Drives para propulsão e propulsores marítimos

Muitas embarcações de longa distância ainda operam com propulsão direta a diesel e sem nenhum sistema de propulsão elétrica. Estas embarcações podem melhorar a eficiência e otimizar a carga principal do motor e as emissões adicionando um gerador/motor entre a hélice e o motor principal. Esta solução, chamada Power Take Out e Power Take In (PTO/PTI), é um complemento elétrico que torna essas embarcações mais eficientes e até mesmo prontas para a hibridização. Em embarcações híbridas, um gerador de eixo/motor com tecnologia de conversor de frequência permite o controle ideal de máquinas de propulsão em várias velocidades, o que economiza energia.

Os conversores de frequência têm papel fundamental na hibridização e integração, e oferecem respostas para as indústrias naval e offshore, que estão procurando maneiras de reduzir o consumo de óleo diesel e minimizar as emissões. Uma mudança para o uso de combustíveis mais limpos como gás natural liquefeito (GNL) já está em andamento. O futuro será uma mudança para a operação de embarcações totalmente elétricas. Enquanto isso, estaleiros e proprietários de navios estão investindo cada vez mais em sistemas híbridos marítimos para aumentar a flexibilidade no projeto e na instalação, otimizar o desempenho operacional e minimizar o impacto ambiental. Muitos tipos de embarcações, de pequenas balsas transportadoras até enormes porta-aviões, podem utilizar a tecnologia para um desempenho mais eficiente e mais limpo. 

Os benefícios são motivadores de negócios claros:

• melhor desempenho da embarcação
• emissões reduzidas
• custos operacionais mais baixos devido ao menor consumo de combustível
• menores custos de manutenção relacionados a motores a diesel
• níveis de ruído reduzidos
• melhoria da eficiência a longo prazo do sistema da fonte de alimentação

A hibridização utiliza conversores de frequência na forma de conversão de energia e tecnologia de conversão de rede. Os drives VACON® estão em operação quando a produção de energia hibridizada é usada com geradores e as cargas hibridizadas são usadas, por exemplo, com propulsão e guindastes.

Embarcações híbridas operam utilizando duas ou mais fontes de energia: Motores e geradores principais são geralmente combinados com armazenagem de energia integrado na forma de baterias ou super-capacitores. A intenção é, em primeiro lugar, hibridizar a produção de energia para auxiliar a otimização do motor principal e, em segundo lugar, para hibridizar todas as máquinas que consomem energia, a fim de otimizar o comportamento da máquina.

A indústria naval e offshore reconhece o potencial do uso de energia híbrida e sistemas de propulsão inovadores. Eles reduzem as emissões e melhoram o consumo de combustível, prolongando os intervalos de manutenção do motor e a vida útil do motor. Com soluções híbridas, é possível reduzir o tamanho do motor, economizando custos de investimento e espaço a bordo.

Na produção de energia, a flexibilidade vem na forma de "tempo". A armazenagem energética dá tempo para que a geração reaja a mudanças nas condições de carga de uma maneira ideal. No lado da carga, o comportamento da carga não depende de geração e é constante no "tempo".

O feedback comprovado e as metas de projeto das embarcações híbridas em operação mostraram que o uso de soluções energéticas de múltiplas fontes para navios de potência pode reduzir o consumo de combustível em 20–30%. Você pode optar por parar um motor a diesel e operar com bateria ou um gerador menor, ou desconectar a bateria ou o gerador e ligar o motor novamente.

No caso de embarcações especiais, como por exemplo rebocadores e embarcações de apoio, eles gastam muito do seu tempo de serviço em marcha lenta com os motores principais funcionando e prontos para responder, mas nenhuma potência está realmente sendo usada para propulsão. Com soluções híbridas, as baterias e os geradores a diesel menores podem ser usados para fornecer energia à embarcação quando ela estiver em marcha lenta, em operação de prontidão, enquanto manobra ou transita em distâncias curtas. Um processo similar pode ser usado em relação a balsas que operam em partidas/paradas e em rotas programadas. No que diz respeito ao posicionamento dinâmico, as baterias podem ser usadas para fornecer energia para a propulsão até que o motor principal adicional seja ligado e acelerado para fornecer energia a longo prazo para a propulsão.

O que você precisa de um propulsor é a manobrabilidade precisa em todos os mares, e é isso que os Danfoss Drives oferecem, com suas capacidades de alto torque e desempenho rápido e preciso.

As hélices de velocidade variável controladas por drive da Danfoss com passo fixo são tipicamente 20-30% mais eficientes energeticamente do que as hélices de passo variável de velocidade fixa - que gastam aproximadamente 20% da potência com empuxo zero.

As hélices de velocidade variável controladas por frequência usam 50% menos energia do que as hélices hidráulicas de velocidade variável. A necessidade de uma função especial de pré-aquecimento do motor elimina a necessidade de um aquecedor anti-condensação.

Os propulsores azimutais dirigidos eletricamente fornecem um controle mais preciso e respondem mais rapidamente do que um sistema de direção hidráulica. Um mínimo de dois motores e drives paralelos estão sempre em uso. Se uma combinação parar, o sistema de direção continuará a operar.

Com controle da velocidade variável, você pode obter um posicionamento preciso do leme, permitindo um sistema de controle analógico preciso. No mecanismo de direção da palheta rotativa com bombas hidráulicas reversíveis, use um drive VLT® ou VACON® para mudar a velocidade e direção, economizando energia ao operar somente quando a embarcação está mudando de curso.