Alternativni izvori energije predstavljaju dobar način da uživate na svojoj brodici ne odričući se komfora i luksuza električnih uređaja

Sustav napajanja električnom energijom na brodu puno je slabiji od onog na kopnu. Zbog toga prilikom ukapčanja treba znati do koje snage ga možemo opteretiti. Alternativni izvori električne energije čiji se generatori nude na tržištu, predstavljaju siguran način da uživate na svojoj brodici ne odričući se komfora a duži životni vijek baterija, njihova bi napunjenost trebala biti od 50 do 75 posto. U većini slučajeva baterije se nadopunjuju samo u plovidbi, pomoću alternatora pokretanog snagom motora. Zbog sve većeg broja potrošača električne energije na plovilima, potrebno je povećati broj sati rada motora, ili staviti alternator veće snage kako bi postigli zadovoljavajuću napunjenost baterija. Za primjer uzmimo da je dnevna brodska potrošnja 100 ampersati (Ah), s punjenjem alternatora od 4 A.

Znači da bi brodski motor trebao raditi, odnosno vaša brodica ploviti šest sati dnevno. Da bi odredili kolika je dnevna potrošnja električnih uređaja na brodu potrebno je odrediti koliko svaki potrošač pojedinačno treba ampera struje, odnosno koliko struje uzme iz baterije i koliko dugo je potrošač u prosjeku uključen. Množenjem potrošene struje (A) i vremena (h) dobivamo ampersate koje potroši neki uređaj u 24 sata. Neki uređaji su uključeni cijeli dan kao npr. hladnjak. Kod njega treba uzeti u izračun vrijeme rada kompresora, a on ovisi o vanjskoj temperaturi, načinu korištenja i popunjenosti. Zbroj vrijednosti potrošenih ampersati (Ah) podatak je potreban za izračun snage baterije. Sustav napajanja na brodu puno je slabiji od onog na kopnu. Zbog toga prilikom ukapčanja treba znati do koje ga snage možemo opteretiti. Ako je za napon od 12 V, struja napajanja 30 A, raspoloživa snaga je 360 W (umnožak struje i napona). Popis ili tablica električnih potrošača u brodskoj mreži s podacima o potrošnji struje, snazi uređaja i prosječnom vremenu rada, predstavljaju dobar način za kontroliranu potroš-nju i ne pretjerano opterećivanje sustava napajanja električnom energijom.

Kombinacija izvora
Alternativni izvori električne energije čiji se generatori nude na tržištu, predstavljaju dobar način da uživate na svojoj brodici ne odričući se komfora i luksuza električnih uređaja. Kombinacija nekoliko alternativnih izvora električne energije koji pune brodske baterije i opskrbljuju potrošače, osim što rade manje opterećeni, sigurnosno su i povoljniji, jer ako dođe do zastoja u radu jednog njih, drugi će, doduše smanjenim kapacitetom, ali ipak nastaviti dopunjavati baterije i električnu mrežu.

Danas najčešće korišteni izvori električne energije koji se koriste na rekreativnim plovilima su solarne ploče, vjetrogeneratori, vodogeneratori, gorive ćelije, prijenosni ili fiksni dizelski i benzinski generatori električne energije. Električna energija na račun kretanja brodice, odnosno plovidbe jednostavan je način za proizvodnju električne energije. Rotor s lopaticama vuče se iza jedrilice na konopu ili na fiksnoj osovini. Rotacija se s propelera preko osovine prenosi na mali generator postavljen na krmi plovila. Vodogeneratori se uz male preinake mogu koristiti i kao vjetrogeneratori. Otpori koji se javljaju u plovidbi, a govorimo o jedrenju, iznose oko 1 čvora za klasičnu obiteljsku jedrilicu. Da razbijemo famu, puno više električne energije proizvest će se vrtnjom vodogeneratora kroz vodu iza jedrilice, nego vrtnjom vjetrogeneratora kroz zrak. Bilo da se radi o propeleru na konopu ili na fiksnoj osovini, dubina uranjanja je manja od gaza brodice, čime je smanjena mogućnost oštećenja. Novi materijali i tehnologije razlog su minimalnih otpora i gubitaka u radu. Povećanje brzine upravo proporcionalno prati porast proizvedene struje. Na 6 čvorova vodogenerator daje 8 A, a na 7 čvorova 11 A. Zbog malih otpora i upotrebe lakih materijala punjenje baterija počinje već pri brzini od 2 čvora.

Vjetrogeneratori
Vjetrogeneratori proizvode električnu energiju gibanjem zraka. Za razliku od vodogeneratora, ovdje se koriste nešto veće i lakše lopatice rotora, a cijela konstrukcija je puno lakša i osjetljivija. Kod vjetrogeneratora je poželjno postizanje što većeg stupnja iskoristivosti uravnoteženenog broja okretaja, odnosno proizvodnja što veće količine električne energije. Problem alternativnih (besplatnih) izvora energije je pouzdanost eksploa-tacije, jer ako npr. nema vjetra nema niti rada, a onda nema ni struje. Osim nedostatka vjetra puno veći problem vjetrogeneratora su (pre)jaki vjetrovi, pri kojima uslijed velike brzine okretanja može doći do ozbiljnih oštećenja i odvajanja strujnica s lopatica rotora. Vjetrogenerator na brodu ne bi trebao biti postavljen ispod sigurnosne visine od 2,6 m, te bi trebao biti slobodno okretan po dvije osi radi slobodnog postavljanja u vjetar. Kod novijih modela smanjena je dužina lopatica, a povećana njihova širina. Na taj način dobile su se izdržljivije lopa-tice koje na palubi zauzimaju manje dragocjenog prostora.

Spominjana kombinacija vodogeneratora koji se uz male preinake pretvara u vjetrogenerator dobar je način za proizvodnju struje na plovilu. Na primjer dok jedrilica jedri, za sobom vuče rotor vodogeneratora, a kad je na vezu ili sidru postavljenjem većih rotora pretvara se u vjetrogenerator. Na ovaj način nema praznog hoda, te je iskoristivost sustava maksimalna. Uvjet je naravno da ima vjetra, što kod nas, za ljetnih mjeseci nije nikakav problem.

Solarne fotonaponske ćelije
Donedavno su alternativni izvori električne energije, a pogotovo foto-naponski solarni paneli (FSP) zbog svoje cijene, iskoristivosti, a djelomično i neupućenosti bili rijetkost na našim brodovima. Mogli smo ih vidjeti uglavnom na većim brodicama stranih zastava. No podaci i praksa govore u prilog solarnih ćelija koje u potpunosti mogu riješiti problem autonomije plovila i punjenja akumulatora te omogućiti brodicama, od primjerice 8 do 12 metara, potpunu energetsku neovisnost u odnosu na pogonski motor. Foto-naponska ćelija sastoji se od vrlo tankog fotoosjetljivog sloja poluvodiča (silicij). Fizikalni fenomen poznat kao foto-naponski efekt koristi se za direktnu konverziju sunčevog zračenja u električnu energiju. Svaka sunčana ćelija proizvodi napon od oko 0,5 V uz snagu od 1,2 do 2 W. Da bi se dobio željeni napon, ćelije se vezuju serijski ili paralelno. Povezivanjem određenog broja takvih ćelija dobiju se solarni paneli različitih veličina, napona i snaga, već prema namjeni. Od ukupne količine sunčevog zračenja koje osvijetli ćeliju, samo se 10 do 14 posto pretvara u električnu energiju.

Osnovna podjela je prema tipu odnosnu strukturi solarnih ćelija. Ćelije od amorfnog silicija se koriste kod fleksibilnih panela, no stupanj iskoristivosti u odnosu na površinu prema ostale dvije vrste je znatno manji. Ćelije od polikristalnog silicija imaju nešto bolju iskoristivost od ćelija amorfnog silicija, no za naše uvjete još uvijek nedovoljnu. Prepoznat ćemo ih po ćelijama koje su kvadratnog oblika, za razliku od ćelija monokristalnog silicija koje su okrugle. Kod nekih tipova monokristalnih solarnih ćelija rubovi kruga mogu biti i odrezani da se izbjegnu praznine na panelu. Solarni paneli načinjeni od monokristala silicija imaju najbolju iskoristivost u odnosu na dimenzije. Solarni paneli koji se koriste na brodicama mogu se prilagoditi raspoloživom prostoru, otporni su na udarce, lagani su i mogu se posvuda smjestiti, izrađeni su od amorfnog silicija, ali u odnosu na dimenziju imaju puno manju snagu nego, primjerice, ćelije od monokristalnog ili polikristalnog silicija na krutoj podlozi. Nažalost, realna snaga solarnog panela redovito je manja od one deklarirane od strane proizvođača, jer je ona definirana kod količine zračenja od 1000 W/m2, pri temperaturi od 20°C i upada sunčevih zraka pod kutom od 90°. Ovakve, idealne uvjete je gotovo nemoguće postići, jer i u najsunčanijem mjesecu u Dalmaciji imamo tek nešto više od 800W/m2.