Как стать автором
Обновить

Комментарии 64

Остров Амхерст. Иначе Гугл не находит.

Интересно, а почему бы не сделать солнечные панели на самом пароме? Или это экономически не выгодно?
Так же интересен момент с рекуперацией. Возможно ли, эффективно ли реализовать такую технологию на водном транспорте?
… рекуперацией чего? трения об воду?
Про панели — какая у них будет площадь, как хорошо они будут сопротивляться ветру?
Зачем Вы задаете на каждый приведенный мною вопрос по два своих?

… рекуперацией чего? трения об воду?

Если утрировано, то да, примерно трением об воду, в моем понимании, работают ГЭСы, к примеру «Подводный пропеллер-“ветряк”».

какая у них будет площадь, как хорошо они будут сопротивляться ветру?

Допустим 350-400 квадратных метров, предположим сопротивлением ветра можно пренебречь (устанавливаем панели параллельно поверхности воды или под небольшим углом)
Затем, чтобы задавший вопрос — сам подумал над вариантами ответов.
1) ГЭС — это когда вода не может течь вокруг плотины, корабль такой напор воды не создаст. КПД процесса и «разнообразие» режимов, когда рекуперация может быть применена ИМХО не будут стоить никакой «овчинки».
2) 300-400 квадратных метров? это грубо говоря прямоугольник 30-40 на 10 метров — с такими габаритами его ни параллельно ни под углом (учтите еще качку) не поставить.
Плюс, ниже комментатор еще пишет про «солнечную» погоду Дании.
1. ГЭС бывают разные, в том числе бесплотинные. Я не сильно знаком с судоходством, особенно крупнотоннажным, но мне кажется из личного наблюдения, что торможение таких паромов происходит за счет хода назад, что означает трату энергии. Если вооружить такой паром (в котором есть все готове для запасания энергии) тормозными щитками, которые набирали бы поток воды в туннель под днищем (или в корпусе), в котором установлены проточные электрогенераторы, то получилась бы на мой взгляд вполне себе работоспособная система рекуперации электроэнергии. Учитывая, что паром осуществляет маневры торможения неоднократно за день, это могло бы снизить время простоя паром на берегу. Теоретически.

2. Это прямоугольник на вскидку в два раза меньше площади всего судна. Простите, но не могу понять, почему наличие такого прямоугольника, расположенного параллельно поверхности воды, так пагубно отразится на его ходовые характеристики. Особенно, если посмотреть на само судно, на нем уже есть достаточно подходящих поверхностей (то же антикрыло в задней части). С аргументом про количество дней не могу не согласится.
Вы предлагаете тормозить выбегом с поднятыми щитками вместо включения реверса? Есть две проблемы:
1. Удлинение тормозного пути, то есть тормозить придётся раньше и дольше, в итоге паром будет тратить больше времени на рейс. Что может подчистую сожрать выгоду от рекуперированных крох энергии. Это не считая, что система рекуперации тоже денег стоит и тоже должна отбиться.
2. Потеря управляемости судном если винты не работают. Если нет тяги, то руля эта махина практически перестанет слушаться. А это уже просто опасно, так плавать нельзя, тем более парому двигающемуся среди островов.

Кроме того, если энергия которой заряжают судно берётся из ветряков, а не от сжигания ископаемого топлива, то дорогая и малоэффективная система генерации на борту самого судна теряет смысл даже в плане экологичности.
А могли бы Вы объяснить в двух словах, почему при выключении винтов теряется управляемость судна? Ведь скорость относительно воды все равно остается положительной?
Потому что современные суда это не парусники 18 века. Рули (рулевые перья) стоят в потоке от винтов, и площадь их соответствующая. Если нет активного потока от движителя (винта) а также при реверсе, корабль руля практически не слушается. Вообще на малых скоростях, на реверсе и при швартовке используются не только рули, но и активно пользуются разнотягой левого и правого винта. Например если левый винт пустить на реверс, правый на ход вперёд и повернуть рулевое перо направо, то корабль вообще может «стрейфиться», то есть плыть боком. Если сделать развитый руль как для парусника то такой руль с винтами будет сильно избыточен, создавать дополнительное сопротивление, иметь большие габариты как по длине так и по высоте и ощутимо затруднять маневрирование на малых скоростях и швартовку (для парома очень актуально). При этом на выбеге такой руль всё равно будет менее эффективным чем обычный руль в потоке от движителей. Причём предполагаю, что на этом пароме вообще нет рулевого пера, а движение и руление осуществляется активными поворотными движителями-рулями. То есть в воде электромотор с насаженным на него винтом в кольцевой насадке поворачивается полностью. Так и рулится и движется.

Если в Москве, съездите на коломенскую, в академию водного транспорта. Там есть небольшой бассейн с моделями кораблей и с рулевыми пультами. На них судоводителей обучают. Думаю легко договоритесь чтобы вам дали полчасика порулить. Поймёте насколько реально не ушатать кораблик типа «москва» в берег, если ошибиться с тягой.
Если в Москве, съездите на коломенскую, в академию водного транспорта. Там есть небольшой бассейн с моделями кораблей и с рулевыми пультами. На них судоводителей обучают. Думаю легко договоритесь чтобы вам дали полчасика порулить
Прямо загорелся, хочется деталей — например, с ребенком 12 лет пустят, за деньги, конечно? Да и собственные нереализованные детские мечты — «Да, я состоявшийся 40-летний мужчина и я твердо уверен, что мне нужен этот радиоуправляемый вертолет». Не могу нарыть инфу в инете про этот бассейн
Честно говоря я наверное чересчур смело заявил что прям без проблем. Это бассейн при институте, который обучает судостроителей и судоводителей речников. Я там не был уже лет десять. Я имел в виду неофициально договориться для себя когда там занятий нет. Не так чтоб детей водить…
… Но вот сейчас открыл сайт и карты и увидел, что того комплекса зданий института больше нет. Сам вуз оказывается переехал на Тульскую, а на старом месте в нагатинском затоне строятся новые ЖК. Простите за неверное приглашение.
С чего вы взяли, что система рекуперации дорогая? Многие типы электропривода конструктивно являются полностью обратимыми. Достаточно, чтобы ручка регулятор тяги позволяла выставить отрицательное значение. Дополнительное оборудование не нужно.
«Достаточно, чтобы ручка регулятор тяги позволяла выставить отрицательное значение.» Это вы хорошо сказали. Оказывается всё дело в ручке. Наверное вы имели в виду, что требуется соответствующая система управления, преобразования, зарядки и соответствующие моторы?
А самое главное требуется серьёзное изменение движительной системы. Это не автомобиль. Как минимум чтобы винт хоть что то смог взять от набегающего потока, диаметр и характеристики этого винта должны быть соответствующими. Высокооборотистые винты малого диаметра которые будут отлично работать для создания тяги — для вращения генератора от набегающего потока будут малополезны. То есть нужны винты тихоходные большого диаметра и возможно регулируемым шагом. Плюс упомянули дополнительные выдвижные щитки направляющие поток на этот винт. Хотя я сомневаюсь в их эффективности именно как направляющих. Скорее они будут работать просто как препятствие в потоке, тормозя, но не особо помогая рекуперации.
Предлагаю для целей рекуперации оснастить паром колёсным движителем. Плюх-плюх, водяная мельница.
Нет я не имел ввиду, что требуются какие то соответствующие системы. Я буквально имел ввиду только ручку (механизм задания тяги).

Это не работает с двигателем постоянного тока последовательного возбуждения (редко встречается).

Это работает с трёхфазным асинхронным двигателем под частотным преобразователем (часто встречается).

Напишите Датчанам, что им надо ручку поменять. А то их кораблестроители не очень умные. Оказывается на их пароме частотники и моторы со всей автоматикой могут без проблем работать в обе стороны, корректно осуществляя перезарядку ячеек, и только ручка не та.
Вы даже не знаете есть ли на пароме рекуперация, а уже предложения по модернизации делаете.
торможение таких паромов происходит за счет хода назад, что означает трату энергии

Максимально эффективное торможение без «полный назад» — заблокированные роторы всех пропеллеров. Т.е. расход энергии на то, чтобы их не крутило набегающей водой.

Это прямоугольник на вскидку в два раза меньше площади всего судна

Пусть даже так. Пусть даже 800 квадратных метров батарей. 800 квадратных метров солнечных батарей — это без размещения строго перпендикулярно направлению на Солнце — около 80 кВт мощности в ясный солнечный полдень.
А общая мощность двигателей, извините, 2 мегаватта. Солнечные батареи покроют аж 4% потребностей двигателей… Если очень-очень повезет. (помните анекдот про финнов? «как неправы были те, кто заплатил кучу денег за поездку на юг, и как нам повезло, что эти два солнечных дня выпали на выходные») За счет ухудшения аэродинамики, повышения пожароопасности, это даже до начала рассуждений про себестоимость и КПД панелей, MPPT и инверторов/преобразователей.
400 кв.м. = условно 40 кВт. Емкость 4300 кВт*ч, 4300/40 = примерно 110 солнечных часов = примерно две недели нужно для полной зарядки от солнышка. Которой хватает на 22 мили…
Рекуперировать на кораблях нечего — нет там существенного движения по инерции, все сжирает вязкость воды. Собственно, любая рекуперативная система на транспорте всегда отбирает энергию, которая иначе ушла бы в нагрев тормозов. Поэтому применима только там, где тормоза хотя бы просто есть :) Забирать энергию «подводным пропеллером» во время активного движения — ее всегда будет меньше, чем затраченной на это движение, см. «вечный двигатель первого рода».
А если из позитивного, то ИМХО, самое эффективное применение «зеленой» энергии для судов — управляемый парус-змей, типа такого: seafarers.com.ua/how-kites-can-save-the-planet/4659
P.S. OK, теоретически при торможении немножечко энергии из кинетической все же вытащить можно — но в отличии от солнечной, где расчет простой, в гидродинамике я не настолько сведущ и на пальцах процент экономии не сосчитаю. Интуитивно — будет еще сильно меньше, чем от батарей. Вода, зараза, вязкая…
400 кв.м. = условно 40 кВт. Емкость 4300 кВт*ч, 4300/40 = примерно 110 солнечных часов

Добавлю: допустив, что на полном заряде он может идти около 2 часов, в рейсе с идеальной погодой солнечные батареи дадут 2% энергии, или +2% времени зарядки. Это при идеально солнечной погоде (в Дании?) и только днём. То есть намного проще и дешевле поставить эти панели (или ветряк) на берегу и просто влить энергию в батареи.
Рекуперировать на кораблях нечего

Именно, и причин две:
1. рекуперация имеет смысл при постоянных разгонах-торможениях, например для автомобиля в городе. А для корабля (как и для автомобиля при движении по автобану) кинетическая энергия, которую надо погасить на торможении, ничтожно мала по сравнению с энергией затраченной на движение.
2. рекуперация удобна на автомобилях и поездах, где есть жесткая связь мотора с дорогой, то есть можно просто симметрично работать в обратную сторону. Корабельный двигатель толкает воду/воздух со скоростью значительно выше скорости движения, да ещё и с проскальзыванием винта, потому симметрично в обратную сторону будут получать значительно меньше энергии. То есть чтобы обеспечить требуемую динамику торможения, придётся таскать с собой отдельную очень громоздкую турбину.
>> примерно две недели нужно для полной зарядки от солнышка.

В условиях Дании, где в зимние месяцы продолжительность солнечного сияния около 50 часов в месяц (про угол возвышения солнца молчим) — заряжаться оно будет месяцами. Невероятные 10 миль плавания за месяц зарядки. «Зеленый» транспорт как он есть, бессмысленный и беспощадный.

Я думаю что:
а) высокая цена панелей, установка и обслуживание
б) малый выхлоп самих панелей
в) не такая уж и солнечная погода в среднем в Дании, насколько я помню

Потому что это Дания, там нет солнца. Солнечные панели там только от помета чаек отмывать, чтоб было чем матросов занять и они не бездельничали, другой пользы от них не будет.
На днях была новость про яхту какого-то чувака, вот там были батареи встроенные в паруса (вместо простой тряпки) и вроде бы сьем энергии с винта. Если ничего не путаю, такое распространено и на небольших лодках тоже. Т.е. когда ветер тебя двигает нахаляву, можно от него питать бортовые системы. Но такое очевидно не применимо в случае парома.
[add] www.fontanka.ru/2019/08/21/100
Бессмысленно и беспощадно, сжечь уголь/газ, сделать/таскать/утилизировать батарейки, а потом назвать это экологичным…
Вы предлагаете паруса и гребцов на случай штиля?
Туда просится вместо большой батарейки маленькая + газотурбинный генератор(как вариант дизель генератор), вышел из порта на батарейке и включил турбину.
Эффективней будет подключить это газотурбинный или дизельный двигатель к винтам напрямую (через редуктор), без промежуточного преобразования в электричество. Заодно электродвигатель можно использовать в режиме генератора для заряда батарей и не городить зарядную инфраструктуру в порту.
Заодно электродвигатель можно использовать в режиме генератора для заряда батарей и не городить зарядную инфраструктуру в порту.

Т.е. городить и таскать вот это вот всё только для перемещения в акватории порта?
Так такая схема уже давным давно используется. Правда скорее без батарейки, просто последовательный гибрид. Все только так уже 1000 лет и делают. Тормозной путь (или как это у судов называется) сокращается в ~10 раз, маневренность и т.д. Военные так вообще по-другому и не хотят. Но в чем прикол 100% электрического судна? Рекуперации нет по определению, доп масса и объем, которые требует дизелек или газотурбина для морского транспорта — вообще не проблема. Оч. ограниченный запас хода, да еще серьезные вопросы по безопасности. По мне, электрификация ради электрификации.
Но в чем прикол 100% электрического судна?
А прикол вот в чём:
в 2014 году установленная мощность ветроэнергетики Дании составила 4855 МВт. Планируется, что к 2030 году в Дании при производстве тепловой и электрической энергии полностью откажутся от угля и нефти
Между прочим паруса (в виде кайтов для запуска повыше) давным давно используются на трансатлантических грузовых судах.
а ссылочкой не поделитесь?
Они же вроде разорились или близки к тому. По результатам эксплуатации технология не показала существенной выгоды. Установка капризная и дорогая, а экономия топлива слабая. По цитатам в википедии можно понять что это будет окупаться только если поднимется стоимость топлива и введут сборы за выбросы углерода.
Как и все остальные «зеленые» технологии — работают только с субсидиями. но тут явно с экологичностью все неплохо — материалы не дорогие и не ядовитые, передача энергии напрямую.
И необходимость двигаться учитывая потоки ветра, а не по самому быстрому и выгодному пути. А если двигаться как хочешь, то драматически падает процент времени, когда парус создаёт хоть сколько то интересную тягу. Вроде ситуация с этим парусом точно по поговорке «гладко было на бумаге, да забыли про овраги».
Чтобы парус добавлял «хоть сколько то интересную тягу» достаточно, чтобы сила ветра была хоть пару метров в секунду и направление ветра было в достаточно широком секторе, даже более чем 180 градусов (по крайней мере на обычной яхте). Плюс направление ветра может быть на разной высоте разное.

В любом случае оборудование для этого занимает не более пары тройки кубометров, что пренебрежимо мало в масштабах контейнеровоза.
Сухогруз не яхта. И кайт это не косой парус.
Эта система вышла на рынок в 2007. В 2008 испытали на наиболее перспективном участке получив экономию топлива в 10% во время использования кайта. На весь маршрут расчётная экономия составила 5.5% на ветренных маршрутах. В 2010 им удалось продать один самый большой парус в 160кв.м. А уже в 2012 им пришлось уволить большую часть сотрудников. На сегодняшний момент они не исчезли, но успехов у них явно негусто. Всё данные википедии. А по запросу skysails гуглятся только рекламные материалы десятилетней давности.
Думаю вы правы, а судовладельцы просто глупые и не понимают своей выгоды все эти годы. Только это мешает широкому распространению этих кайтов.
тем не менее с батареями можно что то сделать, а вот дышать частицами сажи не очень приятно. И для солнечных регионов это вполне себе хороший выход будет- перейти на вот такие электрические паромчики. А солнечные панели можно соорудить на берегу- это проще и удобнее.
Уже 1000 раз обсуждалось — солнечные панели ограниченно выгодны только при использовании БЕЗ аккумуляторов и других сильно удорожающих факторов, либо в местах отсутствия стационарной электросети, для очистки выхлопа дизеля можно применять фильтры как на автомобилях вплоть до Евро-6, с газом выхлоп изначально на сильно грязный.

даёшь паромы-троллейбусы с перманентным подключением к наземной электросети

Для Дании (как соседствующей с проливами из Балтийского в Северное море) ровно как и для региона Ла Манша или региона Антверпена/Роттердама/Гамбурга/Бремерхафена/Ростока — это все напрасная трата ресурсов, потому что основные выбросы там от дальнего морского транспорта, который концентрируют проливы и порты, паттерны морских трасс отлично видны по уровням азотных оксидов на винди
А дальние морские контейнеровозы и танкеры на батарейках это совсем нереально.

Это эксперимент и отладка технологий. Жечь уголь для получения электричества не обязательно, а утилизировать батарейки — да, это вполне экологично при правильном подходе.

Не стоит забывать, что в Дании более 40% электроэнергии вырабатывается ветроэнергетикой, причем пока с каждым годом этот показатель все выше. Так что в данном случае вопрос, скорее, касается именно производства и утилизации батарей, а не выработки энергии.
как уже много раз было обмусолено — с централизованными и отдалёнными от людей производством и утилизацией аккумуляторов что-то сделать проще, чем с выхлопом от каждого двигателя по всему миру, зачастую рядом с людьми. Те же фильтры и катализаторы — вещь недешёвая и уменьшает эффективность.

А экологический вред от такой тонны аккумуляторов кто-то вообще считал, особенно на случай, если этот паром затонет.

Паром с полными баками топлива — тоже так себе вещь в случае затопления.
Ну, с бензином/мазутом все равно намного проще — он всплывает на поверхность, где его можно собрать. Да и не жахнет, в отличии от здоровенного литиевого аккумулятора, если его стукнуть, а потом залить солёной водой.
А есть ли на этом пароме резервный генератор, способный обеспечить ему приемлемую скорость хода? Если нет — я считаю его небезопасным, потому что если он попадёт в аномально сильный шторм, и не сможет идти по своему маршруту — через некоторое время весь его небольшой запас хода может уйти на борьбу с ветром, и оставшийся неуправляемым паром может просто разбиться о скалы, не дождавшись спасательного буксира.
Его маршрут, минуточку, 20 км туда-сюда между соседними островами в пределах видимости, в закрытом со всех сторон заливе. Куда он там может попасть?
Рельеф Дании плоский, и не может сильно уменьшить скорость ураганного северо-западного ветра из северной Атлантики. Залив — место защищённое от больших волн, но не от ветра.
У этого судна в принципе небольшая парусность. А если там внезапно, без прогноза синоптиков, возникнет такой уж ураганный встречный ветер, что он не сможет его преодолеть, вернётся в порт отправления, только и всего. Хотя вероятность этого сейчас куда меньше, чем того, что его посреди моря протаранит катер с заснувшим за штурвалом капитаном.
Опасность представляет не встречный ветер, а боковой. Развернувшись носом к ветру судно уменьшает свою парусность, и как правило может противостоять любому ветру, но если его маршрут перпендикулярен направлению ветра — оно не может ни дойти в порт назначения ни вернуться — при развороте бортом к ветру его сразу снесёт. Поэтому такой паром будет держаться против ветра пока у него не закончится батарея, а потом его снесёт и выбросит на юго-восточный берег залива. Ураган не может возникнуть ниоткуда, но сила шторма может оказаться недооценённой.
Вы на его силуэт посмотрите, у него боковая площадь поверхности с учетом осадки вполне сравнима с площадью, если он носом к ветру станет, со его-то надстройкой. Тем более, он просто маленький и в принципе не имеет большой парусности. Это надуманная проблема, честное слово. В крайнем случае, развернется к ветру кормой и зайдет в любой другой порт, которых там со всех сторон полно.
Только сейчас задумался о том, насколько сильно возобновляемая энергетика может влиять на Землю. Если взять Данию за пример, то из-за ее выработки каждый год недоиспаряется примерно 65% Байкала. Но не волнуйтесь, эта энергия все равно потом превращается в тепло, поэтому от зеленой энергии мы точно не замерзнем)
Нефтяные монополии тормозят развитие, достаточно гидро станций и ветряков. атомная
и солнечная энергетика очень затратна и нерентабельна. Рокфелеры например избавились от нефтяных активов, вообще.
Я вот с одной стороны отношусь к сторонникам возобновляемой энергетики, с другой пока ещё скептически отношусь к кораблям на батарейках. Ну пусть развивают, что сказать.
Допустим, я прочитал не один десяток статей про ВИЭ, но в слишком радостные прогнозы я не верю, я верю в статистику, которая впрочем умеренно оптимистичная для таких источников, и достаточно сильно пессимистичная статистика для нашей страны и адептов нефти и газа.
Ну к примеру, во всех прогнозах и моделях солнечная энергетика перегонит ветровую и будет в разы больше вырабатывать чем ветровая. На деле же, мы от Европы до Китая, и даже в США ветровая очень сильно опережает солнечную, солнечная будет полезна для Индии, Мексики и Африки. К скептикам, которые говорят что вот ночью солнце не светит сразу скажу что ночью энергии нужно раза в три меньше, чем днём. А то и совсем не нужно, там для Африки к примеру и слаборазвитых стран.
Конкретно по этому парому мне не хватает водоизмещения, массы парома, что бы рассчитать как я, да и многие делали расчёты для электромобилей, выгодно это или нет и прикинуть когда такие паромы станут популярными.
Ещё один смешной, но интересный момент — быстрая зарядка парома :)) Сколько он может брать в себя энергии за один час, сколько часов требуется для зарядки. Для автомобилей есть быстрая зарядка в 250 кВт, здесь должна быть не меньше, но насчёт мощнее не уверен. Если 250 кВт можно «вкачивать» в паром за час, то зарядить полностью можно за 18 часов (0.25 * 18 = 4,5 мВт), это мне кажется, немного медленно. Так что пока в таких паромах не особо уверен, даже не уверен что есть быстрая зарядка для электропаромов.
Сколько он может брать в себя энергии за один час, сколько часов требуется для зарядки

Автору стоило бы перенести цифры с картинок в текст. Емкость батарей 4.3 МВтч, мощность зарядки 4.4 МВт (на картинке с контактом зарядки, если присмотритесь), то есть полная зарядка за 1 час.
спасибо :)
Судя по аналогичным паромам в Норвегии — никакого часа стоянки тут нет, минут 10 максимум. Так что зарядка — то еще приключение. Собственно, этим и ограничено всё коммерческое применение батарейного транспорта. Никто в здравом уме не будет покупать в разы больше более дорогой техники только ради сохранения того же темпа работы.
Это на маршрутах в 22 мили? Зачастую паромы работают на маршрутах в несколько миль, тогда 10-15 минут хватит. Да и тут только картинка — может, можно поставить 2 таких зарядки?
На любых маршрутах, на которых работают подобные паромы (по сути — плавучие платформы): причалили, машины выехали, машины заехали, небольшой лаг на синхронизацию расписания с другими паромами на маршруте, отчалили. Все очень быстро.
Вы не поняли — час это для запаса хода в 22 мили. Если маршрут в пару миль, то и зарядки за 10 минут хватит. А если 22 мили — то это весьма далеко, там уже «небольшой лаг» не такой уж и небольшой.
Посмотрел указанный в статье маршрут — длина около 10 миль, время в пути 70 минут, 3 пары рейсов в день. Минимальное время между рейсами даёт 15 минут заряда — тут надо 2 зарядки подключать, но может 100% и не надо. Между следующими рейсами у него 4 часа.
Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.