Jednak w przypadku turbin z poziomą osią obrotu szczególną uwagę należy zwrócić na generowany hałas i wibracje. Zasada jest jedna. Im mniejsza prędkość obrotowa śmigieł, ale i lepsze materiały wykonania, tym poziom hałasu się zmniejsza. Dlatego przy wyborze odpowiedniej turbiny warto zapoznać się z rozwiązaniami proponowanymi przez producenta.

Turbina wiatrowa na jacht

Zaletą turbin z pionową osią obrotu jest możliwość montażu na istniejącym maszcie, dzięki czemu ryzyko wystąpienia niebezpieczeństwa maleje.

Trudno jest, by ktoś z załogi był narażony na uszczerbek, skoro zasięg śmigieł nie pozwala na dotknięcie ze statkiem. Plusem jest także cichsza praca turbiny ze względu na mniejszą prędkość obrotową łopat. Jednak wadą jest ograniczona moc, którą mogą uzyskać.

Dzieje się tak, ponieważ oś zamontowanych łopat jest w tym przypadku znacznie dłuższa, a co za tym idzie trudniej o stabilność i ułożyskowanie. Jest to jeszcze trudniejsze zadanie, kiedy jacht „traci pion”, a jest to przecież częste zjawisko. Producenci jednak często w swoich produktach decydują się na oś stabilizacyjną na obu końcach.

Moc takich turbin oscyluje w granicach od 10W do 100W, przy wietrze sięgającym 20 węzłów. Jest to bardzo dobre rozwiązanie, kiedy potrzebne jest wolniejsze doładowywanie akumulatorów lub podtrzymanie napięcia w okresie długiej przerwy od rejsowania.

Cechy, które powinna posiadać turbina

Turbiny wiatrowe to czołowe rozwiązanie w kwestiach odnawialnych źródłach energii na jachcie. Jednak właściwe turbiny muszą spełniać pewne wymagania:

  • Ograniczenia wiatraków: należy przede wszystkim uważać na fakt, że kiwanie nie jest wskazane przy tego typu urządzeniach, jedynie dobra stabilizacja może zniwelować takie efekty.
  • Uzyskiwana moc przy wiatrach od 10 do 15 węzłów, bo takie zazwyczaj występują na wodach: warto sprawdzić, jakie realne moce jest w stanie zapewnić turbina wiatrowa, wtedy można określić, jak duży lub jaki rodzaj turbiny wybrać.
  • Głośność pracy: hałas, który produkuje turbina, może być naprawdę nużący, należy przed zakupem sprawdzić, jaki poziom dźwięku generuje.
  • Masa: to istotny element zakupu, za ciężka turbina może nie utrzymać się na maszcie i doprowadzić do szkód.
  • Regulacja napięcia: pracujący generator musi być cały czas pod obciążeniem, nie można go odłączyć. Można skorzystać z dwóch rozwiązań: opornik lub regulator.
  • Zabezpieczenie przed zbyt mocnym wiatrem: montaż wiąże się z tym, że należy odpowiednio uchronić urządzenie przed upadkiem, ale także zapewnić mu prawidłową pracę.

czytaj dalej

Wyświetlanie wszystkich wyników: 17