Egyesült Arab Emírségek      2022.04.21

A világ legnagyobb napelemes hajója. A napelemes jachtok felszíni előkezelésének áttekintése

Május 11-én Szentpéterváron sajtótájékoztatóra és egy innovatív, orosz vizekre készülő hajó bemutatójára került sor, amelyen a rendezvény résztvevői nemcsak a legújabb katamarán részleteit ismertették meg, hanem napelemek alatt is hajózhattak.

El kell mondanunk, hogy Oroszországban még csak most kezdődik a megújuló energiaforrások, így a nap és a szél használata, ami az ország erőforrásbázisának sajátosságaiból adódik. A konferencia résztvevői azonban felhívták a figyelmet a projekt fontosságára a hajógyártás és a hajózás további innovatív fejlesztése szempontjából, mivel a világ számos országában meglehetősen aktívan alkalmazzák az alternatív energiát. Ez nem csak a környezetvédelmi szempontnak köszönhető, hanem az energiahatékonysági mutatók javításának fontosságából is.


Jevgenyij Kazanov szerint ilyen méretű napelemes hajókat még nem építettek Oroszországban, ami egyedibbé teszi az Ecovolna katamaránt.





A hajó akár 13 km/h sebességre is képes. Tengeri és legfeljebb 2 méteres hullámot képes tartani.





A projektet a Kalinyingrádi Egyetem, a Moszkvai Állami Egyetem és a Nagy Péter Szentpétervári Politechnikai Egyetem végzős hallgatói és hallgatói dolgozták ki az MGIMO és az Állami Tengerészeti és Tengerészeti Egyetem támogatásával. folyami flotta Makarovról nevezték el.

A katamarán építésének költsége 13 millió rubel volt. Ebből 8 millió állami tulajdon, 5 millió pedig magánbefektetők befektetése.


A hajót tavaly nyáron kezdték építeni a "Baltiets" jachtklub hajógyárában. Az építkezést egy szentpétervári Marinelab cég végezte.



Érdekes módon a hajó alkatrészeinek 90%-a orosz gyártású: a napelemeket a Hevel (Novocseboksarszk), az akkumulátorokat - a Liotech (Novoszibirszk), az automatizálást - a Valkom (Szentpétervár) gyártja.

A napelemeket az Ioffe Fizikai és Technológiai Intézetben fejlesztették ki, és a Marinelab képviselője szerint Oroszország legjobbjai, és a világszintnek is megfelelnek.



Az akkumulátorok lehetővé teszik, hogy az edény körülbelül 8 órát működjön újratöltés nélkül. Biztonsági okokból a katamarán dízelmotorral van felszerelve, amelyet Jevgenyij Kazanov szerint csak végső esetben alkalmaznak.

A Turanor PlanetSolar katamarán a világ legnagyobb napelemes hajója. A hajó a svájci Rafael Domyannak köszönheti létezését, aki ezt a projektet kitalálta és 2004 tavaszán elkezdte megvalósítani. A tervek szerint a katamaránnak meg kellett volna mutatnia az alternatív energiaforrások felhasználásának lehetőségét, és a szénhidrogének elégetésének csökkentését kellett volna kérnie.
A Turanor PlanetSolar katamaránt a LOMOcean Design tervezte, a Knierim Yachtbau hajógyárban építették Kielben (Németország), és 2010. március 31-én sikeresen vízre bocsátották. A projekt költsége 26 millió dollár volt.


A 31 méter hosszú és 15 méter széles Turanor PlanetSolar 537 négyzetméteres napelemekkel látja el a lítium-ion akkumulátorokat feltöltő motorokat. A fotovoltaikus cellák energiaátalakítási aránya 18,8 százalék. Felhős időben a napelemek területét behúzható modulok növelik. Napelemekkel működtetett "Turanor PlanetSolar" környezetbarát és csendes.
2010 szeptemberében a világ legnagyobb napenergiával működő hajója Monacóból kezdte meg világkörüli útját, és itt, Hercule kikötőjében fejezte be.

A környezetbarát módon megszerzett energia elegendő volt az egész földkerekség bejárásához. A hajó olyan városokat látogatott meg, mint Miami, Cancun, Brisbane, Szingapúr, Hong Kong és Abu Dhabi.
Az utazás során a hajót egy 4 fős csapat irányította, de akár 40 főt is könnyedén elfér. Az Ádeni-öböl áthaladásakor a csapatot katonai egységgel erősítették meg, hogy megvédjék a kalóztámadásokat.
Az utat 584 nappal a vitorlázás után fejezték be. Az út abból a szempontból volt egyedülálló, hogy még senki sem tudta megkerülni a világot olyan hajón, amely csak napenergiát használ.


A "Turanor PlanetSolar" főbb jellemzői:
Elmozdulás, t: 89;
Teljes méretek, m: hossz - 31; szélesség - 15; magasság - 6,30; tervezet - 1,55;
Napelem modulok területe, m2: 537;
Panel hatásfoka, %: 18,8;
A panelek beépített teljesítménye, kW: 93,5 (127,0 LE);
Maximális motorteljesítmény, kW: 120;
Átlagos motorfogyasztás, kW: 20 (26,8 LE);
Átlagsebesség: 5 csomó (9,25 km/h)
Sebesség, csomók: maximum - 14 (26 km / h), cirkáló - 7,5 (13,9 km / h);
A navigáció autonómiája: tiszta napsütéses időben korlátlan
Legénység, fő: 4;
Kapacitás, fő: 40

Német mérnökök építették a világ legnagyobb nevű hajóját Solar Turanor bolygó, amely napelemeken működik és az környezetbarát és csendes.

Tizennégy hónappal és 68 000 munkaórával a hajó lerakása után, 2009 elején a kieli Knierim hajógyár vízre bocsátotta a PlanetSolar Turanor nevű hajót. 2010. március 31-én a hajógyártás történetének leglátványosabb és leginnovatívabb projektje zárult le. A „Tûranor PlanetSolar” óriás katamaránt a felszentelés után kiengedték a kieli fjordokba. A Tûranor PlanetSolar számos próbaút után 2010. május elején, a hamburgi kikötő 821. évfordulója alkalmából mutatkozott be a nagyközönségnek.

Ekkor még hiányoztak a további fotovoltaikus modellekkel ellátott szárnyak, összefoglalva, ezeket az északról a Földközi-tengeren át Monaco kikötőjébe vezető út során telepítették és tesztelték. Innen indult a Tûranor PlanetSolar 2010. szeptember 27-én egy körülhajózásra. A katamarán nemzetközi legénysége hat főből áll, köztük Rafael Domjan svájci tervező.

Egy alig több mint egy éve véget ért körülhajózás során a kizárólag napenergiával hajtott PlanetSolar Turanor tengeri hajó több világrekordot is felállított. Ezek a rekordok magukban foglalják az utazótávolság rekordját és a keresztezési sebességrekordot. Atlanti-óceán napenergiával működő hajó. Most új rekordot állított fel a PlanetSolar, amely a világ legnagyobb napenergiával hajtott hajója, megdöntve saját, 2010-ben felállított rekordját.

A PlanetSolar katamarán 2013. április 25-én szállt tengerre a spanyolországi Las Palmas kikötőjéből, egy tudományos oceanográfiai expedíción vett részt. Az összesen 5310 kilométert megtett hajó 22 nap 12 óra 32 perc elteltével 2013. május 18-án érte el a francia Nyugat-Indiában található St. Martin szigetét.

Két, 537 négyzetméter összterületű, fotovoltaikus cellákkal hajtott villanymotor lehetővé tette, hogy a 31 méter hosszú és 15 méter széles hajó átlagosan 5,3 csomós sebességgel mozogjon, bár a PlanetSolar Turanor maximális sebessége körülbelül 14 csomó.

Meg kell jegyezni, hogy ideális esetben a hajó még gyorsabban is átkelhette volna az Atlanti-óceánt, de a legénység nem a legrövidebb és legközvetlenebb utat választotta, kénytelen volt irányt váltani, elkerülve az erős széllel, magas tengerfelszíni hullámokkal és egyéb kedvezőtlen meteorológiai viszonyokkal járó területeket. A PlanetSolar hajó pályájának kényszerváltoztatásának köszönhetően a teljes megtett távolság körülbelül hét százalékkal nőtt.

Minden nehézség és baj ellenére a PlanetSolar Turanornak sikerült megdönteni saját hivatalos világrekordját, így 4 nappal, 6 órával és 39 perccel csökkentette az Atlanti-óceán átkeléséhez szükséges időt. „Nehéz és nem túl helyes összehasonlítani a PlanetSolar által az Atlanti-óceán átkelésének mindkét esetét, mivel az év különböző szakaszaiban, eltérő környezeti feltételek mellett hajtották végre” – mondja Gerard d’Aboville kapitány –, de a világ körülhajózása során levont tanulságok nem maradtak észrevétlenül. Lehetővé tették számunkra a hajó összes fő alkatrészének korszerűsítését, különösen a meghajtórendszert, ami nagymértékben növelte a hajó képességeit és jellemzőit.”

A legmodernebb járművet, a teljes egészében szénszál-erősítésű műanyagból készült hajótestet a Knierim Yachtbau GmbH építette Kielben. A Knierim Tooling öttengelyes marógéppel tizedmilliméteres pontossággal készítette el a hajótest formáját. A hatalmas katamarán 31 méter hosszú, 15 méter széles és 6,1 méter magas, messze a legnagyobb napenergiával működő hajó a világon.

A hajó tervezője, az új-zélandi Craig Lumes a Lomocean Design-tól a Wavepiercer (hullámok átszúrója) elvén alapuló katamaránmodellt készített. Ez azt jelenti, hogy a katamarán mindkét úszója, amikor a tenger viharos, vágja a hullámokat, és nem mászik fel. A Germanische Lloyd (GL) tesztelői erre engedélyt adtak. A katamarán fő törzse a víz felszíne felett fekszik, így a Tûranor PlanetSolar trimarán megjelenést kölcsönöz. Annak érdekében, hogy a „hullámlyukasztó” megkapja a szükséges merevséget, szilárdságot és csökkentse súlyát, ami fontos a hajtás gazdaságos működése szempontjából, a tervező nem kötött kompromisszumot az anyagok kiválasztásánál. A 95 tonnás hajó szerkezetének minden része kompozit anyagból - műanyagból, szénszálas erősítéssel készült.

„20,6 tonna szénszálat, 11,5 tonna habot és 23 tonna epoxit és keményítőt használtak fel. Ez még munkatársaink számára sem könnyű feladat” – mondja Steffen Müller, a Knierim ügyvezető igazgatója. A test fő héja egy szendvics 4 mm-es szénszálas fedőréteggel (kéttengelyű és egyirányú) és 50 mm-es Airex C70.130 nagy sűrűségű PVC hab maggal. A külső és belső réteg vastagságának ilyen aránya a nagy szilárdságú maggal együtt megadja a szerkezeti részleteknek a szükséges szilárdságot és könnyedséget.

A 14 millió eurós projektet Immo Ströher Darmstetter vállalkozó kezdeményezte és szponzorálta, aki a svájci Rivendell befektetési társaság tulajdonosa, amely főként megújuló energiákba és tiszta technológiai projektekbe fektet be. Beleértve a berlini székhelyű napelemgyártó Solon AG-t. Ez a cég szállított napkollektorokat a Tûranor PlanetSolar katamaránhoz. A hajó felületének mintegy 537 négyzetméterét 825 modul fedi le, amelyekben mintegy 38 000 napelem található. 127 LE maximális teljesítményhez elegendő. lóerő tekintetében.

Annak érdekében, hogy a hajó megfeleljen a magas követelményeknek, és fejlesztőit a napenergia fejlesztésének úttörőiként dicsőítse, mind a tervezési, mind az anyagi újításokat alkalmazták. A Tûranor PlanetSolart a nordhauseni Gaia Akkumulatorenwerke GmbH nagy teljesítményű lítium-ion akkumulátorai táplálják, amelyeket még soha nem gyártottak ilyen méretben. Hat tárolóegység 1,1 megawattóra energiát halmoz fel, tömegük pedig 11 tonna. Az azonos kapacitású autóakkumulátorok körülbelül 77 tonnát nyomnának.

Az akkumulátorok négy villanymotort látnak el, mindegyik hajtótengelyhez kettőt. Utóbbiak maximális teljesítménye 2 x 10 és 2 x 60 kW, ami körülbelül 7 csomós sebességhez elegendő (kb. 13 km/h 20 kW névleges teljesítmény mellett). Itt kell megjegyezni a kiemelkedő teljesítményt: a hatásfoka 92 százalék. A Voith Turbo Advanced Propeller Technologies GmbH & Co. által gyártott két szénszálas légcsavar. KG Rostockból, félig a vízből, kétszer akkorák, mint a közönséges légcsavarok, és nagyon lassan forognak. Nyílt tengeren nincs szükség kormányra, mivel a hajót állítható légcsavarok és két légcsavar forgási sebessége vezérli.

Speciális módszerrel rögzítették a napelemeket 537 m² felületen. Mivel a hajótestnek rugalmasnak kell lennie ahhoz, hogy a terhelés hatására hajlítható legyen, például viharos tengeren, a fotovoltaikus paneleket úgy kell felszerelni, hogy a hajótest ezen képessége megmaradjon, és a panelek ne sérüljenek meg. Ezért a fotovoltaikus modulokat a gyártó gyárában a gyártási folyamat során mindkét oldalon laminált PVC szendvicspanelekre ragasztották.

Az FG-modulok beszereléséhez a Sika ragasztó alkalmazása mellett döntöttünk, a Knierimnek sok tapasztalata van ezzel kapcsolatban.

A felületek előkezeltek. A ragasztószilárdságot a Sika K&D Industry részlegének műszaki osztálya tesztelte.

Előzetes feldolgozás felületek

  • Csiszolás Scotch Brite veryfine/ K 100;
  • 2 komponensű akril lakkal bevont felület tisztítása és aktiválása Sika aktivátorral;
  • A ragasztóvizsgálat eredménye szerint az alapozó további felhordásától el lehet tekinteni.

Az oldószer elpárolgásáig eltelt idő után egy fehér, egykomponensű Sikaflex-292 poliuretán ragasztót vittek fel a fedélzetre irányító görgők segítségével a szendvicsre szerelt fotovoltaikus modulok ragasztására.

537 m²-es felületre fél tonna PU-ragasztóra volt szükség. A kifejezetten a tengeri ipar számára kifejlesztett Sikaflex-292 nedves körülmények között keményedik, kiváló tapadási tulajdonságokkal, nagy mechanikai teherbírással rendelkezik, és megfelel a Nemzetközi Tengerészeti Szervezet (IMO) minden követelményének.

A GL Yachtverglasung, Halstenbeck pilótafülke üvegezése szintén a Sika poliuretán rendszerével készült. Az íves ásványi üvegablakok beépítése különös gondosságot igényelt. Az üvegnek meg kell felelnie a Nemzetközi Tengerészeti Szervezet (IMO) és az Osztályozási Testületek minden előírásának és szabványának a hatályát illetően. Az üveg kötőfelületén lévő ragasztóréteget védeni kell az UV sugárzástól. Ezt a szitanyomott él biztosítja. Az üvegfelületet a fent leírtak szerint előkezeltük, majd Sika Primer-206 G+P-vel alapoztuk.

A tengeri használatra tervezett Sikaflex-296 rugalmas, nagy teherbírású, tűrésszintező PU-alapú 1K ragasztó, amely nedves levegőn szárad. Megfelel a Nemzetközi Tengerészeti Szervezet (IMO) összes követelményének. A Sikaflex-296 alkalmas elsődleges üvegezésre és javítási munkákra minden típusú ásványi üvegen a hajógyártásban.

Úgy néz ki, mint egy "aranykor" az amatőrök számára vízi utazás. És általában mindazoknak, akik szeretik a nyaralást vagy csak a szabadidejüket a vízen tölteni. És ez az idő egy olyan gyorsan fejlődő iparágnak köszönhető, mint a napenergia. Az új technológiák lehetővé tették nagy teljesítményű fotokonverterek, kicsi, de nagy teljesítményű villanymotorok, kompakt, de nagy kapacitású akkumulátorok előállítását. És akkor megjelentek a csónakok, csónakok, jachtok, elektromos árammal, amit napelemek biztosítanak.

Vízre bocsátották az egyik első napenergiával működő jachtot, amelyet megalkotói – Marco Ferrari és Alberto Franchi olasz diákok – „Helios”-nak neveztek. Ennek a jachtnak a vitorlái 2500 rugalmas polikristályos szilícium akkumulátorból készültek. Ezen akkumulátorok összterülete valamivel több, mint 2000 négyzetméter. És több mint 350 kilowatt teljesítményt termelnek.

A géptérben ezekről a napelemekről tölthető akkumulátorcsoport található. Egy alacsony zajszintű menetelő villanymotor akkumulátorral működik, amely forgatja a légcsavart. Mivel a napvitorlák a rossz időjárás miatt hosszú ideig összehajthatók, és nem töltik az akkumulátorokat, a jacht dízelgenerátorral rendelkezik, amelyet felhős és zord időben használnak.

A "Helios" napenergia-jacht megjelenése új hajók létrehozását ösztönözte. Az új könnyű és tartós anyagok megjelenése pedig teret engedett a tervezők és a hajóépítők fantáziájának. Nem csak vízbe bocsátották nagy jachtok napenergiával, de kis sétahajókkal, egyéni használatra is alkalmas hajókkal. És ezt az egész flottát joggal nevezhetjük napenergiának, mert a nap adta azt az energiát, amely forgatta ezeknek a hajóknak a propellereit.

MS Turanor PlanetSolar jacht

A 2008-ban alapított svájci PlanetSolar SA cég egy napenergiával működő jachtot tervezett az egész világnak bemutatni a napenergia lehetőségeit. A kieli hajógyárban a német Knierim Yachtbau cég egy svájci projekt szerint építette ezt a "Turanor PlanetSolar" névre keresztelt jachtot. Az alkotók ötlete szerint a hajónak csak és kizárólag napenergia felhasználásával kellett volna körbeutaznia a világot.


A "Turanor PlanetSolar" jacht világkörüli utazásra indult.

A jacht egy katamarán volt, amelynek úszói között volt a jacht törzse. A felső fedélzetet napelemekkel borították, és a fedélzetre rögzített panelek mellé csúszópanel-tömbök kerültek hozzá, amelyeket a bal és a jobb oldal mentén kiterjesztettek.

A hélium panelek összterülete 537 négyzetméter. A panelek összteljesítménye alig kevesebb, mint 120 kilowatt, és lítium-ion akkumulátorokat töltenek. Az akkumulátorok kapacitása olyan, hogy a hajó mozgása öt napig biztosított újratöltés nélkül. Ezekből az oldalúszókban elhelyezett akkumulátorokból négy felvonuló villanymotor működik.


A nyílt tengeren

A jacht 31 méter hosszú és 15 méter széles. Magasság ─ 7,5 méter. Vízkiszorítás ─ körülbelül 60 tonna. Kapacitás - akár 50 utas. Maximális sebesség ─ akár 15 csomó (kb. 25 km/h). A jacht ezt a sebességet két karbon kompozit anyagból készült propellernek köszönheti.


Vágás. Távirányító

További érdekes mérnöki megoldás, hogy minden csavar átmérője két méter. Ez lényegesen több, mint az ebbe az osztályba tartozó hajókra szerelt propellereknél. De a csavarok ilyen nagy átmérője lehetővé tette, hogy csak a felére merítse őket. Így kettős feladatot oldottak meg - a katamarán előremozgását és gyors manőverezését hagyományos kormánykormány nélkül.


Franciaország partjainál. A jacht légcsavarjai jól láthatóak.

A világ körüli útra ötfős legénységet toboroztak, élén Rafael Domyannal. Az MS Turanor PlanetSolar jacht 2010. szeptember 27-én indult Monacóban, több mint 60 000 kilométert tett meg, 28 ország kikötőjében szállt meg, majd 2012. május 6-án, 585 nap után visszatért a kiindulási pontra - a Monacói Herkules kikötője.


Jelenleg a napelemes katamaránt tudományos hajóként használják, bár sikeresen átalakítható kiváló cirkáló jachttá.

Egy másik svájci Solarwave cég, aki nem akart lemaradni a PlanetSolar SA-tól, úgy döntött, hogy létrehozza saját "zöld" jachtját. Sőt, ezt a hajót a fejlesztők terve szerint tömegesen kell gyártani, és körutazásokra szánják. A Nedship török ​​hajógyárat választották partnernek. 2015-ben pedig vízre bocsátották a tengerjáró jacht pilóta példányát. "Solarwave 62"-nek ("Solar Wave 62") hívták.


A hajó egy katamarán, melynek hossza 18,6 méter. A test karbon anyagból készült. A monokristályos szilícium alapú napelemekből álló tető középső része megemelhető, így a napsugarak a fedélzetre jutnak. Ezen akkumulátorok teljes teljesítménye 15 kilowatt. De a megrendelő kérésére a tetőfelület növelhető, ennek megfelelően a napelemek teljesítménye is megemelkedik, amelyek összesen 100 kilowattóra kapacitással töltik fel az akkumulátorcsomagot.


Yacht a parton. A tető be van hajtva.

A légcsavarokat két, 62 kW-os csúcsteljesítményű villanymotor hajtja. Ezek a motorok 13 csomós végsebességre képesek meghajtani a jachtot. Ilyen terhelés mellett az akkumulátorok gyorsan lemerülhetnek, ezért ez az üzemmód csak vészhelyzetben javasolt.


A nyílt tengeren

Normál körülmények között a hajó 7 csomós utazósebességgel mozog, ami garantálja a maximális utazótávolságot újratöltés nélkül. A sebesség persze kicsi, de ez a jacht nem versenyez, hanem cirkál.


Szalon és kormányállomás

A hajón van egy hatméteres csónakház kis vízi robogók, csónakok számára, napozóteraszok az orrban és a tatban, egy elegáns berendezésű kabin, egy konyha, egy tulajdonosi lakosztály, valamint három-hat kabin a vendégek és a személyzet számára. Egy ilyen jacht ára 2,0-2,5 millió euró.

Hajó "Aqua Watt 500 Solar"

A német Aqua Watt GmbH cég csónakok, jachtok és elektromos csónakok gyártásáról ismert. A cég legújabb innovációja a napelemes hajó volt. Ez a hajó az "Aqua Watt 500 Solar" nevet kapta. A vállalat összes korábbi hajójától eltérően ez a hajó teljes egészében napenergiával működik. Kezdetben olyan rezervátumok őreinek és őreinek szánták, ahol a környezetet nagyon szigorúan felügyelik, és ahol bármilyen Jármű káros kibocsátással.


Hajó "Aqua Watt 500 Solar"

Ehhez a hajóhoz nincs szükség speciálisan felszerelt kikötőhelyekre és kikötőhelyekre. A kis merülés lehetővé teszi a partra húzását, és ha ez nem lehetséges, akkor elegendő egy bójához horgonyozni vagy kikötni. A hajó két változatban kapható - 1600 wattos motorral és 800 wattos motorral. Az 1600 wattos motorral a hajó akár 6 csomós sebességet is elérhet.

A 800 wattos motorral teljes teljesítményen a hajó sebessége 4,7 csomó, fél teljesítménynél - 4 csomó. Állandó, 5,5 csomós napfényben az erőtartalék 6 óra. 4 csomós sebességnél ez az idő 10 órára nő. Éjszaka az akkumulátor tartalék 4 órára elegendő 5 csomós sebességgel és 6 órára 4 órás sebességgel. 2-2,5 csomós sebességnél a mozgási idő nincs korlátozva.


A csónak törzse háromrétegű poliészter üvegszálból készült. Az 1600 watt teljesítményű napelemek egykristályos szilícium alapúak. Li-ion akkumulátorok 210 amperóra kapacitással. Víz alatti motor fokozatmentes elektronikus vezérléssel, 1600/800 watt. A csónak hossza 5,5 méter, szélessége 1,84 méter. Huzat ─ 0,4 méter. Súly ─ 480 - 550 kilogramm. Kapacitás - 4 fő.

Most tavak, folyók, tengerek vízfelületén sok elegáns, fantasztikus kontúrú csónakok, jachtok, csónakok láthatók, kék napelemekkel pompázva. Nincs motorzaj, nincs kipufogógáz. Ez pedig nagyon fontos az ember által a természetre gyakorolt ​​hatás minimalizálása érdekében.