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Visualizza la versione completa : Barca a emissioni zero



broberto
08-07-2009, 11:53
buongiorno a tutti,
i forum sono molto interessanti, complimenti!
scrivo in questo forum anzichè in quello dei veicoli elettrici perchè mi sembra che in parte abbiate già discusso il mio problema:
sto sistemando una vecchia barca a vela senza motore, monterò un motore elettrico industriale trifase sincrono brushless da circa 5 kw e 1000 giri di velocità nominale alimentato da un inverter ed un pacco batterie 48v 200 ah.
oltre che come motore ausiliario lo voglio usare soprattutto per caricare le batterie durante la navigazione a vela; all'inizio pensavo di usare l'ingresso trifase delo stesso inverter per raddrizzare la corrente dall'alternatore ma il range di frequenza e tensione in ingresso è limitato ed invece io voglio caricare fin da pochi giri.
pensavo di utilizzare un raddrizzatore ed un regolatore tipo eolico, ma quali? ed a che costi? ho visto qualcosa della layer electronics, power-on, xantrex.....
penso che l'alternatore girerà ad una velocità media di 300 giri/min, ho previsto un freno meccanico sull'asse ed un carico resistivo (scaldabagno).
ho letto e scaricato tanto materiale e non so che pesci prendere, aiuto!
grazie
roberto

broberto, perchè hai postato in "idroelettrico"?
Spostata in "veicoli elettrici".

Pace!
Gym

sunny life
08-07-2009, 14:01
ciao, non ti stai complicando un po troppo la vita?
penso che con un azionamento rigenerativo da carrelli elevatori,anche cc
potresti risolvere il tuo problema spendendo qualche euro in meno...
prova a sentire un elettrotecnico da "muletti"
ciao.

broberto
08-07-2009, 18:06
ciao, grazie del consiglio. in realtà ho gia dei preventivi per azionamenti e motori per trazione ma non ho trovato quelli adatti (n giri motore, ip65 almeno etc)....
ciao
roberto

sunny life
08-07-2009, 19:05
per i giri motore non cè problema e neanche per la coppia a bassi giri
per l' ip sicuramente...ma lo vuoi mettere all'esterno ?

broberto
08-07-2009, 19:42
no, il motore sarà collegato direttamente all'asse dell'elica (che sbuca in sentina) ma in ogni caso la salsedine arriva e mangia tutto quello che non è adeguatamente protetto. e poi se imbarco acqua?
nel frattempo ho cercato i motori per carrelli elevatori ma non ne ho trovati sincroni, e far lavorare come generatore un asincrono e complicato e poi il rendimento a bassi regimi è basso. p.s. ovviamente cerco solo motori brushless per via del sale...
ciao roberto

matasnic
16-07-2009, 08:20
Ciao Roberto,

se vuoi un consiglio lascia perdere l'idea di caricare le batterie frenando l'elica della barca ... la cosa potrebbe funzionare ma dovresti farti fare un inverter speciale ...
inoltre dovresti continuamente regolare la coppia richiesta all'elica al variare del vento ... insomma la cosa è fattibile ma il gioco non vale la candela.
Premetto che non so che barca hai ... ma la tensione da te scelta ti porta ad avere correnti molto alte ... tradotto tutto molto più costoso! ultima cosa ... quanto pensi di navigare a motore ... con le batterie da te pensate al massimo arrivi a 30-40 minuti sempre che tutto funioni bene!
ciao

broberto
20-07-2009, 11:44
grazie matasnic, sei molto incoraggiante...
l'idea di ricaricare con l'elica non è mia ma l'ho copiata da prodotti in commercio (tipo solomon technologies), la tensione è bassa per motivi di sicurezza, per le lunghe traversate a motore monterò un gruppo elettrogeno...
scendendo più nel dettaglio per la ricarica sto seguendo due strade: una usare un raddrizzatore e stabilizzatore tipo quelli per l'eolico, l'altra utilizzare la funzione regen brake di un regolatore per trazione di veicoli; in entrambi i casi è prevista una regolazione del freno (forse elettronica)...
la barca è un X 3/4
ciao, grazie per le critiche che fanno sempre bene ma non lascerò perdere mai!!!!!!!!

matasnic
21-07-2009, 08:19
Ciao broroberto,

ora se vuoi una mano sono disposto a dartela più che volentieri visto che in certe cose ci lavoro da anni e sto appunto realizzando un inverter per certe tensioni e correnti. Non sempre copiare è una buona idea ... questo riguardo all'idea di caricare le batterie frenando con l'elica ... l'energia che usi per caricarle la devi sottrarre alla velocità, quindi più decidi di caricare le batterie più devi frenare ma come convertitore di energia hai un'elica che lavora al rovescio .... avrai dei rendimenti bassissimi .... quindi poca velocità e poca carica per questo ti suggerisco di montare un sistema eolico e fotovoltaico combinato.
Il discorso del gruppo elettrogeno ... che senso ha? con le batterie da te menzionate avrai si e no 40-50 minuti di autonomia ... tu stai parlando di lunghe traversate (io conosco poco il mare ... ma con 30 minuti di motore io più in la di 2 miglia non andrei)
se monti il gruppo devi montare anche un regolatore speciale perchè da una parte deve caricare le batterie con la corrente costante e regolata e dall'altra deve dare corrente all'inverter per far girare il motore. Quindi ti trovi un motore termico, con il suo rendimento, un alternatore con il suo rendimento, un convertitore con il suo rendimento, un inverter con il suo rendimento e un motore elettrico con il suo rendimento ... alla fine se tutto ti va bene ti servono 10-15 KW termici per far girare un motore da 5 KW ... il gioco vale la candela? Attento che l'elettronica è una bella cosa ma io non riempirei mai una barca di elettronica.
Non voglio scoraggiarti voglio solo dirti come stanno le cose in quanto in giro ci sono molte belle favole costruite solo per vendere e purtroppo questo danneggiano solo chi si sta impegnando in certi settori. Il mio inverter lo sto sviluppando per un settore dove già qualcuno ha detto di aver fatto tutto, tutto funzionante e leggero ... poi qualcuno ha detto bene lo compero ... la risposta è stata si ora te lo vendo ma lo consegno quando sarà appunto e il peso ... si quello di vendita è questo ma se vuoi usarlo devi aggiungere x € per poterlo fare...
L'idea di montare un motore elettrico sulle barche è vecchia, ho visto anche dei cat con i motori elettrici ... ci avevo speso tempo un paio di anni fa ma non è tutto oro quello che luccica e poi in mare io ci starei attento.
In bocca al lupo e ricordati che una mano te la do volentieri ... ma prima di tutto io guardo la sicurezza poi il resto.

broberto
21-07-2009, 17:05
ciao matasnic,
bisogna considerare che ogni scafo ha una velocità critica alla quale comincia la planata con un immenso dispendio di energia, che a vela è raro avere.
quindi raggiunti cira 6 nodi tutta la spinta delle vele che ho in più posso darla all'elica senza apprezzabile perdita di velocità.
per ora userò un'elica a profilo simmetrico, ma sto progettando in collaborazione con un officina meccanica un'elica a passo variabile....
probabilmente monterò un gruppo in cc con le batterie a tampone, se uso il gruppo vuol dire che non c'è vento (quindi niente eolico (che poi fa un casino allucinante)) quindi acqua piatta e mi dovrebbero bastare 3 kw sull'asse elica, per un efficiena motore+inverter di circa 75% = gruppo 4 kw.
la sicurezza per mare per me vuol dire avere delle buone vele ed un motore che parte subito se sei all'ancora ed arriva un groppone, e l'elettrico non è male perchè ti da il 100% in pochi secondi (basta avere le batterie cariche)
al solare ci ho pensato ma per montare almeno 10 mq di pannelli ci vuole un multiscafo che per ora non posso permettermi, anche se è il mio sogno! quindi per ora il solare lo userò al massimo per mandare il frigo e tenere le batt cariche.
in merito ai rendimenti le nuove navi da crociera ed alcune da trasporto sono a propulsione elettrica con grossi alternatori, dicono che così risparmiano circa il 30% di gasolio. sicuramente su piccola scala è difficile avere gli stessi rendimenti ma ci voglio provare lo stesso.
dopo tutte queste risposte non voglio dire di aver ragione, sono sicuro che la verità sta nel mezzo..
ma oltre alle giuste critiche che cosa mi proponi?
ciao, roberto

matasnic
21-07-2009, 21:38
ciao Broberto,

le grosse navi da crociera hanno propulsione elettrica con motori in media tensione e i "gruppi elettrogeni" sono dei turbi gas da svariati MW (pensa che gli alternatori Ansaldo hanno un sistema di allungamento dell'albero programmato che gli permette di avere 2 MW in piu senza nessun consumo trattasi comunque di macchina dai 200 MW in su!)... altro discorso altro pianeta!!
cosa ti posso proporre ... diciamo che se non hai tempi stretti ... appena finisco un inverter te lo posso dare in prova tanto la potenza che pensi tu è poco meno di quella che uso io la tensione è circa la stessa quindi no problem!
Unica cosa devo pensare come farti il caricabatterie in quanto l'inverter che sto facendo deriva dall'industria e quindi puoi farlo frenare in coppia e regolare la coppia di frenatura ... poi pero in qualche modo bisogna mandare la corrente sulle batterie ... però pensandoci potrei farlo sfruttando un giochetto ...
poi visto che la barca non è proprio piccolina io ci farei un pensierino ad aumentare il numero delle batterie ... sai una scorta non fa mai male ... e come peso diciamo che con 18 kg in più hai altri 30-40 minuti ... e poi se le metti in parallelo ... in caso una non vada puoi usare l'altra
Vero che se non c'è vento non usi il generatore eolico ... ma se c'è vai a vela! posso capire che sia rumoroso ma ti chiedo (a titolo informativo perchè di questo sono poco pratico) hai provato a vedere quelli verticali .... mi hanno detto che sono molto silenziosi.
Per il resto la poca esperienza che ho la metto a disposizione volentieri ...
Le mie non volevano essere critiche erano solo cose che avevo già studiato 2 anni fa e avevo tirato alcune somme ... tu sei fortunato sogni un multiscafo ma almeno hai una barca a vela .. io ho solo un gommone!!
quando vuoi chiedi
ciao
mat

Wattos
21-07-2009, 23:30
ciao, non so che barca hai, però mi era venuta 1 idea che volevo fare io per conto mio molto "energetica", immagina 1 barca che al posto delle vele monta 1 enorme generatore eolico ad asse verticare, l'asse di questo generatore è collegato permanentemente ad 1 generatore elettrico come nella macchina, lo stesso asse del generatore è possibile collegarlo a piacimento direttamente all'elica per andare avanti col vento, senza vento c'è 1 motore collegabile assialmente all'elica che provvede lui a spingere la barca.
L'energia viene captata dal vento in ogni direzione e dal generatore viene accumulata sia da 1 mega batteria enorme e sia da 1 volano, ad esempio quando la batteria è piena, il volano ha la funzione usare l'eccesso per stabilizzare il veicolo anche con forti onde o mari mossi (si usa anche negli yatch lussuosissimi)
ovviamente pannelli fotovoltaici ovunque anche a forma di vela volendo, anche 1 gommone dietro che trasporta pannelli fotovoltaici eventualmente :D.

Risultato 1 barca totalmente indipendente, che funziona a sole e vento di qualsiasi direzione, quando si ha la batteria scarica e non dovesse esserci ne vento ne sole (anche se è 1 po difficile in mare), subentra 1 sistema con 1 "elica-ancora", viene calata 1 elica a qualche metro di profondità che per effetto delle correnti marine naturali gira...

matasnic
22-07-2009, 07:58
Ciao Wattos,

quella era la barca di Waterworld ... solo che aveva le vele per navigare ed il generatore elolico per far corrente per le immersioni ....

Comunque la tua idea mi piace un sacco, come avevo scritto 2 anni fa avevo pensato a diverse soluzioni e quella era stata una ... solo che ci l'ho abbandonata per mancanza di fondi da destinare alla ricerca!

Se per caso vai avanti con l'idea e ti serve una mano per qualcosa ... ben volentieri!

ciao
mat

broberto
22-07-2009, 10:48
ciao mat,
non pensare che la barca (dopo lunghe ricerche) l'abbia pagata più di un gommone.... ora però devo lavorare almeno 200 ore tra scafo interni motore etc.... poi la terremo a fiumicino dove costa poco. (questo per dire che la nautica non è da ricchi se ci si ingegna)
il tuo inverter mi interessa, anche a lunga scadenza; visto che sei esperto mi consiglierai anche un motore?
questa barca è un banco di prova, spero porti presto ad un prodotto commerciale stuzzicante per la pigrizia della gente che sembra non possa vivere senza bere benzina a colazione e nafta a cena. (anche un piccolo generatore diesel, non solo quelli da mw, ha un ottimo rendimento, e soprattutto inquina pochissimo)

ciao wattos,
la tua idea è molto buona, infatti, mi pare un francese (o un inglese?), l'ha fatto su di un catamarano più di venti anni fa; non mi ricordo il nome e non so se si trova qualche cosa su internet, se trovo ti faccio sapere. in ogni caso le vele ed anche gli eolici orizzontali funzionano con un flusso praticamente laminare mentre il verticale no, quindi tutta altra efficienza.... se sono inchiodati a terra è un discorso, ma se devi andare contro vento con una barca sei molto più veloce a fare bordi di bolina.
ciao a tutti
brob

livingreen
22-07-2009, 11:14
la tua idea è molto buona, infatti, mi pare un francese (o un inglese?), l'ha fatto su di un catamarano più di venti anni fa; non mi ricordo il nome
Ehm.... i due rotori cilindrici sulla nave di Flettner, sull'Alcyone di Cousteau e sulla nuova E-ship 1 ... NON sono due generatori eolici!
Sono due vele, in pratica: messi in rotazione da un motore interno, in presenza di vento, grazie all'effetto Magnus producono la spinta per l'avanzamento.

http://www.energeticambiente.it/eolico/861047-rotore-flettner.html

broberto
22-07-2009, 11:24
ciao livingreen,
io mi ricordo di un'altra barca più piccola, sui 15 m, in cui il rotore verticale con una sezione tipo "s" (ci facevano anche una specie di aquilone) era collegato ad un'elica in acqua (penso funzionasse sia da propulsore che da vela).
c'era una foto in copertina ed un articolo su di una rivista tipo nautica....
ciao
broberto

amos_trooper
22-07-2009, 12:19
avevo sentito di pannelli fotovoltaici flessibili, fare una vela (o una parte di vela) tappezzata di pannelli felssibili ti da le 2 cose contemporaneamente senza dover rubare energia al vento.

per la produzione tramite la "frenata" io opterei per una seconda elica con un generatere dedicato che si può togliere nel momento in cui vai a batterie (in modo da non rubare energia)

in questo modo puoi usare un'elica diversa e più performante per la rigenerazione, avere regimi di rotazione diversi a parità di velocità tra i 2 motori in modo da avere il massimo rendimento possibile.

per i sistemi in cui una girante esposta al vento faccia girare un'elica per il movimento mi sembra poco performante, non credo che comunque si possa viaggaire più forte del vento che ci spinge, e tantomeno non si potrà andare controvento, allora tanto vale avere le vele.

matasnic
23-07-2009, 06:57
Ciao Broberto,

per il motore ... mi dovresti dare una mano tu! mi spiego meglio, io al momento sto pensando di utilizzare un 6 KW 1800 giri (motore a magneti permanenti) ora dovresti dirmi tu come pensi di fare per collegarlo all'elica. pensi di utilizzare un piede "classico" se così fosse penso che i giri non dovrebbero essere male. Fammi sapere, per me sarebbe giusto un piacere fare qualcosa di diverso ... anche in settore nautico.
Visto che le potenze tra me e te sono simili magari può esserci un vantaggio economico per tutti ... comperare 1 pacco batterie o 6 ... di solito ti fanno meglio su 6 ! da parte mia disponibilità completa
ciao

MARGA
23-07-2009, 21:57
Quale motore elettrico intendi utilizzare ? Hai accennato alla Solomon Technologies, ma pesa molto, è grosso e costa un mare di soldi. Hai altre idee ?

broberto
24-07-2009, 00:22
ciao amos,
le vele sbattono ed ipannelli si rompono, le vele rigide non si possono ammainare....

ciao mat,
il motore lo collego all'elica tramite l'asse originale della barca (tutto in linea), quindi considerando che il diesel che c'era faceva 3000 g/m con un rapporto 1/2.5 ora ho bisogno di circa 1200 giri ma deve essere efficiente già da 500.
per le batt. sto cominciando a scartare l'idea delle agm/gel e pensavo a qualcosa tipo litio modello
tunder-sky (grazie gattmess).... accetto consigli e ben vengano le cordate! p.s. in realtà non ho grandi problemi di peso ma leggendo sui forum ho capito che per tirare fuori 3 o più kw dalle agm con un rendimento decente comincerei ad averne.... quindi litio o altro?

ciao magra,
solomon è lo stato dell'arte nel settore (l'ho citato solo come riferimento) per ora sono in contatto con zapi per un ac asincrono 6 kw con regen brake, con baumuller per un ac sincrono con inverter/generatore incorporato (ma è ancora tutto vago, forse 10 kw), un mio amico tecnico sta studiando la strada di un unimotor con inverter controltecniques ma non sappiamo ancora come fare il sistema di ricarica, ho un preventivo da perm motor per un ac sincrono a plumcake (pms 120) con regolatore e regen brake.... sempre e solo brushless!

grazie a tutti
roberto

matasnic
24-07-2009, 07:15
Ciao,

batterie .. KOKAM, Lipo da urlo se hai bisogno di corrente .... te ne danno senza cedere (ovvio se sono cariche) io ho provato una 40 Ah a tirargli fuori 200 A per 4 minuti ... cedeva di 1-1,2 volt ...

per il motore ... se è un motore controllato con inverter nel modo corretto ... tira e funziona bene da 2 Hz ... quindi dipende solo dalla forma costruttiva, se dici giri massimi 1200 ... no problem basta farlo con quei giri!

ciao

broberto
24-07-2009, 10:20
ciao,
sai quanto mi potrebbe costare fare due pacchi 48 v da almeno 60ah con bms e tutti li ammennicoli che servono per le litio?
io mi sono fatto un conto per delle LFP (BatterySpace.com/AA Portable Power Corp. Tel: 510-525-2328 (http://www.batteryspace.com)) spendo circa 3500 euro per circa 6kwh. ma ci sono altre batt che mi possono dare prestazioni simili con maggior peso e meno soldi?
hai per caso le curve di qualche motore adatto?
ciao grazie
roberto

matasnic
28-07-2009, 15:05
ciao,

come ti ho detto io uso Kokam ma per i prezzi devi chiedere e di volta in volta cambiano... l'ultima volta per un pacco da 15 celle 40 Ah mi chiedevano gli stessi soldi che hai messo in budget tu!
ciao

broberto
28-07-2009, 18:23
ciao matasnic,
ne deduco che costano comunque molto più delle LFP (come d'altronde altre litio per cui ho chiesto un preventivo); pensi che valga la pena pagare questa differenza oppure, per un progetto pilota, posso economizzare?
voglio dire: se una agm vale 10 ed una kokam vale 100 queste LFP secondo te quanto valgono? (anche se non le conosci sicuramente hai molta più esperienza di me nel valutare la situazione)
io non devo fare competizioni o giri del mondo, voglio solamente divertirmi a sperimentare un sistema e capire se vale la pena di riprodurlo in serie e stimolare il mercato nautico verso un maggior rispetto per il nostro mare... magari nel frattempo i prezzi delle batterie scenderanno pure..
grazie
roberto