Frequentieregelaars voor scheepsvoortstuwing en boegschroeven

Uitmuntendheid in elektrische voortstuwing

Elektrische voortstuwing biedt veel vrijheid in het scheepsontwerp en schepen kunnen veel efficiënter worden ontworpen omdat er bij de opstelling van de uitrusting geen rekening hoeft te worden gehouden met de mechanische beperkingen van traditionele configuraties.

Voordelen van elektrische voortstuwing:

  • Het vermogen kan worden geleverd door een willekeurig aantal generatoren, wat een hoge redundantie mogelijk maakt
  • De combinatie van motor en frequentieregelaar verbruikt alleen energie wanneer de azimuth thruster (roerpropeller) actief wordt gedraaid
  • Het milieu profiteert van een lager brandstofverbruik en een lagere uitlaatgasemissie
  • Elektrische voortstuwing is een goede basis voor de volgende ontwikkelingsfase: hybridisatie. 

Over het algemeen kunnen moderne elektrische aandrijvingssystemen van schepen (diesel-elektrisch, LNG-elektrisch of volledig elektrisch) vrij gemakkelijk omgebouwd worden naar een hybride oplossing. In het beste geval kunt u een schip, door enkel een parallel E-Storage systeem toe te voegen, besturen met batterijstroom tijdens pieken in de stroomvraag. In sommige gevallen kunt u het best een DC-stroomverdeling gebruiken in plaats van, of in combinatie met, traditionele AC-stroomdistributie.

De oplossingen van Danfoss Drives voor de maritieme en offshore-sector beschikken over het hoogste aantal typegoedkeuringen van negen goedkeuringsinstanties: DNV-GL, ABS, Bureau Veritas, Korean Register, CCS, RINA, Lloyds Register, RMRS en Class NK.

Dat biedt u de grootst mogelijke keuze bij het selecteren van frequentieregelaars voor uw maritieme toepassing.

Asgenerator voor optimale voortstuwing met PTO/PTI

Asgenerator voor optimale voortstuwing met PTO/PTI

Veel schepen die op lange routes varen, werken nog steeds op directe dieselaandrijving en in het geheel niet op elektrische aandrijving. U kunt het rendement van dergelijke schepen verbeteren en het nuttige uitgangsvermogen en de emissies van de hoofdmotor optimaliseren door een asgenerator/motor tussen de propeller en de hoofdmotor te plaatsen. Deze oplossing, Power Take Out en Power Take In (PTO/PTI) genaamd, is een elektrische toevoeging die deze schepen efficiënter maakt en zelfs geschikt maakt voor hybridisatie. In hybride schepen zorgt een asgenerator/motor met een frequentieregelaar voor optimale regeling van de voorstuwing bij verschillende snelheden. Zo bespaart u energie.

Schone hybride aandrijving

Schone hybride aandrijving

Frequentieregelaars spelen een belangrijke rol bij hybridisatie en integratie en bieden oplossingen voor de maritieme en offshore sectoren die het verbruik van dieselolie willen beperken en de emissies willen minimaliseren. Er vindt al een verschuiving plaats naar schonere brandstoffen, zoals vloeibaar aardgas (LNG). In de toekomst gaat deze ontwikkeling verder, richting volledig elektrische schepen. Ondertussen investeren scheepswerven en scheepseigenaren steeds meer in hybride maritieme systemen om de flexibiliteit van het ontwerp en de installatie te vergroten, de bedrijfsprestaties te verbeteren en de milieueffecten te minimaliseren. Veel scheepstypen, van kleine veerponten tot enorme vliegdekschepen, kunnen hybridisatietechnologie gebruiken om efficiëntere en schonere prestaties te realiseren. 

De voordelen zijn belangrijke zakelijke drijfveren:

  • betere scheepsprestaties
  • lagere emissies
  • lage bedrijfskosten door een lager brandstofverbruik
  • lagere onderhoudskosten ten aanzien van dieselmotoren
  • lagere geluidsniveaus
  • beter langetermijnrendement van het voedingssysteem
Hoe werkt hybridisatie?

Hoe werkt hybridisatie?

Bij hybridisatie worden frequentieregelaars gebruikt als energieconversiemodules. VACON® frequentieregelaars worden gebruikt wanneer de hybride energieproductie wordt uitgevoerd met generatoren, terwijl hybride belastingen bijvoorbeeld worden gebruikt voor voortstuwing en kranen.

Hybride schepen werken op twee of meer voedingsbronnen: de hoofdmotoren en -generatoren worden doorgaans gecombineerd met geïntegreerde energieopslag door middel van batterijen of supercondensatoren. Het doel is in de eerste plaats om de energieproductie te hybridiseren om de optimalisatie van de hoofdmotor te vergemakkelijken en in de tweede plaats om alle machines die de energie verbruiken, te hybridiseren om de machineprestaties te optimaliseren.

De maritieme en offshore industrie erkent het potentieel van hybride energie en innovatieve aandrijfsystemen. Ze verlagen de emissies en verbeteren het brandstofverbruik terwijl de onderhoudsintervallen groter worden en motoren langer meegaan. Met hybride oplossingen is het zelfs mogelijk om kleinere motoren te gebruiken, waardoor u kunt besparen op de investeringskosten en de ruimte aan boord.

Bij de energieproductie vertaalt de flexibiliteit zich in 'tijd'. Dankzij de energieopslag krijgt de voeding de tijd om optimaal te reageren op veranderingen in de belastingscondities. Aan de belastingszijde hangt het belastingsgedrag niet af van de inkomende voeding.

Uit terugkoppeling en ontwerpdoelen van werkende hybride schepen is gebleken dat het brandstofverbruik met 20-30% kan worden verlaagd door schepen aan te drijven met behulp van meerdere energiebronnen. U kunt een dieselmotor stoppen en een batterij of kleine generator inschakelen, of de batterij en de generator loskoppelen en de motor opnieuw starten.

Speciale schepen, zoals sleepboten en ondersteunende vaartuigen, draaien een groot deel van de tijd stationair. Daarbij draaien de hoofdmotoren en zijn die klaar om te reageren, maar wordt geen vermogen gebruikt voor de aandrijving. Bij een hybride oplossing kunt u batterijen en kleine dieselgeneratoren gebruiken om het schip van energie te voorzien in stationaire toestand, in stand-bytoestand, bij het manoeuvreren in de haven en bij het afleggen van korte afstanden. U kunt een vergelijkbaar proces toepassen bij veerboten die starten/stoppen of geplande routes afleggen. Wat betreft de dynamische positionering kan het aandrijfvermogen tot het moment waarop de extra hoofdmotor wordt gestart en versneld, worden geleverd door batterijen om over een langdurig aandrijfvermogen te beschikken.

Boegschroefregeling voor nauwkeurig manoeuvreren

Boegschroefregeling voor nauwkeurig manoeuvreren

Nauwkeurige manoeuvreerbaarheid onder alle omstandigheden op zee is wat u verwacht van een boegschroef, en dat is wat Danfoss frequentieregelaars bieden, met hun hoge koppels en snelle, nauwkeurige prestaties.

Door Danfoss frequentiegeregelde schroeven zonder bladverstelling zijn gewoonlijk 20-30% energiezuiniger dan schroeven met vast toerental en variabele bladverstelling. Die laatste verspillen circa 20% van het vermogen bij nullast.

Frequentiegeregelde schroeven met variabel toerental verbruiken 50% minder energie dan hydraulische schroeven met variabel toerental. Dankzij de speciale stilstandsverwarming is er geen anticondensverwarming nodig.

Elektrisch aangedreven azimuth thrusters bieden een nauwkeurigere sturing en reageren sneller dan een hydraulische stuurinrichting. Er zijn altijd minstens twee parallel geschakelde motoren en frequentieregelaars in gebruik. Als een van de combinaties stilvalt, blijft de stuurinrichting werken.

Stuurinrichting

Stuurinrichting

Met een toerenregeling is een nauwkeurige roerpositionering mogelijk, wat resulteert in een nauwkeurig analoog besturingssysteem. In een stuurinrichting met schoepenrad en omkeerbare hydraulische pompen kunt u een VLT® of VACON® frequentieregelaar gebruiken om het toerental en de richting te wijzigen, zodat u energie bespaart doordat de frequentieregelaar alleen werkt als het schip van koers verandert.

Hybride rendement in de voortstuwing van bulkschepen

Modernisering met hybride dieselelektrische voortstuwing heeft zich snel terugverdiend voor deze scheepvaartonderneming die droge bulk vervoert.

Neem contact met ons op

Neem voor meer informatie contact met ons op

Producten

  • VACON® 3000
    VACON® 3000

    Dit assortiment modulaire frequentieregelaars voor middenspanning (MV) geeft systeemintegrators en OEM's geheel nieuwe mogelijkheden om optimale prestaties te realiseren die exact zijn afgestemd op de vereisten van een specifieke toepassing.

  • VACON® NXC
    VACON® NXC

    Een enclosed drive, ontworpen voor veeleisende toepassingen, met opties voor Active Front Ends en oplossingen voor lage harmonischen.

  • VACON® NXP Air Cooled
    VACON® NXP Air Cooled

    Ontworpen voor zeer uiteenlopende veeleisende toepassingen, gericht op hogere vermogensklassen en systeemaandrijvingen.

  • VACON® NXP Common DC Bus
    VACON® NXP Common DC Bus

    Stelt systeemintegrators, machinebouwers en OEM's in staat om efficiënte industriële frequentieregelaarsystemen te ontwerpen en te bouwen. Er zijn configuraties leverbaar met active front-end (NXA), niet-regeneratief front-end (NXN), remchopper (NXB) en inverter (NXI). 

  • VACON® NXP DC/DC Converter
    VACON® NXP DC/DC Converter

    Maximaliseert de energieopbrengst in hybride oplossingen en helpt de prestaties te verbeteren door energieondersteuning dicht bij het verbruikspunt te brengen.