Otázka výdrže je obecně mezi pány i jachtaři hojně protěžované téma. Stejně jako velikost. Témata typu: Jak dlouho vydrží, případně, je lepší čtyřicítka nebo padesátka, hýbou jachtařskou veřejností možná více než je zdrávo. Nicméně mi asi dáte za pravdu, že večerní separé v kajutě s myšlenkou, jestli kotevní světlo vydrží svítit až do rána, není něco, co by člověk-jachtař-skiper vyhledával. Zvláště stojíte-li na kotvě v místě, kde je čilý okolní provoz a osvětlení lodi se jeví jako zásadní. Nicméně ani správné osvětlení někdy nemusí pomoct, viz naše příhoda z kanálu La Manche. (Úvahy, zda je lepší čtyřicítka nebo padesátka (loď! na co proboha myslíte?) si necháme zatím na jindy).
Jak dlouho vydrží svítit kotevní světlo?
Představme si obecně známou situaci. Stojíte na kotvě a svítíte si kotevním světlem. Lodní akumulátor 50 Ah je plně nabitý. Vydrží světlo svítit celou noc?
Řešení není nic složitého, jednoduchá fyzika. Základní charakteristikou akumulátoru je jeho kapacita a napětí. Kapacita sedává se v ampérhodinách [Ah], (u malých akumulátorků v miliampérhodinách [mAh] a říká následující: Z akumulátoru můžete čerpat elektrický proud v číselné hodnotě dané jeho kapacitou po dobu jedné hodiny. Kapacita akumulátoru je na něm uvedená od výrobce.
Prakticky: Z akumulátoru o kapacitě 50 Ah (ampérhodin) můžete v ideálním případě odebírat proud 50 A (ampér) po dobu jedné hodiny. Přesně to totiž znamená ta AmpérHodina [Ah]. A protože vybíjecí křivka akumulátoru je plusmínus lineární, dá se snadno odvodit, že zátěž 25 ampér [25 A] vydrží 2 hodiny, zátěž 5 A vydrží 10 hodin. Prostě lineární závislost, nepřímá úměra (kdo si to pamatujete ze základky 🙂 )
Druhou základní charakteristikou akumulátoru je jeho napětí (jednotka Volt [V]). V případě lodí mají akumulátory v 99.9% případů napětí 12 V (voltů), jako v osobním automobilu, u výrazně větších lodí se někdy používají akumulátory 24 V.
Ale jak zjistit kotevním světlem odebíraný proud? Každý elektrický spotřebič zapojený do lodní sítě, si z akumulátoru bere elektrický proud, jehož velikost je dána příkonem spotřebiče (příkon, jednotka Watt [W]). Tento příkon uvádějí výrobci na každém elektrickém spotřebiči. Například v případě kotevního světla, které není LED, může být jeho příkon udaný výrobcem 10 W . A nás zajímá, jaký proud si to světlo bude brát z akumulátoru. Tedy: Napětí máme 12 V, příkon světla 10 W, víme vše co potřebujeme. Vyjdeme ze základního vzorce:
P = U x I
[W]=[V]x[A]
Příkon = napětí x proud
Proud I se tedy rovná: I = P / U
V našem případě: I = 10 / 12 = 0,83 A. Kotevní světlo o příkonu 10 W bude z akumulátoru odebírat proud 0,83 A.
A jak dlouho vydrží tohle světlo svítit na plně nabitý akumulátor o kapacitě 50 Ah? Modří už vědí – je to už jen jednoduchá trojčlenka (nepřímá úměra).
S odběrem 50 A (ampér) má náš výše zmiňovaný akumulátor o kapacitě 50 Ah (ampérhodin) výdrž 1 hodinu. Jakou má výdrž s odběrem 0,83 A (ampér)?
50/0,8 = 62,5 hodin což je 2,6 dne. Takže jsme došli k tomu, že pokud je na plně nabitý akumulátor připojeno kotevní světlo o příkonu 10 W, vydrží svítit 2,5 dne.
Poznámka o LED světlech pro majitele lodí: LED světla mají při podobné svítivosti příkon desetinový, tedy kolem 1,0 – 1,5 W. Čas, po který vydrží LED kotevní světlo svítit se oproti normálnímu téměř desetkrát prodlouží. Týká se to všech světel na lodi a opravdu se z hlediska hospodaření s elektrickou energií na lodi vyplatí vyměnit normální žárovky za LED světla. Na charteru se s tím samozřejmě měnit nebudete.
A co běžící lednička?
Asi správně poznamenáte, že kotevní světlo nikdy neběží v lodi samo. A máte pravdu. Podívejme se na příklad, kdy kromě kotevního světla ještě v lodi běží dvanáctivoltová lednička s daným příkonem 40 W. Utáhne akumulátor 50 Ah tuhle sestavu celou noc?
Postup:
1. Sečteme jednotlivé příkony a ze vzorce P=U x I zjistíme odebíraný proud.
2. Z proudu a kapacity akumulátoru spočítáme výdrž v hodinách
Celkový příkon P = 40+10=50 W
Celkový proud I = P / U = 50 / 12 = 4,2 A
Čas, po který akumulátor vydrží je 50 / 4,2 = 11,9 hodin
Takže jsme si spočítali, že celou noc to vydrží. Akumulátor ale musí být plně nabitý a po dvanácti hodinách bude prakticky vybitý.
Takže si to zobecněme. Pokud chcete zjistit, jak dlouho vydrží akumulátor, musíte sečíst příkony všech spotřebičů, které jsou na něm připojené a běží, z nich spočítáte odebíraný proud podle vzorce: proud [A] = příkon [W] / [U]napětí a pak spočítáte čas nepřímou úměrou (trojčlenkou) podle úvahy: když 50 A můžu odebírat 1 hodinu, jak dlouho můžu odebírat spočítaný proud? Vzorec je: Čas T [h] =kapacita [Ah] / proud [A]
Jiný způsob zjištění proudového odběru
Můžete namítnout, že počítat proudový odběr všeho, co může zrovna na lodi běžet, může být obtížné až nemožné. Navíc se to v čase mění – vodní čerpadlo se zapne a zase po chvilce vypne, někdo rozsvítí a pak zase zhasne… nějaké exaktní monitorování situace je prakticky nemožné. Nicméně výrobci lodí a lodních instalací na to mysleli a ve většině větších lodí najdete na ovládacím panelu u navigačního stolku displej, který ukazuje okamžitý proudový odběr všech lodní systémů.
Například tento displej ukazuje proudový odběr 20 A. Jak dlouho takový odběr vydrží naše malá baterie 50 Ah? Řešení: 50 [Ah] / 20 [A] = 2,5 [h]. Do úplného vybití vydrží 2,5 hodiny. To zas není tak mnoho, že.
Chytřejší přístroje umí ukázat i okamžitou zbývající kapacitu lodních akumulátorů – a to pak nemusíte počítat vůbec nic. Ale to je zase škoda, ne?
Poznámka na závěr
Výše uvedené případy uvažují úplné vybití akumulátoru, což je teoretický stav. Akumulátor se může úplným vybitím zcela zničit. Proto je třeba v praxi počítat s nějakou rezervou, přibližně s 2/3 až 1/2 vypočtených časů.