Opzione.... motore elettrico

[Velavagando]

Quando ho aperto questa discussione non pensavo potesse suscitare tanto interesse
Ho letto con attenzione tutti gli interventi,
tutti molto interessanti e stimolanti.

Vorrei far notare che il motore elettrico su barca a vela è una realtà consolidata in molte parti del mondo, e non solo in via sperimentale o su prototipi.
Spiace solo che le 'fabbriche' di motori elettrici per barche a vela non ci siano in Italia (esistono in Svezia, Danimarca, Olanda, Stati Uniti, ma in Italia niente.. si resta al palo:sadsmiley.

Nei vari interventi si è posta l'attenzione sull'unico svantaggio: l'autonomia, tralasciando forse i numerosi vantaggi in termini di affidabilità e confort e quindi di sicurezza rispetto al motore tradizionale..

Comunque anche per ragionare sui numeri, sul sito

http://www.ozmarine.se/OZecoDrive/Eng/In...veEng.html

si possono trarre le seguenti informazioni:
motore di 9 kW, equivalente di un 17 Hp diesel, montato su un 10 m,con un banco batterie di 630 Ah, ha un'autonomia di 7 ore e mezzo ad una velocità di 3 nodi e mezzo (quindi circa 25 miglia).
Inoltre, a vela a 6 nodi, il motore 'produce' in 20 minuti l'energia che consuma a 3 nodi e mezzo in 5 minuti.( è poco? è tanto? è qualcosa!).
Ora chiedo: una barca di 8-9 metri,(ma anche più grande)usata prevalentemente per navigazione costiera, che percentuale ha di navigazioni(solo a motore) superiori a 25 miglia? L'un per cento?
Ditemi voi...

B.V.

[Guest]

Questo é il motore, che nel mio primo intervento, citavo in quanto 'autoricaricante'. E' costosetto però.
Bello il frigo, pero!

Ricordo che l'interruttore ha tre posizioni: ON OFF AUTOCHARGE

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[Velavagando]

Pare incredibile quante barche a vela vedo senza vele:

1. Avere quel palo sopra la testa fa snob?
2. C'è troppa furia di arrivare a destinazione?

Per l'uso che faccio io adesso (!) un sistema simile potrebbe andare bene (ma costa probabilmente più della mia barca ). Esco dal ormeggio e appena stimo che non disturbo con la procedura alzo le vele... Il motore lavora si e no una decina di minuti...

Ma tutti gli altri soprannominati?

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... [u]DOVE[u] ?

Questo: http://www.scandiesel.it/pdf/SAILDRIVE%2...PLIANT.pdf ne costa [u]DIECIMILA CENTO [u] Euro...
Non ci credi? http://www.scandiesel.it/pdf/Beta%20Picc...202008.pdf

L'entrobordo da 10 HP costa 5.500 con accessori standard. Il pannello elettrico 'serio' costa 620 euro in più.

[ws770]

Ci sono altri aspetti da valutare:
l'uso di materiali inquinanti (p.e. metalli pesanti) nella produzione delle batterie
la vita relativamente corta delle batterie
lo smaltimento - i rifiuti elettronici sono categorizzati come pericolosi per l'ambiente

Se vogliamo pensare ecologicamente, anche questi aspetti sono importanti.

[Guest]

la vita relativamente corta delle batterie
lo smaltimento - i rifiuti elettronici sono categorizzati come pericolosi per l'ambiente

Se vogliamo pensare ecologicamente, anche questi aspetti sono importanti.

---

Produzione del carburante, del suo trasporto dal medio oriente fino a qui, della quantità di scorie immesse nell' aria dalle raffinerie, dai costi e scarti prodotti dalle autobotti che trasportano e distribuiscono il carburante finito.

Stesso discorso per la produzione e fornitura dell'olio lubrificante (motore ed invertitore) che deve essere prodotto, distribuito e poi a intervalli regolari smaltito attraverso un consorzio olii usati, con tutti i costi relativi..

Continuiamo con la produzione in fonderia dei pezzi costituenti un motore e il suo inevitabile smaltimento a fine vita operativa.
La quantità di materiali di scarto di una fonderia sono un problema pesantissimo.

I gas di scarico prodotti da un diesel (anche bio) sono inquinanti come pochi altri. Specialmente se immessi in posti come le baie, riserve naturali e zone di sfruttamento turistico.

La produzione di biodiesel é costosa e sta rubando aree agricole alla produzione di alimenti per uso umano. Pericolosissimo e quasi criminale.

... vado avanti? Io si'che ci penso all'ecologia....

[Guest]

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Il concetto di costosetto mi é arrivato valutando gli altri sistemi proposti. Mi ero fatto un prezzo 'elica in mano' dove aggiungevo al motore elettrico con componentistica relativa, i supporti, l'asse elica e l'elica abbattibile e soprattutto il costo degli accumulatori richiesti per l'installazione....

Come dicevo nei miei precedenti post, a quei livelli (barca fino a 30 piedi) il sistema elettrico é notevolmente conveniente rispetto a qualsiasi altro sistema propulsivo entrobordo.

Resta da [u]verificare[u] affidabilità e sistemi di accumulo corrente e relativa ricarica.

Ultimi due problemi sono lo smaltimento dei gas fuoruscenti dalle batterie, se non di ottima qualità, ... e i documenti. Chi gliela spiega questa alla Capitaneria di Porto quando chiedono i documenti del motore? E all'assicurazione?

[IanSolo]

---- citazione ----
si possono trarre le seguenti informazioni:
motore di 9 kW, equivalente di un 17 Hp diesel, montato su un 10 m,con un banco batterie di 630 Ah, ha un'autonomia di 7 ore e mezzo ...
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Un 17 Hp non corrisponde a 9 KW ma a 17 x 740 = 12580 W = 12,58 KW (+40%) ma questa e' una precisazione non di rilievo per questa discussione che punta ad altro.
Il banco di batterie per dare un'autonomia di 7,5 ore sia pure con 9 KW deve essere a 104 V ( 9000 W x 7,5 ore : 650 Ah = 103,8 V a rendimento 100% ) il che corrisponde a 56 batterie da 100 Ah a 12 V (103,8 V x 650 Ah : 100 Ah : 12 V = 56,3 ) tanto per dare l'idea !! E dove le mettiamo ? Quanto costano ? Quanto durano ? (in altre discussioni su questo forum si parla di vita media delle batterie che non supera i 5 anni, poi bisogna ricomperarle e questa e' una spesa da considerare).
Il problema oggigiorno e' e rimane l'accumulo dell'energia dove le batterie (di qualunque tipo) si trovano ancora in posizione molto svantaggiosa, prova ne e' la profusione di investimenti che le aziende piu' quotate nel settore stanno attuando per cercare di arrivare per prime ad una soluzione ragionevole del problema, un'azienda (fra le maggiori in Europa i cui laboratori visitai qualche anno fa) sta mettendo a punto con obbiettivo di commercializzazione per il prossimo decennio ( !! sigh !! ) un nuovo modo di accumulare energia elettrica che sembra estremamente promettente in termini di vita del prodotto e peso con il collaterale vantaggio di poter ricaricare in tempi brevissimi, per ora e' disponibile solamente, a causa dei costi esorbitanti, per impieghi spaziali : vedremo ...
Per quanto riguarda il motore e' indubbio che il motore elettrico e' da tempo il migliore motore : e' piu' semplice ed e' stato messo a punto da piu' tempo del motore a combustione interna ed e' pure di molto piu' facile regolazione, lavora anche immerso senza problemi (le pompe dei pozzi degli acquedotti p.es.) e quasi senza manutenzione.
Per quanto riguarda l'ecologia e' meglio non addentrarsi troppo se non si e' competenti a dovere, anch'io (che sono un chimico) mi fermo qui ricordando solo che nulla si crea e nulla si distrugge : l'energia in qualche modo deve essere generata in qualche luogo con qualche cosa e se siamo contenti di non inquinare qui beh! abbiamo inquinato un po' piu' in la. La sola possibilita' e' fare in modo di NON usarne o usarne il minimo possibile, quindi piu' vela e meno motore !! (sperando che Eolo dia una mano senza esagerare)

[Velavagando]

Caro IanSolo

se mi fai l'equivalenza cavalli-KWatt... c'è poco da dire... hai ragione tu
non posso confutare verità consolidate della fisica.

Ma permettimi alcune domande:
quando esci col tuo (bellissimo immagino) First 47.7 vai sempre e comunque al regime massimo di potenza?
Forse la curva di potenza di un motore elettrico è completamente diversa da un motore diesel?
In un motore elettrico non c'è bisogno di invertitore (e relativi ingranaggi) che qualcosa consuma in termini di energia, ecco quindi che all'elica la forbice tra un motore elettrico di 9 Kw e uno diesel di 17 Hp si assottiglia.
Insomma nel sito si equipara i due motori in un NORMALE USO.

Per quanto riguarda le sette ore e mezza di autonomia, non è riferito al regime di potenza massima (infatti a sei nodi il tempo di autonomia decade brutalmente)

Infine sul numero di batterie da te ipotizzate.. sempre dal sito in questione:

Experimental Boat (Maxi 800) working capacity with different battery packs using 4kw OZ electric motor and OZfoldProp 13x 9inches.
Battery Pack Type Weight Working Capacity*
1. Optima Blue Top 60 Ah x2 41 kg Normal 2.5 hrs or Hi 13 min
2. Stnd marine batteries 75 A h x2 45 kg Normal 2.5 hrs or Hi 10 min
3. Stnd marine batteries 75 Ah x4 90 kg Normal 6hrs or Hi 30 min
4. Stnd marine batteries 75 Ah x6 135 kg Normal 9 hrs or Hi 1 hr
5. Optima Blue Top 60 Ah x6 123 kg Normal 8 hrs or Hi 1 hr


Per il resto condivido in pieno le tue considerazioni sull'ecologia e inquinamento, soprattutto questa:
'La sola possibilita' e' fare in modo di NON usarne o usarne il minimo possibile, quindi piu' vela e meno motore !!'


B.V.

[IanSolo]

No, non vado al massimo ma, se devo usare il motore, certo non vado a 3 nodi !! non avrebbe senso, meglio stare dove mi trovo ad aspettare il vento, se mi muovo a motore e' perche' devo e allora perche' metterci piu' tempo ? Comunque l'autonomia andrebbe considerata in miglia percorse e non in tempo (salvo il caso in cui piaccia stare in mare il piu' possibile ...) ed in questo caso, salvo i differenti rendimenti di carena alle diverse velocita' (qui li trascuriamo altrimenti ci perdiamo) in un modo o nell'altro si finisce per dire le stesse cose e rimangono solo principi fisici su cui possiamo fare dei conti e tirare le conclusioni : se vado piu' piano impiego piu' tempo, se vado piu' veloce impiego meno ma, alla fine, il lavoro e' lo stesso.
Cio' che dici e l'informazione del sito cui ti riferisci sono sostanzialmente vere ma, permettimi : perche' avere un motore potente se lo usi sempre a basso regime ? Nel caso di un motore elettrico non cambiano ne' rendimenti ne' tecnica ad averne uno meno potente ma si riduce molto il costo e, allora, chiedo perche' mai questi signori propongono un 9KW e poi danno i dati di autonomia a potenze piu' basse ? Non sarebbe meglio proporre direttamente un motore meno potente ?
La ragione, ipotizzo, e' che in mare puo' essere necessario usare potenza (questa estate in un groppo temporalesco con 56 nodi di vento e in un passaggio critico fra isole i miei 70 cavalli mi sono stati preziosissimi !) ma e' qui che serve l'autonomia ed e' a questo regime che va calcolata altrimenti, ripeto, si puo' ed e' piu' logico montare un motore meno potente (=meno consumi ecc....)
Ultimo : le batterie di cui parlano a che tensione sono ? Il calcolo energetico andrebbe fatto in KWh ma qui, per semplificare e' stato fatto in Ah riducendo a banchi da 12 V. Una batteria da 144 V 60 Ah e', ovviamente, 12 volte piu' potente pesante e ingombrante di una a 12 V 60 Ah : infatti e' costituita semplicemente da 12 batterie da 12 V in serie.

[renato pacini]

Guest, quoto quel che dici, ma riflettendo...ad esempio tu scrivi:

[i]S[i]e vogliamo pensare ecologicamente, la produzione e lo smaltimento di accumulatori al piombo, é
una frazione infinitesimale dei 'costi ecologici' globali derivanti da:
Produzione del carburante, del suo trasporto dal medio oriente fino a qui, della quantità di scorie immesse nell' aria dalle raffinerie, dai costi e scarti prodotti dalle autobotti che trasportano e distribuiscono il carburante finito.
[/i][/i]

'...non sono daccordo, lo smaltimento delle batterie è molto problematico e lo è anche la costruzione che implica l'uso di piombo (quindi a monte ci sono estrazioni, fusioni e quant'altro) sostanze chimiche , siano esse gel o acido solforico, plastiche per i rivestimenti, energia elettrica per la prima carica...'

Stesso discorso per la produzione e fornitura dell'olio lubrificante (motore ed invertitore) che deve essere prodotto, distribuito e poi a intervalli regolari smaltito attraverso un consorzio olii usati, con tutti i costi relativi..

... ancorsa estrazione, raffinatura , di seguito tutte le lavorazione del rame per ottenere fili di rame necessari per gli avvolgimenbti dei motori e dei trasformatori, la realizzazione di cavi conduttori, schede elettroniche per la gestione dellea corrente...tutto ottenuto dopo lavorazioni altamente inquinanti oltre ai compreso trasporti;

Continuiamo con la produzione in fonderia dei pezzi costituenti un motore e il suo inevitabile smaltimento a fine vita operativa.
La quantità di materiali di scarto di una fonderia sono un problema pesantissimo.

...anche i motori elettrici hanno una fine, come i cavi ricoperti di plastica, gli acidi delle batterie;


I gas di scarico prodotti da un diesel (anche bio) sono inquinanti come pochi altri. Specialmente se immessi in posti come le baie, riserve naturali e zone di sfruttamento turistico.

...qui mi trovi daccordo, una barca con motore elettrico al momento inquina zero, a meno che l'equipaggio non scarichi mondezza ed altro che è meglio non dire nelle baie che menzioni...

La produzione di biodiesel é costosa e sta rubando aree agricole alla produzione di alimenti per uso umano. Pericolosissimo e quasi criminale.

... la fame nel mondo a mio avviso ha altre origini, compreso quello dell'impoverimento dei paesi sottosviluppati dove Francia ed Inghilterra in testa, che ora si strappano la camicia pensando ai boveri negri che devono attraversare il mare per venire a prostituirsi per un pezzo di pane, hanno estratto per secoli dai loro territori legnami e metalli tra i quali quel rame necessario alla costruzione degli elementi elettrici tanto ecologici,sterminando intere popolazioni,

... vado avanti? Io si'che ci penso all'ecologia....

..anch'io ci penso all'ecologia,come migliaia di altri italiani, ma non è così facile, credimi. Anche la bicicletta costa un alto prezzo dal punto di vista ecologico solo per costruirla, poi le barche a vela...decine di quintali di plastica e metalli vari, bei legni pregiati, soprattutto esotici; graziose plastiche colorate, tanti oggettini supertecnologici...

Però anche io sono daccrodo per l'elettrificazione delle barche per evitare che l'inquinamento si conceretizzi anche allo stato finale di quella lunga catena di scempi sopradescritta. Tecnicamente è possibiole, basta spendere, ed è quello che mi manda in bestia, tutto ciò che è 'ecologico' in Italia deve costare tanto. Un solo esempio e chiudo: una ditta italiana fabbrica dei pannelli solari che in Gracia vengono venduti a circa 500 euro mentre qui da noi, a cento metri dalla sua azienda, li propone a più di 1500...

Scusate se mi son dilungato, aggiungo che la mia non è polemica, solo una personale riflessione prendendo spunto da quelloche ha scritto il nostro ammirevole amico Guest che saluto con particolare simpatia.

[anonimone]

Sempre da quello che ho capito, portare a zero una batteria comporta un suo rapido decadimento e conseguente pattumamento.

Per le batterie 'normali' al piombo consigliano di non scendere mai sotto il 50% della capacità nominale mentre per le gel si può arrivare al 30% residuo.

Se questo è vero un banco da 400 ampere in realtà può essere sfruttato per 200 o 280 ampere, con conseguente notevole riduzione dell'autonomia, corretto?

Grazie per i chiarimenti.

BV

[IanSolo]

Riprendendo l'argomento potenza e consumi (no polemica ! solo per amor di scienza):
Un motore di 4KW per ipotesi poniamo addirittura a meta' regime consuma 2KW che, per 2,5 ore e 13 min corrisponde a 2x2,5+2x13/60=5,43 KWh =5430 Wh che per una capacita' di 120 Ah (60x2) vogliono dire una batteria da 5430/120=45,25 volt ovvero 4 pacchi di batterie da 120 Ah a 12V in serie !! Strano valore risulta visto che sul sito dichiarano un motore a 24 V.
Andando avanti troviamo nella sezione 'Delivery extent' che il motore e' indicato appunto come 24V/DC 4KW , un motore siffatto consuma a rendimento teorico 100% 4000/24=166,6A che, applicati a un banco costituito da una coppia di batterie da 60Ah le esaurisce in meno di un'ora ! c'e' qualcosa che non va in cio' che dichiarano !
Inoltre nella sezione 'Performance' dichiarano che 'Normalmente un pacco di batterie da 80-150 Kg e' adeguato' ma (guarda un po') si tratta proprio del peso di 4 oppure 8 batterie da 120Ah 12V !!
Non voglio, con queste osservazioni, contestare nessuno ma siccome sono fortemente interessato a queste soluzioni e da anni ormai seguo con interesse numerosi siti che trattano l'argomento e, come dissi, sono pure in contatto (grazie alla mia passata professione) con laboratori che si occupano di cose del genere ho trovato spesso che, nell'entusiasmo, ci si dimentica i limiti che la natura ci ha imposto e cosi' non ci si accorge subito che qualche produttore si lascia sfuggire dati non perfettamente congruenti : non e' un gran dramma perche' e' anche cosi' che si spingono le nuove tecnologie (altrimenti dove li trovano i fondi ?) ma io non sono disposto a pagare ad occhi chiusi per qualcosa che puo' non corrispondere alle attese.
Rimane il fatto che, e qui mi ripeto, sul mio tender ho con soddisfazione un motore elettrico da oltre 10 anni.

[Michele84]

Riprendendo il discorso, si parlava del peso aggiuntivo di tutto il piombo immagazzinato.
Il problema, per essere risolto deve essere valutato in fase di progetti dell'imbarcazione, a mio parere.
Prevedere quel peso nei posti giusti (in sentina a centrobarca, se non nella deriva per gli scafi più grandi) permette di risparmiare chili di zavorra. Purtroppo non penso sia fattibile il progetto senza prevedere un sistema di ricarica tramite generatore (diesel o benzina) che potrebbe aiutare nelle traversate lunghe a motore o in situazioni di emergenza.
Eventuali problemi relativi ai gas di ricarica si eliminano con batterie sigillate, credo.
Naturalmente tutto dipende dalla volontà di un armatore che, conti e progetti alla mano, decida di creare la sua barca ponendo come punto principale l'ecologia.
(posto che niente è perfettamente ecologico, neanche l'allevare vacche, a quanto so:42

[Velavagando]

Un motore di 4KW per ipotesi poniamo addirittura a meta' regime consuma 2KW che, per 2,5 ore e 13 min corrisponde a 2x2,5+2x13/60=5,43 KWh =5430 Wh che per una capacita' di 120 Ah (60x2) vogliono dire una batteria da 5430/120=45,25 volt ovvero 4 pacchi di batterie da 120 Ah a 12V in serie !! Strano valore risulta visto che sul sito dichiarano un motore a 24 V.
Andando avanti troviamo nella sezione 'Delivery extent' che il motore e' indicato appunto come 24V/DC 4KW , un motore siffatto consuma a rendimento teorico 100% 4000/24=166,6A che, applicati a un banco costituito da una coppia di batterie da 60Ah le esaurisce in meno di un'ora ! c'e' qualcosa che non va in cio' che dichiarano !
Inoltre nella sezione 'Performance' dichiarano che 'Normalmente un pacco di batterie da 80-150 Kg e' adeguato' ma (guarda un po') si tratta proprio del peso di 4 oppure 8 batterie da 120Ah 12V !!
Non voglio, con queste osservazioni, contestare nessuno ma siccome sono fortemente interessato a queste soluzioni e da anni ormai seguo con interesse numerosi siti che trattano l'argomento e, come dissi, sono pure in contatto (grazie alla mia passata professione) con laboratori che si occupano di cose del genere ho trovato spesso che, nell'entusiasmo, ci si dimentica i limiti che la natura ci ha imposto e cosi' non ci si accorge subito che qualche produttore si lascia sfuggire dati non perfettamente congruenti : non e' un gran dramma perche' e' anche cosi' che si spingono le nuove tecnologie (altrimenti dove li trovano i fondi ?) ma io non sono disposto a pagare ad occhi chiusi per qualcosa che puo' non corrispondere alle attese.
Rimane il fatto che, e qui mi ripeto, sul mio tender ho con soddisfazione un motore elettrico da oltre 10 anni.

---

13 minuti nell'uso alla massima potenza (Hi).
2. Due batterie marine standard (collegate in serie) da 75 Ah: due ore e mezza nell'uso normale [u]O[u] 10 minuti alla massima potenza
e così via...

5. Sei batterie Optima Blue da 60 Ah (evidentemente blocchi di tre batterie collegate in parallelo e i due blocchi a loro volta collegati in serie): Otto ore nell'uso normale [u]O[u] un'ora alla massima potenza.

Non mi sembrano dati in netto contrasto con i tuoi numeri..



B.V.

[anonimone]

10 minuti alla massima potenza
e così via...

---

Time (minutes) 10 15 20 30 45 60 120 180 240 300 360 480 600 1200
AGM-70Ah 162.5 123.5 97.5 78.8 52.0 39.0 22.8 16.9 13.0 11.2 9.9 7.7 6.5 3.5

(sicuramente incolonna male), però ci arriviamo lo stesso.

Alura, 4000 watt a 24 volt sono 166,6 ampere ora, noi abbiamo però 2 batterie per ottenere i 24 volt e quindi possiamo ragionare con gli stessi ampere su una sola batteria a 12 volt.

Infatti il dato dei 10 minuti alla massima potenza è confermata, mastervolt dichiara 162,5 ampere (ma la batteria è un 70 e non un 75).

Per l'uso 'normale' il tuo motore dichiara una durata di 2 ore e mezza cioè 150 minuti.

Qui sulla tabella mastervolt abbiamo solo i 120 minuti (22,8 ampere) od i 180 (16,9 ampere).

Non sarà correttissimo ma facciamo una via di mezzo e la aumentiamo un po' per il discorso dei 75 nominali... diciamo 20 ampere.

20 ampere a 24 volt vogliono dire 480 watt, circa 0,6 cavalli vapore.

E poi mi devo preoccupare del fuoribordo a poppa che se c'e' onda esce dall'acqua??

Se qualcuno mi spiega dove vai con onda e vento in faccia con 0,6 cavalli...

BV

[IanSolo]

Velavagando : O.K. svista madornale ! il giorno che capita che ci vediamo ti devo una bevuta !
Quello che mi sfugge e' pero' perche' si debba fare riferimento a prestazioni ridotte, il motore elettrico del mio tender mi porta dalla barca all'ancora a terra in un tempo ragionevole se gli chiedo potenza ma al minimo ci posso passar le giornate nelle poche decine (o un paio di centinaia) di metri che devo percorrere, l'autonomia aumenta certamente (permettetemi la battuta : se il motore sta spento l'autonomia e' quasi illimitata) ma non ottengo cio che voglio e questo non lo capisco salvo nel caso molto ragionevole di voler pescare dove servono velocita' basse, costanti e silenzio, negli altri casi se si tratta di dover andare piano molto piu' ecologicamente rinuncio al motore, infatti (testimone il mio equipaggio) quando abbiamo tempo il motore neanche lo mettiamo sul tender : andiamo a remi !
Altro discorso ancora e' per una barca non grande e destinata (caso estremo) a uscite giornaliere di fronte al porto, in questo caso la motorizzazione ausiliaria e' vicina all'optional e giustificata solo da un po di prudenza e dal fatto che e' normalmente vietato eseguire manovre a vela in porto (salvo derive nei bacini autorizzati).

[HAL9001]

Produzione del carburante, del suo trasporto dal medio oriente fino a qui, della quantità di scorie immesse nell' aria dalle raffinerie, dai costi e scarti prodotti dalle autobotti che trasportano e distribuiscono il carburante finito.
[/i][/i]

'...non sono daccordo, ,,,,,,,,, plastiche per i rivestimenti, ...'

[ .

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Se poi vogliamo parlare di motorini elettrici per tenders o per piccoli scafi da usare per le manovre d' ormeggio, allora il discorso cambia.