Energy management na palubě jachty (3. díl)
Třetí díl naší série se zabývá především výpočtem spotřeby elektrické energie na palubě jachty. Znalost spotřeby je nezbytná pro optimalizaci celého elektrického systému na palubě.
Pojďme zpátky k budování našeho lodního elektrického systému. Ve správně a efektivně fungujícím systému musí být všechny jeho prvky navrženy a nastaveny s ohledem na jejich společné fungování. To znamená, že výkon zdrojů by měl být odpovídající velikosti úložiště, a to by mělo odpovídat příkonu instalovaných spotřebičů.
Ve tomto seriálu si tedy elektrický systém rozdělíme na tři segmenty: výrobu, spotřebu a ukládání. Budeme se jim věnovat postupně, i když v reálu jsou spolu neoddělitelně spojeny. V jedné části se soustředíme na výrobu a spotřebu a v další na ukládání elektrické energie.
Plánování elektrického systému začíná vždy u předpokládané spotřeby. Ta určí velikost i druh dílčích komponentů.
Užití jachty
Také musíme vzít v úvahu předpokládaný způsob využívání plavidla. Plachetnice vybavená všemi možnými domácími spotřebiči, se kterou plánujeme příbřežní plavby od maríny k maríně s pouze občasným přenocováním mimo pozemní zdroj elektrické energie má jiné nároky na skladbu elektrického systému než taková, která je vybavena skromněji, ale plánujeme s ní cestu kolem světa.
Chceme na palubě také střídavý?
Hned v první fázi je třeba rozhodnout, jestli chceme mít dostupný střídavý proud i v momentech, kdy loď není připojena k pozemní síti. Toto rozhodnutí je závažné, protože zásadně ovlivňuje architekturu celého systému.
Jako první se objeví otázka: Potřebuji na lodi střídavý proud? popř.: Co mi střídavý proud přinese? Odpověď je jednoduchá. Za cenu citelných investičních i provozních nákladů mi střídavý proud přinese značné zvýšení komfortu. Nechci se stavět do role zastánce nebo odpůrce, pouze uvádím že jeho využití je nejen možné, ale v některých případech prakticky nezbytné.
Počítáme spotřebu
Ale to jsme trošku odbočili. Pojďme vrátit zpět na začátek ke stejnosměrnému proudu. I když se bateriím budeme věnovat až později, musíme je zde zmínit, protože budování systému začneme výpočtem předpokládané denní spotřeby a následně určením velikosti úložiště.
Na výpočet spotřeby stačí jednoduchá tabulka.
Předpokládanou denní spotřebu vypočítáme pomocí tabulky, do které uvedeme všechny nainstalované spotřebiče, jejich výkon a průměrnou dobu jejich provozu za den. Jedná se samozřejmě o odhad. Pokud si nejsme jistí, je lepší počítat s nějakou „horší“ variantou spotřeby. Je mnohem jednodušší doplnit do předimenzovaného systému další spotřebič, než za provozu zvětšovat kapacitu nedostatečných zdrojů nebo úložiště.
Tedy zpět k tabulce. Máme v ní například řádek: kotevní světlo 10 W doba provozu 10 h/den. Podle pana Ohma spočítáme proud – v případě 12 V systému je to I=10W/12V= 0,8A, vynásobíme ho dobou provozu a vyjde nám, že jenom kotevní světlo spotřebuje denně 8 Ah z kapacity baterie. Další řádek může být třeba: lednička 90 W doba provozu 5 h/den. Zde nám vyjde I=7,5 A a spotřeba 37,5 Ah/den.
Takto pokračujeme dále až máme podchyceny všechny spotřebiče. Jednotlivé denní spotřeby sečteme a dostaneme naši hledanou celkovou denní spotřebu. Řekněme si, že nám vyšla 100 Ah/den (toto je zhruba opravdová spotřeba běžné plachetnice, na které se příliš nešetří ale ani neplýtvá, nicméně tato spotřeba nepočítá s velmi energeticky náročnými spotřebiči jako např. mrazákem nebo autopilotem). Musíme tedy na každý den vyrobit 100 Ah, abychom nahradili energii, kterou jsme z baterií odebrali.
Pokračování zítra.