Accionamientos para el ahorro de combustible en yates de lujo
El buque, que cuenta con propulsión diésel-eléctrica, está equipado con cuatro motores MAN. Cada motor está conectado a un alternador para producir 350 kW de potencia que impulsa los propulsores azimutales.
“La energía generada se puede almacenar en bancos de baterías de polímero de litio, lo que permite al yate ir en modo crucero sólo con energía eléctrica y en silencio total", comenta Tilli Antonelli, fundador y CEO de Wider Srl. “Es importante destacar que el sistema de propulsión es gestionado por el sistema de control propietario WMS, que fue desarrollado conjuntamente por el equipo de ingeniería de Wider y Emerson”.
Cuatro generadores de velocidad variable proporcionan energía eléctrica al súper yate, con la velocidad del motor diésel controlada por el WMS que cuenta con unidades modulares Powerdrive MD2. El sistema asegura que los motores funcionen con la máxima eficiencia en cualquier condición de crucero, optimizando el consumo general y maximizando la comodidad de los pasajeros. Un cuadro de distribución DC de tensión variable con un rango de funcionamiento de 500-750 V distribuye la energía eléctrica generada. En este caso, con el apoyo de un conjunto de baterías, los niveles de potencia suministrados se adaptan al instante a los requisitos del sistema. Hay que destacar el hecho de que el súper yate puede pasar una noche entera anclado, sin tener que poner en marcha ningún generador, ya que toda la energía necesaria para desarrollar la vida a bordo se puede suministrar desde las baterías, lo que ofrece claros beneficios en términos de ahorro de combustible y de confort a bordo.
“Los yates tradicionales hacen funcionar sus generadores con una velocidad constante, lo que da como resultado una salida fija”, explicó Antonelli. “Esto implica que a menudo dicha salida sea excesiva o por contra escasa para las demandas del yate, y como resultado se incrementan la necesidad de activación de los generadores y de las reparaciones. Lo mismo puede decirse de los motores del yate, éstos funcionan a diferentes velocidades de acuerdo a los requisitos, consumiendo grandes cantidades de combustible y exigiendo una atención y servicio regular”.
El sistema eléctrico diésel a bordo del súper yate Wider de 150 pies es diferente. Mediante la conexión de motores MAN a los alternadores estos pueden ser utilizados como generadores de velocidad variable, generando únicamente la energía requerida en cada momento. Esto se traduce en una mayor eficiencia de los motores; el equipo de ingenieros de Wider estima que se pueden alcanzar unos ahorros de combustible en torno al 20% (dependiendo del uso), comparado con el consumo realizado por el mismo barco si utilizase un sistema de propulsión tradicional 'twinscrew'. A 11 nudos, el súper yate tiene un rango de 4.200 millas náuticas entre repostajes, una distancia considerable para un buque con una capacidad de combustible de 45.000 litros.
“Las unidades Powerdrive MD2 ayudan a que esto sea posible, ajustando la potencia suministrada por los generadores o los bancos de baterías, a lo que se precisa en cada momento”, dijo Antonelli. “Esto siempre asegura el mejor rendimiento en términos de consumo y eficiencia, teniendo en cuenta la demanda global de energía a bordo”.
La gama de variadores Powerdrive MD2 está formada por unidades modulares de alta potencia, compactas y fáciles de utilizar. La combinación de módulos de potencia junto con diferentes métodos de refrigeración hace posible alcanzar múltiples configuraciones optimizadas: seis pulsos, reducidos armónicos de baja frecuencia, solución regenerativa o bus DC. El Powerdrive MD2 proporciona un control de motor de alto rendimiento, lo que lo convierte en la opción ideal para cualquier aplicación industrial o comercial de velocidad variable de hasta 2.800 kW.
Adicionalmente, a la mayor eficiencia lograda en el súper yate Wider mediante el uso de generadores de velocidad variable y el sistema de administración de energía, se añade la reducción de ruidos y vibraciones. Esto se traduce en un mayor confort a bordo, lo que unido a unos intervalos de mantenimiento más prolongados forman la base de la filosofía de Wider para navegar.
“Como resultado de un funcionamiento mucho más eficiente, tanto el mantenimiento como el chequeo de la acumulación de suciedad/polvo en válvulas del generador y en los escapes se reduce notablemente”, dijo Antonelli. “Además, a pesar de que tenemos cuatro generadores, es probable que la mayoría de las veces sólo se utilice uno o dos, junto con las baterías, lo que significa una reducción de las horas de funcionamiento y del mantenimiento. Además, se prolongan los intervalos entre las tareas de mantenimiento habituales, tales como cambios de aceite y filtro, ya que las horas del motor son gestionadas más eficientemente que en un yate estándar”.
Otra característica importante y beneficiosa del diseño es que las unidades Powerdrive MD2 convierten la alimentación AC en los generadores, a DC en los bancos de baterías, y de nuevo a AC cuando alimentan los propulsores azimutales o los aparatos de a bordo. Esto no sólo garantiza la mayor eficiencia posible para el sistema de propulsión, sino que también actúa como un estabilizador de tensión, eliminando así los picos de tensión que pueden ser perjudiciales para todos los receptores eléctricos del barco. Los bancos de baterías están conectados a un bus de distribución DC que trabaja a 675 Vdc de nominal, garantizando a la embarcación una potencia considerable además de una enorme flexibilidad en su gestión.
Todo es controlado por el sistema de control de energía, que regula la generación de energía, el flujo y su almacenamiento. El número de generadores en funcionamiento y su velocidad se comprueba constantemente para adaptarlos a los requisitos de la embarcación, tanto para la demanda de energía como para la supervisión de la carga del banco de baterías o los sistemas de seguridad a bordo. Se puede adoptar una estrategia concreta de gestión de energía para atender a peticiones específicas del propietario del yate, como la reducción del ruido, la maximización del rendimiento, emisiones cero o modo de operación nocturno. Cada perfil de usuario se puede seleccionar manualmente.
“Somos el primer constructor de yates en el mundo que ofrece yates de lujo, de este tamaño, con propulsión diesel-eléctrica combinada con propulsores azimutales”, dijo Antonelli. “De hecho, el modelo de 150 pies es el primer súper yate producido por Wider y en el futuro toda la gama (incluyendo los modelos de 125 y 165 pies) estará impulsada por soluciones de Emerson”.
“Emerson es ahora un socio dedicado y fiable de Wider que jugó un papel muy importante en el desarrollo del sistema de gestión de energía”, añadió Antonelli. “Los ingenieros de Emerson reconocieron nuestras necesidades y desarrollaron una solución innovadora que nos proporciona una clara ventaja competitiva”.
