Hidrogeneradores ¿para cruceros?

Pensados inicialmente para la vela de alta competición (durante la Barcelona World Race del año 2011, la mayoría de las embarcaciones ya los instalaban), en la actualidad empiezan a poder verse en los barcos de vela crucero debido a las ventajas que se exponen a continuación.

 

Hidrogenerador de Carbono para Regata. Fuente Watt&Sea
Hidrogenerador de Carbono para Regata. Fuente Watt&Sea

 

Objetivo. 

El hidrogenerador es un dispositivo compuesto por un brazo con una hélice en su extremo inferior y un soporte en su extremo superior que ancla al mecanismo en el espejo de popa de la embarcación.

El objetivo de los hidrogeneradores es el ahorro del combustible embarcado, para producir la energía eléctrica necesaria, mediante un sistema fácil de instalar, ligero, silencioso y limpio.

 

Hidrogenerador para Crucero. Fuente Watt&Sea

Hidrogenerador para Crucero. Fuente Watt&Sea

 

¿Cómo funciona?.

En puerto, el brazo está izado. Al salir a navegar se arria con la ayuda de un mecanismo tensor-polea, haciendo que la velocidad del barco accione la hélice, quien a su vez mueve el rotor de un alternador de imanes permanentes sin escobillas, y tras un convertidor y un regulador de tensión, se genera la tensión en continua: 12 V ó 24 V, que cargaría los bancos de baterías.

Versiones Regata y Crucero.

Las características de fiabilidad y la eficiencia del sistema son publicitadas por distintos suministradores: Disvent Ingenieros, por ejemplo, ofrece dos versiones de la marca Watt&Sea: una crucero y otra regata.

La principal diferencia es el uso del control electrónico de hélices de palas de paso variable en la versión regata, con la finalidad de adaptar la potencia generada por la hélice y la potencia absorbida por las baterías. Esta configuración ofrece la máxima potencia generada en cualquier régimen de velocidad del barco.  A mayor velocidad del barco, conviene configurar menos paso.

Initiatives-Coeur. Fuente Vendee Globe

Initiatives-Coeur. Fuente Vendee Globe / Olivier Blanchet

 

Justificación energética

Un estudio realizado por la marca estima un consumo medio de 2,9 kWh al día, ó lo que es lo mismo, una potencia media de 120 W.

Si la red de corriente continua es de 12 V, la embarcación demandaría una corriente media de 10 A. Si la red es de 24 V, se demandaría la mitad: 5 A.

Se considera que en una embarcación de este tipo, el balance eléctrico es a groso modo el siguiente:

–        El 25 % del consumo (30 W) lo demandan elementos de seguridad: luces, etc.

–        El 15 % del consumo lo demanda la electrónica.

–        El 60 % del consumo lo demandan los grandes consumidores: potabilizadoras, climatización, winches, etc.

 

Curvas de Potencia Eléctrica generada para varios diámetros de propulsor

Curvas de Potencia Eléctrica generada para varios diámetros de propulsor (200-280 mm).  Fuente Disvent Ingenieros

 

La gráfica publicitaria informa de las distintas curvas de generación eléctrica con hélices de distinto diámetro (200-280 mm). Con la estimación del balance eléctrico asumido, se infiere que la autonomía media de energía (120 W) se logra con velocidades del barco entre 5 y 8,5 nudos, dependiendo del diámetro de la hélice y que con velocidades del barco entre 3,5 y 6,5 nudos se satisfacen las demandas de los sistemas de seguridad estimadas en 30 W.

Para un diámetro de hélice de 280 mm, a 5 nudos conseguiríamos la autonomía media de 120 W y para 8 nudos, la máxima potencia de pico de 500 W.

Esa potencia de pico, en el caso de ser fiable el dato, sería una característica muy atractiva desde el punto de vista de eficacia, ya que proporcionaría margen suficiente para satisfacer las demandas de equipos como la potabilizadora de agua, etc.

Bernard-Stamm. Fuente Vendee Globe

Bernard-Stamm. Fuente Eurosport

 

Crucero: ¿A quién interesa?.

Interesa si se poseen barcos capaces de navegar a medias de velocidades mayores de 5-6 nudos, pudiendo alimentar pilotos automáticos, electrónica, ordenadores, comunicaciones y luces de navegación.

A 3,5 nudos, sería posible alimentar las luces y los sistemas de seguridad, a 5 nudos sería posible alimentar la electrónica de a bordo y a 7 nudos, se podrían alimentar equipos como nevera, agua, etc.

Los fabricantes ofrecen dos versiones: una crucero y otra regata, más sofisticada, usando fibra de carbono y hélice de paso variable (para minimizar el rozamiento con poca velocidad).

El coste de la versión crucero es de 4.000 EUR + IVA Aprox.  ¿INTERESA?…

 

 

 

 

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2 Responses

  1. Arturo Piñeyro

    junio 5, 2013 12:53 pm, Responder

    Tecnológicamente, la integración de un motor eléctrico reversible es más compleja, pero salvando este aspecto, aunque el rendimiento se mantuviera constante, el orden de magnitud que se maneja en propulsión es muy distinto: para un crucero de 30 pies, la motorización es de 20 HP Aprox. ó lo que es lo mismo 15 kW.

    Como el hidrogenerador produce como máximo 0,5 kW (el 3 %).
    Para un desplazamiento de 4 toneladas, la velocidad a crucero con motor podría ser 6 nudos.

    En el caso de que aproximáramos linealmente la curva de potencia-velocidad, que en realidad NO ES VERDAD, sino una curva y estaríamos aún en un caso todavía más desfavorable, saldría que con 0,5 kW, la velocidad sería de menos de 0,2 nudos, ó sea NADA.

    Tendríamos que irnos a empachos muy superiores y tamaños menos manejables.

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