Dieselelektrisk i seglkatamaran? Føremonar og ulemper

[Ask]

Hei

 

Som enkelte kanskje veit, så har eg ein seglkatamaran.

Båten har to Yanmar 2GM20F, 2*18 hk.

 

Eg har blitt fasinert av tanken på dieselelektrisk framdrift, om eg ein gong må bytta motorar, eller om det ein gong blir ein ny katamaran.

Batteridrift er ikkje noko for meg.

 

Eg kan lite om dette, men er som nemnt fasinert av tanken.

Eg ser for meg ein hovudmotor, på ca. 50 hk, og eventuelt ein liten reservemotor, som òg kan virka som straumaggregat.

 

Føremonane er at motorane kan plasserast "kor som helst", og mindre vedlikehald med ein motor.

 

Eg veit jo at det er eit større effekttap ved dieselelektrisk framdrift, enn med seglbåtdrev. Kor stor er skilnaden?

 

Kva andre føremonar, og ulemper, er det med dieselelektrisk framdrift?

 

Eg er takksam for svar.

 

Ask

 

 

 

[trulsant]

Kan jo også tenke litt hybrid, dvs diesel med en akselgenerator på ene siden, og ren elektro på den andre. Da slipper du unna med 2 roterende, og ikke 2 motor og 1 generator. 

Litt elektroarbeid da, samt programmering av drives etc for jevn kraftleveranse på begge propellene. 

Om batteri skulle bli aktuelt, kan ofte en generator snus, slik at en kan bruke den som motor, og kjøre begge akseler elektrisk. 

Kan jo også lade om en seiler...

 

men enkelt, nei...custom...ja. 

Artig prosjektomenkan gjøre mye selv er det...!

[Bårdp]

Effekt tapene på et dieselelektrisk fremdriftsanlegg er ikke så store som en kanskje skulle tro. En god generator har en virkningsgrad på >95% det samme er tilfelle for en bra elektromotor. Du må jo også ha en frekvensomformer også de har virkningsgrad på >95%. Totalt ender du opp med tap på 10-15%. Sammenligner du med en vanlig girkasse har jo den typisk et tap på ca 10%.

Skulle jeg ha prosjektert en ny seilbåt i dag ville nokk også jeg set på dieselelektrisk fremdrift. Om en ønsker lar jo et slikt anlegg seg enkelt kombinere med en batteribank.

For å få noe fornuft av et slikt anlegg bør du se på 440V generator og 60 Hz. Som fremdrifts motorer ville jeg valgt en SynRM og ABB ACS880 regenerative frekvensomformere da kan disse også brukes som batteriladere både fra generator/landstrømm og fra fremdriftsmotorene om en lar di gå som generatorer under skarp seilas.

 

https://new.abb.com/motors-generators/iec-low-voltage-motors/process-performance-motors/synchronous-reluctance-motors

Redigert 19.August.2019 av Bårdp (see edit history)

[-morten-]

På store skip er jo løsningen ok, men på en liten fritidsbåt med få motortimer vet jeg ikke het om jeg hadde tatt meg bryet!  er vel trange motorrom og på de katamaranene vel. Liker enkle og lettvedlikeholdte fremdriftsanlegg. Her blir det masse elektronikk styringssytemer og omformere osv. osv.    Men er man genuint interessert i maskinist faget er det sikkert morro!

[Gudrun]

En av de som monterer hybrid i yrkesbåter sa ganske nylig at innen et par år vil det og være lett tilgjengelig utstyr til bruk i fritidsbåter.

Redigert 20.August.2019 av Gudrun (see edit history)

[-morten-]

10 minutes ago, Gudrun said:

En av de som monterer hybrid i yrkesbåter sa ganske nylig at innen et par år vil det og være lett tilgjengelig utstyr til bruk i fritidsbåter.

Teknologien finnes! spørsmålet om kost nytte i fritidsbåt kontra yrkesbåt

 

[Bårdp]

Utstyret og teknologien er jo på plass. Og bruker man standard industriutstyr som på større skip er ikke prisen avskrekkende. Flaskehalsen så langt er jo prisen på batteripakkene.

Men som et rent dieselelektrisk fremdriftsanlegg har det jo lite for seg, som et hybridsystem derimot vil det jo være utmerket.

[bellen]

Dette vil nok være et ganske dårlig alternativ i forhold til det du har i dag. For det første, så vil du komme til å få et høyere drivstofforbruk enn du har i dag, med mindre du konstant kjører med minst 80-85% belastning på motoren, alt under dette vil være uøkonomisk. Det er nettopp denne grunnen til at skip med dieselelektrisk fremdrift har flere mindre generatorer, slik at en kan velge antall generatorer for å mest mulig gunstig belastning på motorene der dei går mest økonomisk.

Det andre punktet jeg vil nevne, er støy. Og velg for all del 50hZ fremfor 60hZ, da en generator som går på 1800rpm støyer mye mer enn en som går på 1500rpm. Men støyen vil stort sett alltid være konstant ombord, uansett hvilken fart du seiler med, og det kommer til å føles travelt over tid. Jeg mener at ren dieselelektrisk drift på seilbåt er bortkastet tid og penger der du høyst sansynlig kommer til å få et system som du kommer til å mislike mer enn det du har i dag. Du burde absolutt tenke på bateridrift der du har en generator som ladder opp batteribanken etter behov, men da bør du ha en batteribank som er stor nok til at du kan seile 3-4 timer i moderat fart før det er nødvendig med ladding. Pris? Tja... 5-6-700 000,-kr?

[Sun Flyer]

Vi har jo to motorer på disse katamaranene. Når det er ingen vind holder det å gå med den ene. Burde det ikke heller vært et alternativ å bytte den ene med elmotor? Så sette inn en stor batteribank som lades via en ekstra kraftig dynamo på motoren som er igjen, 600w solpaneler og regenerering fra propellen på elmotoren. 

[-morten-]

5 minutes ago, Sun Flyer said:

Vi har jo to motorer på disse katamaranene. Når det er ingen vind holder det å gå med den ene. Burde det ikke heller vært et alternativ å bytte den ene med elmotor? Så sette inn en stor batteribank som lades via en ekstra kraftig dynamo på motoren som er igjen, 600w solpaneler og regenerering fra propellen på elmotoren. 

Med den prisen dette koster kunne du jo ha fylt diesel resten av livet med!   På en fritidsbåt med få gangtimer og spessielt da seilbåt,synes jeg dette blir bare tull.  Hva en egentlig får ut av noe sånnt, miljømessig eller økonomisk er lite!. Mulig man får bedre selvfølelse!!?

[Sun Flyer]

Det er jo fordi det er interessant. Og for ask's del er det vel snakk om 20 år gamle motorer som sikkert er godt over 10 000 timer etter at båten hadde sine første år i Middelhavet, har vært over Atlanteren etpar ganger i tillegg til hans egne turer som inkluderer Middelhavet, svalbard og Bjørnøya. Hvis da den ene motoren tar kvelden, vil det jo komme på 100 båtlapper å installerere en ny. Nå vet jeg ikke hva man får av elmotor og batteribank for den summen, men man er vel et godt stykke på vei? Og batteribanken vil også kunne dekke forbruk på en imponerende måte.

Redigert 20.August.2019 av Sun Flyer (see edit history)

[Bårdp]

El motorene og frekvensomformerne på for eksempel 2 x 14 kw koster ca kr 80.000,-. Den dyre komponenten i et slikt opplegg er jo generatoren og en eventuell batteripakke.

[-morten-]

26 minutes ago, Bårdp said:

El motorene og frekvensomformerne på for eksempel 2 x 14 kw koster ca kr 80.000,-. Den dyre komponenten i et slikt opplegg er jo generatoren og en eventuell batteripakke.

samt omformere styringssytemer montering og inkjøring, regenereringssystem for propell osv. osv. 

Meget interessant og spennende drivlinje!  Om noen har tid og energi til å gjenomføre et slikt prosjekt ønsker jeg deg lykke til!

[Bårdp]

I mitt eksempel hadde jeg tatt med 2 skt ABB ACS880-104-0025A-5 frekvensomformere til Kr 15.000,- pr stk inklusiv Drive application programming. for å legge inn den enkle styringen som skal til.

[Ask]

Hei, og takk for svar.

 

Dette er ikkje noko eg har konkrete planar om, men eg leikar med tanken.

 

Tilgangen til motorane er usedvanleg god, men madrassar og sengebotnar må flyttast frå gong til gong.

Det vil vera ok å sleppa å ha dieselmotorar under køyene.

 

På fleirskrogsbåtar er det viktig å halda vekta nede. Ein stor batteribank er såleis ikkje noko alternativ.

 

Motorane har gått ca. 5 500 timar, og har nok lenge att enno.

Økonomisk sett bør det vera mogeleg å få brukbart betalt for desse.

Eg må snart skifta membranar på dreva, og det er pengar eg kan putta inn i nye elektriske motorar.

 

Eg har ikkje tru på at det er ei god løysing å designe dette sjølv. Dvs. berekna behov, og å setja saman ulike komponentar sjølv.

Dette må eventuelt designast av proffar. Einkvan som har tips?

 

Eg innbiller meg at ved dieselelektrisk drift, har ein òg ein fantastisk generator, om ein har bruk for 230 v til andre ting. Korrekt?

 

Er det korrekt at det er mykje støy frå dieselelektriske framdriftssystem. Er det eventuelt støy frå sjølve elektromotorane?

 

Igjen takk for svar.

 

Ask

 

 

 

 

[index]

Du må vel fortsatt ha seildrev selv om du skifter til elektromotorer?

[Bårdp]

Ja du må jo ha noen form for propellanlegg så tror jeg ville beholdt seildrevene men fjernet giret og satt elektromotoren stående rett oppå seildrevet. En slik liten elmotor bygger ikke stort.

Støyen fra elektromotoren er ikke rare greiene og alt etter hvilken motor du velger kan den med å kjøre en høy svitchfrekvens i omformeren nesten helt elimineres. Med en madrass oppå vil du ikke kunne høre motoren i det hele tatt da den lille lyden den lager vil bli totalt overdøvd av propell lyden.

Når du først har installert en større generator til å forsyne fremdriftsanlegget kan den jo selvsagt også brukes til å levere 230V til andre ting.

Det er ikke særlig komplisert og designe og dimensjonere slike anlegg for de som kan det. Selv har jeg jobbet med slike ting i 30 år dåg i lit større skala men prinsippene blir nå de samme.

Men som tidligere sakt ser jeg ikke helt poenget om ikke dette skal kombineres med en batteripakke. Den trenger jo ikke å være så enorm for at en skal ha god nytte av den. 

[Sun Flyer]

En stor Litiumbank veier vel ikke så mye? 

[pacuare]

Vektmessig og prismessig er jeg ikke sikker på om det er så stor forskjell på med eller uten batteri. Ville hatt en generator som driver båten frem i skrogfart på maks utnyttelse av generatoren (altså liten motor). I havnemanøvre og når man trenger litt punch ville jeg hatt batteri som ekstra. Størrelsen på batterien ut fra å kunne drive båten i 6 knop en time, slik at generatoren ikke vil bli mye brukt. Da vil en ha nok sikkerhetsmarginer med liten generator i dårlig vær.

 

Noe å tenke på ved nyinstalasjon. Hvis det ikke er prosjektet som frister ville jeg ikke gjort enringen på en eksistrende båt. Men er noen gale nok til å gjennomføre leser jeg gjerne om det her på båtplassen, så jeg heier på prosjektet.

[-morten-]

Her kan dere se tre typer MTU leverer. selvsagt i mye større skala, men prinsippene an jo sikkert videreføres til mindre.

 

http://bostek.no/produkter/hybrid/