DE EN HU

Különbségek a számok nyelvén

Remélem, Ön nem hiszi el, hogy egy nagysebességű siklásra tervezett motoros test képes a ráapplikált 10kW-os elektromotorral 12 km/h-nál jelentősen gyorsabban haladni, vagy 10 km/ órás sebességet órákon át tartani?

Az alábbiakban elektrohajós szempontból röviden összefoglaljuk a különböző műszaki megoldásokat.
Minden álló vagy kis sebességgel közlekedő hajó a tömegével megegyező mennyiségű víz kiszorítása által marad a felszínen, azaz úszik.
A siklásra tervezett hajótesteknél nagy motorteljesítménnyel el lehet érni azt a sebességet, ahol elkezd saját hullámáról leszakadni, siklásba jönni.

1, Úszó test

Dióhéjra emlékezető, kerekített, széles testforma, meredek orr, enyhén emelkedő farvonal.
Ilyenek a tőkesúlyos túravitorlások, a tengeri halászladikok és a klasszikus hajók is.
Ezeknek 6-8 km/h sebességnél kedvezően alacsony a menetellenállásuk, viszont lényegesen nagyobb tolóerővel sem képesek gyorsabban haladni, mint a vízvonal hosszuknak megfelelő sebességi fok.
Például a 7m-es úszó test elérhető maximális sebessége 11,5 km/h, még egy a Balatonon is nagynak számító 34 lábas (10m hosszú) jacht sem tudja átlépni a 13,5 km/h testsebebességét.
Formájukból adódóan billegős a viselkedésük, ami kezdő elektromos hajósoknak kellemetlen érzést nyújthat.


2, Sikló test

Az orrnál erősen alámetszet, V keresztmetszetű test, széles fartükre függőlegesesen ér a vízbe.
Kis sebességgel (6-8 km/h) rosszul úszik, nagy a menetellenállása, nem tartja az irányt, állandó kormánykorrekciókra szorul, labilis, billegős a viselkedése. A siklásba hozásához, azaz a11-13 km/h sebesség átlépéséhez legalább 40 kW teljesítményre van szüksége. Természetesen, ha siklásba jött, akkor jól szeli a hullámokat és könnyen siklásban marad, erre tervezték.
Elektrohajós szempontból hátránya, hogy a leggyakoribb 6-8 km/h sebességnél kétszeres az energiafelhasználása, nehéz az iránytartása, a 13 km/h sebesség átlépéséhez szükséges 40 kW-os elektromotor táplálása energetikai oldalról ésszerűen megoldhatatlan.


3, Félsikló test

Az utóbbi néhány év eredménye a kifejezetten elektrohajós célokra fejlesztett félsikló testforma, amely 0-40 km/h sebességtartományra van optimalizálva.
Pengeszerű keskeny, meredek orr és a hajótestbe integrált hátsó fürdőplatform következtében a lehető leghosszabb a vízvonala és így magasa az úszási sebessége, valamint minimális a menetellenállása.
A remek iránytartás szintén a hosszú vízvonalnak és az ötletesen kialakított vízalatti uszonynak köszönhető.
A lapos, hátul emelkedő és keskenyedő fenékforma és még néhány innovatív megoldás következménye, hogy a 12 km/h-tól fokozatmentesen siklásba jön, már 10 kW-tal tartja a 15-17 km/h sebességet és 15 kW teljesítmény elegendő a 20-25 km/h sebesség eléréséhez (hajó méret és akkumulátor típus függvényében).
Legalább ekkora előny, hogy a 8 km/h sebességhez mindössze 2 kW teljesítményre van szüksége, még a hasonló méretű sikló testformájú motorosok ennek kb. dupláját igénylik.
A lapos fenékforma, a nagy alakstabilitás, a vízvonal alá a legkedvezőbb helyre tervezett akkumulátor-súlypont eredménye az elképesztően jó stabilitásérzet.
Ezen - tesztelések során - a hajózástól idegenkedő laikusok is mindig kellemesen meglepődnek.


Miért fontos ez Önnek? Mit jelent mindez a számok tükrében?

A testforma nem csak az iránytartást és stabilitást befolyásolja, hanem azt is, hogy a rendelkezésre álló akkumulátor kapacitással milyen utazó és csúcssebességre, valamint mekkora hatótávolságra számíthatunk.

Az innovatív félsikló test fejlesztését megelőzte 16 különböző felépítésű, méretű és tömegű hajótest összehasonlító mérése. A teszteket azonos körülmények között végeztük.
A könnyebb érthetőség kedvéért grafikonon ábrázoltuk néhány érdekes eredményt:
8m-es úszótestet, 5 és 7 m hosszú sikló testet valamint az E-volution 660 elektromos hajó eredményeit láthatjuk.
1 kW fogyasztás

Jól látszik, hogy 1 kW energiafelhasználással, alap akkumulátor csomaggal 11 órát hajózhatunk.
A különbség az, hogy amíg ez a mért elektromossá alakított siklótesteknél 5-5,5 km/h sebességet jelent, addig a félsikló elektromos hajónál már 7,3 km/h-t.
A 2 km/h eltérés nem tűnik soknak?
A vízen óriási különbség: amíg az 5 km/h idegesítően lassú a 7km/h már kellemes tempó akár hosszú távon is.

Még érdekesebb ha a 2 és 4 kW-os fogyasztást vettjük össze:
Előbbi 4 órán, utóbbi 1,5 órán keresztül tartható a standard a telepekkel.

Amíg a mért siklótesteknek 4kW kellett a 8km/h- sbesség eléréséhez, addig az elektrohajónak 2 kW sem kellett.
Egész pontosan 1,5 kW kell, ami már 5 órán tartható (20% tartalékkal 4 óra) vagyis az E-volutionnal ez túratempó.

Nagyobb motor teljesítménynél látszik, hogy a motoros testek már alig gyorsulnak és 10-11,5 km/h óra környékén elérik a végsebességüket.
A félsikló test pedig test pedig fokozatosan megsiklik és eléri az igazán élvezetes 17 km/h órát.
(Sőt motor és akkumulátor függvényében 22-25 km/h-t is.)


További információk a grafikonok értelmezéséhez:
Az akkumulátorok hasznos kapacitása változó attól függően, hogy milyen gyorsan merítjük le, vagyis mekkora áramfelvétellel terheljük a rendszert.
Akkumulátor kisütési idők
Ennek oka, hogy minél magasabb az áramfelvétel annál nagyobb a veszteség.
Ez jól látható pl. ezen adatlapon is: Zenith ZL060110
A jobb felső adatsoron látható, hogy 30 perces, 45 perces…24 órás kisütés milyen áramfelvétel esetén valósul meg.

Tehát pl. 9A terhelés (kb. 0,5 kW) mellett 9A X 24H= 216Ah kapacitást használhatunk fel.
66 A terhelés mellett 2 óra alatt lemerülnek a telepek és csupán 66A X 2H=132Ah valós kapacitással számolhatunk.
Ez a veszteség függ az akkumulátor típusától, ezért használunk hajóinkban mélyciklusú AGM akkumulátorokat.
(Az AGM akkumulátoroknál kisebb a veszteség, de drágább technológia.)

A másik kevéssé köztudott tény, hogy az akkumulátor kapacitásának csak egy bizonyos százalékát szabad felhasználni, ha nem akarjuk drasztikusan lerövidíteni az élettartamukat.
A Zenith mélyciklusú akkumulátornál kimagasló 80%-os kapacitást használhatunk rendszeresen, ezért a grafikonon zárójelben tűntettük fel a 80%-os kapacitáshoz tartozó menetidőket.
Az akkumulátorokról további információkat a Zenith DC akkumulátor rendszerek lapon talál.


Felvett vagy leadott teljesítmény?
Jelen összehasonlítás keretein belül kizárólag felvett teljesítménnyel számolunk így közvetlenül kalkulálható az elfogyasztott energia.
A rendszerek eltérő hatásfokával nem kell számolnunk mivel azonos motor és akkumulátor szettekkel szerelt hajókat hasonlítottunk össze.

Érdemes figyelembe venni, hogy a teljesítmény növekedésével egyenes arányban egyre jobban letörik a feszültség, így adott motor névleges teljesítményének egyre kisebb részét tudjuk kihasználni.

Például 4kW teljesítmény felvétel esetén 80A-rel és kb. 50V-os feszültséggel számolhatunk viszont 9 kW-nál már kb.190A és kb. 47V , 13 kW-nál már 280A és 46,4V-al kell kalkulálnunk.
Vagyis a 9kW-os teljesítmény felvételéhez min. 11 kW a 13kW-hoz 15 kW-os motor szükségeltetik.
Ez nem különösebben érdekes azoknál a testeknél, ahol a teljesítmény növelésével jól láthatóan alig emelkedik a sebesség, így nem érdemes növelni a teljesítményt.

Más a helyzet az E-volutionnál, ahol 15 kW teljesítmény felvétel mellett 17-18 km/-t, 18kW-al viszont mér 23km/-t érhetünk el.
(A meghajtást mindkét esetben ugyanaz a profi névlegesen 15-kW-os, a gyakorlatban 18 kW felvételére képes motor adja.)
Ezért nagyobb teljesítmény igény esetén automatikusan a legújabb szilikonos AGM akkumulátort építjük be, illetve opcióként elérhető a Lithium csomag is, amivel igazán parádés menetteljesítményekre képes a hajó.


Jogi nyilatkozat:
A fenti leírás természetesen csak legfontosabb elemek bemutatására törekszik minél közérthetőbb stílusban.
Jelen összehasonlító táblázat saját méréseink alapján készültek és 3 teszt alany önkényes kiválasztásán alapulnak. Nem célunk semmilyen negatív általánosítás levonása sem, különös tekintettel arra, hogy mind 3 hajótest formából számtalan variáció létezik.
Célunk felhívni a figyelmet az elektromos hajózás specialitására és az érdeklődőket elgondolkodtatni, valamint arra sarkalni, hogy vásárlás előtt minél több szempontot figyelembe véve mérlegeljenek és teszteljék a szóba a kerülő alternatívákat.

További cikkek