Propulsione elettrica integrata
La propulsione elettrica integrata (Inglese: Integrated Electric Propulsion; abbreviato IEP) detta anche piena propulsione elettrica (Inglese: Full Electric Propulsion; abbreviato FEP) o anche completa propulsione elettrica integrata (Inglese: Integrated Full Electric Propulsion; abbreviato IFEP) è un sistema di propulsione marina nel quale le turbine a gas o i generatori diesel o entrambi generano elettricità trifase[1] che alimenta i motori elettrici che trasmettono la loro potenza alle eliche o all'idrogetto senza avere alcun collegamento all'asse portaelica. Il sistema è una modifica del sistema CODLAG riducendo o eliminando la necessità di riduttori, utilizzando la trasmissione elettrica al posto della trasmissione meccanica dell'energia.[2]
Sistemi integrati
L'eliminazione del collegamento meccanico tra i motori e la propulsione ha diversi vantaggi tra cui una maggiore libertà nel posizionamento dei motori,[2] il disaccoppiamento acustico dei motori dallo scafo che rende la nave meno rumorosa e una riduzione del peso e del volume.[2] La riduzione del rumore acustico è particolarmente importante per le unità navali che cercano di evitare l'individuazione e per le navi da crociera che cercano di offrire ai passeggeri un viaggio piacevole, ma è meno utile per le navi da carico, poiché le navi comunque richiedono l'elettricità anche quando non sono in navigazione, essendo che tutti i motori producono energia elettrica questo riduce il numero di motori necessari rispetto ad installazioni più tradizionali in cui un gruppo di motori fornisce energia elettrica e un altro gruppo di motori fornisce la propulsione, riducendo i costi di installazione e i costi di manutenzione .[1][2]
(GT: gas turbine; DG: diesel generator)
Un tipico impianto di propulsione elettrica integrato comprende sia generatori diesel che turbine a gas. I vantaggi delle turbine a gas includono un peso inferiore[1] e dimensioni minori rispetto ai diesel di potenza simile, e molto meno rumore e vibrazioni, ma sono efficienti solo alla loro massimo potenza o vicini alla loro massima potenza. I generatori diesel hanno il vantaggio di un'elevata efficienza su una vasta gamma di livelli di potenza. L'utilizzo in combinazione consente di beneficiare di una gamma completa di efficienza operativa, di una modalità di funzionamento silenziosa a basse vibrazioni e di una riduzione del peso e del volume rispetto ad un sistema di soli motori diesel. Nelle unità navali, sono utilizzati tipicamente un gruppo di motori diesel per fornire una potenza sufficiente per raggiungere la velocità di crociera. Le turbine a gas sono utilizzate per fornire potenza di picco per velocità più elevate e possono essere richiesti per utilizzare sistemi di arma con elevate potenze. Nelle navi passeggeri, una o più turbine a gas sono utilizzate per una velocità crociera, mentre diesel forniscono una fonte efficiente di elettricità quando in porto, o all'ancora.
IL sistema diesel-elettrico è un sistema di propulsione elettrica integrato in cui non vengono utilizzate turbine a gas e tutti i motori sono diesel. È anche possibile utilizzare un sistema turbina-elettrico utilizzando generatori a turbina a gas. Alcuni yacht utilizzano solo turbine a gas per la propulsione elettrica integrata senza motori diesel. Se la propulsione elettrica viene usata tramite motore elettrico sull'albero, o integrata nel riduttore principale di azionamento dell'albero, maggiore potenza disponibile è realizzata più velocemente rispetto all'utilizzo di motori diesel. Inoltre, un sistema di azionamento del motore a magnete permanente a albero che utilizza anche la turbina a gas Prime Movers sul riduttore principale, può anche fornire elettricità quando è guidato dai Prime Movers. I motori elettrici magnetici a magneti permanenti sull'albero offrono la propulsione a velocità minori grazie all'energia fornita dai generatori costituiti da turbina a gas o dai diesel-generatori, con un notevole risparmio di carburante, con vantaggi logistici significativi realizzati nel tempo. Questa soluzione offre la massima flessibilità, versatilità ed efficienza, con la capacità di fornire in tempi rapidi propulsione o potenza elettrica, secondo la situazione.
Riduzione delle emissioni
La propulsione ibrida elettrica e a gas viene utilizzata in Norvegia su una flotta di traghetti ibridi che utilizzano solamante la propulsione elettrica nella navigazione attraverso i fiordi, navigando ad una velocità di circa 17-18 nodi, con una prevista riduzione dellle emissioni di 8.000 tonnellate di NOx l'anno e di 300.000 tonnellate di CO2 all'anno e un risparmio di un milione di litri di gasolio all'anno per ciascun traghetto; i traghetti ricaricano le batterie tutta la notte e in ogni porto.[3] [4]
Note
- ^ a b c Dr. Timothy J. McCoy and Dr. John V. Amy Jr., The State-of-the-Art of Integrated Electric Power and Propulsion Systems and Technologies on Ships (PDF), su navalengineers.org, American Society of Naval Engineers. URL consultato il 10 settembre 2012 (archiviato dall'url originale il 18 luglio 2014).
- ^ Pining for cleaner air in the Norwegian fjords, su bbc.co.uk, BBC, 4 aprile 2017.
- ^ Torghatten Nord has chosen Multi Maritime design, su multi-maritime.no. URL consultato il 4 aprile 2017.