Сообщений в теме: 458

[Алексей Мошков]

Придумал я узкоспециализированную задачу для всяких водородных электроизвращений. Есть несколько малюсеньких стран у Северного моря. Там, в какой город ни заедешь - в центре обязательно переплетение каналов. И везде есть судоходство! Даже, если канал больше похож на большую канаву и имеет в ширину метров 5 - 10! По тем, что пошире, кстати не только туристические теплоходики ходят, но и вполне рабочиего вида теплоходы. Но речь именно о прогулочных судах на топливных элементах. Все условия для их применения есть: 1 - очень короткий маршрут - как правило не более 3 километров, а в большинстве случаев и вовсе его протяжённость исчисляется сотнями метров. 2 - Отсутствие волн, ветра и течений (каналы разумеется зарегулированы) 3 - плюсовая температура почти всё время, что есть важно для работы этих премудрых штуковин. 4 - реальная потребность в тишине и нулевом выхлопе (некоторые прогулочные суда там уже с электродвижением, работают от аккумуляторов). 5 и самое главное - возможность эксплуатировать эти водородоэлектроходы в убыток. Наверняка у местной администрации есть масса природроохранных программ, под которые их вполне можно пропихнуть. Да и иммидж у городка, который решится применить подобные чуда техники сильно возрастёт. А следовательно, выручка от туристов несколько увеличится. Я не говорю о каналах Амстердама. Они для подобных экспериментов великоваты. Речь именно о маленьких городках, где по центру даже машины не ездят.
Теперь о самих прогулочных водородоэлектроходиках - требования такие: длина - 12 метров, ширина - 3 скорость 12 км/ч (максимальная), 7 км/ч (крейсерская), водоизмещение - тонн 12 - 15 наверное будет, если оборудовать их всей этой электрикой. Потребная мощность - 6 квт - ход, 4 квт - собственные нужды. Автономность - с утра и до обеда, зарядка - 1,5 часа. Стоимость изготовления и эксплуатации - не имеет значения. И ещё, эта штука должна прекращать работать когда водородоэлектроход утонет, чтобы не бить током рыбок. Возможно изготовить силовую установку на топливных элементах с такими характеристиками, и сколько она съест веса и места?

[cezar]

Относительно водородных транспортных средств вы пишите бред, извиняюсь конечно.

[cezar]

[cezar]

Голландская компания IHC Merwede, строитель специализированных судов, впервые применила альтернативный вид топлива для обеспечения процесса землечерпания.
В ходе пробных испытаний энергия, полученная из водорода, была единственным источником, питающим технологическое оборудование. Тесты проводились в эстуарии Харингвлит, Северное море на земснаряде с фрезерным рыхлителем последнего поколения IHC Beaver 40. Водородную энергию поставлял генератор на топливных ячейках, разработанный Bredenoord.
Подобная энергосистема не применялась ранее, поэтому в ходе испытаний она была подвержена воздействию типичных агрессивных сред, возникающих при работе земснаряда: вибрации, интенсивного пылеобразования, водяного тумана и волнения. В результате электроэнергия успешно вырабатывалась топливными ячейками на протяжении 120 часов.
На современных судах электрооборудование питается в основном от дизельных генераторов, конечными продуктами работы которых являются вредные выбросы. В случае с топливными ячейками водород "оставляет" лишь тепло, электричество и воду.
Одной из основных целей IHC Merwede является сооружение безотказных в эксплуатации судов. Например, новейшая модель IHC Beaver 40 оснащена светодиодным освещением, на обслуживание которого потребуется меньше времени.
http://maritime-zone.com/news/ihc-merwe ... -dredging/
 cell.jpg   34,84К   7 Количество загрузок:

Вот программы Вартсила: http://www.hyfc.aau.dk/GetAsset.action? ... Id=3910794
http://www.stvif.fi/dms/show/776

[cezar]

New York Hornblower Hybrid System Overview
 cell.jpg   24,85К   5 Количество загрузок:
http://respectourpla...com/hybridboat/
Statue Cruises подписала контракт с Derecktor Shipyards (обе компании американские) на создание первого в мире парома с гибридным двигателем, использующим в качестве альтернативного топлива – водород. Завершение проекта, согласно контракту, намечено на апрель 2011 г.
На переоснащение существующего судна будет вложено около $4 млн.
Паром New York Hornblower Hybrid мощностью примерно 1 000 кВт будет получать энергию от дизельных двигателей, водородных топливных элементов, солнечных батарей и ветряных турбин.
Основная часть энергии будет генерироваться в результате процессов, происходящих в топливном элементе с протонообменной мембраной, превращающем химическую энергию водородного топлива в электрическую энергию. Солнечные панели и ветряные турбины планируется использовать в качестве вспомогательных источников.
Пассажировместимость проекта составляет 600 человек. При его осуществлении будут использованы экологически чистые материалы – инициатива, финансирующаяся Управлением по охране окружающей среды США.

[cezar]

А относительно мощности топливных элементов и массогабаритных показателей можно судить из этой статьи:
 Ballard-supplies-1-MW-hydrogen-fuel-cell-gen-set.jpg   30,1К   6 Количество загрузок:
At 2.9 m high by 2.4 m wide by 13.7 m long and weighing less than 40 000 kg, the unit is the size of a tractor-trailer and is fully transportable.
http://powerservices...l-cell-gen-set/

А вообще водородная энергетика рассматривается, как замена нынесуществующей нефте-газовой. С учётом того, что запасов нефти на планете хватит ещё на 40-50 лет, а экологическое состояние планеты ухудшается с каждым годом, стоит ожидать интенсивного внедрения подобных технологий во всех сферах жизни человека. Что, в принципе, уже происходит в наземном транспорте, в жилищно-коммунальном хозяйстве и энергетике. Принимая во внимание вышеизложенное, можно с уверенностью сказать, что электродвижение на судах всех классов и видов будет развиваться и внедряться.

[cezar]

Алексей Мошков

Уменьшение скорости - это увеличение сроков оборота, и следовательно убыток. Зачем мне в проект закладывать работу "на частичной нагрузке", а точнее в "минус"? Если я буду работать в "минус", меня не спасёт некоторое уменьшение суммы убытка.Не нужна мне и мощная электростанция на борту для погрузки - разгрузки. Зачем мне на идущем пару недель на полном ходу судне просто так, не имея необходимости в каких - либо регулировках мощности преобразовывать механическую энергию ...

Простой пример, вытекающий из вашего: Танкер заправившись нефтью в точке А идёт в точку Б, т.е. идёт в грузу используя полню мощность двигателя. Разгрузившись в т. Б идёт обратно в т. А порожником. На обратной дороге для развития полной скорости ему не нужна полная мощность двигателя, однако двигатель работая на номинальных оборотах потребляет необходимое ему количество топлива, хотя для развития той же скорости достаточно было бы двигателя в половину мощности. Одно время я работал на морских дизель-электрических буксирах. Так вот когда судно шло без буксира, то скажем, 10 узлов давали на одном дизеле, когда брали буксир, то запускали второй дизель и теже 10 узлов (в зависимости от буксира) давали уже на 2-дизелях. А таскали мы на приличные расстояния в 300 - 400 миль. Экономия только по топливу выходила очень существенная не говоря о сохранённом моторисурсе двигателей и уменьшении выбросов в окружающую среду. А поповоду надёжности я скажу так, электрооборудование выходило из строя раз в 10-15 реже чем механическое и то по мелочам, а гребной электродвигатель так вообще вечный в отличие от дизелей. Так, что вопрос только в начальной цене парохода с дизель-электрической установкой, западло бабки выкидывать но думаю жизнь заставит.

[Алексей Мошков]

Относительно водородных транспортных средств вы пишите бред, извиняюсь конечно.

Нисколько не обижаюсь на Ваше замечание. Вы правы в том смысле, что, по большому счёту людей, компетентных в этом вопросе в мире пока не так много. Но моё мнение, как налогоплательщика, с которого снимают деньги в частности и на эти работы такое: надо сначала обкатать новую технологию в неответственных условиях. Потом построить водородоэлектроходик побольше, и на нём набирать опыт эксплуатации и поправлять вылезающие «косяки», которых при внедрении любой новой техники бывает очень много.
А за это время может, и стоимость получения водорода снизится, и нефть подняться до такого уровня, что использование топливных элементов станет рентабельным.
В таком случае скажем новым технологиям: «Что ж – если всё работает, ничего не взрывается, не очень часто ломается, и стоимость эксплуатации приемлемая – добро пожаловать на вспомогательный флот, местные паромы, а далее – везде».
Переводить на альтернативные источники энергии только вспомогательные системы не вижу смысла. Эффекта большого не будет, а мороки прибавится.
Да и про то, что с морем шутки плохи не стоит забывать. Сейчас дело идёт к тому, что останутся зимовать во льдах консервный завод и траулер, а прошлой весной немало времени провели в ледовом плену автопассажирские паромы Балтики. Вот бы весело было их па пассажирам, если бы свет и тепло работало бы только от топливных элементов. На сколько времени там водорода хватает?
Ещё мне кажется, что обсуждение научных разработок в области топливных элементов и неосуществлённых пока проектов несколько выходит за рамки этой темы. Мы здесь говорим о судах с электродвижением. Не сомневаюсь в том, что при Вашей приверженности электроприводу с источником электроэнергии, работающем на альтернативном топливе у Вас имеется немало информации по уже построенным и находящимся в эксплуатации судам с такой силовой установкой. Думаю, это не очень противоречит названию темы форума. Ведь нам ничего не мешало обсуждать в теме «дизельэлектроходы» пассажирские суда с электродвижением: «Нормандию» , «Канберру», и «Иосиф Сталин», имеющие в качестве первичного источника энергии паровые турбины, а также атомоходы. Вот, только суда эти были реально построены и находились в работе. Поэтом предлагаю рассматривать только реально осуществлённые проекты.
Выложите, пожалуйста описание Вашего буксира и его схемку. Будет интересно.
По земснаряду тоже будет интересно узнать не про сам факт его существования, а электрическую мощность его приводов, коэффициент её использования в течение этих 120 часов (не может же быть так, что он как пошёл работать, так 120 часов и не останавливался хотя бы для приёмки – сдачи смены) , расход водорода на всё время работы, и какие наладочные работы в это время проводились/не проводились. Также интересно, осуществлялась – ли дозаправка в процессе работы.
Что касается танкера – они обычно, пустые идут в балласте, так что общее сопротивление всё равно, наверное несколько падает, но не очень сильно. А может вообще ворастает, так как бульб из воды вылезает. На такой случай у дизельного двигателя есть регулятор оборотов. Он может быть механический, может его функция осуществляться электронным блоком управления, но суть такова: пока винт не вышел на нужные обороты, топлива подаётся много, как только вышел, подача уменьшается. Как только обороты превысили заданные – вообще отсекается. Да и некоторые цилиндры можно отключать, хотя не уверен, что это лучшее решение. Так что расход топлива у дизеля, работающего на 70 процентов мощности будет меньше. Насколько – можно посмотреть по диаграммам, которые обычно есть в его паспорте.
А в общем, Вы затронули очень интересный подвид электроходов. Если будете давать больше конкретной информации, не ограничиваясь рекламными проспектами фирм – разработчиков, будет интересно.

[cezar]

А в общем, Вы затронули очень интересный подвид электроходов. Если будете давать больше конкретной информации, не ограничиваясь рекламными проспектами фирм – разработчиков, будет интересно.

Не так просто найти технические данные энергетических установок на ТЭ. Для американского пассажирского парома немного данных приведенно в ю-тубовском ролике на приведённой мной ссылке. На пароме используется несколько ТЭ мощностью по 150 кВт американской фирмы Баллард.
Про землечерпалку пока ничего не нашлось.
Хочу обратить внимание, что ТЭ работают не только на водороде (который, кстати, планируется получать из забортной воды прямо на борту судна химическим способом (реакция со специальными сплавами) для крупных судов) но также на природном газе, метиловом спирте и дизельном топливе.

[cezar]

Реально существующие суда с ТЭ и их технические данные (кое что) здесь есть http://www.infoflotf...w...=5913&st=70

[Алексей Мошков]

Реально существующие суда с ТЭ и их технические данные (кое что) здесь есть http://www.infoflotf...w...=5913&st=70

А с прогулочной лодкой - то я угадал! Почти. Непонятно, правда, зачем ей 100 квт. Наверное, это максимальная электриченская мощность её движителя, но можно подсчитать и реальную отдачу. Маршрут её наверняка проходит по кольцу, проходящему от вокзала жд через вокзал речной, далее по каналам и снова к жд вокзалу. Собственно, практически все такие лодки в Амстердаме этот маршрут используют для покатушек туристов. Её габариты и внешний вид - 1 к 1 - напоминают стандартную туристическую "лодку". Скорость на мршруте - 10 км/ч, продолжительность двтижения - 50 минут, 10 минут - погрузка - выгрузка туристов. делают они примерно 6 рейсов в день, во вторую половину. Правда, вполне возможно, эта штука ещё куда - нибудь на заправку - стоянку ходит. Итого получаем дненвной пробег - 80 км за 8 часов хода. Реальная мощность дизельной лодки в таком режиме - около 30 лошадей, с учётом руля и печек.
30 лошадей на 8 часов равняется 240 лошадей за 1 час, или 180 квт/час. Ну плюс некоторый запас. Не думаю, что энергия у этой лодочки иссякает в момент швартовки у заправочной станции. Пусть будет 250. 250 квт/час - это 60 литров солярки, а если взять в "190" аккумуляторах, которые весят по 40 кг, то это 40 батарей (2 паралельных цепи по 20 12 вольтовых батарей, включённых последовательно), или 1600 кг. Сколько весит топливоэлементная установка этой "лодки", включая ёмкости для водорода? Сколько его требуется на смену? Сколько весит электромотор - переменник, который будет несколько легче "постоянника" в том случае, если бы мы питали электролодку от свинцовых батарей?
Узнаем эти данные, и сможем обсуждать уже реальные преимущества и недостатки.

[Алексей Мошков]

Малость просчитался я с батареями. Если бы эта лодка работала от аккумуляторов, то 20 батарей - это 250 вольт, а чтобы 250 вольт превратить в 250 квт нужно 1000 ампер. Поэтому паралельных цепей нужно 5 по 20 батарей в каждой. Я, конечно понимаю, что они неп могут в реальности с током 200 А разряжаться целый час, но представление о поотребном весе дают. 100 а/б по 40 кг = 4 тонны аккумуляторов на дневную работу этой электролодки, в случае, если бы она питалась от них. Это против 3 канистр солярки, если бы на ней оставался дизель.
Что нам дают топливные элементы? Сколько они будут весить вместе с запасом водорода, исходя из такого режима работы?
Да, совсем забыл просчитать такой вариант: в лодке 60 посадочных мест, а мощность одного человека - 1/22 мощности лошади....

[cezar]

Алексей Мошков - Слиганца бред какой - то пишите.
Судно "Zemships" http://www.alstertou...e_germlloyd.pdf Шарити по немецки
Материал корпуса:сталь и алюминий
Скорость:14 км/ч
Длина 25.56 м
Ширина 5.20 м
Осадка наверняка где-то 0.5 - 0.7 метра
Пасажировместимость - 100 человек
Водоизмещение 72 регистровых тонн (если не ошибаюсь).
Силовая установка:Водородные топливные элементы Proton Motor PM 600, 2Х50 кВт
Два электродвигателя 100 кВт и 20 кВт.
 Безымянный.JPG   25,79К   6 Количество загрузок:
Вы считаете что на такое судно хватит дизеля в 30 л.с. ?! Масса судна в загруженном состоянии (только корпус и пассажиры) примерно 10 тонн. Только для того чтобы двигать такую хренотень со скоростью 14 км/ч нужен дизелёк лошадок на 150 т.е как раз примерно 100-110 кВт, запас топлива, воды и масла в расчёт не берём.
Среднеоборотный дизель на 100 кВт + электрический генератор киловат на 30 (для собственных нужд и подруливающего)+реверсмуфта+ пара кислотных аккум батарей = примерно 1.5 - 2.0 тонны.
Вот полные данные по этому судну http://www.zemships....ure_english.pdf
 Безымянный.JPG   30,7К   8 Количество загрузок:
 Безымянный_1.JPG   37,56К   8 Количество загрузок:

[cezar]

Как видно массагабаритные размеры силовых установок сопоставимы. Архитектура судна не имеет существенных отличий от дизельного варианта. Зато тихо и чисто.

[Алексей Мошков]

Благодарю за подробную информацию о реальном судне. 75 тонн: да, тяжеловатый он, конечно, в том числе и за счёт аккумуляторных батарей.
Но всё - же интересует реальная отдача всей этой конструкции. Узнать её можно, узнав его маршрут и расписание. Он вроде с пассажирами ходит? Значит, где - то есть. А дальше просто. Зная расстояние и время считаем среднюю скорость. Прикидываем мощность, необходимую для передвижения, интерполировав его с каким - нибудь т/х нашего речфлота, по которому известны данные (всё - же мне кажется, что будет меньше 100 квт), умножаем реально полученную из расписания часовую мощность на реальное ходовое время за рейс, на количество рейсов. Получаем работу, которую делает силовая установка суда, вычитаем ёмкость аккумуляторных батарей.
В остатке - только то, что может нам дать его топливные элементы. Я нисколько не сомневаюсь, что эта штука не встаёт из - за исчерпания запасов водорода где - нибудь посреди канала. Но интересно прикинуть, пусть и приблизительно сколько баллонов с водородом надо на день работы надо серьёзному судну, скажем автопассажирскому парому.

[Алексей Мошков]

А что там за 20 киловатный мотор на схеме помимо "ГД", мощностью в 100 квт? Какой - нибудь насос для прокачки через топливные элементы?

[cezar]

А что там за 20 киловатный мотор на схеме помимо "ГД", мощностью в 100 квт? Какой - нибудь насос для прокачки через топливные элементы?

Чё прикалываетесь
Посмотрите структуру судно - электродвижок на 20 кВт это подруливающие.
Где и как оно ходит надо по тексту читать может чё и сказано.
Пока видно только что одной заправки хватает на 2-3 дня работы.

[cezar]

Благодарю за подробную информацию о реальном судне. 75 тонн: да, тяжеловатый он, конечно, в том числе и за счёт аккумуляторных батарей.
Но всё - же интересует реальная отдача всей этой конструкции. Узнать её можно, узнав его маршрут и расписание. Он вроде с пассажирами ходит? Значит, где - то есть. А дальше просто. Зная расстояние и время считаем среднюю скорость. Прикидываем мощность, необходимую для передвижения, интерполировав его с каким - нибудь т/х нашего речфлота, по которому известны данные (всё - же мне кажется, что будет меньше 100 квт), умножаем реально полученную из расписания часовую мощность на реальное ходовое время за рейс, на количество рейсов. Получаем работу, которую делает силовая установка суда, вычитаем ёмкость аккумуляторных батарей.
В остатке - только то, что может нам дать его топливные элементы. Я нисколько не сомневаюсь, что эта штука не встаёт из - за исчерпания запасов водорода где - нибудь посреди канала. Но интересно прикинуть, пусть и приблизительно сколько баллонов с водородом надо на день работы надо серьёзному судну, скажем автопассажирскому парому.

Где вы прочитали, что он 75 тонн ??
Я только видел 75 регистровых тонн. А масса его. я думаю, в снаряжённом сотоянии не больше 12-13 тонн. Вы реально вообще представляете себе сколько мощности надо чтобы двигать посудину 12 тонн со скоростью 7-8 узлов, тут полюбому не меньше 100 кВт

[cezar]

Благодарю за подробную информацию о реальном судне. 75 тонн: да, тяжеловатый он, конечно, в том числе и за счёт аккумуляторных батарей.
Но всё - же интересует реальная отдача всей этой конструкции. Узнать её можно, узнав его маршрут и расписание. Он вроде с пассажирами ходит? Значит, где - то есть. А дальше просто. Зная расстояние и время считаем среднюю скорость. Прикидываем мощность, необходимую для передвижения, интерполировав его с каким - нибудь т/х нашего речфлота, по которому известны данные (всё - же мне кажется, что будет меньше 100 квт), умножаем реально полученную из расписания часовую мощность на реальное ходовое время за рейс, на количество рейсов. Получаем работу, которую делает силовая установка суда, вычитаем ёмкость аккумуляторных батарей.
В остатке - только то, что может нам дать его топливные элементы. Я нисколько не сомневаюсь, что эта штука не встаёт из - за исчерпания запасов водорода где - нибудь посреди канала. Но интересно прикинуть, пусть и приблизительно сколько баллонов с водородом надо на день работы надо серьёзному судну, скажем автопассажирскому парому.

Где вы прочитали, что он 75 тонн ??
Я только видел 75 регистровых тонн. А масса его. я думаю, в снаряжённом сотоянии не больше 12-13 тонн. Вы реально вообще представляете себе сколько мощности надо чтобы двигать посудину 12 тонн со скоростью 7-8 узлов, тут полюбому не меньше 100 кВт

Хотя сказано что при полной загрузке тоннаж 72 тонн (что имеют в виду не совсем понял). Заправляется он вроде за 12 минут.

[Алексей Мошков]

Там, где по немецки есть график мощности. Из него ясно, что 100 квт - кратковременный режим, обеспечивается совместной работой ТЭ и АБ. При работе только от ТЭ мощность 40 квт. Правда, график оень короткий - на 4 минуты. Вот бы дали немцы график отдаваемой ТЭ мощности в течении нескольких часов было бы ясно, на что эта штука способна. Такие графики есть для разряда аккумуляторных батарей. А поскольку его нет, остаётся только одна возможность посмотреть его реальную мощность и время работы - через расписание.