Cómo sentir los motores eléctricos de barcos.

OK, vamos a descomprimir esto.

Primero, los “motores eléctricos” cubren mucho terreno. Uno de los sistemas de propulsión más comunes para barcos muy grandes es el motor “diesel-eléctrico”, que utiliza generadores diésel que a su vez accionan motores eléctricos. Resulta que si bien esto suena complejo, en realidad es menos complejo que los sistemas de accionamiento mecánico.

Entonces, la otra alternativa son los motores eléctricos con algún tipo de energía de la batería.

Con muy pocas aplicaciones específicas, esta es una idea completamente impráctica. Las razones son complejas, pero pueden reducirse a dos simples ecuaciones matemáticas:

  1. La densidad de energía de la gasolina o el diesel es varios cientos de veces más alta que las mejores baterías. O, para decirlo de otra manera, necesitarías 100 libras de batería para moverte hasta una libra de gasolina o diesel.
  2. Los barcos tienen requisitos de potencia extremadamente no lineales. Si bien solo se necesitan uno o dos caballos de fuerza para mover un bote de 20 pies a 5 millas por hora, se requieren 150 caballos de fuerza para mover ese mismo barco a 40 millas por hora.

Entonces, reúne estas dos cosas y descubres que tu promedio de 20 pies de carrera necesitaría 10,000 libras de batería (¡muy costosa!) Para tener la misma velocidad y alcance que la misma embarcación con un motor de gasolina, excepto que uh-oh , se hundiría.

Ahora, si desea que un bote muy pequeño recorra distancias muy pequeñas a una velocidad muy lenta, la electricidad es excelente. Pero para bien o para mal, eso describe aproximadamente el 0.01% de los barcos en los que está interesado el público promedio que compra barcos.

Como miembro de la junta de estándares del American Boat and Yacht Council, he tenido cierta exposición a los problemas. Probablemente el mejor aporte provendría de Nigel Calder, un popular escritor e investigador de botes. Ha estado involucrado en estudios recientes. Los barcos ofrecen pocas oportunidades de regeneración en el sentido de que los automóviles recuperan energía cuando se detienen. Las excepciones han sido algunos catamaranes a vela que pueden generar energía útil de sus hélices mientras viajan a vela, pero necesitan una estrategia diferente cuando están anclados en una hermosa laguna.

Un área prometedora es el uso de electricidad para entrar y salir del puerto para evitar la contaminación. Otra área está relacionada tanto con la generación de energía como con la propulsión, donde los cruceros de ríos y canales requieren energía para maniobrar, pero una potencia muy baja cuando se navega dentro de límites de velocidad de 4 o 5 mph en Inglaterra y Europa. Los motores diesel son más eficientes cuando están muy cargados, por lo que el funcionamiento de un motor durante solo unas pocas horas para cargar las baterías, pero la navegación eléctrica durante muchas horas más puede ser más eficiente.

Las compensaciones de velocidad, rango y costo encajan aquí igual que con los autos eléctricos. La tecnología de hoy se ajusta a alguna circunstancia, pero ciertamente no a todas. Eso no debería excluir el uso de la tecnología donde encaja. Utilicé un motor fuera de borda eléctrico en mi bote durante años y me encantó, aunque nunca vi una oportunidad para mi velero de crucero con sede en Bellingham, Washington.

Sentir es un calificativo interesante. Los motores eléctricos no son tan convenientes ni ofrecen un alcance tan largo como el diésel común para el usuario promedio, aunque la tecnología de baterías nuevas y la energía solar están incursionando en la recarga y puede que algún día haga que la electricidad sea más común. En Escandinavia hay transbordadores entre islas que son eléctricos y se recargan con energía hidroeléctrica proporcionada por represas, cuando están en puerto. Me siento más afectuoso hacia los buques de propulsión nuclear, ya que contaminan menos, sin embargo, uno solo los encuentra en buques más grandes y submarinos. Mi sueño es encontrar un reactor del tamaño de una maleta para mi próximo bote.

La utilidad de los barcos eléctricos también depende de en qué país los utilice. En los Países Bajos, existe una estricta regulación de la velocidad. Son 6 y 9 km / h en pequeñas vías navegables interiores. Con tales velocidades, la mayoría de los barcos consumen muy poca energía.

Si se propulsa eléctricamente, incluso los botes recreativos de tamaño medio de hasta 8 metros se pueden usar todo el día solo con energía eléctrica. Por esa razón, muchos barcos eléctricos con buenos cascos aerodinámicos (sin planeo) están disponibles aquí.

Jugué con el bote eléctrico motorizado y la batería del automóvil, y fue un placer ponerlos en silencio alrededor de un estanque, y a los otros navegantes ni siquiera les importó, porque era bastante rápido. Ese fue un hermoso día por lo limpio, fácil y tranquilo que era.

Entonces, donde los límites de velocidad para los barcos son bajos, como han señalado otros, la electricidad es excelente.

Recorro un lago localmente y el rugido y el olor de los motores de gasolina arruinan el día.

Ahora tenemos una revolución en la tecnología de baterías y podemos hacer barcos muy poderosos que son eléctricos. En mi opinión, son los mismos conceptos que los EV de Tesla. A la gente que recorre distancias cortas en sus botes les encantará la electricidad y podrán montar paneles solares en ellos para dar sombra y energía.

Hacer una búsqueda de imágenes para barcos solares.

Es una idea popular.

Para responder específicamente a su pregunta, me siento muy bien acerca de los motores eléctricos para barcos. Construí y operé un bote con energía solar, usando una batería de iones de litio para el almacenamiento. Hace todo lo que pretendía que hiciera. Es ligero, se almacena bien, se recarga en unas pocas horas, funciona durante más de 4 horas con una sola carga, mueve a tres personas de manera silenciosa y eficiente por el puerto y desde y hacia la costa y mi bote.

No va rápido. Ahí radica lo que la mayoría de la gente percibe como el problema con la propulsión eléctrica. Puede ir rápido por períodos muy cortos de tiempo con un motor potente y muchas baterías, o puede ir lento por un tiempo muy largo con un motor pequeño y una capacidad de batería moderada, pero no puede ir rápido por un tiempo prolongado. La capacidad de almacenamiento de la batería es prohibitiva en la mayoría de los casos, al igual que el tiempo de recarga.

Hay botes rápidos eléctricos, pero son muy limitados en cuanto a rango y usos, por lo que, para la mayoría de las aplicaciones, los motores eléctricos por sí solos no son prácticos.

MELRO es un barco a motor Colvic Watson de 34′6 ″ (piloto de casa ketch). Tenemos un diesel de 120 CV de 6 cilindros en línea, comercializado como Perkins Sabre, pero esencialmente un Ford Dorset D380 con un intercambiador de calor Bowman y una caja de cambios Borg-Warner Velvet Drive.

El motor pesa unos 600kg y forma parte del lastre. Cambiamos el lastre en el resto del bote (estaba oxidado) y lo reemplazamos con 4500kg de plomo, pero probablemente no cambiamos otros 300kg que están debajo del motor.

Puedo hacer la mayoría de las juntas simples, pero cosas como la junta de culata de cilindros serían un obstáculo para el espectáculo, y mientras el bloque principal tiene 3000 horas y es poco probable que falle en mi vida, muchos de los bits adicionales, como la unidad para el La bomba de agua de mar y la bomba de combustible pueden volverse más raras.

Entonces, si el D380 falla alguna vez o no puedo obtener partes, o parece que es “demasiado” para mantenerlo en funcionamiento, sí lo consideraría eléctrico, o al menos diesel-eléctrico.

Navegamos sobre todo a 5–6kt a 1350 rpm y rara vez vamos a “inclinación completa”. WOT solo llegamos a 2500 rpm y 7.2kt, por lo que el apoyo es probablemente un poco basto, y en ese punto estás chupando diesel como un hombre muy sediento.

Creo que un motor eléctrico de 40kW sería adecuado (aproximadamente 53BHP, que es lo que usualmente incluía la variante de 4 cilindros del barco)

Por lo tanto, un grupo electrógeno de 40kW, algunas baterías adicionales (probablemente AGM), un generador eólico, algunos paneles solares en el techo del pilothouse (ya tienen esos), y un inversor decente para proporcionar “energía en tierra” permanente parecería una configuración tentadora.

La construcción del banco de baterías fuera de las celdas permitiría que las celdas no sean reemplazadas una por una. En este momento, mi sistema de 24 V usa un par de baterías de camión para el motor de arranque y un par de baterías de caravana para el hogar. Invariablemente, una falla de un miembro del par es seguida poco después por una falla del otro.

Complicaciones … los motores eléctricos tienden a ser más compactos si funcionan a voltajes más altos, por lo que no quiero arrancar algunos dispositivos electrónicos bastante nuevos y algunos elementos más antiguos que quiero suministrar a 12V, 24V y 48V DC, así como a 240V 50Hz AC

¿Valdría la pena en este barco? ¡Probablemente no! Un diésel pequeño reacondicionado con un alternador de 24 V sería mucho más sensible.

Con suerte, mi hija preferirá la “navegación adecuada” a navegar en una casa rodante flotante con velas decorativas y obtendremos algo más pequeño para el que bastaría un fueraborda eléctrico y un pequeño generador portátil.

Quién sabe, ¡podemos hacer que la vela principal sea un panel solar dentro de cinco o diez años!

Instalamos un motor eléctrico interior hace aproximadamente 3 años en nuestro velero Newport 30. Nuestro rango es de aproximadamente 12 millas. Mientras navegamos, la hélice gira y recarga el sistema. ¿Cuan genial es eso?

Como navegamos en una bahía muy ventosa en SF, usamos el motor durante aproximadamente 1 milla en cada salida. Para nuestro día velas y noches en las islas, funciona muy bien.

Lo instalamos nosotros mismos y estamos muy contentos con los resultados. ¡Lo llamamos vela Tesla!

Para más información, google bonehead se mueve en el agua y busca el motor eléctrico.