Обзор яхт на солнечных батареях

Похоже, что наступил «золотой век» для любителей водных путешествий. Да и вообще для всех тех, кто любит проводить свой отпуск или просто свободное время на воде. И наступило это время благодаря такой бурно развивающейся отрасли, как гелиоэнергетика. Новые технологии позволили получить высокопроизводительные фотопреобразователи, небольшие, но мощные электродвигатели, компактные, но обладающие большой емкостью аккумуляторы. И вот появились лодки, катера, яхты, работающие на электричестве, которое дают солнечные батареи.

Одной из первых на воду была спущена яхта на солнечных батареях, которую ее создатели – итальянские студенты Марко Феррари и Альберто Франчи ─ назвали «Helios». У этой яхты были паруса, сделанные из 2500 гибких поликристаллических кремниевых батарей. Общая площадь этих батарей немногим больше 2000 квадратных метров. И они генерируют мощность более 350 киловатт.

В машинном отделении находится аккумуляторная группа, заряжаемая от этих солнечных батарей. От аккумуляторов работает малошумный маршевый электродвигатель, который и вращает винт. Поскольку из-за непогоды паруса с солнечными батареями могут быть в течение длительного времени сложены и не будут заряжать аккумуляторы, на яхте имеется дизель-генератор, который используется в пасмурную и ненастную погоду.

Яхта «Helios»

Появление солнечной яхты «Helios» стимулировало создание новых судов. А появление новых легких и прочных материалов дало простор фантазии дизайнеров и судостроителей. На воду были спущены не только большие яхты с солнечной энергетикой, но и небольшие прогулочные катера, лодки индивидуального пользования. И весь этот флот можно с полным правом назвать «солнечным», потому что именно солнце давало ту энергию, которая вращала винты этих судов.

Яхта MS Turanor PlanetSolar

Основанная в 2008 году швейцарская фирма PlanetSolar SA, желая продемонстрировать всему миру возможности солнечной энергетики, спроектировала яхту на солнечных батареях. На верфи в Киле немецкая фирма Knierim Yachtbau по швейцарскому проекту построила эту яхту, которую назвали «Turanor PlanetSolar». По задумке создателей судно должно было совершить кругосветное путешествие, используя только и исключительно солнечную энергию.

Яхта «Turanor PlanetSolar» отправилась в кругосветное путешествие.

Яхта представляла собой катамаран, между поплавками которого располагался основной корпус яхты. Верхняя палуба была покрыта панелями солнечных батарей, причем дополнительно к панелям, закрепленным на палубе, добавлялись блоки раздвижных панелей, которые выдвигались по левому и правому бортам.

Общая площадь гелиевых панелей составляет 537 квадратных метров. Панели имеют общую мощность чуть меньше 120 киловатт и заряжают литий-ионные аккумуляторы. Емкость аккумуляторов такова, что обеспечивается движение судна в течение пяти суток без подзарядки. От этих аккумуляторов, расположенных в боковых поплавках, питаются четыре маршевых электродвигателя.

В открытом море

Длина яхты ─ 31 метр, ширина ─ 15 метров. Высота ─ 7.5 метров. Водоизмещение ─ около 60 тонн. Вместимость – до 50 пассажиров. Максимальная скорость ─ до 15 узлов (примерно 25 км/час). Такую скорость яхта развивает благодаря двум винтам, выполненным из углеродных композитных материалов.

Рубка. Пульт управления

Еще одно интересное инженерное решение – диаметр каждого винта равен двум метрам. Это значительно больше, чем у винтов, устанавливаемых на кораблях такого класса. Но такой большой диаметр винтов позволил погрузить их всего лишь наполовину. Тем самым была решена двоякая задача – обеспечение поступательного движения и быстрое маневрирование катамарана без обычного руля.

У берегов Франции. Хорошо видны винты яхты.

В кругосветное путешествие был набран экипаж из пяти человек, который возглавил Рафаэль Домьян. 27 сентября 2010 года стартовав в Монако и пройдя более 60000 километров, совершив заходы в порты 28 стран, 6 мая 2012 года, через 585 дней яхта MS Turanor PlanetSolar вернулась в точку старта – в порт Эркюль Монако.

В порту

В настоящее время солнечный катамаран используется в качестве научного судна, хотя с успехом может быть переоборудован в прекрасную круизную яхту.

Яхта «Solarwave 62»

Другая швейцарская компания Solarwave, не желая отставать от PlanetSolar SA, решила создать собственную «зеленую» яхту. Причем этот корабль по замыслу разработчиков должен будет выпускаться серийно и предназначаться для круизных путешествий. В качестве партнера была выбрана Nedship – турецкая судостроительная верфь. И в 2015 году пилотный экземпляр круизной яхты был спущен на воду. Назвали ее «Solarwave 62» («Солнечная волна 62»).

Яхта «Solarwave 62»

Судно представляет собой катамаран, длина которого равна 18.6 метра. Корпус выполнен из композитного углеродного материала. Средняя часть крыши, состоящей из солнечных панелей, выполненных на базе монокристаллического кремния, может подниматься, пропуская солнечные лучи на палубу. Общая мощность этих батарей равна 15 киловаттам. Но при желании заказчика площадь крыши может быть увеличена, а соответственно будет увеличена и мощность солнечных батарей, которые заряжают блок аккумуляторов общей емкостью 100 киловатт-часов.

Яхта у берега. Крыша сложена.

Винты приводятся в движение двумя электродвигателями, имеющими пиковую мощность 62 кВт. Эти двигатели могут разогнать яхту до максимальной скорости в 13 узлов. При такой нагрузке аккумуляторы могут быстро разрядиться, поэтому такой режим работы рекомендуется применять только в экстренных случаях.

В открытом море

В обычной обстановке корабль двигается с крейсерской скоростью 7 узлов, что гарантирует максимальную дальность хода без подзарядки. Скорость, конечно, невелика, но и яхта эта не гоночная, а круизная.

Салон и пост управления яхтой

На судне имеется шестиметровый эллинг для небольших водных скутеров, лодок, солнечные террасы на носу и на корме, кают-компания с изящной обстановкой, камбуз, апартаменты владельца яхты, а также от трех до шести кают для гостей и экипажа. Стоимость такой яхты ─ 2.0 – 2.5 миллиона евро.

Катер «Aqua Watt 500 Solar»

Немецкая фирма Aqua Watt GmbH известна тем, что выпускает катера, яхты, лодки на электрическом ходу. Последней новинкой, которую фирма представила на рынок, стал катер на солнечных батареях. Этот катер был назван «Aqua Watt 500 Solar». В отличие от всех предыдущих судов фирмы этот катер работает полностью от солнечной энергии. Первоначально он предназначался для смотрителей и егерей заповедников, в которых очень строго следят за экологией, и где запрещено использование любых транспортных средств с вредными выбросами.

Катер «Aqua Watt 500 Solar»

Этот катер не нуждается в специально оборудованных причалах и местах швартовки. Малая осадка позволяет вытащить его на берег, а если это невозможно, то достаточно бросить якорь или пришвартовать к бую. Катер выпускается в двух модификациях – с двигателем в 1600 ватт и с двигателем в 800 ватт. С двигателем 1600 ватт катер может развивать скорость до 6 узлов.

С двигателем 800 ватт на полной мощности катер развивает скорость 4.7 узла, на половинной мощности – 4 узла. При постоянном солнечном освещении на скорости 5.5 узлов запас хода составляет 6 часов. При скорости 4 узла это время увеличивается до 10 часов. В ночное время запаса аккумуляторов хватает на 4 часа при скорости 5 узлов и на 6 часов при скорости 4 часа. На скорости 2 – 2.5 узла время движения не ограничено.

На озере

Корпус катера изготовлен из полиэфирного трехслойного стеклопластика. Солнечные батареи мощностью 1600 ватт выполнены на базе монокристаллического кремния. Литий-ионные аккумуляторы емкостью 210 амперчасов. Подводный двигатель с бесступенчатым электронным управлением, мощностью 1600/800 ватт. Длина катера ─ 5.5 метра, ширина ─ 1.84 метра. Осадка ─ 0.4 метра. Вес ─ 480 – 550 килограммов. Вместимость – 4 человека.

Сейчас на водной глади озер, рек, морей можно увидеть множество изящных, с фантастическими обводами лодок, яхт, катеров, поблескивающих голубыми солнечными батареями. Нет шума моторов, нет выхлопных газов. А это очень важно для минимизации техногенного воздействия человека на природу.