Napędy Emerson pomagają oszczędzić paliwo jachtowe
Producent luksusowych jachtów WIDER wykorzystuje napędy Powerdrive MD2 firmy Emerson jako element systemu do zarządzania energią. Modułowe napędy są częścią systemu zapewniającego oszczędność zużycia paliwa na poziomie 20%, pozwala to na dłuższą podróż między tankowaniami.
WIDER z siedzibą w Castelvecchio di Monte Porzio we Włoszech specjalizuje się w projektowaniu i budowie kompozytowych i aluminiowych jachtów rekreacyjnych, silnie skupiając się na wyjątkowych parametrach połączonych z niskim zużyciem paliwa. Dział superjachtów firmy, odpowiedzialny za produkcję aluminiowych jachtów do 165 stóp, znajduje się w zakładzie-satelicie firmy w pobliżu Ankony, który zapewnia bezpośredni dostęp do morza.
Statek z napędem dieslowo-elektrycznym jest wyposażony w cztery silniki MAN. Każdy silnik ma połączenie z alternatorem w celu wytwarzania 350 kW mocy potrzebnej do sterowania pędnikami azymutalnymi.
– Wytwarzaną moc można magazynować w bateriach akumulatorów litowo-polimerowych, co pozwala na płynięcie jachtem przy zasilaniu wyłącznie elektrycznym i w całkowitej ciszy – powiedział Tilli Antonelli, założyciel i prezes WIDER. – Co ważne, system napędowy jest sterowany przez zastrzeżony system zarządzania WMS (Wider Management System), opracowany przez zespół inżynierów WIDER we współpracy z firmą Emerson.
Cztery generatory o zmiennej prędkości dostarczają energię elektryczną potrzebną na superjachcie dzięki silnikowi Diesla o prędkości sterowanej przez system WMS z modułowymi napędami Powerdrive MD2. To zapewnia pracę silników przy najlepszej wydajności w dowolnych warunkach pływania w celu optymalizacji ogólnego zużycia paliwa i zapewnienia jak największego komfortu podróżnikom na statku.
Wytwarzana energia elektryczna jest rozprowadzana przez tablicę rozdzielczą DC ze zmiennym napięciem i zakresem roboczym 500–750 V. Tutaj, przy wsparciu baterii akumulatorów, poziomy mocy są ciągle dostosowywane do zapotrzebowania w systemie. Warty odnotowania jest fakt, że superjacht może spędzić całą noc na kotwicy bez uruchamiania generatora, ponieważ całe obciążenie sekcji hotelowej może być zasilane z akumulatorów, co daje jednoznaczne korzyści pod kątem oszczędności paliwa oraz komfortu przebywania na pokładzie.
– Tradycyjne jachty wykorzystują generatory o stałej prędkości i wytwarzają stałą moc wyjściową – wyjaśnił Tilli Antonelli. – Często jest to za dużo lub za mało na potrzeby jachtu, w wyniku czego regularnie potrzebne są serwisy i przeglądy. Dotyczy to także silników jachtu, które pracują przy zmiennych prędkościach zależnie od potrzeb, pochłaniają olbrzymie ilości paliwa i wymagają regularnych konserwacji i serwisowania.
System elektryczno-dieslowy na pokładzie superjachtu WIDER o długości 150 stóp jest inny. Dzięki połączeniu silników MAN z alternatorami możliwe jest ich wykorzystanie jako generatorów o zmiennej prędkości, które wytwarzają tylko tyle mocy, ile jest potrzebne w danej chwili. Pozwala to uzyskać większą sprawność silników – zespół inżynierów w firmie WIDER ocenia osiągalne oszczędności paliwa sięgające 20% (zależnie od sposobu pracy) w porównaniu z tym samym statkiem korzystającym z tradycyjnego napędu dwuśrubowego. Przy prędkości 11 węzłów superjacht ma zasięg 4200 mil morskich między tankowaniami, co jest znaczną odległością dla statku o pojemności zbiorników paliwa 45 000 litrów.
– Napędy Powerdrive MD2 pomagają to urzeczywistnić dzięki zasilaniu z generatorów lub baterii akumulatorów i wykorzystaniu energii na poziomie potrzebnym w danej chwili – powiedział Tilli Antonelli. – To w każdej chwili zapewnia najlepsze parametry pod kątem zużycia paliwa i wydajności, biorąc pod uwagę ogólne zapotrzebowanie na moc na pokładzie.
Powerdrive MD2 to gama przyjaznych dla użytkownika, kompaktowych i modułowych napędów wysokiej mocy. Połączenie modułów mocy i doboru metod chłodzenia umożliwia osiągnięcie wielu zoptymalizowanych konfiguracji: sześciopulsowej, o niskiej zawartości harmonicznych, regeneracyjnej lub szyny DC. Powerdrive MD2 oferuje wysokowydajne sterowanie silnikami i dlatego jest to idealny wybór do dowolnego zastosowania przemysłowego lub komercyjnego o zmiennej prędkości do 2800 kW.
Kolejną korzyścią z większej wydajności osiąganej w superjachtach WIDER przez zastosowanie generatorów o zmiennej prędkości i systemu zarządzania energią jest niższy poziom wytwarzanego hałasu i wibracji. Dzięki temu można pełniej cieszyć się czasem spędzanym na pokładzie, co razem z dłuższymi odstępami czasu między pracami konserwacyjnymi jest podstawą filozofii WIDER w tworzeniu jachtów.
– W wyniku wydajnej pracy można ograniczyć konserwację w zakresie kontrolowania osadów w układzie wydechowym, mniejszy jest też brud i zanieczyszczenia na zaworach generatora – powiedział Tilli Antonelli. – Dodatkowo, chociaż są dostępne cztery generatory, prawdopodobnie większość czasu pracować będzie tylko jeden lub dwa, wykorzystywane z akumulatorami. To oznacza mniej mil i motogodzin na zegarze oraz mniejsze wymagania konserwacyjne. Powinno być możliwe nawet wydłużenie odstępów między zwykłymi czynnościami konserwacyjnymi, takimi jak wymiany oleju i filtra, ponieważ motogodziny są pełniej wykorzystywane niż w jachcie standardowym.
Inną ważną i korzystną cechą konstrukcji jest to, że napędy Powerdrive MD2 przekształcają zasilanie AC z generatorów do DC przy baterii akumulatorów i z powrotem do AC przy zasilaniu pędników azymutalnych lub urządzeń na pokładzie. To gwarantuje najlepszą możliwą wydajność systemu napędowego i działa także jako stabilizator napięcia, eliminując impulsy napięciowe, które mogą być szkodliwe dla urządzeń. Baterie akumulatorów są podłączone do szyny rozdzielczej DC, która pracuje przy nominalnym napięciu stałym 675 V, gwarantując znaczną moc dostępną na statku i jednocześnie pozwalając na niezwykłą elastyczność w sposobie zarządzania energią.
Wszystko jest kontrolowane przez system zarządzania energią, który nadzoruje wytwarzanie energii, jej przepływ i przechowywanie. Liczba pracujących generatorów i ich szybkość jest nieustannie kontrolowana względem potrzeb statku pod kątem bezpieczeństwa, zapotrzebowania na energię i stanu baterii akumulatorów. Strategię zarządzania energią można nawet przystosować do spełnienia szczególnych potrzeb właściciela jachtu, takich jak ograniczenie hałasu, wysoka wydajność, brak emisji lub tryb nocny. Każdy profil można wybrać ręcznie.
– Jesteśmy pierwszym konstruktorem jachtu na świecie, który oferuje jachty luksusowe o takiej wielkości z napędem dieslowo-elektrycznym połączonym z pędnikami azymutalnymi – powiedział Telli Antonelli. – Model o długości 150 stóp jest pierwszym superjachtem wyprodukowanym przez WIDER, a cała gama (włącznie z modelami 125 i 165 stóp) będzie zasilana przez rozwiązania Emerson.
www.EmersonIndustrial.com/Automation
source: Emerson Industrial Automation