Leroy-Somer desarrolla la propulsión híbrida de la embarcación CNB PRO 20 Hybrid, de la compañía NAVE VA
La propulsión eléctrica no genera emisiones y es respetuosa con el medio ambiente. Las embarcaciones que la utilizan son silenciosas, tienen un nivel muy inferior de vibraciones y son más fáciles de manejar. Además, dentro de sus ventajas no es menos importante que la configuración híbrida paralela es una propuesta económica muy atractiva.
En este sentido, Leroy-Somer, Control Techniques y Mayday Electronics han desarrollado un sistema de propulsión de alto rendimiento a la vanguardia de la tecnología híbrida. El sistema ha sido desarrollado por CNB PRO, marca registrada de Construction Naval Bordeaux (Bénéteau Group), y su cliente NAVE VA.
NAVE VA, empresa corsa de excursiones en barco, ha adquirido recientemente un nuevo modelo de embarcación, el CNB PRO 20 Hybrid. La compañía, especialistas en la organización de visitas a lugares protegidos, no considera esta solución como una opción sino más bien como una obligación medioambiental.
En el modo de velocidad lenta, para maniobrar en el puerto o en áreas protegidas, la embarcación cambia a energía eléctrica y desarrolla una velocidad de 6 a 8 nudos. «El silencio es increíble», explica Eric Brun de la compañía Mayday, que diseña y suministra el sistema de propulsión de estas embarcaciones híbridas.
Inversión rentable
El sistema híbrido paralelo se diferencia del sistema híbrido en serie en que el tamaño del motor eléctrico se puede diseñar según el uso previsto, que en el caso de NAVE VA es el modo de baja velocidad de 6 a 8 nudos. De esta forma se alcanza la eficiencia óptima: a baja velocidad el motor eléctrico propulsa la nave dentro de su gama óptima de funcionamiento. Además, el peso del conjunto es mucho menor. Otra ventaja es que los motores de combustión interna se pueden detener cuando se activa el modo eléctrico. El astillero de CNB PRO situado en Burdeos, en el oeste de Francia, y que forma parte de Bénéteau Group, ha identificado una ventaja crucial de los sistemas de propulsión híbrida: «los motores diésel no funcionan con la eficiencia óptima a baja velocidad, muestran bajos niveles de eficiencia y son propensos a contaminar. El hecho de poder apagar el motor diésel para utilizar el sistema de propulsión eléctrica ayuda a prolongar su vida útil llegando a duplicarla según su uso», explica Pierre Lompech de CNB PRO.
En la embarcación de NAVE VA esto se traduce en que el motor se sustituye a los 16 años en lugar de solo a los 8. En términos reales, la sustitución de los dos motores diésel representa un desembolso equivalente al precio del sistema de propulsión eléctrica.
«El uso de un sistema de propulsión eléctrica en vez del motor de combustión interna para maniobrar en el puerto, atracar y navegar a baja velocidad reduce el tiempo de uso de los motores de combustión interna durante las fases en las que éstos son menos eficientes. En estas operaciones se consiguen reducciones significativas de consumo de combustible y gastos de mantenimiento. Se pueden ahorrar 70 litros de combustible a la hora por cada motor diésel, sumando un total de 140 litros por hora. Teniendo en cuenta el coste total adicional de la instalación de la propulsión eléctrica (de 350 a 400 mil euros, según la capacidad del equipo de baterías) y el uso estacional concreto de nuestro cliente, éste puede amortizar el desembolso extra del sistema eléctrico en menos de 4 temporadas, aumentando al mismo tiempo la vida útil de los motores diésel y alargando los intervalos de mantenimiento de los mismos», dice Pierre Lompech.
El sistema de propulsión eléctrico proporciona además un sistema de emergencia, algo de máxima importancia en embarcaciones de pasajeros.
Una tecnología todavía en desarrollo
«La legislación está cambiando. La energía eléctrica es obligatoria para un número cada vez mayor de aplicaciones, y no solo en las reservas naturales protegidas. Estamos desarrollando el sistema híbrido, en concreto el sistema híbrido paralelo, que es especialmente idóneo para embarcaciones de menos de 30 metros. Su uso se podrá extender a servicios regulares de ferris, a enlaces entre dos puertos y a la navegación fluvial o de recreo», añade Pierre Lompech.
La embarcación de pasajeros entregada a NAVE VA está equipada con dos motores de 800 CV que le permiten alcanzar una velocidad de 20 nudos en modo diésel. En el modo eléctrico tiene una velocidad máxima de 8 nudos y una autonomía de 6 a 8 horas a una velocidad de 6 nudos. La recarga se realiza en 6 horas máximo mediante una conexión trifásica del muelle o por el generador eléctrico de a bordo.
«El coste de la propulsión eléctrica puede reducirse aún más en el futuro. Las baterías ocupan mucho espacio y aún son bastante caras, en torno a 1 euro por Watio-hora. Como la capacidad eléctrica instalada es de 125 kWh, las baterías representan aproximadamente la mitad del coste del sistema de propulsión. El resto es el sistema de accionamiento mecánico, los dos motores y las unidades de transmisión de velocidad variable. El cumplimiento de las condiciones marítimas está garantizado de forma sencilla. Los motores y la transmisión de velocidad variable se montan en el dique seco, las sujeciones son de acero inoxidable y se precisan generalmente solo unas mínimas adaptaciones medioambientales, como por ejemplo añadir unas capas de pintura», explica Eric Brun.
«A pesar de las ventajas del sistema aún son pocos los sistemas híbridos paralelos que se utilizan, especialmente en Francia. Aparte de embarcaciones de pasajeros, tenemos proyectos en el sector de embarcaciones de recreo para ‘súper yates’ y en el sector de aplicaciones militares», añade Eric Brun.
Propulsión para el sector marítimo
«Elegimos un motor síncrono de 750-3000 rpm de imanes permanentes LSRPM de la gama Dyneo® por su elevado rendimiento y su diseño extraordinariamente compacto. Es cierto que encontramos otros motores compactos, pero utilizaban sistemas de refrigeración separados que complicaban su instalación en el limitado espacio disponible en la sala de máquinas. Además, Leroy-Somer ofrecía adaptar el motor para su uso en el mar, en concreto mediante una carcasa de aluminio adaptada acordes a las restricciones medioambientales», dice Eric Brun.
«La fiabilidad de los productos de Leroy-Somer y Control Techniques es también una ventaja. La primera embarcación equipada con motores de Leroy-Somer y sistema de propulsión Mayday lleva funcionando de manera continua desde abril de 2012. Se trata de la embarcación Hélios que opera en Marsella, en el sur de Francia. Diseñada junto con el operador, ICARD Maritime, ha realizado más de 2000 viajes por mar sin ningún contratiempo. De hecho, para incrementar su fiabilidad elegimos motores industriales en lugar de los motores de uso marítimo. Los motores industriales se ensayan y utilizan en la industria manufacturera donde muchas veces están funcionando durante 24 horas al día, no como los marítimos los cuales normalmente solo se utilizan durante unas horas al día», explica Eric Brun.
«El mercado marítimo se ha convertido en un mercado prioritario para nosotros», indica Mathieu Hérieau, director de desarrollo de negocio del sector marítimo de Leroy-Somer. «Sus aplicaciones obligan a concentrar la mayor cantidad de potencia en un espacio muy pequeño, y nuestros productos lo consiguen gracias a sus altos niveles de eficiencia y su diseño compacto».
Los motores síncronos de velocidad variable de imanes permanentes suministrados forman parte de la serie Dyneo, que incluye los motores Leroy-Somer LSRPM y la última generación de accionamientos Unidrive M de Control Techniques. Los motores LSRPM utilizan la tecnología patentada de Leroy-Somer con rotor de imanes, cuyo diseño innovador proporciona una mayor eficiencia en toda la gama de velocidades del motor.
Esta tecnología reduce también el tamaño y el peso del motor en comparación con la tecnología asíncrona. La gama Unidrive M de Control Techniques de accionamientos de velocidad universal ofrece niveles optimizados de consumo de energía y flexibilidad.
