Для счастливых обладателей катеров и яхт, желающих еще больше приблизить условия плавания к уютной домашней обстановке, компания МикроАрт предлагает многофункциональный автономный преобразователь напряжения МАП «Энергия» (www.invertor.ru). Патент на изобретение № 2001125519. Прибор предназначен для преобразования напряжения бортовой сети судна 12В или 24В в переменное 220В для подключения или резервного питания бытовых приборов, электроинструмента, насосов, компьютеров и других полезных вещей.
Что можно подключить к преобразователю напряжения.
На судне, как впрочем, и на автомобиле, имеется бортовая электрическая сеть и аккумулятор, применяемый для пуска двигателя, питания бортовых огней, навигационной системы GPS, радиостанции. При наличии генератора, вырабатывающего постоянное напряжение 12В или 24В, аккумулятор можно подзаряжать в процессе работы двигателя. Обычно, используют автомобильный аккумулятор, емкостью 55-90А*Ч . Этот относительно компактный накопитель энергии при пуске двигателя может выдавать порядка 150-200 Ампер (некоторые производители указывают и более впечатляющие цифры: 300А и даже 720А, а при использовании более емких батарей можно получить еще большие токи).
Маломощная нагрузка (бытовые приборы).
Из школьного курса физики известно, что мощность равна силе тока помноженной на напряжение. Из чего получаем, что да же двенадцати вольтовый аккумулятор может обеспечить электричеством нагрузку порядка 2,5кВт, что с приличным запасом хватит для питания телевизора, видеомагнитофона, компьютера, настольной лампы. Если берете с собой в плавание видеокамеру, не забудьте захватить и зарядное устройство: после съемки можно будет зарядить аккумуляторы от МАП-а. Пригодится и цифровой фотоаппарат с ноутбуком: последний подключаете к преобразователю напряжения, чтобы и сохранить и отредактировать отснятые фотографии прямо во время путешествия.
Нагрузка большой мощности (электроинструмент).
Наличие электроинструмента на катере или яхте – очень желательно, с этим, видимо, согласятся многие. Средняя мощность, которую электроинструмент потребляет при работе намного меньше его номинальной, так как собственно процессы прикладывание нагрузки (сверления, пиления и т.п.) довольно кратковременны.
К счастью, хотя он и, часто, потребляет большую мощность, но используется в работе в прерывном режиме: померил - отрезал, отметил – просверлил. Поэтому даже сравнительно мощный инструмент даже с использованием «слабого» аккумулятора можно долго эксплуатировать в автономном режиме.
«Сложная» нагрузка с большими пусковыми токами (холодильники, насосы, СВЧ-печи, асинхронные двигатели).
Что касается холодильников или насосов, внутри которых установлены асинхронные двигатели – здесь есть одна тонкость. Номинально они потребляют небольшую мощность: от75 до 300 Ватт, но в момент пуска – у них проявляется большой аппетит, обусловленный большими пусковыми токами. Это же справедливо можно сказать и о СВЧ-печах, внутри которых установлен магнетрон. В преобразователе напряжения допускается кратковременная значительная перегрузка, что позволяет запустить эти виды нагрузок.
Время автономной работы от аккумулятора.
МАП «Энергия» обладает высоким КПД – 85…90%. При чем в режиме холостого хода преобразователь напряжения потребляет мизерное количество энергии -5 Вт (у дизель/бензинового генератора расход топлива на холостом ходу равен половине от расхода при максимальной нагрузке).Такая коробочка (размером в половину аккумулятора) сможет обеспечить подходящей электроэнергией не только яхту а и целый дом!
При разумном подходе к вопросу мощности потребляемой нагрузкой можно значительно продлить автономное время работы аккумуляторов: так если заменить обычные лампы накаливания на лампы дневного света, то при их одинаковой мощности светимости, время работы последних увеличится в пять раз.
Время автономной работы (только от энергии аккумуляторов) варьируется и может достигать от нескольких часов до суток и более в зависимости от мощности нагрузки и общей емкости аккумуляторов (их можно объединять, наращивая ёмкость), причем, прибор сигнализирует об уменьшении напряжения на аккумуляторе и отключит потребителя при его минимально допустимом уровне.
К слову, не так давно появились очень качественные автомобильные аккумуляторы с большими сроками службы, полностью необслуживаемые (герметичные), способные развивать гигантские пусковые токи, и по вполне приемлемым ценам.
| Нагрузка/ Ёмкость аккумулятора |
100 Вт | 300 Вт | 500 Вт | 1 кВт | 2 кВт | 4 кВт |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 4 × 190 А·ч | 86 ч | 26 ч | 17 ч | 8 ч 20 м | 4 ч | 1 ч 50 м |
| 2 × 190 А·ч | 42 ч | 13 ч 15 м | 7 ч 25 м | 3 ч 50 м | 1 ч 45 м | 48 м |
| 4 × 90 А·ч | 40 ч | 13 ч 10 м | 7 ч 12 м | 3 ч 40 м | 1 ч 40 м | 45 м |
| 1 × 190 А·ч | 21 ч | 6 ч 10 м | 3 ч 50 м | 1 ч 40 м | 45 м | 13 м |
| 2 × 90 А·ч | 20 ч | 6 ч | 3 ч 40 м | 1 ч 35 м | 44 м | 12 м |
| 1 × 90 А·ч | 9 ч 30 м | 3 ч | 1 ч 40 м | 45 м | 12 м | 3 м |
| 1 × 55 А·ч | 5 ч 40 м | 1 ч 45 м | 50 м | 13 м | 3 м | --- |
При расчёте необходимой мощности МАП-а, прежде всего надо определить суммарную мощность всех потребителей, подключаемых одновременно. Мощность каждого из них измеряется в ваттах и указана в паспортах изделий. На этом этапе уже можно выбрать мощность инвертора, которая должна быть не менее, чем в 1,25 раза больше расчетной. Следует иметь в виду, что такой хитрый прибор как компрессорный холодильник (а также, насос и кондиционер) в момент запуска потребляет мощность в 7 - 10 раз больше паспортной.
Защита преобразователя напряжения.
В преобразователе напряжения предусмотрена автоматическая защита от перегрузок и коротких замыканий. Так как устройство рассчитано на работу с большими нагрузками в нем предусмотрено принудительное воздушное охлаждение. Для предотвращения попадания брызг и грязи вентиляционные отверстия прибора имеют «козырьки» и смотрят вниз, а для защиты от влажной среды плата покрыта специальным защитным лаком.
Что еще может прибор.
МАП «Энергия» пригодится не только на яхте, но и в гараже, даче, во время строительных ремонтных работ при отсутствии или перебоях электричества.
В названии прибора есть фраза «многофункциональный»: он не только может превращать напряжение аккумулятора 12 или 24 вольта в переменное 220 вольт.
Вторая функция – пуско-зарядное устройство дает возможность зарядить аккумулятор от городской сети переменного тока, что пригодится, например, при отсутствии генератора на судне.
Третья – восстановление аккумуляторных батарей: при старении или неправильной эксплуатации батареи теряют свою емкость, что объясняется возникновением сульфатации. Для ее частичного устранения МАП может производить многократную тренировку аккумулятора.
Кроме вышеперечисленного, прибор может работать в режиме «источника бесперебойного питания», на манер компьютерного. При подключении его одновременно к аккумулятору и сети 220В (соответствующими разъемами) устройство обеспечит бесперебойным питанием, например, систему отопления загородного дома. Впрочем, по такой схеме можно подключить целый дом (запитав освещение, телевизор и другие приборы). Выпускаются модели мощностью до 6 кВт.
Условная схема потребителей
электроэнергии на такой
яхте примерно следующая.
Альтернативные источники энергии.
Солнечная батареи (СБ), ветроэнергетические установки (ВЭУ) или турбины подводного типа, установленные на яхте, хотя еще и редко встречаются, но являются довольно перспективными источниками энергии. Их использование не вредит окружающей среде, не требует все дорожающего бензина, плюс ко всему вызывает восхищение знакомых. И ВЭУ и СБ служат для заряда аккумуляторов и подключаются к ним не на прямую, а через специальный контроллер, который предохранит АКБ от перезаряда, полного разряда и т.п. Такой контроллер устанавливается в МАП «Энергию» опционально, по желанию заказчика.
ВЭУ небольшой мощности, как правило малоэффективны из-за своих малых размеров и низкой высоте расположения пропеллера на борту яхты. Например, мощность отдаваемая ветром на высоте 2 м в два раза ниже чем на высоте 10 м. К другим недостаткам ВЭУ можно отнести их относительную шумность.
Использование на яхтах СБ представляется более рациональным, они очень надежны, но их стоимость довольно высока – за каждый Вт мощности придётся заплатить 3,5 – 4,5 у.е. Так, например, один модуль MSW-45 на 45 Вт обойдётся в среднем в 180 у.е, а так как на яхту желательно установить хотя бы 5 таких модулей – сумма будет ещё больше.
Чаще всего солнечная энергосистема устанавливается на яхте в дополнение основной, источником энергии, которой является генератор, соединенный с двигателем судна.
Что, если на судне уже есть дизельный или бензиновый генератор?
Например, ночью шум создаваемый работой генератора может нарушить отдых. Если предварительно зарядить аккумуляторы от генератора, то ночью можно использовать запасенное электричество по мере необходимости не нарушая покой и тишину, и вообще пропадет необходимость искать в потемках генератор. Да и отсутствие лишнего шума пойдет на пользу рыбалке.
При сравнении МАП с дизель/бензиновым генератором (220 В, 2,2 кВт), первый обладает следующими преимуществами:
- Цена ниже в несколько раз.
- Значительно меньшие габариты и вес, а следовательно – выше мобильность (можно постоянно возить с собой).
- Не шумит и не выделяет выхлопные газы.
- Нет необходимости контролировать параметры дизель/бензинового генератора: уровень и давление масла в двигателе; уровень и температуру охлаждающей жидкости; уровень топлива.
- Значительно больший ресурс работы и надежность (отсутствие механического износа, вибраций и т. п.).
- При относительно маломощных потребителях (до 1000 Вт) длительное время не требует включения автомобильного генератора и, следовательно, не расходует бензин.
- Мизерное потребление энергии (5 Вт) на холостом ходу (у дизель/бензинового генератора расход топлива на холостом ходу равен половине от расхода при максимальной нагрузке).
- Имеет ряд дополнительных функций: может работать как пуско-зарядное устройство, как восстановитель аккумуляторов, как источник бесперебойного питания.
