Leroy-Somer ha compreso nei propulsori elettrici per le navi

Rispettoso dell'ambiente, economico, affidabile e semplice: la propulsione ibrida parallela non offre niente ma i vantaggi

La propulsione elettrica non genera emissioni ed è estremamente facile da usare: le navi che la usano sono silenziose, sperimentano molto livelli più bassi della vibrazione e sono più facili da trattare. Infine in termini di suoi vantaggi: l'ibrido parallelo rappresenta una proposta economica attraente.

Leroy-Somer è stato un fornitore delle applicazioni marittime per molti anni. In collaborazione con elettronica di segnale di soccorso ora ha prodotto un propulsore ad alto rendimento che è al bordo di attacco della tecnologia ibrida. Il sistema è stato messo a punto per CNB PRO, un marchio di fabbrica del Bordeaux navale della costruzione (gruppo di Bénéteau) ed il suo cliente, NAVE VA.

Fidandosi di PRO knowhow di CNB nel campo delle navi di trasporto di persone e nella competenza degli architetti navali, l'ufficio Mauric, la società corsa di escursione della barca, NAVE VA, recentemente ha acquistato un PRO ibrido 20 del nuovo modello CNB. Poichè gli specialisti nelle visite d'organizzazione ai siti protetti, NAVE VA non considerano questa soluzione come un'opzione, ma piuttosto un dovere ambientale.

Nel modo a bassa velocità, per il manovramento nel porto o nelle zone protette, la nave commuta a energia elettrica. «Il silenzio è incredibile,» spiega Eric Brun della società di segnale di soccorso, che progetta e fornisce il propulsore per queste navi ibride. Ha una velocità di 6 - 8 nodi, che è abbastanza sufficiente.

Un ritorno rapido sull'investimento

L'ibrido parallelo differisce dall'ibrido di serie in quanto che la dimensione del motore elettrico può essere destinata per abbinare l'applicazione desiderata, che nel caso di NAVE IL VA è per un modo a bassa velocità di 6 - 8 nodi. L'efficienza ottimale quindi è raggiunta: ad a bassa velocità, il motore elettrico è utilizzato nella sua gamma operativa ottimale. Inoltre, il peso dell'installazione è molto di meno per resistenza equivalente. Un altro vantaggio è che i motori a combustione interna possono essere bloccati quando il modo elettrico è attivato. Il PRO cantiere navale di CNB, situato in Bordeaux (Francia occidentale) e nella parte del gruppo di Bénéteau, ha identificato un vantaggio decisivo dei propulsori ibridi: «I motori diesel non funzionano ad efficienza ottimale alle velocità basse. Esibiscono i bassi livelli di efficienza e sono ad insudiciamento incline. Il fatto che il motore diesel può essere interrotto per usare il propulsore elettrico contribuisce a conservarlo. Il suo tempo di impiego può quindi essere raddoppiato, secondo le applicazioni,» spiega Pierre Lompech di CNB PRO.

Per la nave di NAVE VA, questo significherebbe il cambiamento del motore dopo 16 anni, invece di appena 8. In termini reali, la sostituzione dei due motori diesel rappresenta un bilancio equivalente al prezzo del propulsore elettrico.

«L'uso di un propulsore elettrico invece di combustione interna per il manovramento nel porto, per ancorare e per il viaggio a bassa velocità riduce la durata che i motori a combustione interna sono in uso durante le fasi in cui sono il più minimo efficienti. In queste situazioni di funzionamento, le riduzioni significative in combustibile ed i costi di mantenimento sono raggiunti. 70 litri di combustibile all'ora possono essere conservati per ogni motore diesel, quindi ammontando a 140 litri all'ora. Tenendo conto dei costi aggiunti globali dell'installazione elettrica di propulsione (circa €350k a €400k secondo la capacità dell'insieme della batteria) e dell'uso stagionale specifico al nostro cliente, l'ultimo pensa potere ammortizzare questo costo supplementare in meno di quattro stagioni ed allo stesso tempo aumenta il tempo di impiego dei motori diesel mentre estendendo i loro intervalli di manutenzione,» dice Pierre Lompech.

Il propulsore elettrico inoltre fornisce un sistema di riserva, che è essenziale per le navi di passeggero.

Una tecnologia che si pensa che si sviluppi

«La legislazione sta cambiando. La energia elettrica sta diventando obbligatoria per un numero aumentante di applicazioni e non appena nelle riserve naturali protette. Stiamo mettendo a punto il sistema ibrido, in particolare il sistema ibrido parallelo, che è adatto idealmente per elaborare di meno di 30 metri. Il suo uso potrebbe essere esteso ai servizi di traghetto regolari, collegamenti fra due porti e la navigazione ricreativa o del fiume,» Pierre Lompech conclude.

La nave di passeggero fornita a NAVE VA è fornita di due 800 motori di cavalli vapore, permettendo che raggiunga una velocità di 20 nodi nel modo diesel. Nel modo elettrico ha una velocità massima di 8 nodi e una resistenza di 6 - 8 ore alla velocità di 6 nodi. La ricarica prende un massimo di 6 ore ed utilizza un rifornimento trifase della banchina o il generatore elettrico a bordo.

«Il prezzo di propulsione elettrica ha potuto scendere più in futuro. Le batterie prendono molto spazio e sono ancora abbastanza costose, a circa 1 euro per watt-ora. Poiché la capacità elettrica installata è di 125 KWH, le batterie rappresentano circa la metà del costo del propulsore. Il resto si compone del sistema della trasmissione meccanico, dei due motori e delle unità di trasmissione variabili della velocità. L'assicurazione della conformità with le circostanze marittime è diretta. I motori e la trasmissione variabile della velocità sono installati in bacino di carenaggio, le legature sono fatti di inossidabile e gli adattamenti ambientali minimi spesso soli sono richiesti, come aggiunta delle mani di pittura», spiega Eric Brun.

«Malgrado i vantaggi del sistema ci sono ancora molto pochi sistemi ibridi paralleli in uso, particolarmente in Francia. Oltre alla nave passeggeri, abbiamo progetti nel campo dell'imbarcazione da diporto per “gli yacht eccellenti e nelle applicazioni militari,» dice Eric Brun.

Leroy-Somer è uno specialista globale nelle soluzioni dell'azionamento ed offre una gamma di prodotti specificamente progettati per il mondo marittimo

«Abbiamo scelto il motore sincrono di giri/min. dei magneti permanenti 750 - 3000 di serie della gamma LSRPM di Dyneo® a causa della sua progettazione ad alto rendimento e particolarmente compatta. Abbiamo trovato i motori più compatti, ma questi sistemi di raffreddamento separati usati, che complica l'installazione nello spazio limitato disponibile nella sala macchine. Ancora, Leroy-Somer ha offerto rendere il motore adatto ad uso in mare, in particolare fornendo un alloggio di alluminio appropriato ai vincoli ambientali», aggiunge Eric Brun.

«L'affidabilità dei prodotti di Leroy-Somer è inoltre un vantaggio. La prima nave fornita di motori di Leroy-Somer su un propulsore di segnale di soccorso è stata nel servizio continuo dall'aprile 2012. Ciò è il mestiere di Hélios a Marsiglia (Francia del sud), progettata con l'operatore, ICARD marittimi, che hanno fatto i viaggi oltre 2000 del mare senza problemi. Infatti, abbiamo scelto i motori industriali che sono sperimentate nell'industria manufatturiera piuttosto che nelle applicazioni marittime. I motori sono utilizzati soltanto per alcune ore al giorno, mentre sono in funzione 24 ore al giorno in alcune fabbriche,» conclude Eric Brun.

«Il mercato marittimo si è trasformato in in un mercato di priorità per noi,» spiega Mathieu Hérieau, responsabile marittimo di sviluppo di affari del mercato per Leroy-Somer: «La quantità di potere massima deve essere concentrata in uno spazio molto limitato ed i nostri prodotti raggiungono questo con gli loro alti livelli di efficienza e di progettazione compatta.» Gli azionamenti variabili sincroni a magnete permanente del motore della velocità assicurati fa parte della gamma di Dyneo®. Questi comprendono i motori di LSRPM e gli azionamenti della velocità di Unidrive m. della tardi-generazione. I motori di LSRPM utilizzano la tecnologia brevettata di Leroy-Somer, con un rotore del magnete di cui la progettazione innovatrice fornisce l'efficienza significativamente aumentata, molto maggior di quello richiesto nell'industria, sopra l'intera gamma di velocità del motore.

Questa tecnologia inoltre riduce significativamente la dimensione ed il peso del motore in confronto alla tecnologia asincrona. La gamma di Unidrive m. di azionamenti universali della velocità offre i livelli ottimizzati di consumo di energia, di affidabilità e di flessibilità. In questo modo, il costo globale di installazione e l'operazione possono essere ridotti significativamente.

Le forze del Leroy-Somer/della soluzione di propulsione elettronica di segnale di soccorso:

- Comodità aumentata: silenzio, nessun odore del combustibile o emissioni di CO2

- Benefici operativi: ha ridotto il consumo di combustibile, meno manutenzione, il ROI rapido, estensione del tempo di impiego del propulsore.

- Tecnologia creata facendo uso dei sistemi di azionamento con il consumo ottimizzato di dimensione, del peso e di combustibile