Hybridifiskari

[Pellis]

Mikäli veneessä kaksi kääntyvää podia tuon suoran akselin lisäksi, olisi melkoisesti pinta-alaa tuuppaamassa. Ja melko kevyt ja hyötysuhteeltaan ylivoimainen monimoottoriasennukseen verrattuna. Lisäksi peräsimen voisi unohtaa jarruttamasta. Tämä synkronointihan tässä olisi ongelma, että potkurit eivät "jarruttaisi" toisiaan. Oletan, että riittäisi 10 hepan nannidieseli kahdella vauhtipyörägeneraattorilla ja pari 2 kw podia. Periaatteessa ylimääräisiä akkuja ei välissä turhaa painoa tuomassa edes tarvitsisi.

Sitten tuli mieleeni toinen kehiteltävä idea. Metaanin/metanolin/etanolin tuottaminen meriveden sinilevästä. Eli että olisikohan mahdollista (vaikkakin kyllä laitonta) tehdä ponupannulla merilevästä viinaa (tai laillista metaania), jolla käyttäisi sitten koneita? Ehkäpä tuo metaani olisi tehokkaampaa? Laiturille vaan pannut porisemaan ja siitä sitten tankkiin ilmaista tavaraa!

[Kapu III]

Eikö olisi helponpaa tehdä polttokenno laitteistoa ja se tuettuna aurinkoenergialla niin jo olisi saasteeton peli

[Toni_V]

Mikäli veneessä kaksi kääntyvää podia tuon suoran akselin lisäksi, olisi melkoisesti pinta-alaa tuuppaamassa. Ja melko kevyt ja hyötysuhteeltaan ylivoimainen monimoottoriasennukseen verrattuna. Lisäksi peräsimen voisi unohtaa jarruttamasta. Tämä synkronointihan tässä olisi ongelma, että potkurit eivät "jarruttaisi" toisiaan. Oletan, että riittäisi 10 hepan nannidieseli kahdella vauhtipyörägeneraattorilla ja pari 2 kw podia. Periaatteessa ylimääräisiä akkuja ei välissä turhaa painoa tuomassa edes tarvitsisi.

Tässä ratkaisussa ei kyllä saa mitään hyötyä - mekaaninen voimansiirto on niin hyvä että jos sinne jotain sähköropeleita lisää niin kaikki nuo vain jarruttavat ja lisäävät polttoaineen kulutusta. Jossain erikoistapauksessa systeemistä voi olla hyötyä, muttei tavallisessa veneessä, eikä varsinkaan hyötysuhteessa.

Sitten tuli mieleeni toinen kehiteltävä idea. Metaanin/metanolin/etanolin tuottaminen meriveden sinilevästä. Eli että olisikohan mahdollista (vaikkakin kyllä laitonta) tehdä ponupannulla merilevästä viinaa (tai laillista metaania), jolla käyttäisi sitten koneita? Ehkäpä tuo metaani olisi tehokkaampaa? Laiturille vaan pannut porisemaan ja siitä sitten tankkiin ilmaista tavaraa!

Lain mukaan verottomalla polttoaineella ei saa ajella. Tai saa, mutta pitää sitten maksaa ne verot. Muualla Euroopassa verohelpotuksia annetaan, muttei kotimaassa.

Sinilevän kerääminen onkin sitten toinen tarina, olen itse sitä miettinyt noin yleisen viihtyvyyden nimissä. Noin polttoaineena jotenkin tuntuu vaan että sitä biomassaa saa kiloina aika paljon helpommin jostain muualta kuin vedestä erottamalla. En tarkemmin osaa sanoa levän toimivuutta vaikkapa käymisessä, mutta jollain tapaa kaikesta biomassasta saadaan kyllä energiaa tuotettua.

Tähän hiukan liittyen jossain Australiassa(?) joku tutkija huomasi että joidenkin levien kasvu oli rajoittunut raudan(?) määrästä vedessä. Tutkimuksessa mies kylvi ko tavaraa mereen ja sai levät kasvamaan hurjalla tahdilla. Ja miksikö? Levät sitovat itseensä hiilidioksidia, joten tavalla voitaisiin jarruttaa ko. pitoisuuden nousua. Idea on siitä loistava että maailmalta löytyy helposti meripinta-alaa isollekin leväviljelmälle. En tiedä mikä tuossa sitten mättää kun ainakin äkkiseltään ajateltuna systeemillä voitaisiin oikeasti saada jotain aikaan.

[jorgo]

Sähkö on voima-aineena todellakin sangen mainiota. Olen itse toiminut 80- ja 90-luvuilla neljässä jäänmurtajassa perämiehenä, ja sähkövoiman erinomaisuus nopeana ja tasavääntöisenä tuli hyvin selväksi. Viimeisin näistä murtajista oli Kontio, joka edustaa sisaraluksensa Otson kanssa uranuurtajaa uusimman syklokonvertteriteknologian käyttäjänä suurissa teholuokissa (VR:llä oli näitä ennen yksi veturi samalla tekniikalla). Näiden ratkaisuissa ei virtaa lainkaan tasasuunnata, vaan vakiokierroksisten dieseleiden tuottama voima siirretään generaattorilta moottorille taajuutta muuttamalla. Siis noin karkeasti. Alkuaikoina, kehitysvaiheessa järjestelmä oli varsinainen tyristorisyöppö, mutta kehitys kehittyi.
Tässä nyt kuitenkin on aiheena veneen voimankäytön sähköistäminen. Mielestäni kaikkein yksinkertaisin ja edullisinkin ratkaisu on hankkia tässäkin ketjussa esiteltyjä venekäyttöön suunniteltuja tasavirtamoottoreita, joita tai jota ruokkimaan hankitaan dieselkäyttöinen aggregaatti. Viimeksi mainittu luonnollisesti, jos löytyy, invertterimalli, joka säätää itsensä (ja polttoaineen kulutuksen) tehontarpeen mukaan. Tasavirtaisuudessa on etu, että voi varustaa veneen muutamalla akulla, joista saa varavoiman vähäiseen liikkumiseen, silloin kun dieseli loppuu tai kun haluaa lähetä laiturista muiden nukkuessa. Kokonaisinvestointina perin edulinen. Markkinoilla olevat aggregaatit ovat ilmajäähdytteisiä. Tämä ei ole minkäänlainen este. Konetila tai jopa konekoppa on helppo järjestää voimallisesti tuuletetuksi. Alempana myynti-ilmoituksissa oli esimerkki kunnon puhaltimesta. Ilmanhan voi aina johtaa sisää ja ulos laidan ulkopuolelta.

[Toni_V]

Sähkö on voima-aineena todellakin sangen mainiota. Olen itse toiminut 80- ja 90-luvuilla neljässä jäänmurtajassa perämiehenä, ja sähkövoiman erinomaisuus nopeana...

Ohos, onkin varmaan ollut ihan mielenkiintoista hommaa.

Mutta tuossa ehtikin Mile jo heittää että hyötysuhteet on näissä kokoluokissa ihan erilaiset. Jäänmurtajassa päästäneen 85-95% hyötysuhteeseen kun se uppoumafiskarissa olis jossain 50% tienoilla.

Ja sen lisäksi se jäänmurtajakin kulkisi pienemmällä energiamäärällä jos veto olisi mekaaninen eikä sähköinen. Jäämurtajissa vaan on hyötyä ketteryydestä joka helpoten toteutetaan sähkömoottorivedolla. Kun jäätä murretaan ei suurin paino ole sileän veden polttoaineenkulutuksella.

...Tässä nyt kuitenkin on aiheena veneen voimankäytön sähköistäminen. Mielestäni kaikkein yksinkertaisin ja edullisinkin ratkaisu on hankkia tässäkin ketjussa esiteltyjä venekäyttöön suunniteltuja tasavirtamoottoreita, joita tai jota ruokkimaan hankitaan dieselkäyttöinen aggregaatti. ...

Juuri tälläisessä tapauksessa ajattelin itsekin hybridifiskarin olevan ihan järkevä. Hyötysuhteessa menetetään, mutta käytännöllisyydessä voitetaan. Tuohon kun lisää akkupatteriston ja pari aurinkopaneelia niin lyhyet matkat voi taittaa äänettä ja miksei seilata rauhallisesti kesän auringonpaisteella paneelien voimalla.

[Odessa]

Tuollainen aggregaatti + sähkömoottori systeemi vaikuttaa hauskalta. Voisiko sitten aggregaatissa käyttää polttoöljyä, sehän ei suoranaisesti ole kuljettamassa paattia?

[TeddyDiver]

Ja sen lisäksi se jäänmurtajakin kulkisi pienemmällä energiamäärällä jos veto olisi mekaaninen eikä sähköinen. Jäämurtajissa vaan on hyötyä ketteryydestä joka helpoten toteutetaan sähkömoottorivedolla. Kun jäätä murretaan ei suurin paino ole sileän veden polttoaineenkulutuksella.

Vaan kun se on just toistepäin eli se mekaaninen kuluttas enemmän niin käsittämättömältä kuin se saattaa kuulostaakin

[jorgo]

Suoraveto on vain ylivoimaisesti edullisin. Hyötuhde on sitten heikompi.
Hieman lisäisin aikaisempaan ideaan aggregaatti + sähkömoottori, että moottoriksi kannattaisi harkita melko edullisia veneisiin valmiina myytäviä kompakteja keulapotkuriratkaisuja. Ne ovat tehokkaita ja keveyitä, ja yllätys: edullisiä. Löytyy helposti esim Hollannista.

[Toni_V]

Vaan kun se on just toistepäin eli se mekaaninen kuluttas enemmän niin käsittämättömältä kuin se saattaa kuulostaakin

Ei, kyllä se niinpäin on että tavallisessa liikkumisessa mekaaninen voimaansiirto on parempi hyötysuhteeltaan. Jäänmurtajan kohdalla liikkuminen vaatii hiukka normaalia poikkeavaa systeemiä jolloin sähköinen lienee siellä parempi.

Itseasiassa Fiskarin tapauksessa yksi vaihtoehto olisi ihan sähköperämoottori. Tavallisessa kulussa voisi ajella normikoneella, ja sitten poikkeustapauksissa menisi sillä sähkövatkaimella. Vaikkapa akkujen ja/tai aurinkopaneelien voimalla.

[TeddyDiver]

Ei, kyllä se niinpäin on että tavallisessa liikkumisessa mekaaninen voimaansiirto on parempi hyötysuhteeltaan. Jäänmurtajan kohdalla liikkuminen vaatii hiukka normaalia poikkeavaa systeemiä jolloin sähköinen lienee siellä parempi.

Aivan! hyötysuhde voimansiirrossa on parempi. Mutta ongelma mekaanisessa voimansiirrossa on se, että mitoitukset tehdään suurimman tehon ja ajonopeuden mukaan.
Otetaan esimerkki. 10m vene, "runkonopeus" 7,5kn, moottori 30hp ja huipputehon kierrokset 3500. Potkuri mitoitettu edellisten perustaalla. Kuitenkin ajetaan suurin osa ajasta ns "puolella kaasulla" eli vaikkapa 2800rpm ja nopeus apaut 6kn. Moottorin tehokapasiteetista ko kierroksilla on kuitenkin nyt käytössä vain n 30% mikä alentaa moottorin hyötysuhdetta.
Vastaavassa tilanteessa D-E voimasiirrossa kone käy esim 2000 rpm ja 80% tehonkapasiteetista on käytössä mikä taasen parantaa moottorin hyötysuhdetta huomattavasti enemmän kuin voimansiirrossa häviää.
Tilannetta vois verrata siihen, että autolla ajettas vain esim 3 vaihteella (mekaaninen) tai useammalla vaihteella (D-E)
Sen verran vielä että voihan ton D-E hommelinkin mitottaa pieleen, tai valita "väärän" systeemin, jolloin taas koko homma kusee kintuille...

[TeddyDiver]

Hieman lisäisin aikaisempaan ideaan aggregaatti + sähkömoottori, että moottoriksi kannattaisi harkita melko edullisia veneisiin valmiina myytäviä kompakteja keulapotkuriratkaisuja. Ne ovat tehokkaita ja keveyitä, ja yllätys: edullisiä. Löytyy helposti esim Hollannista.

Keulapotkureita ei vaan oo mitoitettu jatkuvaan käyttöön eli saattaapi kärähtää aika äkkiä. Hydraulinen keulapotkuri vois soveltua paremmin, kun sitä voi ajaa pienemmillä tehoilla. Laakerit saattaa silti olla laatua joka kestää vain 10M kierrosta...

[Toni_V]

Aivan! hyötysuhde voimansiirrossa on parempi. Mutta ongelma mekaanisessa voimansiirrossa on se, että mitoitukset tehdään suurimman tehon ja ajonopeuden mukaan.
Otetaan esimerkki. 10m vene, "runkonopeus" 7,5kn, moottori 30hp ja huipputehon kierrokset 3500. Potkuri mitoitettu edellisten perustaalla. Kuitenkin ajetaan suurin osa ajasta ns "puolella kaasulla" eli vaikkapa 2800rpm ja nopeus apaut 6kn. Moottorin tehokapasiteetista ko kierroksilla on kuitenkin nyt käytössä vain n 30% mikä alentaa moottorin hyötysuhdetta.
Vastaavassa tilanteessa D-E voimasiirrossa kone käy esim 2000 rpm ja 80% tehonkapasiteetista on käytössä mikä taasen parantaa moottorin hyötysuhdetta huomattavasti enemmän kuin voimansiirrossa häviää.
...

Joo, tuohon hyötysuhteeseen viitattaessa tarkoitin noita isompia paatteja kun tuossa oli jäänmurtajistakin tarinaa.

Tosiaan mainitussa systeemistä saadaan hyötyä, mutta väittäisin että kokonaishyötysuhde D-E systeemissä jää silti huonommaksi kuin puhdas diisselikone. Liikkeen muunto sähköksi ja takaisin liikkeeksi on kuitenkin pienissä systeemeissä suht epäedullista. Tietysti tuossa vertailussa saadaan myös toisenlaisia tuloksia jos koneeksi valitaan liian iso mylly. Ehkäpä suurin haitta on kustannusten nousu.

Eri vaihtoehtoja jos miettii:

a) 30hp kone+vaihde
b) 50hp kone+generaattori+säätöjärjestelmä+sähkömoottori
c) 30hp kone+vaihde+kytkinsysteemi+generaattori+säätöjärjestelmä +sähkömoottori (huipputehotilanteessa ajettaisiin suoraan diisselillä)
d) 30hp kone+vaihdelaatikko 2-3 vaihdetta
e) 10hp kone+vaihde

Noista A-D tuottaa suunnilleen saman tehon, D paras hyötysuhteeltaan , B:ssä voisi koneen siirtää jonnekin paatin sopukkaan.
E olisi sitten kaikkein paras ostokustannuksiltaan ja hyötysuhteessakin ihan pätevä. Myrskykelillä mentäisiin sitten hiljempaa.

[Pellis]

Eikös tuon dieselin hyötysuhde ole mahtavat 33%. Vaihteistohäviöt ovat n. 5% per laakeri ja sitten vielä päälle potkurin hyötysuhde. Sähkömoottorilla on noin 90% hyötysuhde, kuten generaattorillakin. Juurikin kaksimoottoriasennuksessa saataisiin dieselsähköisessä ratkaisussa etua sen muodossa, että vaihteistohäviötä ei juurikaan olisi verrattuna. Yhdellä generaattorilla voisi pyörittää kahta tai vaikka kolmea konetta ilman sen kummempia vaihteistohäviöitä ja lisääntynyttä uppoumaa, josta suurin etu saavutetaankin sitten pienentyneen runkovastuksen ansiosta.

[jorgo]

[/quote]
Keulapotkureita ei vaan oo mitoitettu jatkuvaan käyttöön eli saattaapi kärähtää aika äkkiä. Hydraulinen keulapotkuri vois soveltua paremmin, kun sitä voi ajaa pienemmillä tehoilla. Laakerit saattaa silti olla laatua joka kestää vain 10M kierrosta...[/quote]

Olisipa kiva kuulla keulapotkurin valmistajan kommentti ja varmasti tutkittu tieto tuohon väittämään. On aivan varma juttu, ettei mikään markkinoiden ns. varma merkki ole mitoitettu minimitoleransseilla. Päinvastoin: kuorma tasaisessa liiketilassa on paljon vähemmän kuluttava kuin täyden tehon vaativa lepotilan tai jopa vastavoimaisen tilan suunnan muuttaminen. Herrat Vetus ja Side Power löisivät tässä asiassa varmasti melkoiset vedot keuliksiensa jatkuvan käytön lujeeden puolesta.

http://www.svb.de/out/1/html/0/catalog/s_248.pdf
http://www.svb.de/out/1/html/0/catalog/s_249.pdf

[Kapu III]

Linkki vinkki