Projekt Schleppgenerator

 

Idee

Käufliche Wasserturbinen sind viel zu teuer bzw. unhandlich im praktischen Einsatz, deshalb eine weitere Selbstbaulösung.

Der Selbstbau stellt inzwischen eine wesentliche Säule der Energieversorgung auf der Jalin dar!

 

Grundkonzept:
Der Schleppgenerator wird am Heckspiegel mit einem Halter befestigt, so dass er wie ein Pendel im Wasser hängt und mit einer Leine vom Cockpit aus einfach ein bzw. aus dem Wasser geschwenkt werden kann.

 

Prototyp-Generatorteile und Schraube

Die Konstruktion erfolgte komplett mit einem 3D-CAD-System.

 

Der Getriebemotor (Generator) befindet sich in einem V4A-Gehäuse, dessen Endstücke mit O-Ringen abgedichtet wurden.

Die Wellenabdichtung ist mit einem Wellendichtring realisiert.

 

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Ein Versuchspropeller konnte bei Ebay ersteigert werden. Er wurde auf die Gehäusegeometrie angepasst, so dass der Motor weitgehend im Prop integriert ist.

 

Die Auslegung von Schraubensteigung und Getriebeübersetzung für eine passende Drehzahl bei den typischen Segelgeschwindigkeiten erfolgte mit einer Auswertung in Excel. Dabei muss berücksichtigt werden, dass sich bei Belastung im Ladebetrieb beim Segeln eine Schlupfdrehzahl ergibt.

 

Heckmontage und Betrieb

Hier sieht man, wie der Prototyp am Heck montiert ist.

Er ist im Flansch drehbar und kann mittels einer Holeleine ein- bzw ausgeschwenkt werden.

 

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Ergebnis des Prototyps:

 

Unerwartet positive Erfahrungen:

 

Im Schleppbetrieb pendelt sich der Generator auf beiden Bügen problemlos ein.

Auch größerer Seegang macht keine Probleme.

Ab 3 kn Fahrt liefert er einen Ladestrom von etwa 1 A. Das wird schnell mehr: Bei 6 kn sind es 4 A. Bei 7 kn etwa 5 A. Der Geschwindigkeitsverlust durch die Bremswirkung ist auf dem GPS nicht feststellbar.

 

Das Konzept ist kostengünstiger als ein Windgenerator, insbesondere wenn man noch berücksichtigt, dass zum Windgenerator noch eine Halterung notwendig ist, die Optik nicht gerade überzeugt und die Propellergeräusche von Windgeneratoren sehr nervig sein können.

 

Der Schleppgenerator bildet eine ideale Ergänzung zu Solarmodulen. Er benötigt wenig Platz. Der Installationsaufwand ist gering und das Schiff wird mit Energie versorgt, sobald es läuft, d.h. auch bei Nachtfahrten und bewölkten Tagen. Vor Anker liegend bringt er natürlich nichts, dafür reichen dann die Solarmodule.

 

Verbesserte Version 2

 

Das vielversprechende Ergebnis ermutigte zum Bau einer verbesserten Version für eine höhere Dauerleistung (etwa 200 W), einem entsprechend stärkeren Generator, welcher auch im Dauerbetrieb unbegrenzt verschleißfrei einsetzbar ist.

Gewählt wurde ein bürstenloser Gleichstromantrieb mit eingebautem Planetengetriebe, welcher als Ausgangssignal Drehstrom liefert. Die Stromstromspannungen werden mit einem aus verlustarmen Schottky-Dioden aufgebauten Brückengleichrichter gleichgerichtet.

 

Beiliegende Messreihe zeigt die erreichten Ladeströme über der Geschwindigkeit.

 

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Ergebnisse der Version 3 : Meine Serienversion „SailingGen

 

Das Konzept funktioniert so gut, dass ich mich entschloss, den Schleppgenerator bis zur Serienreife weiterzuentwickeln.

 

 

SailingGen am Heck der Jalin

Ladestromkennlinie des SailingGen

 

 

Der SailingGen wird inzwischen in Serie hergestellt und kann über den eshop SailnSea erworben werden (2 Jahre Gewährleistung!).

 

Weitere Fotos zur Serie sowie stabilere Heckhaltervarianten findet man im eShop!!

 

Besondere Merkmale sind:

·        hochglanzpoliertes Gehäuse in seewasserbeständigem VA

·        Schaft aus elliptischem Edelstahlrohr

·        Schaft lasergeschweißt und Lasermarkiert, auf Wunsch wird der Bootsname mit Laser markiert

·        Stabiler Halter in Edelstahl oder stabilem schwarzem Kunststoff

·        Die Halterkonstruktion erfolgt bootsspezifisch im 3D-CAD gemäß Kundendaten

·        Brückengleichrichter mit Schottkydioden

·        Motor und Getriebe sind wartungsfrei

 

Optionen:

·        Akustischer Alarmmelder, der bei Erreichen der oberen Ladeschlussspannung ertönt

·        Powermeter:
misst den Ladestrom, Ladeleistung, max. Strom und max. Leistung seit dem Einschalten, Bordspannung

 

Hier eine Video-/Fotoshow zur Installation und dem Betrieb des Systems.

Hinweis: Im Video ist noch der alte Heckhalter zu sehen. Inzwischen gibt es stabilere Varianten, die auch für größere Boote mit Speedbereich oberhalb 8 kn ausreichend sind.

 

Achtung:

Obiges Projekt mag den Eindruck erwecken, dass es sich hier um ein sehr einfache Angelegenheit handelt. Aber nicht nur die mechanische Ausführung hat es in sich!

 

Wer, ohne die Lernkurve durchlaufen zu müssen, Erfolg haben will, kann über den eShop SailnSea oder den direkten Kontakt per Mail einen SailingGen bestellen.

 

Ich freue mich über An- und Rückfragen!

 

Hier eine Übersicht zu Schleppgeneratoren und ein Leistungsvergleich, sowie einige Konsequenzen, die sich daraus m.E. bzgl. der Energieversorgung/Ausrüstung einer Segelyacht ergeben können.

 

home: www.sailnsea.com