Na podzim 2023 jsem na loď pořídil hydrogenerátor, který má zajišťovat elektřinu pro navigační přístroje a ideálně i pro autopilota. Cílem je, aby byla loď energeticky plně autonomní a připravená pro dlouhé sólové plavby (až několik týdnů nonstop).
Hydrogenerátor je vlastně malý propeler, který se za plavby ponoří do vody, roztočí se a připojený alternátor pak vyrábí elektřinu. Znamená to, že:
elektřina se vyrábí jen při pohybu lodě.
množství vyrobené energie závisí na rychlosti pohybu vodou.
Pár technických údajů:
Výrobce generátoru: Watt&Sea
Model: Cruising 300 Mini 6.50
Rozsah rychlostí: 6-30 uzlů
Maximální výkon: 300 W
Propeler: 200mm, stavitelné lopatky
Servisní baterie: obyčejné olověné 12V, 2x 110 Ah
Pro ty, kdo se nechtějí prokousávat detailním popisem mých zkušeností nabízím shrnutí hned na začátku. Detaily pak probírám ve zbytku článku, kde najdete i tabulku závislosti rychlosti plavby a produkovaného výkonu.
Hydrogenerátor v praxi
Loď musí být opravdu rychlá i na stoupačku (běžných 5 kn nestačí ani na napájení navigačních přístrojů).
Je nutné dodržet instalační pokyny - hlavně hloubku zanoření propeleru.
Náklon lodě - úchyty by mohly být umístěny více na stranách (hodně závisí na lodi, A31 se hodně naklání).
Při plavbě na vlnách klesá výkon - loď víc "skáče" a proudění za zádí je vlnami negativně ovlivněno.
Nepozoroval jsem žádné zpomalení lodě při použití generátoru - odpor propeleru a nohy opravdu není velký.
Vhodné zvážit nějaký zvedací mechanizmus, aby nebylo nutné generátor neustále dávat na zadní zábradlí (při obratu, pomalé plavbě, příliš rychlé plavbě, ...). Watt&Sea má řešení, ale při pořizování jsem došel k závěru, že není kompatibilní s verzí Mini 6.50.
Sám generátor nezajistí, aby byla loď plně autonomní i v režimu použití autopilota (35W navigace + 75W autopilot = 110W trvale -> průměrná rychlost by musela být minimálně 7,5 kn).
Mohl by pomoci větší propeler - Watt&Sea nabízí ještě průměry 240mm a 280mm. Můžu se jen dohadovat, že by 240mm propeler posunul výkon generátoru zhruba o 1 uzel níže - loď by mohla být plně autonomní již při rychlostech kolem 6,5 uzlu.
Při větším propeleru by bylo nutné při vyšších rychlostech generátor vytahovat z vody. Pravděpodobně už při surfování z vln, nebo při plavbě s genakrem.
Bylo by vhodné instalovat větší baterie a pokud možno trakční (s možným hlubokým vybitím) nebo ještě lépe LiFePol (hmotnost). Hodila by se mi taková kapacita, aby loď mohla jet bez dobíjení alespoň 36, raději však 48 hodin (teď je to 12 hodin se zapnutým autopilotem).
Na turistickou loď bych zvážil větrné kormidlo. Jedná se o spolehlivého pomocníka, který nepotřebuje elektřinu. Od instalace na A31 mě odrazuje jeho hmotnost, která by na lehké lodi způsobila zanoření zádě a tedy i její výrazné zpomalení.
Zvažoval jsem náhradu dieselu elektrickým pohonem. Aby bylo možné za plavby baterie dobíjet, musel by mít hydrohenerátor o hodně větší výkon i při běžných turistických rychlostech. Mohl by pomoci největší 280mm propeler v kombinaci s modelem Cruising 600.
Instalace
Po dlouhém uvažování jsem vybral hydrogenerátor navržený speciálně pro Class Mini 6.50. Je určený pro lodě s průměrnou rychlostí 6-30 uzlů. Tak široký rozsah rychlostí umožňuje nastavitelné stoupání lopatek propeleru.
Hydrogenerátor má kratší nohu a tak je nutné ho namontovat co nejníže k hladině. Protože se většinou pluje v náklonu, je vhodné umístit "dokovací véčko" na obě strany zrcadla.
Nevýhodou tohoto řešení je, že je nutné hydrogenerátor po obratu přesunout na druhou stranu zádě. Při častých obratech je to trochu otravné, na druhou stranu budu generátor nejvíce využívat při dlouhých plavbách. A při nich se snažím množství manévrů omezovat na nezbytné minimum (ach ta lenost).
Třetí "v-mount" jsem umístil na levý zadní koš a používám ho pro odložení generátoru, pokud není používán.
Součástí dodávky je i converter, který z trojfázového proudu generátoru dělá stejnosměrný a je možné z něj nabíjet dvě nezávislé baterie. Maximální výkon je 600W a umožňuje i připojení solárních panelů (pokud jede generátor, panely jsou odpojené). Ke converteru je možné se připojit přes bluetooth a v apce sledovat aktuální parametry generátoru (otáčky, výkon, nabíjecí napětí, proud, ...). Uvedená data mohou být ukládána do paměti a následně vyexportována k další analýze. Statistika se ukládá ve vteřinových intervalech.
První plavba - velké zklamání
Instalace hydrogenerítoru v Lorientu se trochu zdržela, takže nemáme čas ho otestovat při kratší plavbě a vyrážíme rovnou na 4-5ti denní plavbu k majáku Fastnet Rock. Ještě před vyplutím nastavuji lopatky generátoru na co největší stoupavost. Neuvědomuju si, že je to konfigurace pro nejrychlejší plavbu, pro moji loď potřebuju mít lopatky co nejplošší a tedy účinné při nejnižších rychlostech.
Generátor se za plavby tedy točí, ale vyrábí jen 10-20 W při rychlostech přes 6 uzlů, asi 30 W, když jedeme přes 7 uzlů. To nestačí ani na pokrytí minimální spotřeby navigačních přístrojů. Na palubě bohužel nemám malý inbus, takže nemůžeme stoupavost lopatek upravit. Je to k vzteku.
Ještě, že máme solární panel, který přes den vyrábí až 80W a tak nemusíme na dobíjení použít motor.
Převoz z Lorientu do Nieuwpoortu
Další možnost otestovat generátor měla posádka, která v říjnu 2023 převážela loď z Lorientu do Nieuwpoortu. Bohužel jsme se špatně domluvili a mysleli si, že je úchyt generátoru jen na jedné straně zádě. Poslední úsek z Dieppe už jsem byl na palubě, ale cesta na zadobok byla extrémně rychlá (průměr >7 uzlů). Navíc jsme jeli ve dvou a nefungoval dobře autopilot, takže na nějaké experimentování s generátorem nebyl prostor.
Přesto se mi zdálo, že by výkon měl být větší. Analýzou logu jsem zjistil, že je běh generátoru velmi nepravidelný a rychlost rotace propeleru velmi výrazně kolísá.
Sólová plavba do Francie
Po příjezdu do Nieuwpoortu jsem musel řešit problémy s převodovkou a saildrivem, takže na další testování došlo až na konci července 2024, kdy jsem se vydal do Francie. Prvních 5 dnů plavby jsem jel sám a elektřinu jsem nutně potřeboval na napájení autopilota.
Plavba opět přinesla mírné zklamání - nezatížená loď měla zhruba o 7 cm nižší ponor a tak se propeler hydrogenerátoru točil těsně pod hladinou a dost často se i částečně vynořil. V takových okamžicích se jeho otáčení zpomalilo, někdy dokonce zcela zastavilo. V logu je vidět, že výkon dodávaný do baterií ještě více kolísal. Kvůli slabému větru jsem musel dost motorovat, tak jsem baterie průběžně dobíjel. Pokud bych však jel hlavně na plachty, vydržel bych maximálně 36 hodin (značně k tomu přispíval 110W solární panel).
Ve druhé části plavby jsme jeli ve dvou a nebyli jsem zcela odkázáni na kormidlování autopilotem. Díky tomu jsme občas baterie i dobíjeli, loď byla autonomní, nebyla to ale žádná hitparáda.
Došel jsem k jedinému možnénu závěru - montáž nebyla provedena správně a je třeba propeler generátoru dostat více pod hladinu.
Prodloužení nástavce
Přes prázdniny jsem nelenil a z překližky jsem si připravil nástavec, který umožnil posunutí proleperu o 11cm hlouběji.
V září jsem strávil jeden víkend testováním úpravy a konečně můžu být spokojený - energie dodávaná generátorem je mnohem stabilnější a dosahuje již zajímavých hodnot. Při běžné plavbě s manuálním kormidlováním dodává generátor dostatek energie pro všechny navigační přístroje. V kombinaci se solárním panelem se dokonce blížím k úplné energetické autonomii i při zapnutém autopilotu.
Nastavitelné lopatky
Verze Mini 6.50 je dodávána s prolelerem o průměru 200mm s manuálně nastavitelnými lopatkami. Vyšší stoupavost lopatek umožňuje plout vyšší rychlostí, aniž by byla překročena maximální rychlost rotace.
Tuhle konfiguraci jsme použili při první plavbě a skutečně, při běžných rychlostech, byl dodávaný výkon minimální.
Zkusil jsem i opačný extrém, tedy nastavit lopatky co nejvíc na placato (o trochu víc, než doporužuje výrobce) a tím maximalizovat rychlost rotace. Bylo to lepší, ale pořád bych neřekl, že dobré. Loď musela plout o něco rychleji, aby se hydrogenerátor vůbec roztočil. Takže ve výsledku byl celkový zisk spíše pochybný.
Nakonec jsem lopatky nastavil přesně na značku, kterou má pro lodě plující průměrnou rychlostí 6 uzlů a byl to dobrý kompromis. Generátor se roztáčí už při nízkých rychlostech a se vzrůstající rychlostí výkon slušně stoupá.
Ještě pozici lopatek posunu malinko směrem k větší stoupavosti. Při surfování z vln dával hydrogenerátor téměř 300 watů a určitě jsem nedosáhl maximální rychlosti lodě. S genakrem může loď jet ve skluzu trvale a nerad bych generátor v takovém případě poškodil.
Tabulka výkonu po zanoření propeleru hlouběji:
Rychlost lodě v uzlech | Výkon generátoru ve watech |
<4,0 | 0 (propeler se ani neroztočí) |
4 - 4,5 | 10 |
4,5 - 5,0 | 15 |
5,0 - 5,5 | 20 |
5,5 - 6,0 | 35 |
6,5 - 7,0 | 55 |
7,0 - 7.5 | 100 |
7,5 - 8,0 | 150 |
8,0 - 9,0 | >180 |
Comments