Welche Lösungen kann ich verwenden, um meine Batterien wieder aufzuladen?

Lichtmaschine, Ladegerät, Solarpanel Welche Lösung(en) sollte ich wählen, um Strom zu erzeugen und meinen Batteriepark zu schützen? Eine detaillierte Übersicht über alle derzeit auf dem Markt erhältlichen Lademethoden.

L'invité de la Rédaction Veröffentlicht am 19-12-2018

Sobald das elektrische Gleichgewicht des Bootes ( siehe unser Thema zur Bestimmung des elektrischen Gleichgewichts ), sollte es zur Dimensionierung des Batterieladesystems an Bord verwendet werden. Dieses Aufladen kann auf verschiedene Weise erfolgen: Landladegerät, Lichtmaschine, Solarpanel, Windkraftanlage, Wasserstoffgenerator, Propellerwellengenerator. Was ist die geeignetste Lösung? Beschreibung all dieser Verladearten und insbesondere Berechnung der Kosten für die Nutzung dieser Stromerzeuger.

Welche Lösungen stehen uns am Beispiel eines 400 Ah Blei-Servicebatterie-Packs zur Verfügung?

Moyens de charge en Ã©lectricitÃ© sur un bateau

Der Docklader, ein Muss!

Bei einem Ladegerät, das an den 220-V-Landstrom angeschlossen ist, besteht die Logik darin, das Ladegerät so zu dimensionieren, dass die Batterien über Nacht aufgeladen werden können, wobei der momentane Verbrauch an Bord verteilt wird.

Die Batteriehersteller empfehlen eine Ladeleistung zwischen 20% und 25% der Batteriekapazität. In unserem Beispiel würde ein 80-A-Ladegerät die Aufgabe perfekt erfüllen (20% von 400 Ah).

Das Aufladen über ein 220 V-Ladegerät ist stark abhängig von der am Dock verfügbaren Stromstärke. In der Tat, wenn Sie ein 12v 100 A Ladegerät haben, wird es mindestens 15 bis 17 A in 220 V vom Kraftwerk an Land benötigen, ohne Berücksichtigung der momentanen Verbraucher! Achtung, einige Häfen begrenzen den Strom, der an den Terminals auf den Pontons zur Verfügung steht, auf 6 oder 8 A!

Ein Ladegerät dieses Typs lädt die Batterien in 8 Stunden auf.

Die Lichtmaschine und der Regler, eine kluge Investition

Auf unseren Booten ist die Lichtmaschine mit dem Hauptmotor gekoppelt. Wenn der Motor vom Bordmotor aus gestartet wird, beginnt die Lichtmaschine die Batterie zu laden. Die serienmäßig mit dem Innenbordmotor ausgelieferten Lichtmaschinen reichen oft nicht aus, um das Aufladen einer Batteriebank abzudecken. Sie sind nur darauf berechnet, eine Diesel-Starterbatterie aufzuladen. Es ist daher oft notwendig, auf ein leistungsfähigeres Modell umzusteigen.

Wenn eine 100 oder 120 A Lichtmaschine mit einem Lichtmaschinen-Ladegerät oder einem Lichtmaschinen-Regler (der eine 3-Phasen-Ladung liefern kann) ausgestattet ist, können vollständig entladene Batterien mit einer Motorlaufzeit von 8 Stunden wieder voll aufgeladen werden. Tatsächlich sind am Ende des Zyklus 4 Stunden Ladezeit im Modus "Absorption" notwendig, um die Batterieladung von 80 auf 100% zu erhöhen.

Ein leistungsstarker Schiffsgenerator und Reglersatz kostet 1.500 Euro installiert bei einem Kraftstoffpreis (Motorbetrieb) von 0,06 Euro/Stunde produziert.

Benzin- oder Dieselgeneratoren (Aggregat), effiziente und kostengünstige Nebenaggregate

Je nach Größe produzieren diese Generatoren zwischen 2.000 und 4.000 W. Eine 4.000-W-Einheit wird bei 220 V etwa 16 A liefern.

Wichtig ist ein leistungsstarker Lader (der Docklader, an den das Gerät angeschlossen wird), der die Leistung des Gerätes deutlich aufnehmen kann.

Diese Generatoren sind in Diesel, in relativ leisen Versionen, verpackt in einem Kokon mit schalldämmenden Eigenschaften, erhältlich. Da die Batterien über das Gerät und durch das Ladegerät geladen werden, dauert das Aufladen mit einem 100 A-Ladegerät 8 Stunden.

Eine 4000 W schallgedämmte und verbrauchsarme Einheit stellt eine Anfangsinvestition von 5000 Euro bei einem Verbrauchsmaterialpreis von 0,03 Euro/Ah Produkte dar.

Wir beziehen uns nicht auf "kleine Gruppen", deren begrenzte Leistung sie daran hindert, eine Batteriebank wie die in unserer Studie zu laden.

Photovoltaik-Sensoren, hochvariable Generatoren

Man kann sich vorstellen, zwei Photovoltaik-Paneele auf einem Segelboot für eine Spitzenleistung von 300 bis 400 W zu installieren. Diese Zahl bedeutet, dass diese Sensoren in der Spitze (bei maximal optimalen Bedingungen!) 400W erzeugen können, die von einem MPPT-Regler in 30A umgewandelt werden.

Ohne einen weiteren Stromerzeuger wird es bei sofortigen Verbrauchern und optimalen Sonnenlichtbedingungen unmöglich sein, eine Batterie mit nur diesen Solarpanels vollständig aufzuladen. Der Nachteil dieser Sensoren ist ihre hohe Abhängigkeit von Licht und die Abwesenheit von Schatten. So können wir die Produktion eines schönen sonnigen Tages auf 150A und die durchschnittliche Tagesproduktion einer Anlage dieses Typs (Sommer/Winter) auf 20A schätzen.

Der Preis für eine solche Anlage würde sich auf 1 000 EUR belaufen, wobei keine Kraftstoffkosten finanziert werden müssen.

Die Brennstoffzelle, ein hocheffizientes, aber teures Hilfsmittel

Es handelt sich um einen leisen und umweltfreundlichen Generator, der bei jedem Wetter eine autonome Stromproduktion ermöglicht. Die Brennstoffzelle nutzt die elektrochemische Umwandlung in einer Zelle von Wasser und Methanol an der Anode und Sauerstoff an der Kathode, mit CO2 als einzigem Abgasprodukt.

In dem Fall, den wir untersuchen, wird uns eine ziemlich starke Batterie vom Markt, die 9A liefert, erlauben, uns der elektrischen Autonomie in der Stille zu nähern!

Der Preis für eine Anlage beträgt 6000 Euro bei einem Kraftstoffpreis von 0,5 Euro pro produzierter Stunde.

Hydrogeneratoren, Hilfsgeneratoren sehr gut geeignet für lange Kreuzfahrten und Überfahrten

Diese am Heck oder unter dem Rumpf installierte Ausrüstung besteht aus einem Generator, der durch eine Welle in Bewegung gesetzt wird, die mit einem Tauchpropeller am Heck des Bootes verbunden ist. Sie erzeugen etwa 10 A, abhängig von der Geschwindigkeit des Segelbootes. Je nach Navigationsprofil oder Wetterlage können diese Systeme zwischen 0 und 120 Ah/Tag laden.

In der Küstenschifffahrt sind sie gute Ladehilfen, aber ungeeignet, um die Batterien des untersuchten Systems vollständig aufzuladen, weil die Navigationen zu kurz sind. Während der Überfahrt, wenn das Segelboot mehrere Tage hintereinander fährt, arbeitet der Hydrogenerator 24 Stunden am Tag. Unter diesen Bedingungen ermöglichen diese Geräte das Aufladen der Batterien bei gleichzeitiger Verteilung des Bordverbrauchs.

Der Preis für einen guten Heckwassererzeuger beträgt ca. 6.500 Euro inklusive Einbau, ohne zusätzliche Treibstoffkosten.

Windturbinen, effiziente und billige Hilfsgeneratoren, aber allzu oft geräuschvoll

Die Leistung einer Windkraftanlage variiert je nach dem aktuellen Wind zwischen 0 und 240 Ah/Tag.

Es ist möglich, zwei Windturbinen zu installieren, um die Last in windigen Perioden zu maximieren und so manchmal Energieautonomie zu erreichen. Die Qualität der Montage und das Auswuchten der Windkraftanlage erfordern viel Sorgfalt. Diese Propeller, die sich im Wind drehen, neigen dazu, Pfeifen und Vibrationen zu erzeugen, die sich auf das ganze Boot übertragen.

Die Installation einer qualitativ hochwertigen Windkraftanlage kostet inklusive Installation rund 2.500 Euro ohne zusätzliche Treibstoffkosten.

Wellengeneratoren, ein einfaches Gerät, das sich bewährt hat!

Auch bekannt als Wake Alternators, Wellengeneratoren arbeiten unter Ausnutzung des Drehmoments der Propellerwelle, die bei ausgeschaltetem Motor im Leerlauf bleibt. Die Geschwindigkeit des Bootes unter Segel treibt den Tauchpropeller an, der den Wellengenerator antreibt und damit Strom erzeugt.

Diese Flugzeuge sind in der Lage, den größten Teil ihrer Leistung bei niedriger Geschwindigkeit ab 3 Knoten für eine maximale Leistung zu erzeugen, die bereits bei 5 Knoten erreicht wird, einer Geschwindigkeit, bei der sie im Allgemeinen zwischen 20 und 25 A liefern.

Wie die Wasserstoffgeneratoren können diese Geräte an langen Navigationstagen eine vollständige Aufladung der Batterien ermöglichen, indem sie den Verbrauch an Bord auf ein Dutzend Stunden verteilen. Sie produzieren jedoch keine Energie, wenn das Schiff einmal zum Stillstand gekommen ist.

Diese Art von Ladung neigt auf modernen Segelbooten dazu, zu verschwinden. In der Tat wird der Antrieb zunehmend mit einem Segelantrieb erfolgen, der die traditionelle Propellerwelle ersetzt. Außerdem ist, wenn noch eine Welle vorhanden ist, aufgrund der flachen Formen moderner Rümpfe nicht genug Platz für die Montage einer Riemenscheibe auf der Propellerwelle. Außerdem hat dieses System den Nachteil, dass der Propeller beim Segeln unter Segeln zum Drehen gezwungen wird, was zu Geräuschen und Verschleiß des Reversierers führt.

SCHLUSSFOLGERUNGEN

Die volle Berücksichtigung des Energiebedarfs an Bord und die Umsetzung in Batteriekapazität ist nur in Kombination mit einem geeigneten Ladesystem sinnvoll.

Die endgültige Wahl hängt jedoch oft vom vorhandenen Platz an Bord ab, um diese Systeme zu installieren (wo sollen die Solarpaneele angebracht werden?), vom Wunsch, mit einer unhandlichen Maschine zu enden (meine Windkraftanlage ist wirklich nicht elegant an Bord) und auch vom Bordkasten..

Wir konnten sehen, dass jedes Aufladen seine Vor- und Nachteile hat. Das Solarpanel ist leise, aber es lädt nur tagsüber auf, das Windrad produziert nur bei Wind, man muss zum Aufladen des Hydrogenerators segeln, das Ladegerät am Land funktioniert nur in Reichweite einer 220 V Steckdose..

Oftmals liegt die Lösung in der Kombination verschiedener Nachfülllösungen. Solange die Brieftasche es aushält..