Hybridipuuveneen periaatesuunnittelua

[Veli-Matti]

Juu, ei se sotanorsu mahtaisi kulkea joillain sähkömoottorihärdelleillä kuin korkeintaan myötätuuleen. Paitsi jos siihen asentaa vähintään atomivoimalan virtalähteeksi - Murmanskissa olisi kuulemma vähän käytettyjä

Kyllä pellinkiläinen ja summalainen on vähän eri filosofian veneitä.

[Notreal]

Hiukan menee jutut muuten yli hilseen... ukot höpisee propulsioista ja laskee laskuja... Mielenkiintoista kuitenkin se osa, jonka ymmärtää.

Sama vika, "ukot" suunnittelee venettä ja miehitettyä mars lentoa saman otsikon alla

[Ambrosio]

Taitaa olla poijaat ainakin kävässy Otaniemessä oppia saamassa - vakuuttavaa litaniaa kieltämättä

[Veli-Matti]

Älkääs nyt...

[Sauli Särkkä]

No jaa, eipä tämä nyt onneksi mitään rakettitiedettä ole lähellekään, minäkin vaihdoin yliopiston koneosastolta nyt syksyllä AMK:lle, kun passaa mun "tee käsillä ja tajua mitä teet" -ideologiaan paremmin kuin se 'lipaston "tee paperilla äläkä tajua mistään mitään" -filosofia.. :D

Niin, "sillä silmällä" --> öpaut kuuden tonnin merinorsu tuskin liikahtaa erityisen vauhdikkaasti parilla pollella..tiedä sitten mikä ajatusvirhe mulla pukkasi.. ;)

Mutta joops. Kyllä se vene pittää tehä. Tämä on ikäänkuin sellainen periaatepäätös siitä, että vene on valmis neitsytmatkaansa sunnuntaina, klo 14. Lähdön on tarkoitus olla hiljainen, eli kiisseli lähtee käyntiin vasta satama-altaan ulkopuolella.


-Sale

[ainur]

En jaksanu lukea koko ketjua hirmu tarkkaan, mut oliko puhetta aurinkokennoista. Oikeassa hypridissä on ilman muuta ne. Sit myös "keulapotkuri", joka veneen liikkuessa eteenpäin pyörittää generaattoria ja ottaa liike-energiaa talteen. Jarrutusenergian hyödyntäminen on jo vaikeampaa...
Ainiin ja tuulienergia myös, jota voi hyödyntää tyynelläkin säällä, kun vene on liikkeessä.
Mutta jokatapauksessa nostan Salelle hattua sunnuntaina, klo 14.00 vuonna....
Mut ihan oikeesti ,lisää "Ponkaloita" tarvitaan

[Sauli Särkkä]

En jaksanu lukea koko ketjua hirmu tarkkaan, mut oliko puhetta aurinkokennoista. Oikeassa hypridissä on ilman muuta ne. Sit myös "keulapotkuri", joka veneen liikkuessa eteenpäin pyörittää generaattoria ja ottaa liike-energiaa talteen. Jarrutusenergian hyödyntäminen on jo vaikeampaa...
Ainiin ja tuulienergia myös, jota voi hyödyntää tyynelläkin säällä, kun vene on liikkeessä.
Mutta jokatapauksessa nostan Salelle hattua sunnuntaina, klo 14.00 vuonna....
Mut ihan oikeesti ,lisää "Ponkaloita" tarvitaan

Aurinkokennoja on pohdittu, mutta ne ovat toistaiseksi näitä myöhemmän jakson keissejä suunnittelumielessä. "Sitten joskus", eli kun laitos on muuten mobiilissa kunnossa ja halutaan kasvattaa itsenäisyyttä hieman parempaan suuntaan.

Jarrutusenergian talteenottovehkeitä löytyy markkinoilta periaatteessa jo valmiinakin, mutta tarkempia laitevalintoja en ole vielä tehnyt, joten tekniikasta paljolti riippuu minkälaiseen ratkaisuun tulee päädyttyä. Jos kyytiin nostetaan BLDC-moottorit (kolmivaihe-tasavirtakoneet), on niistä energian talteenottaminen mahdollisesti hieman kinkkisempää kuin perinteisemmän DC-moottorin kanssa. Nämä yksityiskohdat pitää vielä miettiä läpi, että voi tehdä järkeviä ratkaisuja, jotka ovat sekä energia-, että kustannustehokkaita, vaikka nämä kaksi asiaa tuntuu olevan toisensa poissulkevia joissakin tapauksissa.. ;)

Mikä on "Ponkalo"? :D


-Sale

[RistoA]

Ponkala on Shalomin värkkääjä.

Pari juttua ihan noin niinkuin ajatuksenvirtana ja ropeli hatussa pyörien, mutta maadoituskaapeli piukasti pakaroitten välissä ahistaen...

Mekaaniset ratkaisut akseleitten, hammaspyörien ja sentyyppisten kanssa on kehitetty huippuunsa 1900 luvulla. Hydrauliset ratkaisut on käsitelty samoihin aikoihin, samoten pneumaattiset. Siellä ei ole löydettävissä parannuksia.
Tää tarkoitta sitä, että jos rakentelee tehonsiirtojärjestelmän kemiallinen energia potkuri, ja käyttää mekaanisia voimansiirtojärjestelmiä, päätyy pelikentälle, joka on jo ns. hoidossa. Mitään merkittävää parannusta ei helposti löydy.
Jos hakee parannusta systeemin hyötysuhteeseen kokonaisuutena, päätyy "epäperinteiselle" alueelle, sitä kummallisemmalle mitä suurempaa hyötyä tavoittelee. Ponkala peuhaa sellaisten juttujen kanssa!

Jos sulla on johtoajatuksena koaksiaaliakseli ja kummallinen propelli perinteisessä puuveneessä, niin onnea vaan.
Pääset tehokkaasti eteenpäin, jos hommaat jonkun käytetyn Pellinkiläisen, kevennät sen ja rakennat potkurisysteemin planeettavaihteella vanhaan vannasputkeen yhden tehonsiirtoakselin kanssa. Siihen perään joku pieni perusdieseli, niin homma on siinä.
Tehoketju Diesel+ genis akku+smoottori ei aiheuta mitään parannusta energiatalouteen, pikemminkin päinvastoin.
Homma paranee sillä, että heittää vanhoja komponentteja veke ja rakentaa voimasysteemin uusilla ideoilla. (koaksiaaliakseli ei ole uusi idea)
Vaihde+akseli-yhdistelmät on painavia ja epäkäteviä voimansiirtokomponentteja! Niitä on tehty muutamasataa vuotta ja homma on hallussa, mutta ei ne siitä modernisoidu kumminkaan..

Risto
PS olis kannattanu kestää ne teoriahommat!

[Sauli Särkkä]

Ponkala on Shalomin värkkääjä.

Pari juttua ihan noin niinkuin ajatuksenvirtana ja ropeli hatussa pyörien, mutta maadoituskaapeli piukasti pakaroitten välissä ahistaen...

Mekaaniset ratkaisut akseleitten, hammaspyörien ja sentyyppisten kanssa on kehitetty huippuunsa 1900 luvulla. Hydrauliset ratkaisut on käsitelty samoihin aikoihin, samoten pneumaattiset. Siellä ei ole löydettävissä parannuksia.
Tää tarkoitta sitä, että jos rakentelee tehonsiirtojärjestelmän kemiallinen energia potkuri, ja käyttää mekaanisia voimansiirtojärjestelmiä, päätyy pelikentälle, joka on jo ns. hoidossa. Mitään merkittävää parannusta ei helposti löydy.
Jos hakee parannusta systeemin hyötysuhteeseen kokonaisuutena, päätyy "epäperinteiselle" alueelle, sitä kummallisemmalle mitä suurempaa hyötyä tavoittelee. Ponkala peuhaa sellaisten juttujen kanssa!

Jos sulla on johtoajatuksena koaksiaaliakseli ja kummallinen propelli perinteisessä puuveneessä, niin onnea vaan.
Pääset tehokkaasti eteenpäin, jos hommaat jonkun käytetyn Pellinkiläisen, kevennät sen ja rakennat potkurisysteemin planeettavaihteella vanhaan vannasputkeen yhden tehonsiirtoakselin kanssa. Siihen perään joku pieni perusdieseli, niin homma on siinä.
Tehoketju Diesel+ genis akku+smoottori ei aiheuta mitään parannusta energiatalouteen, pikemminkin päinvastoin.
Homma paranee sillä, että heittää vanhoja komponentteja veke ja rakentaa voimasysteemin uusilla ideoilla. (koaksiaaliakseli ei ole uusi idea)
Vaihde+akseli-yhdistelmät on painavia ja epäkäteviä voimansiirtokomponentteja! Niitä on tehty muutamasataa vuotta ja homma on hallussa, mutta ei ne siitä modernisoidu kumminkaan..

Risto

PS olis kannattanu kestää ne teoriahommat!

Siis yliopistolla? Ne teoriahommat ovat siellä puolella niin sfääreissä, ettei jaksanut innostaa.. ;)

Tehoketju Diesel+ genis akku+smoottori ei aiheuta mitään parannusta energiatalouteen, pikemminkin päinvastoin.

Kertoisitko lisää, kun olen kuitenkin missannut jotain..? ;)

Rakensin tämän paremman hyötysuhteen oletuksen lähinnä muutaman asian varaan:
- sähkömoottor(e)illa voidaan kääntää isompaa potkuria (en siis suunnittele niitä itse, CAD-kuvissa oli jonkinlaiset kapulat vain illustraatiomielessä, eli käytetään sieltä puolelta valmiita ja toimivia ratkaisuja) --> parempi potkurihyötysuhde
- kontrarotatoiva potkuriratkaisu on energiatehokkaammaksi osoitettu, joskin on mekaanisesti monimutkaisempi
---> tarvittavan lisämekaniikan hyötysuhde on oltava loistava, ettei kahden potkurin hyöty huku mekaanisiin häviöihin (ymmärrettävästi)
- oletan dieselmoottorin toimivan matkanopeudella alle parhaan hyötysuhteensa ja muilla nopeuksilla vieläkin alhaisemmilla hyötysuhteilla
---> diesel säädetään pyörimään optiminopeudellaan, sopivalla kuormituksella ja sitä myös parhaalla mahdollisella hyötysuhteella
----> geneneraattori --> akusto + moottori -ketjun pitää olla hyötysuhteeltaan, taas kerran, loistava, ettei tämä moottorin [marginaalisesti] parempi käyttöhyötysuhde huku muuntohäviöihin

Kyse on vain siitä, että pitäisi saada aikaiseksi energiamuunnokset hyvällä hyötysuhteella. Muuten tässä ei ole mitään järkeä.

Siksi pitää tutkia tosiaan noita vaihtoehtoja. Eilen viimeksi kauhistelin perinteisen aggregaattien hyötysuhteita nettikaupoissa. Kymppiheppainen kone ja ulos saadaan noin 55..60% hyötysuhteella sähkövirtaa. Aivan...sanonko mistä. Jos meinaa päästä paikasta A paikkaan B hieman nätimmin, niin melkein pitäisi unohtaa nuo polttomoottorivehkeet ja mennä suoraan sähköllä, mars mars, eteenpäin. Ehkä sitten varasysteeminä joku helkkarin pikkuruinen varageneraattori kyytiin, muuten maasähkölatauksella ja aurinkokennoilla.

p*****e. Tästähän näyttää tulevan Shalom.


-Sale

[ainur]

Kylhän sähkömoottori veneessäkin on oiva peli. Vääntöä riittää eikä,tarvii suunnanvaihtajaa.
Energiatalous on sit toinen jutska. Mutta mukavuudestahan täytyy aina maksaa
Eikait Wärtsiläkään? vai oliko se Strömberg? turhaan kehittänyt Azipot sydeemiä laivojen voimansiirrossa, jota käytetään nykyään lähes kaikissa megaluokan risteilijöissä . Tosin siinä on pointtina on "ohjaavat" ropelit

[Sauli Särkkä]

Kylhän sähkömoottori veneessäkin on oiva peli. Vääntöä riittää eikä,tarvii suunnanvaihtajaa.
Energiatalous on sit toinen jutska. Mutta mukavuudestahan täytyy aina maksaa
Eikait Wärtsiläkään? vai oliko se Strömberg? turhaan kehittänyt Azipot sydeemiä laivojen voimansiirrossa, jota käytetään nykyään lähes kaikissa megaluokan risteilijöissä . Tosin siinä on pointtina on "ohjaavat" ropelit

1-2 Azipod-tyylistä ratkaisua omaan paattiin....nam. Juuri sopivan nättiä ja hifiä. Jos vielä ohjauksen järkeistäisi siten, ettei tarttisi kauheasti miettiä, notta "jos käännän kakkoskoneen tehoja tohon ja suuntaan sen tonne ja sitten ykköstä niinku tännepäin ja ton verran, niin sitten pyäritää ku puolukka p*llussa.." --> eli tehdään kiltisti joystick-ohjaus, jossa pari moodia: satamamanööverit menee ns. "aja mihin suuntaan tahansa osoittamalla sauvaa sinne, sauvan kallistus määrää nopeuden" ja toinen olisi kiltti matka-ajo, eli "vasen ja oikea on vasen ja oikea, eteen on eteen, keskellä on nolla ja taaksepäin on jarru/taaksepäin". Aika simppeli toteuttaa vaikka ite sopivalla mikrokontrollerilla. Nimim..muutama tehtykin jo.


-Sale

[ainur]

Ja mietipppä miten nätisti tottellee satelliittiohjausta...Eikä ole osaavalle paha rasti

[RistoA]

Mitä teoriahommiin tulee, niin näytät pyörivän oma-aloitteisesti sfääreissä. Teidän ongelma oli varmaan kommunikaatiossa, ei asiassa.. (been there done that)

Noniinno, asiaan..
Ajatellaan sitä, että koitetaan saada vene liikkumaan taloudellisesti jollain nopeudella, joka sopii hydrodynaamisiin ominaisuuksiin (rungon malli ja mitat).
Monasti koneisto mitoitetaan ~3x optiminopeuden (tavoiteltu matkavauhti) tehontarpeelle. Tällä saadaan turvamarginaalia huonojen olosuhteitten varalle. Tää on siis käypänen kriteeri sullekin! Elikkä, josko vaikka vene kulkee tavoiteteholla sen 5 solmua, niin tehojen pitää riittää siihen, että vene kulkee halutusti myös pahassa kelissä ja raskaassa lastissa.
Tää on siis potkuritehoa, mikä on jatkuvasti (tarvittaessa) käytettävissä! Koska huippunopeudella vastus kehittyy nopeasti, huippunopeudessa ei näy suurta eroa, vaikka tehossa onkin.

Energian muunnoksissa tulee aina hyötysuhde ja siirtohäviöt. Tästä ei pääse mihinkään, mutta hommaa voi hallinnoida minimoimalla muunos ja siirtokerrat. Kun on saatu aikaiseksi sähköä, käytetään sen mahdollisuudet hyväksi, eikä häslätä vaihteitten ja akseleitten kanssa.
Taloudellista on lähteä siitä, että kun sähköä on käytössä, unohdetan vaihteet ja akselit! (tai luotetaan niihin)
Tämän kokoluokan laitteissa se on joko mekaaninenkoneisto (vaihde+akseli) tai sähkökoneisto, jos ei hyödynnetä energian keräilyä aurinkopaneleilla tai tuulivoimaloilla.

Jos olisin samantyyppisen hankkeen parissa, niin hahmottelisin seuraavaa:
Jaetaan systeemi kahteen (+akut=kolmeen)
1. energian generointi, eli dieselgenis + aurinkopaneelit + tuuligeneraattori
2. akusto
3. Energian käyttö, eli propulsiokoneisto

Näistä 1. kohta pitää saada toimimaan mahdollisimman tehokkaasti, systeemin jatkuva teho määräytyy minimiperiaatteella.
2. on makuasia ja voi muuttua tavoitteen mukaan. Toisinaan on makeeta pystyä ajamaan tunti sählöllä, toisinaan ei.
3. pitää mitoittaa maksimi hyötysuhteen mukaan, eli täytyy etsiä, hinnalla millä hyvänsä, paras ja taloudellisin keino kehittää propulsiota venerungon ominaisuuksia vastaavaksi.

Helposti tulee mieleen mahdollisuus käyttää ulkoisia azipod-tyyppisiä sähkömoottoriyksiköitä 3. kohdan tavoitteitten mukaan.

Ongelmia on joka kohdassa. Painoa pitää minimoida.

Jos rakennat systeemin, missä dieselillä pyöritetään genistä, joka lataa pieniä akkuja, joka syöttää sähkömoottoria, joka pyörittää vaihdetta, joka pyörittää potkuriakselia...jne.. et saavuta mitään mutta kuin ajankulua.

Risto

[ainur]

Mitä teoriahommiin tulee, niin näytät pyörivän oma-aloitteisesti sfääreissä.

Risto

Noista "sfääreistähän" ne monet hyvät sovellukset lähtee. Eli luovaa "hulluutta" peliin
Tottakai unohtamatta fysikaan perusteita

[RistoA]

Siis NIMENOMAAN!! sfääreistä lähtee hyvät jutut..

Mun vuodatuksessa oli ajatuksena se, että jos lähtis melkein johnkin suuntaan, niin ei olis niin pitkä matka perille.

Risto