Hva er nøyaktig effektbehov for Risør 27? ELbåt-prosjekt

[benny bomsterk]

tobixen: Ja, 8kWh er ihvertfall ikke mye hvis effektbehovet (ved feks 4 knop) er 8kW:-)

 

Jo, jeg tenker også langturer. Derfor vil jeg nok ikke ta ut dieselmotoren med det første (heller ha hybridløsning). Hvis det viser seg at effektbehovet er lavt, kan kombinasjonen av en stor batteribank og MYE solceller gi mulighet for langturer også uten dieselmotor. Da vil jeg si at det er et vellykket prosjekt...

 

Pinkvin: kanske slike "kit" kommer i handelen etterhvert? men jeg synes produktene som er på markedet i dag er for dyre (fra 50 til over 100000kr for motor og drivverk). Og i tillegg kommer batteriene - som koster skjorta hvis man trenger mange batterier med høy kvalitet.

 

Uansett er det et spennende prosjekt:

-Morro (teknisk utfordrende)

-Grønt alternativ

-Mindre støy

-Mindre lukt

-kanskje mindre og enklere vedlikehold

-gratis energi (gitt solenergi e.a)

[tobixen]

-gratis energi (gitt solenergi e.a)

Det er forskjell på "gratis" og gratis ;-) Solcellepanelene er jo ikke helt gratis, selv om de er blitt relativt billig med tiden. Du må ta prisen for solcellepaneler, regne på kapitalkostnaden (4% p.a. er vel et greit tall i disse tider) og avskrivingskostnaden (hvor mange år forventer du at solcellepanelet skal vare? Evt, hvor stort er verditapet etter ett års bruk?), og dele disse kostnadene på antall kWh med energi som du får nyttiggjort deg av i løpet av ett år (tips: det er en god del varmetap når batteriene lades).

 

Interessant regnestykke - men jeg har ikke tid til å regne på dette nå, kanskje noen andre tar utfordringen? :-)

[benny bomsterk]

Ja, jeg burde skrevet "gratis" :-) Tar man med investering, og avskriving blir nok kWh-prisen ikke så imponerende lav kan jeg tenke meg - spesielt hvis man ikke bruker båten noe særlig.

Dette med tap ved lading har jeg ikke satt meg inn i enda - men jeg har bestilt et par bøker om batterier på biblioteket - så jeg regner med jeg får en grei forståelse etterhvert...

 

På kaia hvor jeg har båten er det strøm inkludert i leien - dvs at jeg kan lade "gratis" (jeg betaler jo for den strømtilførselen uansett;)

[Sjeldenutpå]

Dersom tanken bak slike prosjekter er "grønt alternativ" så trur eg det blir feil. Det har man kommet fram til med elbil. Eg meiner det var forurensing ved produksjon av batterier som var problem.

Men spennende alikevell :-)

[tobixen]

Ja, jeg burde skrevet "gratis" :-) Tar man med investering, og avskriving blir nok kWh-prisen ikke så imponerende lav kan jeg tenke meg - spesielt hvis man ikke bruker båten noe særlig.

Et annet moment ...

 

Dersom man går for en hybridløsning, og velger å holde lav hastighet for å greie seg med batteridrift, så er kostnadsbesparelsen ifht diesel marginal - fordi dieselforbruket ved lav hastighet også er marginalt. Eneste fordeler man sitter igjen med er muligheten for korte turer i lav hastighet uten motorbråk, samt reservefremdrift i tilfelle motorproblemer.

 

(isen hadde så vidt lagt seg innenfor bølgebryteren da jeg flyttet båten fra båsen sin og inn til brygga for vinteropplag i forgårs. Seil var ganske så uaktuelt på en så kort tur - men det var en vakker dag, jeg skulle så veldig gjerne ha gått for elektrisk drift og lyttet til at det tynne islaget ble knust ved baugen. Elektrisk drift er fint for fremdrift i marinaområdet - inn- og utseiling i trange marinaer for regattabåter er også nevnt som en mulig nisje for elektrisk drift)

[benny bomsterk]

sæbø : ja, det kan tenkes at produksjon av batterier er en stor miljøbelastning, spesielt konvensjonell blybatterier. Det bør med andre ord snarest mulig komme nye grønnere produksjonsmetoder/materialer for batterier!

 

tobixen: Jeg tenker ikke på å spare diesel som et særlig motiverende faktor. Tror jeg bruker ca 1000kr i diesel i sesongen på båten. Og hvis jeg skal bruke dieselmotoren som generator, må den jobbe ved høyere effekt enn kun ved fremdrift - netto blir det dermed ingen diesel å spare.

[Sydvesten]

Hva som er mest lettdrevet i hastigheter under skrogfart er nok ikke lett å si.. I hastigheter under skrogfart så er det vekten som i alle hovedsak bestemmer hvor lettdrevet båten er.. Det er i hovedsak mengde vann en forflytter som avgjør når en er under skrogfarten og her er det Arkimedes som har prediket sitt for mange år siden...

 

Veskemengden som blir forflyttet vet ikke om det er en Risør, Albin, Saga eller et badekar som utfører jobben.. Den vet bare at det koster "så" mye energi for forflytte veskemengden.. Bølgemotstanden har minimal innvirkning før en er svært nær skrogfarten

[tobixen]

Jeg har lett litt på forumet, og funnet ut at det har vært en god del tråder om elektrisk fremdrift opp gjennom tiden. Bl.a. er det noen som faktisk har bygd om en gammel snekke til elektrisk drift her: https://baatplassen.no/i/topic/89958-prosjekt-fra-dieselsnekke-til-hybrid-elbensin/ - det kom også frem i en tråd at en norsk bedrift visstnok har fått millionstøtte fra staten for å utvikle elektriske snekker, uten at det har blitt noe av det.

 

Jeg har samlet opp det jeg har funnet her: http://www.baatwiki.no/wiki/Eldrift - tenker å skrive en artikkel om eldrift etterhvert.

I hastigheter under skrogfart så er det vekten som i alle hovedsak bestemmer hvor lettdrevet båten er.. Det er i hovedsak mengde vann en forflytter som avgjør når en er under skrogfarten og her er det Arkimedes som har prediket sitt for mange år siden...

Du mener altså at skrogutforming ikke har noe å si for farten? At en plattgatter bruker like mye energi på å bevege seg forover som bakover? At fart ikke har noe å si for den totale energibruken fra A til B på en vindstille og strømstille dag?

[benny bomsterk]

sydvesten: de formlene jeg har funnet på nettet og litteratur (f.eks: : http://members.jcom.home.ne.jp/transtech/handson.htm, http://www.psychosnail.com/boatspeedcalculator.aspx, Fra “propeller handbook” (Dave Kerr): v/L = 10,665/(m/P)^1/3, der v er fart i knop, m er massen i pund , P er effekt i HK (55% virkningsgrad på propell er medberegnet)), hva er de egentlig baserer seg på, dvs er det empiriske data, eller teoretiske beregninger? Jeg har ikke satt meg inn i teorien bak disse formlene.

Putter jeg inn 4000kg, 4-5knop, 25 fot vannlinje, får jeg ut ca 5HK-15HK, avhengig av formel...

tobixen: takk for link til baatwiki ;-)

[Sjøga]

 

 

 

Vanntett: det var jo en billig motor! Skal sjekke mer på den! Takk!

er det Risør 27 modellbåt? 8mm aksling blir vel vrient å få montert noe på, for å overføre kreftene?

[benny bomsterk]

Ja,jeg så det da jeg sjekket nærmere:-)

[Sydvesten]

sydvesten: de formlene jeg har funnet på nettet og litteratur (f.eks: : http://members.jcom.home.ne.jp/transtech/handson.htm, http://www.psychosnail.com/boatspeedcalculator.aspx, Fra “propeller handbook” (Dave Kerr): v/L = 10,665/(m/P)^1/3, der v er fart i knop, m er massen i pund , P er effekt i HK (55% virkningsgrad på propell er medberegnet)), hva er de egentlig baserer seg på, dvs er det empiriske data, eller teoretiske beregninger? Jeg har ikke satt meg inn i teorien bak disse formlene.

Putter jeg inn 4000kg, 4-5knop, 25 fot vannlinje, får jeg ut ca 5HK-15HK, avhengig av formel...

tobixen: takk for link til baatwiki ;-)

Ta en titt på hva som er input data i formlene i linkene som er gitt.. En definerer skrogtype, deplasement, semi (halvplaner) og planende, deretter defineres skrogfarten som en funksjon av lengden.. hvilket er helt elementært.. Så legges vekten av båten (deplasementet) inn..

 

For en deplasementbåt så er det i alle hovedsak vekten av vannet en fortrenger som avgjør.. effektbehovet.. enkelt og greit. (Så lenge er ligger godt under skrogfarten som jeg skrev i mitt innlegg).. Når en nærmer seg skrogfarten og/eller passeres skrogfarten så kommer andre parametre mere inn i bildet.. Blant annet spiller bølger en større rolle, og dermed også båtens baug..

 

For å beregne skrogfarten så inngår lengden av skroget i vannlinjen, det sier ikke noe om utformingen..Så en tømmerstokk eller et badekar har samme skrogfart som en båt med baug med samme vannlinjelengde.. Dermed finnes det ikke dekning for å hevde at en Saga er mer lettdrevet enn en Risør eller motsatt så lenge en er under skrogfarten.. Det kan selvsagt være marginale forskjeller, men flytter en 1m3 vann per tidsenhet, vel så flytter man den mengden vann per tidsenhet, og det koster x antall kW

Redigert 13.November.2013 av Sydvesten (see edit history)

[Gunga Din]

Jo, jeg tenker også langturer. Derfor vil jeg nok ikke ta ut dieselmotoren med det første (heller ha hybridløsning). Hvis det viser seg at effektbehovet er lavt, kan kombinasjonen av en stor batteribank og MYE solceller gi mulighet for langturer også uten dieselmotor. Da vil jeg si at det er et vellykket prosjekt...

 

du har ikke vurdert rigg til Risøren ??

 

du slipper batterier

du utnytter fornyelsebar energi

du har oendlig aksjonsradie

mindre støy enn en elmotor

 

bare en tanke ??

 

[benny bomsterk]

Ja, stemmer at Risøren er godkjent for mast, men jeg valgte bevisst snekke fremfor seilbåt når jeg kjøpte min første "store" båt nå i sommer. Jeg er vokst opp i seilbåt - hyggelig og rolig, men også en del vaiere, tau og ekstra ting å holde styr på. Jeg liker at ting er veldig enkelt når jeg er på tur;-)

[Guest Avmønstret#]

Sporer litt av her nå men mindre seilbåter vil jo kanskje fungere greit med el-drift. Dog syns jeg påhengs konkurrerer for skarpt både med tanke på vekt, rekkevidde og ikke minst pris.

[benny bomsterk]

Nå har jeg målt:-)

 

Dro båten med en annen båt og brukte en vilt-vekt fra biltema og leste av "draget". Det var ingen vind og svært lite sjø. Resutater:

-60kg ved 5knop. Betyr en effekt P = F*v = 60kg*9,8m/s2*(1852/3600*5)m/s=ca 1,5kW

-40kg ved i under kant av 5 knop (ca 4,5knop). Betyr en effekt P = ca 0,9kW

 

Hva kan jeg anta at virkningsgrad på propellen er? Det jeg vet om propellen er at den har tre blader og at den skal gå på 900o/min. Har lest et sted at 55% er vanlig å anta..?

 

Virkningsgrad på motor (elektrisk til mekanisk) antar jeg er 80%

 

Med disse to antagelsene, vil 4,5 knop gi et elektrisk effektbehov på 0,9kW/(0,55*0,8) = ca 2kW. Dvs en batteribank på 10kW er tømt på 5 timer... Jeg kjøpte meg en gammel Think elbil,og batteribanken i denne er ca 10kW.

 

Tror det må bli hybridløsning hvis jeg i det hele tatt skal bygge om...

[tobixen]

Hybridløsning ja - det skulle jeg mene, det må en seilbåt til for at det skal gi mening med elektrifisering. :)

[jonol]

-60kg ved 5knop. Betyr en effekt P = F*v = 60kg*9,8m/s2*(1852/3600*5)m/s=ca 1,5kW

-40kg ved i under kant av 5 knop (ca 4,5knop). Betyr en effekt P = ca 0,9kW

 

Kan du forklare hvordan dette blir 1,5 og 0,9 KW ?.

[index]

Jeg ville ikke våget meg ut på havet med en så stor båt med en motor på kun 2kW (ca 3 hester) I annet enn helt vindstille og skjermet farvann. Så om du først skal bygge om, ville jeg ha oppjustert både motorstørrelse og batteripakke betydelig.

[benny bomsterk]

jonol, slik har jeg tenkt:

Effekt (P) er gitt ved kraft (F) gange fart (v): P=F*v, der kraft er i enhet Newton, og fart i meter/sekund.

En fjærvekt er egentlig en kraftmåler som måler tyngden og regner om til masse, derfor må jeg regne tilbake. Tyngdekraft (G) er masse (m) gange tyngdeakselerasjon (g=9,81m/s2). Derfor multipliserer jeg "massen" avlest på vekta med 9,81m/s2.

Siden farten ble målt i knop må jeg omregne til m/s. 1 knop = 1852meter per time =1852m/3600s

 

index, ja helt enig, motor må overdimensjoneres i forhold til kontinuerlig effektbehov. Jeg tror båten min kan trenge 10-20kW i spesielle tilfeller (manøvrering i havn i sterk vind)

 

Prosjektet går sakte fremover: jeg må finne en erstatning til Think-motoren. Den viste seg å ha for lav virkningsgrad ved lave effekter (1-4kW):-/ Lagde en enkel testbenk for den i kjelleren

[finnarne]

Er det tyngekraften som er i gang her ? Du drar båten gjennom vannet, den faller ikke nedover ?

 

men følger jeg ditt regnestykke, får jeg for 5 knop, dvs 2.57m/s:

60 * 9.81 * 9.81 * 2.57 = 14838

 

men så er det overgangen mellom kgm²/s³  og kw som kanskje forvirrer meg.

 

Kikker jeg på https://no.wikipedia.org/wiki/Watt, så finner jeg at en watt er nettopp "kg x m² / s³" fra "N x m/s" , men jeg får ca

 

Ser nå at jeg forvirret meg selv. Det er ikke (9.81m/s)², men 9.81m/s²..

 

Det rare er at med min egen tabell, som jeg enda ikke har fått verifisert, så kreves det en motor på omtrent 8,8 hk , gitt at vannlinjen er 22 fot og 4kg båtvekt for å gå 5 knop. Med "effektivitetsfaktoren" på 1:3 så betyr det at en elmotor må yte 2.52hk, dvs 1,88 kw. Faktoren på 1/3, har jeg funnet når jeg har lest om andres erfaring, og jeg tviler litt på den selv. Men inntil det motsatte er bevist, så velger jeg å bruke den. Jeg må få kalibrert min egen batterimonitor rett før jeg kan sjekke.

Redigert 29.August.2016 av finnarne (see edit history)

[jonol]

benny bomsterk: Ja, dette er greit, men når jeg bruker de samme tallene som deg, får jeg helt andre resultater.

Har du tatt med ting som ikke er oppgitt i formelen ?.

[benny bomsterk]

:-) ja litt forvirrende å bruke tyngdeakselerasjon i disse utregningene. Årsaken ligger i hvordan fjærvekta er bygd opp. Den er jo laget for å finne massen. Men det den egentlig måler er tyngdekraften som virker på det som henger i kroken. Tyngdekraft er som ordet sier en kraft og måles dermed i newotn, men de fleste av oss er ikke interessert i tyngden til en gjenstand, men massen, derfor regnes dette om via formelen G=m*g (beviser for denne finner du sikkert på nettet hvis du er nysgjerrig). Det betyr forøvrig at en fjærevekt er ubrukelig som masse-måler hvis ikke tyngdeakselerasjonen på stedet er kjent;-)

 

OBS, du multipliserer med 9.81 to ganger!

 

Enhetene for regnestykket blir som følger: kg*m/s2*m/s.

Siden enheten newton, N er definert som kgm/s2, blir uttrykket over til N*m/s. 

Enheten for energi er joule J = N*m. Dermed blir uttrykket til J/s

Effekt = energi/tid, altså blir enhet for effekt W = J/s

Derfor er kg*m/s2*m/s = W

Omregning til kW gjøres ved å dividere med 1000

:-)

[benny bomsterk]

jonol: litt rart at det blir andre tall. Mulig feil når du slår inn på kalkulator (hvis du bruker en slik;-). Og husk omregning til kW som jeg nevnte for finnarne.

[finnarne]

Som sagt, jeg må få kalibrert batterimonitoren min. Eventuelt bytte den ut.

 

Du har vel omtrent samme lengde i vannlinjen som jeg har, men litt tyngre båt.