SILNIKI ELEKTRYCZNE NA JACHTACH
Kobiety od czasu Niewolnicy Isaury uwielbiają telewizyjne seriale obyczajowe. Wykorzystując owe serialowe doświadczenia telewizyjne oraz oraz cykle pogadanek naszych stałych autorów Andrzeja Remiszewskiego (seriale "Zimową porą") oraz Tadeusza Lisa (seriale "Porady techniczne" ) - tydzień temu uruchomiliśmy multitematyczny w zamierzeniach serial
Eugeniusza Ziółkowskiego ("Psia wachta").
Jestem pewien, że powitacie tę inicjatywę z zainteresowaniem, bo to przecież mężczyznom jakieś seriale także się należą.
Zalety silników elektrycznych w samochodach i jachtach nie podlegają dyskusji. W obu tych przypadkach nacinamy się jednak na obstrukcję w postaci mizernej w stosunku do potrzeb pojemności zasilających je akumulatorów.
Jestem pewien, że powitacie tę inicjatywę z zainteresowaniem, bo to przecież mężczyznom jakieś seriale także się należą.
Zalety silników elektrycznych w samochodach i jachtach nie podlegają dyskusji. W obu tych przypadkach nacinamy się jednak na obstrukcję w postaci mizernej w stosunku do potrzeb pojemności zasilających je akumulatorów.
Bo jak wiadomo - silniki potrzebują dużo energi i długo.
Dlatego temat dzisiejszej pogadanki wachtowej Autor ogranicza do żeglugi szuwarowej.
Na razie - szuwarowej.
Zyjcie wiecznie !
Don Jorge
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
Psia wachta – silniki elektryczne
Szybkimi krokami zbliża się kolejny sezon żeglarski. Nowy sezon jak na razie nie przynosi istotnych zmian w przepisach dotyczących uprawiania żeglarstwa. Są próby porządkowania przepisów i parę nowych (starych) pomysłów wprowadzenia dodatkowych opłat od uprawiania sportów wodnych zręcznie opatrzonych etykietką „wymóg prawa unijnego”. Mam na myśli „podatek podwodny”, którego wysokość przełoży się bezpośrednio na opłaty w przystaniach i marinach. Pożyjemy, zobaczymy.
W dzisiejszej psiej wachcie zajmę się tematem silników elektrycznych na jachtach.
Co ma wspólnego silnik elektryczny na jachcie z obowiązującymi przepisami?
A no ma coraz więcej.
Problem silników elektrycznych na jachtach dotyczy przede wszystkim śródlądzia i ma charakter rozwojowy. Mnożą się zakazy używania silników spalinowych na wodach parków krajobrazowych, do tego strefy ciszy i za parę lat okaże się, że pomocniczy silnik elektryczny na jachcie śródlądowym będzie jedynym rozwiązaniem.
Strefa ciszy to cisza i nie ma, o czym dyskutować. Miejsca takie są zazwyczaj bardzo urokliwe i nikt nikogo nie zmusza do trudu żeglowania tylko na żaglach lub pagaju.
Trochę inaczej to wygląda na terenach parków krajobrazowych, gdzie pomocniczy silnik spalinowy nowej generacji nie czyni żadnego gwałtu na naturze, zarówno akustycznego jak i odpadowego. Dyskusja na ten temat z radnymi sejmiku wojewódzkiego, którzy uchwałą ustanawiają wszelkie zakazy na terenie parku krajobrazowego jest trudna. Większość z nich nie ma pojęcia o praktyce jeziorowego pływania, o jego sezonowości i o tym, że każde gospodarstwo w otoczeniu jeziora posiada na stanie spalinową piłę do cięcia drewna bez tłumika. Przyjmują jak leci 14 zakazów z ustawy o ochronie środowiska, by potem nieznacznie złagodzić pkt.14 i dopuścić używanie silników elektrycznych o mocy do 5 kW.
Dlatego temat dzisiejszej pogadanki wachtowej Autor ogranicza do żeglugi szuwarowej.
Na razie - szuwarowej.
Zyjcie wiecznie !
Don Jorge
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
Psia wachta – silniki elektryczne
Szybkimi krokami zbliża się kolejny sezon żeglarski. Nowy sezon jak na razie nie przynosi istotnych zmian w przepisach dotyczących uprawiania żeglarstwa. Są próby porządkowania przepisów i parę nowych (starych) pomysłów wprowadzenia dodatkowych opłat od uprawiania sportów wodnych zręcznie opatrzonych etykietką „wymóg prawa unijnego”. Mam na myśli „podatek podwodny”, którego wysokość przełoży się bezpośrednio na opłaty w przystaniach i marinach. Pożyjemy, zobaczymy.
W dzisiejszej psiej wachcie zajmę się tematem silników elektrycznych na jachtach.
Co ma wspólnego silnik elektryczny na jachcie z obowiązującymi przepisami?
A no ma coraz więcej.
Problem silników elektrycznych na jachtach dotyczy przede wszystkim śródlądzia i ma charakter rozwojowy. Mnożą się zakazy używania silników spalinowych na wodach parków krajobrazowych, do tego strefy ciszy i za parę lat okaże się, że pomocniczy silnik elektryczny na jachcie śródlądowym będzie jedynym rozwiązaniem.
Strefa ciszy to cisza i nie ma, o czym dyskutować. Miejsca takie są zazwyczaj bardzo urokliwe i nikt nikogo nie zmusza do trudu żeglowania tylko na żaglach lub pagaju.
Trochę inaczej to wygląda na terenach parków krajobrazowych, gdzie pomocniczy silnik spalinowy nowej generacji nie czyni żadnego gwałtu na naturze, zarówno akustycznego jak i odpadowego. Dyskusja na ten temat z radnymi sejmiku wojewódzkiego, którzy uchwałą ustanawiają wszelkie zakazy na terenie parku krajobrazowego jest trudna. Większość z nich nie ma pojęcia o praktyce jeziorowego pływania, o jego sezonowości i o tym, że każde gospodarstwo w otoczeniu jeziora posiada na stanie spalinową piłę do cięcia drewna bez tłumika. Przyjmują jak leci 14 zakazów z ustawy o ochronie środowiska, by potem nieznacznie złagodzić pkt.14 i dopuścić używanie silników elektrycznych o mocy do 5 kW.
Dyskusja z sejmikiem o dopuszczeniu pomocniczych silników spalinowych trwa, ale aby być w zgodzie z prawem na wielu akwenach należy jacht wyposażyć w silnik elektryczny o mocy do 5 kW.
Od pięciu lat używam na jeziorach pomocniczego silnika elektrycznego.
Decydując się na tego typu napęd musimy optymalnie rozwiązać trzy problemy.
1. Dobór odpowiedniego silnika
2. Właściwe źródło zasilania
3. Pozyskiwanie energii elektrycznej
.
Ad.1) Dobór silnika wydaje się najprostszy. W internecie roi się o wielu różnych rozwiązań, z których każde jest najnowocześniejsze, najinteligentniejsze i najlepsze na świecie. Lektura katalogów nie zaszkodzi, pozwoli wyrobić sobie osobisty pogląd i podjąć najlepszą decyzję. Pamiętajmy jednak zawsze o tym, że silnik na jachcie żaglowym jest napędem pomocniczym i ma przed sobą określone zadania. Na jachcie śródlądowym praktycznie są tylko dwa. Po pierwsze, bezpiecznie manewrować na akwenie przystani, po drugie, dopłynąć do celu przy bezwietrznej pogodzie.
O mocy silnika decyduje potrzebna siła ciągu dla konkretnego jachtu i możliwości zasilania w energię elektryczną. Przywołując siłę ciągu, jako parametr wyróżniający silnik, nawiązuje do informacji katalogowych większości silników elektrycznych. W katalogach często podany jest również optymalny ciężar jachtu dla konkretnego silnika.
Na swoim jachcie o masie startowej około 2 ton używam silnika o ciągu 25kg. Prędkości nie są powalające, ale cała moc w porcie wystarcza do bezpiecznych manewrów, a pół naprzód daje prędkość marszową 3 węzły. Na jeziorze wystarczy. Ważne jest również zwrócenie uwagi czy konstrukcja silnika płynnie ogranicza zużycie prądu wraz z ograniczeniem obrotów.
Ad.2) Właściwe źródło zasilania, to dobór akumulatorów. Najtańsze są baterie trakcyjne używane do wszelkiego rodzaju pojazdów magazynowych. Ich zaletą jest około 1000 cykli ładowania i głębokie dopuszczalne do 80% rozładowani, wadą są nieszczelne cele (konieczność wentylacji pojemnika na akumulatory i kontrola elektrolitu). Droższe, ale bezobsługowe (500 cykli) są akumulatory żelowe głębokiego rozładowania. Hitem są akumulatory litowe dużo lżejsze, ale o wiele droższe. Ładowarka do akumulatorów powinna być w miarę inteligentna, i tu nie należy oszczędzać.
Ad.3) Pozyskiwanie energii elektrycznej to największy problem używania na jachcie silnika elektrycznego. Do tego dochodzi oświetlenie, urządzenia nawigacyjne, lodówka, sprzęt RTV.
Najprostszy sposób to nocleg w marinie i ładowanie ze słupka na pomoście. Ale czy po to pływamy po jeziorach, aby co noc wracać do miasta, często hałaśliwego. Mniejsze jeziora nie posiadają nawet odpowiednio wyposażonych pomostów i ładowanie z lądu jest niewykonalne.
.
Uważam, że dla wygody żeglowania nawet tego śródlądowego powinniśmy osiągnąć stan pełnej autonomii energetycznej.
Jest kilka możliwości:
- mały prądotwórczy agregat spalinowy. Rozwiązuje problem, ale jego użycie kilka godzin dziennie to zgoda na nieprzyjemny hałas w miejscach gdzie my i nasi sąsiedzi oczekują ciszy.
- hydro generator. Co do zasady urządzenie bardzo pożyteczne, nie urwie głowy, produkuje prąd po cichu, ale działa tylko wtedy, gdy płyniemy? Na morzu OK, na jeziorze pływamy zbyt krótko i zbyt wolno. Urządzenie raczej nieprzydatne.
- generator wiatrowy. Pracuje zawsze jak wieje wiatr, podczas żeglugi i postoju. Na jeziorze stojąc przy wysokim lub zalesionym brzegu znacznie ograniczamy jego sprawność.
- bateriea fotowoltaiczna. W sezonie żeglarskim wydajnie produkują prąd, pod warunkiem, że mamy do dyspozycji odpowiednia powierzchnię do obłożenia panelem i 100% panelu jest równomiernie nasłonecznione. Równomierne nasłonecznienie to podstawa wydajności panela fotowoltaicznego. Panel składa się z kilkudziesięciu pojedynczych płytek. Wydajność całego panela ( lub jego części w zależności od ilości diod bocznikujących) zależy od wydajności pojedynczej płytki. Nie będę się rozpisywał na ten temat, teoria nie jest zbyt skomplikowana. W praktyce lokując panele należy uwzględnić cień omasztowania, nawiewników i innych zacieniaczy, a podczas eksploatacji nie kłaść na nich niczego i zmywać ptasie ślady.
Osobiście preferuję baterie fotowoltaiczne i generator wiatrowy stosowane równolegle.
Podsumowując wcześniejsze wywody uważam, że żeglarstwo śródlądowe czeka 100% elektryfikacja. Moim zdaniem warto się do tego przygotować i powoli wymieniać sprzęt na już pływających jachtach, a nowo budowane wyposażać w silniki elektryczne. Po wyrobieniu pewnych nawyków pływanie na jachcie zelektryfikowanym jest bardzo przyjemne, nie walczymy z często opornym silnikiem spalinowym, nie zakłócamy ciszy i jesteśmy bliżej natury.
Eugeniusz Ziółkowski
Ad.1) Dobór silnika wydaje się najprostszy. W internecie roi się o wielu różnych rozwiązań, z których każde jest najnowocześniejsze, najinteligentniejsze i najlepsze na świecie. Lektura katalogów nie zaszkodzi, pozwoli wyrobić sobie osobisty pogląd i podjąć najlepszą decyzję. Pamiętajmy jednak zawsze o tym, że silnik na jachcie żaglowym jest napędem pomocniczym i ma przed sobą określone zadania. Na jachcie śródlądowym praktycznie są tylko dwa. Po pierwsze, bezpiecznie manewrować na akwenie przystani, po drugie, dopłynąć do celu przy bezwietrznej pogodzie.
O mocy silnika decyduje potrzebna siła ciągu dla konkretnego jachtu i możliwości zasilania w energię elektryczną. Przywołując siłę ciągu, jako parametr wyróżniający silnik, nawiązuje do informacji katalogowych większości silników elektrycznych. W katalogach często podany jest również optymalny ciężar jachtu dla konkretnego silnika.
Na swoim jachcie o masie startowej około 2 ton używam silnika o ciągu 25kg. Prędkości nie są powalające, ale cała moc w porcie wystarcza do bezpiecznych manewrów, a pół naprzód daje prędkość marszową 3 węzły. Na jeziorze wystarczy. Ważne jest również zwrócenie uwagi czy konstrukcja silnika płynnie ogranicza zużycie prądu wraz z ograniczeniem obrotów.
Ad.2) Właściwe źródło zasilania, to dobór akumulatorów. Najtańsze są baterie trakcyjne używane do wszelkiego rodzaju pojazdów magazynowych. Ich zaletą jest około 1000 cykli ładowania i głębokie dopuszczalne do 80% rozładowani, wadą są nieszczelne cele (konieczność wentylacji pojemnika na akumulatory i kontrola elektrolitu). Droższe, ale bezobsługowe (500 cykli) są akumulatory żelowe głębokiego rozładowania. Hitem są akumulatory litowe dużo lżejsze, ale o wiele droższe. Ładowarka do akumulatorów powinna być w miarę inteligentna, i tu nie należy oszczędzać.
Ad.3) Pozyskiwanie energii elektrycznej to największy problem używania na jachcie silnika elektrycznego. Do tego dochodzi oświetlenie, urządzenia nawigacyjne, lodówka, sprzęt RTV.
Najprostszy sposób to nocleg w marinie i ładowanie ze słupka na pomoście. Ale czy po to pływamy po jeziorach, aby co noc wracać do miasta, często hałaśliwego. Mniejsze jeziora nie posiadają nawet odpowiednio wyposażonych pomostów i ładowanie z lądu jest niewykonalne.
.
Uważam, że dla wygody żeglowania nawet tego śródlądowego powinniśmy osiągnąć stan pełnej autonomii energetycznej.
Jest kilka możliwości:
- mały prądotwórczy agregat spalinowy. Rozwiązuje problem, ale jego użycie kilka godzin dziennie to zgoda na nieprzyjemny hałas w miejscach gdzie my i nasi sąsiedzi oczekują ciszy.
- hydro generator. Co do zasady urządzenie bardzo pożyteczne, nie urwie głowy, produkuje prąd po cichu, ale działa tylko wtedy, gdy płyniemy? Na morzu OK, na jeziorze pływamy zbyt krótko i zbyt wolno. Urządzenie raczej nieprzydatne.
- generator wiatrowy. Pracuje zawsze jak wieje wiatr, podczas żeglugi i postoju. Na jeziorze stojąc przy wysokim lub zalesionym brzegu znacznie ograniczamy jego sprawność.
- bateriea fotowoltaiczna. W sezonie żeglarskim wydajnie produkują prąd, pod warunkiem, że mamy do dyspozycji odpowiednia powierzchnię do obłożenia panelem i 100% panelu jest równomiernie nasłonecznione. Równomierne nasłonecznienie to podstawa wydajności panela fotowoltaicznego. Panel składa się z kilkudziesięciu pojedynczych płytek. Wydajność całego panela ( lub jego części w zależności od ilości diod bocznikujących) zależy od wydajności pojedynczej płytki. Nie będę się rozpisywał na ten temat, teoria nie jest zbyt skomplikowana. W praktyce lokując panele należy uwzględnić cień omasztowania, nawiewników i innych zacieniaczy, a podczas eksploatacji nie kłaść na nich niczego i zmywać ptasie ślady.
Osobiście preferuję baterie fotowoltaiczne i generator wiatrowy stosowane równolegle.
Podsumowując wcześniejsze wywody uważam, że żeglarstwo śródlądowe czeka 100% elektryfikacja. Moim zdaniem warto się do tego przygotować i powoli wymieniać sprzęt na już pływających jachtach, a nowo budowane wyposażać w silniki elektryczne. Po wyrobieniu pewnych nawyków pływanie na jachcie zelektryfikowanym jest bardzo przyjemne, nie walczymy z często opornym silnikiem spalinowym, nie zakłócamy ciszy i jesteśmy bliżej natury.
Eugeniusz Ziółkowski
Z wielką uwagą przeczytałem artykuł o napędach elektrycznych jachtów.
Wydaje mi się że jeszcze jest za wcześnie aby poważnie zastanawiać się nad wymianą klasycznego napędu na elektryczny.
Wymiana także stanie się aktualna w momencie gdy na rynku będą dostępne zbiorniki pozwalające na bezpieczne i bezproblemowe magazynowanie wodoru. O ile dobrze pamietam to Polscy naukowcy w zeszłym roku poinformowali świat o swoim wynalazku pozwalającym "zmieścić" trzykrotnie więcej wodoru w jednostce objętości zbiornika niż w obecnie stosowanych rozwiązaniach. Jak tylko zostanie rozwiązany problem dostatecznego "zagęszczenia" energii w zbiornikach to dalej już pójdzie szybko i gładko. Elementy pozwalające na zamianę wodoru w prąd i pądu w wodór są znane, przetestowana i dosyć niezawodne. Myśle że za kilka lat będziemy świadkami narodzin rewolucji a raczej nowej filozofii dotyczącej autonomii jachtów.
Jest wielce prawdopodobne że za kilka lat jachty nie będą posiadały, butli z gazem, zbiorników ropy i benzyny, odsalarek, wielkich z zbiorników na wodę.
Sprawę zabezpieczenia w energię elektryczną na jachcie rozwiąże ogniwo paliwowe zasilane wodorem. Jako że w trakcie produkcji energii z wodoru powstaje woda nie będzie konieczności zabierania jej z lądu w ogromnych ilościach. Woda taka jest czysta i nadaje się do picia. Kuchenka i czajnik elektryczny rozwiąże problem gazu. Ktoś zada pytanie : Skąd na jachcie weźmie się wodór ? Odpowiedz jest prosta. Zostanie na jachcie wyprodukowany. Na lekcjach chemii każdy z nas widział jak w wyniku elektrolizy powstaje wodór. Wystarczy słona woda - tej na morzu jest pod dostatkiem i prąd elektryczny. W czasie postoju w porcie zasilanie z lądu załatwi sprawę. Podczas żeglugi silnik elektryczny napędzający śrubę będzie działał jako prądnica dostarczając energii do produkcji wodoru. Dodatkowo można użyć paneli słonecznych.
Zapewne powstaną systemy kombinowane ( ogniwa paliwowe + akumulatory ) sterowne mikroprocesorami w celu jak najefektywniejszego wykorzystania energii.
Ale to już inna kwestia którą będą się martwić inżynierowie.
Pozdrowienia
Jarek Żbikowski