Di recente, è stata osservata una nuova tendenza nella costruzione navale: lo sviluppo di yacht ecologici e multifunzionali. Sempre più spesso vengono prodotte barche con motori ibridi che utilizzano energia termica ed elettrica. Secondo gli esperti 2yachts, durante la navigazione gli yacht ibridi emettono nell'atmosfera sostanze molto meno nocive, aumenta il livello di comfort per i passeggeri a bordo , e l'autonomia di crociera aumenta e, un bel bonus: i costi del carburante sono ridotti di quasi 4 volte. In una giornata di sole è possibile caricare la batteria fino all'80% della capacità. Se la carica è completamente esaurita, il motore del generatore si accenderà automaticamente per generare corrente.
Ci sono quattro modalità operative per uno yacht ibrido:
Utilizzando tutte e 4 le modalità in modo uniforme, puoi goderti la comunicazione con gli amici, il sole e i paesaggi marini senza preoccupazioni. Tuttavia, i proprietari di yacht sono ancora cauti nell'acquisto di nuovi prodotti, poiché l'autonomia dell'impianto elettrico è calcolata per decine di miglia. Naturalmente, i motori a combustione interna creano un grande flusso di calore e un forte rombo quando la nave si muove, ma allo stesso tempo il consumo di energia di un motore diesel supera il consumo di energia delle batterie di oltre dieci volte . Quando si attraversa l'oceano, questo è importante, poiché il tempo sfavorevole per la navigazione può durare diversi giorni e quindi tutta la speranza è in un motore che possa aiutare a evitare il pericolo. Uno yacht di 35 piedi con batteria al litio da 10 kW navigherà nelle stesse condizioni solo 24 miglia nautiche alla velocità di 3,8 nodi.
Attualmente, l'introduzione di motori elettrici nella creazione di piccole imbarcazioni sta procedendo a un ritmo più lento rispetto all'industria automobilistica, ma i progressi sono già stati compiuti. Il mercato è ancora piuttosto piccolo, leader nella produzione di motori elettrici è l'azienda tedesca "Torqeedo" (il fatturato ha superato i 25 milioni di euro a fine anno). La maggior parte degli acquirenti sono proprietari di traghetti e barche compatte con una preferenza per i motori fuoribordo, ma l'azienda ha anche qualcosa da offrire ai proprietari di navi di lunghezza compresa tra 20 e 60 piedi, il cui dislocamento varia da due a cinquanta tonnellate.
I velisti sono interessati ai motori elettrici, ma non sono pronti a privilegiarli completamente. I produttori hanno trovato la soluzione migliore e oggi producono propulsori ibridi che combinano elettricità e diesel.
Un motore convenzionale sostituisce un motore elettrico con una batteria al litio in tale installazione. Puoi caricarlo utilizzando fattori naturali (vento e sole) o nel processo di energia idroelettrica (l'energia viene creata per le batterie ruotando l'elica durante la navigazione). La fornitura di energia elettrica per un lungo periodo di tempo è fornita da un generatore DC autonomo (senza pretese, prenderà qualsiasi posto a bordo). Questo sistema permette agli yacht di manovrare, senza creare rumore, all'ancora o in porto.
Lo specialista finlandese di yacht da crociera Oceanvolt consiglia ai velisti che intendono viaggiare in tutto il mondo acquistare un sistema ibrido con generatore di standby in grado di generare elettricità in modo continuo quando necessario. Ma serve solo come riserva, poiché l'elica che ruota durante il periodo di navigazione fa un ottimo lavoro di ricarica delle batterie.
Un generatore di dimensioni adeguate o appositamente progettato è molto più efficiente nel convertire il diesel in elettricità rispetto a un motore che non è stato originariamente progettato per questo scopo. Sebbene il sistema ibrido integrato, che è montato su un motore diesel esistente, sia popolare anche tra i marinai.
Sempre più aziende di costruzione navale includono la centrale elettrica di propulsione nelle loro apparecchiature "native". Il rinomato marchio tedesco Hanse Yachts introduce un design della base elettrica sul timone, che è silenzioso (nessuna emissione e vibrazione) e richiede meno spazio di un diesel standard.
Questa tecnologia ha interessato gli amanti dello yachting tranquillo, facendo passeggiate sui laghi. Tuttavia, di recente i proprietari di yacht da regata hanno anche prestato attenzione alle unità di propulsione di peso ridotto. Secondo lo skipper Boris Hermann, la regata che genera la propria energia è un concetto molto stimolante.
Gli impianti elettrici si stanno facendo strada con fiducia nel mercato d'élite. La modifica del catamarano Privilege 5 e della barca in carbonio Gunboat 60 è stata effettuata grazie al kit Torqeedo leggero, il modello di punta Swan 57 e l'Agile 42 in carbonio sono dotati di installazioni Oceanvolt in parallelo.
La società britannica Spirit Yachts ha sviluppato un impianto elettrico per l'ammiraglia Spirit 111 con a bordo 4 batterie al litio (40 kW). L'ammiraglia è in grado di funzionare molto silenziosamente per molto tempo, come scorta è dotata di un generatore diesel da 100 kW. Secondo il direttore della società Nigel Stewart, l'attenzione dei produttori è concentrata sull'aumento del comfort della nave, viene fornito il lavoro coordinato di numerose cucine e impianti di riscaldamento, sistemi di acqua calda, idraulica, condizionatori d'aria, ecc.
Spirit Yachts ammette di non aver considerato i velisti come acquirenti, ma entro i prossimi 5 anni non si oppone a correggere questo errore. I proprietari di yacht si impegnano a pagare per fornire energia sufficiente 24 ore su 24 in modo che anche di notte sia possibile accendere il condizionatore, o viceversa, per riscaldare le cabine. E questo richiede l'integrazione del sistema, l'installazione deve garantire che pannelli solari, idrogeneratori, batterie, motori, ecc., funzionino senza guasti a bordo.
I costruttori navali anticipano già l'ondata di popolarità degli yacht ibridi in futuro e si preparano a sorprendere i consumatori con un design moderno, che si basa sulla semplicità delle linee, senza dimenticare di migliorare le caratteristiche tecniche.
Torqeedo produrrà in serie nuovi generatori DC che sono progettati appositamente per imbarcazioni a vela ibride. L'azienda olandese "WhisperPower" ha presentato un prototipo con una potenza di 25 kW. Si presume che il generatore funzioni alla velocità ottimale e, per migliorare l'efficienza allo stesso tempo, il convertitore "saggio" separerà la tensione di carica dalla tensione della batteria.
Come nell'industria automobilistica, una svolta nel mercato nautico è direttamente correlata alla capacità elettrica delle batterie. Oggi l'argomento principale degli scettici è che la riserva di carica non può essere paragonata al diesel. I produttori sono d'accordo con questo e affermano che questo problema richiederà almeno dieci anni, sebbene i laboratori stiano già testando batterie 10 volte più produttive del litio. Non appena gli sviluppi teorici inizieranno a essere messi in pratica, l'era della benzina finirà. Attualmente, secondo le aziende leader, è necessario coniugare le prospettive a breve termine con la visione a lungo termine.
Le tecnologie comuni basate su litio-manganese-cobalto aggiungono il 5-8% all'anno. Deep Blue Integrated System di Torqeedo mantiene 40 kWh di potenza, che danno un buon aumento (33%); è particolarmente piacevole che le dimensioni, il peso e il prezzo siano rimasti praticamente invariati.
Lo sviluppo è in corso nella direzione della vite. La maggior parte degli yacht da crociera è dotata di eliche pieghevoli o convenzionali per motori diesel. La ricerca di Torqeedo ha dimostrato che le eliche a passo variabile forniscono un'elevata coppia del motore.
Oceanvolt ha studiato in dettaglio l'interazione di eliche e motori elettrici utilizzando come esempio il sistema Servo Prop, e sostiene che questa elica a cinque nodi effettivamente eroga quasi 500 watt alle batterie, e a sei nodi - già 800 watt ... Se installi il sistema avanzato nella parte anteriore, la sua efficienza aumenta del 30%, a poppa - del 100% e in modalità "rigenerazione" - di tutto il 300%.
È difficile per le nuove tecnologie competere con gli acquirenti consolidati in termini di costi, ma i produttori sono stati in grado di superarlo: il prezzo degli impianti elettrici oggi è abbastanza abbordabile per i consumatori ordinari e, poiché si scopre, alla fine, che non richiedono quasi alcuna manutenzione ... Quindi, nel processo di sviluppo della "rivoluzione elettrica" sull'acqua, appariranno sempre più spesso barche silenziose con azionamento elettrico!
Nel motore elettrico, molti velisti sono attratti dall'idea che un motore più piccolo funzioni quanto un grande motore diesel. Come funziona? Il diesel nel processo di lavoro lungo la strada emette molto rumore e calore, ma non converte l'energia in trazione. Il motore elettrico è nettamente superiore al diesel in termini di caratteristiche di coppia. Secondo Oceanvolt, un motore da 10 kW supererà facilmente un motore diesel da 30 cavalli. Confrontando le caratteristiche dei motori, è emerso che quello elettrico emette la velocità massima leggermente inferiore a quello diesel, ma la barca con il motore elettrico mantiene con sicurezza la velocità nel vento contrario e nel mare agitato, manovra più attivamente in una piccola area di porti turistici a causa della coppia maggiore.
Il motore a scoppio mostra una buona coppia a 1800-2000 giri/min, e il motore elettrico - da 0 a 2000 giri/min grazie all'utilizzo di eliche sottili con passo progressivo e azioni di efficienza abbastanza elevata .
Nelle fasi del suo sviluppo, sono stati investiti quasi dieci milioni di dollari in diversi anni, ma secondo la conclusione del famoso esperto Nigel Culler, l'alternatore si è rivelato così potente che non è necessario avere un generatore acceso tavola. Un alternatore è un impianto elettrico in grado di convertire l'energia meccanica in energia elettrica di corrente alternata. Il sistema include batterie al piombo (10 kWh), caricabatterie altamente affidabili e inverter Victron professionali.
Secondo Culler, quando il motore è in funzione, l'alternatore carica le batterie; quando funziona in modalità neutra, passa all'algoritmo della modalità autonoma del generatore. L'alternatore elimina i problemi dei circuiti di raffreddamento, attraverso alloggiamenti, manutenzione, ed è probabile che sia notevolmente meno costoso rispetto all'acquisto di un generatore.
Anno di fabbricazione - 2016. Ben presto è stato ri-equipaggiato con un motore SD15 Oceanvolt con batteria al litio (14 kWh), che ha richiesto un investimento di 30.600 euro.
Per ampliare la gamma, i proprietari hanno acquistato un generatore DC con una capacità di 8 kW/h e un costo di quasi 14.000 euro, hanno dovuto pagare in più per l'installazione di circa 8.000 euro. Nonostante i costi impressionanti, sono rimasti soddisfatti, poiché queste tecnologie sono il futuro.
Attualmente i proprietari di yacht stanno affittando lo yacht a una società di charter vicino a Vancouver, dove la condizione principale è un movimento pulito e silenzioso, in modo che l'odore e il rombo dei motori diesel non mettano in ombra la gioia di svago sull'acqua e non disturba i parcheggi appartati. I proprietari spiegano che l'installazione del sistema Oceanvolt ha contribuito a soddisfare questa condizione.
Secondo il manager della compagnia di charter, il servizio di noleggio yacht è molto richiesto dai vacanzieri, poiché consuma il 40% in meno carburante per settimana di navigazione motore diesel. Ci vuole del tempo, secondo i clienti, per adattarsi al sistema e, a volte, la risoluzione dei problemi non è un compito facile.
I motori elettrici stanno guadagnando popolarità e stanno prendendo sempre più posto a bordo. Oggi quasi l'80% dei diportisti equipaggia le proprie barche con motori elettrici fuoribordo E-propulsion e Torqeedo, i principali vantaggi sono la leggerezza del motore, la facilità d'uso e la silenziosità quando la barca a vela si muove.
I moderni yacht ibridi sono un modo economico ed ecologico per navigare in laghi, fiumi e mari. Combinano in modo intelligente i vantaggi delle due tipologie di motore e sono facilmente adattabili a un'ampia varietà di scenari di utilizzo, grazie alla possibilità di passare da elettrico a diesel e viceversa.