Tipi di propulsione ibrida

Per decidere quale tipo di propulsione ibrida sia  adatta a una specifica applicazione e per trovare la migliore soluzione tecnologica in termini di prestazioni, design ed efficienza, è fondamentale condurre uno studio preliminare e un'analisi dei parametri operativi. Questo è esattamente l’attività che il team VULKAN Hybrid and Electric Solutions predilige.

Sono due le tipologie di propulsione ibrida adatte a qualsiasi tipo di imbarcazione:  

Ibrido seriale

In un sistema ibrido seriale, l'energia elettrica è prodotta da un motore diesel accoppiato a un generatore: in combinazione con un sistema di accumulo energetico (batterie), il generatore fornisce elettricità al motore elettrico, che è l'unico componente collegato all'elica.  

I vantaggi:  

Il primo vantaggio di un sistema di propulsione ibrido seriale è l’elevata  flessibilità del sistema di propulsione, ottimizzando le prestazioni del motorediesel e migliorandone l'efficienza. Questa flessibilità deriva dalla completa separazione tra le fonti di energia e gli utilizzatori, consentendo una gestione dell’energia più razionale ed efficiente. Il disaccoppiamento meccanico del motore diesel dalla linea di propulsione garantisce una maggiore indipendenza della fonte primaria e contribuisce a un più alto livello di comfort a bordo, grazie alla significativa riduzione di rumore e vibrazioni.  

Svantaggi:  

L'introduzione di questo tipo di propulsione ha tuttavia un impatto significativo sul costo totale dell’imbarcazione: più il sistema è complesso, maggiore è il livello di progettazione  necessario per renderlo il più completo ed efficiente possibile e adattarlo alle esigenze e ai requisiti dell’imbarcazione. L'investimento iniziale sarà quindi più elevato rispetto a una propulsione convenzionale. D'altra parte, la conversione (retrofitting) di una propulsione tradizionale in una ibrida rappresenta un ottimo esempio di applicazione dei principi dell'economia circolare: tutto ciò che è già installato a bordo viene riutilizzato e integrato nel nuovo design, riducendo l'impatto ambientale e rendendo l’imbarcazioneancora più sostenibile.  

Rappresentazione grafica di un sistema di propulsione: due eliche con alberi lunghi, collegate rispettivamente a unità motore verdi e blu. Sullo sfondo a destra si vede un gruppo di moduli rettangolari che sembrano batterie o unità di controllo. Tutti i componenti sono disposti su uno sfondo bianco.

Ibrido parallelo

In un sistema di propulsione ibrido parallelo, il motore diesel e il motore elettrico sono collegati all'elica. L’imbarcazione può quindi essere azionata con il motore diesel, con il motore elettrico o con una combinazione di entrambi. 

Vantaggi:  

La compattezza e il peso ridotto rendono il sistema ideale  per spazi limitati, mentre la robustezza e l'affidabilità del sistema garantiscono prestazioni costanti nel tempo. Un ulteriore livello di sicurezza è ottenuto grazie alla modularità, ottenuta attraverso la standardizzazione dei componenti ibridi, e alla progettazione elettrica avanzata, che soddisfa i più elevati standard industriali. La personalizzazione consente di ottenere soluzioni su misura, combinando motori diesel di diversa potenza con motori elettrici adatti alle specifiche esigenze del progetto e del cliente; la flessibilità del sistema lo rende ideale sia per imbarcazioni da diporto sia per unità commerciali.  

Svantaggi:  

D'altro canto, la configurazione parallela (con “albero secondario”) offre una maggiore flessibilità nella gestione del rapporto di riduzione tra la macchina elettrica e l'albero dell'elica, cotribuendo così ad ottimizzare l'efficienza del sistema di propulsione. Una tale configurazione ha quindi un maggiore peso complessivo, poiché utilizza un riduttore meccanico aggiuntivo e un motore elettrico. Ciò influisce sia sul consumo di carburante dell’imbarcazione che sullo spazio di installazione necessario. L'ibrido parallelo è la scelta più comune per le unità di medie dimensioni dove lo spazio disponibile è limitato, le ore di funzionamento annuali raramente raggiungono valori elevati (5.000 ore) e il comfort e il relax per l'utente sono fondamentali.  

Grafische Darstellung eines komplexen Antriebssystems: mehrere Komponenten sind in einer Linie angeordnet, darunter zwei große weiße Propeller mit langen Wellen, grüne und blaue Motoreinheiten sowie zusätzliche kleinere Bauteile in Gelb und Rot. Rechts im Hintergrund befinden sich mehrere rechteckige Module, die wie Batterien oder Steuergeräte aussehen. Alle Elemente sind vor weißem Hintergrund dargestellt.

Soluciones híbridas para todo tipo de embarcaciones

I giunti elastici e i supporti VULKAN vengono utilizzati in quasi tutti i tipi di navi con propulsione diesel, ibrida o elettrica. Tutti i tipi di navi beneficiano delle eccellenti caratteristiche dinamiche e della lunga durata dei prodotti VULKAN, realizzati in uno dei nostri stabilimenti di produzione.

Yacht
Imbarcazioni da lavoro
Imbarcazioni per parchi eolici
Traghetti passeggeri
Rimorchiatori a spinta
Pescherecci con lenze a strascico

Prodotti VULKAN nel settore delle soluzioni di propulsione ibrida ed elettrica

Nell'ambito delle nostre attività nel settore delle soluzioni di propulsione ibrida ed elettrica, VULKAN offre progettazione e fornitura di prodotti dedicati per sistemi di propulsione sostenibili. I seguenti sono i prodotti che VULKAN Hybrid and Electric Solutions di VULKAN ha sviluppato: MEGIFLEX B, ChockDesign, AVR Series.

Modalità elettrica ON - EMISSIONI ZERO

Quando l'operatore seleziona la modalità elettrica, il  riduttore viene impostato in folle e la macchina elettrica aziona l'albero dell'elica direttamente attraverso il Sistema VULKAN Hybrid Drive. Il motore diesel può essere spento.  

Modalità diesel ON - GENERAZIONE DI ENERGIA

Selezionando il pulsante della modalità diesel, il cambio marino innesterà la marcia avanti. La propulsione sarà garantita dal motore diesel. In questa modalità di navigazione la macchina elettrica può essere utilizzata come generatore  per alimentare la domanda elettrica di bordo e/o ricaricare le batterie.

MODALITÀ ELETTRICA (riduttore in modalità OFF)

Modalità elettrica flussi di potenza

Navigazione a emissioni zero: il motore elettrico è alimentato dalle batterie; il motore diesel è spento.

MODALITÀ GENERATORE (riduttore in modalità ON)

Flussi di potenza in modalità diesel

Le macchine elettriche agiscono come generatori a velocità variabile ricaricando le batterie e fornendo energia  ai servizi di bordo.

La serie H

La serie H è stata progettata per fornire un sistema completamente integrato composto da sistemi meccanici e di power management.  

Il modulo ibrido della serie H è fornito con tutti i componenti di propulsione ibrida necessari , garantendo qualità e affidabilità superiori rispetto a un sistema di propulsione convenzionale.

VULKAN fornisce le interfacce meccaniche appositamente selezionate mediante analisi dinamica di corpo rigido e analisi delle vibrazioni torsionali. La sua compattezza lo rende adatto a sale macchine con spazio limitato, mentre la sua robustezza e modularità assicurano prestazioni stabili nel tempo e facilità di personalizzazione per soddisfare specifici progetti ed esigenze dei clienti.  

Il sistema è particolarmente adatto sia per le nuove costruzioni che per il retrofit di imbarcazioni già in servizio. L'obiettivo progettuale alla base del prodotto, volto a ottimizzare spazi e pesi, consente di sfruttare i vantaggi della propulsione ibrida senza la necessità di modifiche strutturali significative.  

Nsieme al modulo ibrido serie H, VULKAN offre ai propri clienti un pacchetto completo chiavi in mano che include i seguenti componenti e la loro integrazione:  

Sistema di distribuzione e gestione dell'energia:  

  • Pannello di controllo PMS/SEMS  
  • Manette
  • Batterie
  • Convertitore DC/DC  
  • Quadro elettrico 750 V DC  
  • Trasformatore  
  • Quadro inverter (VFD)  

Pacchetto propulsivo:  

  • Giunto altamente flessibile  
  • Frizione elettromagnetica  
  • Macchina elettrica  
  • Integrazione meccanica  

Batterie: raffreddate ad aria o a liquido, LFP, omologate.  

Messa in servizio del sistema eseguita da VULKAN.  

  • Compacidad: para salas de máquinas con espacio limitado.
  • Robustez y fiabilidad: para un rendimiento duradero, manteniendo la estabilidad a lo largo del tiempo.
  • Modularidad: lograda mediante la estandarización de embragues, motores eléctricos y otros componentes híbridos.
  • Seguridad: diseño eléctrico de última generación, que cumple con los más altos estándares industriales e incorpora las últimas tecnologías.
  • Personalización: se puede configurar en una variedad de soluciones combinando motores diésel de 500 kW a 1500 kW con motores eléctricos del tamaño adecuado para satisfacer los requisitos del proyecto y las necesidades del cliente.
  • Adaptabilidad: adecuado tanto para embarcaciones de recreo como comerciales.
  • Baterías: refrigeradas por aire o por líquido, LFP, homologadas.
  • Puesta en marcha del sistema realizada por VULKAN.

H2000 - SAE1/0/00

300 kw, 2300 Nm, 2500 rpm

H1000 - SAE1/0 

200 kW, 954 Nm, 2000 rpm

H400 - SAE3/1 

84 kw, 400 Nm, 2000 rpm