Vela Hibridar un motor diesel de velero

[cde34rfv]

Hola he estado buscando información y experiencias en algo que a priori no parece demasiado complicado. Me refiero a la posibilidad de un velero con un motor interno diésel de eje añadir una ayuda eléctrica directamente en el propio eje de tal manera que complemente al diésel o lo sustituya en determinadas situaciones.

La pregunta es si conocéis empresas o barcos que halláis visto que lo tengan montado.

Yo he buscado por internet pero no encuentro empresas/experiencias en España.


Esta ronda de manzanilla corre por mi cuenta, muchas gracias por adelantado...

[J.R.]

En velero, no sé, pero existieron éstos...


https://es.wikipedia.org/wiki/Acoraz...lase_Tennessee


Utilizaban lo que la U.S. Navy denominaba "propulsión turbo-eléctrica", es decir, las turbinas de vapor no estaban conectadas a las hélices, sino que generaban electricidad para motores eléctricos que eran los que movían el barco... una idea muy similar a la de los "híbridos no enchufables".


Un buque de la Armada Española, el cala-redes "Cíclope" utilizaba el mismo concepto de propulsión.


https://envisitadecortesia.com/2019/...-ciclope-a-13/


Y también lo hace la actual clase de buques auxiliares "Cigale", de la marina francesa.


https://fr.wikipedia.org/wiki/Classe_Cigale

[Apagapenol]

Como teoría, es de hace bastante tiempo. La puesta en práctica es otra cosa. Aquí tienes algunos enlaces:

https://www.yachtingmagazine.com/diesel-electric-drive/

https://www.practical-sailor.com/sys...-for-sailboats

https://sailing-blog.nauticed.org/hy...for-sailboats/

Al igual que en la propulsión híbrida o eléctrica en automoción, el extracoste sólo lo pueden pagar bolsillos con economías saneadas, tanto más cuanto que los motores diesel para barcos de recreo son tecnologías muy sencillas de hace 40 años, y por tanto relativamente baratos.

No creo que haya empresas que se dediquen a hacer este tipo de modificaciones. Más bien, los usuarios superpijos de superyates y demás los encargarán así de astillero.

Una bella teoría destruida por un conjunto de crudas realidades...

Saludos y

[Egis]

Originalmente publicado por cde34rfv

no parece demasiado complicado.
un motor interno diésel de eje añadir una ayuda eléctrica directamente en el propio eje de tal manera que complemente al diésel o lo sustituya en determinadas situaciones.

Y... añadir otro motor al principal, muy complicado NO es.
Lo complicado es solucionar el problema NO menor del suministro de electricidad al motor eléctrico adicional.
Ten en cuenta que un motor de velero "relativamente" chico tiene unos 20 HP de potencia (tómalo como ejemplo) o sea unos 15 Kw (aprox.)
Para alimentar durante una hora a un motor eléctrico de esa potencia se necesitan 15 Kw/h
Desde 12 Voltios se necesitan 1250 Ah para hacer funcionar a un motor eléctrico de 15 Kw durante una hora ¿De donde obtendrías esos 1250 Ah?
Por lo menos necesitarías un banco de baterías de 2.000 Ah (Litio) o de 3.000 Ah (ácido plomo)
Mucho peso, mucho volumen para un velero "relativamente" chico.

Lo que sí hay y es posible y practicable (o sea que puede ser llevado a la práctica) es la propulsión híbrida diésel-eléctrica con o sin banco de baterías de respaldo.

La propulsión híbrida diésel-eléctrica se usa desde hace mucho tiempo en locomotoras (casi todas las diésel), barcos y algunos montacargas grandes.

Este tipo de propulsión se elige un poco por economía pero otro poco para evitar problemas con las reductoras...
Incorporar una reductora en un motor grande al que se le exigirá cambios constantes de marcha por ejemplo una locomotora representa un problema de diseño y de mantenimiento puesto que el tren de engranajes debería estar diseñado para soportar la enorme potencia del motor y los cambios de marchas serían complicados. Así que se elije la propulsión híbrida diésel-eléctrica para evitar la reductora de marchas colocando en su lugar un generador apareado con un motor eléctrico de velocidad variable.

Otro motivo de la elección diésel-eléctrica es en algunos casos la economía. Cosa que puede ser relevante en el caso de montacargas grandes. Como los montacargas suelen necesitar mucha potencia en corto tiempo (elevación de la carga), mediana potencia en períodos un poco más largos (transporte horizontal de la carga) y poca potencia en otros períodos (transporte horizontal SIN carga) un motor diésel debería variar su régimen mucho y muchas veces en un día de trabajo por lo que esto supone un esfuerzo muy grande al motor y además un gasto de combustible mayor (los motores diésel son más eficientes dentro de un régimen acotado) Por eso la solución es dotar al montacagargas de un motor diésel de mediana potencia, un generador, un banco de baterías y un motor eléctrico de velocidad variable. COn esto se consigue que el motor diésel trabaje a régimen constante de máxima eficiencia (se ahorra combustible) que servirá para cargar el banco de baterías cuando el montagargas está con poca carga de trabajo y cuando el montagargas está con mucha carga de trabajo el motor eléctrico tomará su electricidad tanto del generador como del banco de baterías.

Una solución similar es aplicada a algunos buses de transporte urbano que suelen hacer paros y marchas constantemente lo cual redunda en mayor consumo.

También esa solución es ahora aplicada a los autos "híbridos" que suelen ser muy económicos para el uso urbano. Un auto híbrido suele ser un 50% más económico que uno con motor convencional siempre que se lo use en entorno urbano... en carretera no suele hacer diferencia.

Para embarcaciones de recreo la firma Torqueedo provee soluciones tanto híbridas como 100% eléctricas.

[Bertie]

Unos ingleses han convertido su velero en un 'cero emisiones' total, con motor eléctrico, baterías y paneles solares. Ahora bien, cuando lees lo que les ha costado para tener un motor de 5CV con una hora de autonomía igual se quitan las ganas... Aunque el motor en sí es interesante: tipo saildrive, con instalación muy sencilla.

https://www.pbo.co.uk/expert-advice/...missions-70887

Pero el concepto diesel-eléctrico que apunta Egis resulta interesante. Me pregunto si con componentes "off the shelf" se podría hacer algo así.

[Apagapenol]

Lo que no cuenta nunca nadie con esto de la propulsión eléctrica es la relación entre la energía por unidad de volumen y unidad de masa (específica) que pueden proporcionar las distintas fuentes de energía; es decir, esto:



Se observan varias cosas de interés en el gráfico:

• La energía específica del gasóleo y de la gasolina son prácticamente iguales.
• La energía específica del gasóleo y de la gasolina es unas 50 veces mayor que la de las baterías.
• La energía por unidad de volumen del gasóleo es algo mayor que la de la gasolina debido a la menor densidad de ésta.
• La energía por unidad de volumen del gasóleo y de la gasolina es entre 35 y 40 veces mayor que la de las baterías.

En resumen, para conseguir un banco de baterías que almacene la misma cantidad de energía que un depósito de combustible, las baterías pesarán 50 veces más y ocuparan entre 35 y 40 veces más que el depósito de combustible.

Ojo, he dicho "almacene", porque no toda la energía almacenada podremos convertirla en energía mecánica transferida a la hélice. Para ser justos, habría que tener en cuenta dos factores más:

• Así como podemos agotar prácticamente todo el combustible de un depósito, de una batería sólo se puede aprovechar hasta un 50% de su capacidad.
• El rendimiento de un motor eléctrico es de aproximadamente un 90%, mientras que el de un motor de combustión interna es de un 35%.

Si además de todos estos factores tenemos en cuenta el coste, veremos que la propulsión eléctrica e incluso la propulsión híbrida no dejan de ser unos carísimos caprichos para millonarios.

Saludos y

[Egis]

Originalmente publicado por Bertie

Pero el concepto diesel-eléctrico que apunta Egis resulta interesante. Me pregunto si con componentes "off the shelf" se podría hacer algo así.

Y... como poder hacer, se puede hacer con componentes que puedes comprar por separado.

Por ejemplo... te consigues un generador eléctrico relativamente chico (7Kw), un banco de baterías de litio (más conveniente por peso, volumen, eficiencia, capacidad de carga utilizable) de 12V 500 Ah y un conjunto motor-controlador eléctrico de los que vende Torqueedo (o cualquier otro fabricante) y lo consigues.

También puedes intentar comprar un auto híbrido con su carrocería destruida para aprovechar su equipo motor. Con un poco de ingenio se podría hacer y algunas adaptaciones. Una cosa así saldría más barata.

El problema es el precio. Que no será poco.

Si el barco lo usas mucho y a distintas velocidades (por ejemplo currican e ida y vuelta rápidas) puede justificarse. Sino... medio que no conviene.

El tema con las propulsiones eléctricas que se ofrecen para equipar los barcos de recreo es que las baterías de litio (otras NO serían aptas) son caras. los motores eléctricos de velocidad variable son MUY caros y los que se venden para la marina de recreo tienen precios "inflados" y los controladores de velocidad también son caros.

La propulsión eléctrica está como concepto, muy buena pero... por ahora y hasta que bajen los precios es extremadamente cara. Supongo que lo es así porque los precios están por demás inflados. Fíjate cuando vale un auto híbrido nuevo y mira cuanto vale un sistema de propulsión para marina de recreo de la misma potencia... quizás te salga el doble o el triple que un auto nuevo.

A ver...
Un Dacia Jogger Hybrid 140 cuesta unos € 18.000,-- que no es poco pero tampoco imposible. El auto de 140 CV que cuenta con baterías suficientes para 50Km SIN ayuda del motor de combustión (que es mucho), además de su planta motora, propulsora y baterías tiene su carrocería, sus ruedas, sus asientos, su tablero (sino no sería un auto)
Fíjate cuanto cuesta un sistema de propulsión híbrido que se ofrecen para marina de recreo y quizás te cueste el doble o el triple.

O sea... en un sistema marino te entregan menos cosas y te cuesta mucho más.

TODO precio es político. La política (que la ejercen los que saben de su poder transformador) es "economía concentrada" (Lo dijo Lenin)

[Manila1886]

Es posible añadir una ayuda eléctrica directamente en el propio eje de un velero con un motor diésel interno, pero hay varios factores a considerar:

Compatibilidad mecánica: Debes asegurarte de que el sistema eléctrico de ayuda se pueda acoplar de manera efectiva al eje existente del motor diésel. Esto puede requerir modificaciones en el diseño del eje o en la disposición del motor.

Capacidad de almacenamiento de energía: Para proporcionar ayuda eléctrica, necesitas una fuente de energía eléctrica, como una batería. Debes considerar la capacidad de almacenamiento de energía requerida para complementar o sustituir al motor diésel en situaciones específicas.

Potencia del motor eléctrico: La potencia del motor eléctrico debe ser suficiente para proporcionar la asistencia necesaria. Esto dependerá de varios factores, incluido el tamaño del velero, las condiciones de navegación y la velocidad deseada.

Control y gestión: Debes implementar un sistema de control y gestión que permita alternar entre el motor diésel y el motor eléctrico de manera eficiente y segura. Esto incluye la capacidad de monitorear la carga de la batería y la potencia del motor eléctrico.

Recarga de la batería: Deberás considerar cómo recargar la batería del motor eléctrico. Esto puede hacerse mediante paneles solares, generadores a bordo o cargadores externos cuando el velero esté en puerto.

Espacio y peso: La instalación de un sistema eléctrico adicional y una batería puede ocupar espacio y agregar peso al velero. Debes tener en cuenta cómo esto afectará el rendimiento general del barco y su equilibrio.

Costo: La adición de un sistema eléctrico de ayuda puede ser costosa, tanto en términos de equipos como de mano de obra. Debes considerar tu presupuesto y si el beneficio justifica la inversión.

En resumen, es posible añadir un sistema eléctrico de ayuda en el eje de un velero con un motor diésel interno, pero es un proyecto que requiere planificación cuidadosa y consideración de varios factores técnicos y financieros. Consulta con un profesional o un especialista en sistemas de propulsión marina para obtener orientación específica para tu velero y tus necesidades de navegación.


Fdo ChatGPT

[Bertie]

Sujetame el cubata...

Kit para coche eléctrico, $2000, con batería y cargador y todo: https://spanish.alibaba.com/p-detail...235009784.html

Generador diésel 6kW, $500: https://spanish.alibaba.com/p-detail...816516407.html (igual hay que destriparlo para colocar mejor los componentes).

Algún ajuste habría que hacer, porque p.ej. no creo que la batería pueda cargar a toda la potencia que da el generador. Pero en principio no habría obstáculos insalvables.

Y habría que ver lo que dura en medio marino, pero eso ya es otro tema.

No sería híbrido puro, sino diesel-eléctrico. El híbrido sería bastante más complejo porque acoplar varios propulsores a un mismo eje de salida tiene su aquel. Aparte de que no tendría mucho sentido, en mi opinión.