Diseño del sistema de propulsión eléctrica de una embarcación de recreo a vela Sun Odyssey 509

Abstract

[ES] En la actualidad se puede observar un fuerte apoyo e investigación hacia la movilidad sostenible. Si bien está transición es más rápida en el sector automovilístico o en la naútica comercial y militar, es importante conseguir que la movilidad sostenible llegue a todos los ámbitos y obtener soluciones para que la electrificación llegué hasta la movilidad marítima recreativa. En el presente trabajo final de grado se ha diseñado el sistema de propulsión eléctrica de un velero recreativo de 51 pies de eslora, dicho velero denominado “Nuk”. Para el correcto desarrollo del trabajo, se ha procedido a intercambiar con el armador opiniones y necesidades acerca de la embarcación y se ha dispuesto de un análisis para que el sistema de propulsión se acople a la embarcación; de manera que no se pierdan prestaciones pero sí beneficiarse de las grandes ventajas de la propulsión eléctrica. Como solución, se ha decidido adoptar un sistema de propulsión funcionando a baja tensión (48 voltios) mediante dos motores síncronos de imanes permanentes de 10 kW de potencia situados cada uno en los camarotes de popa. La capacidad total de la que dispone el sistema es de 28,4 kWh , conseguida mediante 4 baterías. Uno de los objetivos del trabajo es que el velero pudiese generar su propia energía de manera sostenible, para ello se ha dispuesto de un sistema fotovoltaico dispuesto por 4 placas de 200W de potencia y a demás los motores cuentan con la posibilidad de generar energía al navegar a vela mediante el giro de las hélices y el motor síncrono funcionando como generador. Mediante estás medidas se ha conseguido un velero totalmente eléctrico y sostenible que puede navegar de manera autosuficiente para el trabajo que es requerido.

[CAT] En l'actualitat es pot observar un fort suport i investigació cap a la mobilitat sostenible. Si bé està transició és més ràpida en el sector automobilístic o en la *naútica comercial i militar, és important aconseguir que la mobilitat sostenible arribe a tots els àmbits i obtindre solucions perquè l'electrificació vaig arribar fins a la mobilitat marítima recreativa. En el present treball final de grau s'ha dissenyat el sistema de propulsió elèctrica d'un veler recreatiu de 51 peus d'eslora, aquest veler denominat “Nuk”. Per al correcte desenvolupament del treball, s'ha procedit a intercanviar amb l'armador opinions i necessitats sobre l'embarcació i s'ha disposat d'una anàlisi perquè el sistema de propulsió s'acoble a l'embarcació; de manera que no es perden prestacions però sí que beneficiar-se dels grans avantatges de la propulsió elèctrica. Com a solució, s'ha decidit adoptar un sistema de propulsió funcionant a baixa tensió (48 volts) mitjançant dos motors síncrons d'imants permanents de 10 kW de potència situats cadascun en les cabines de popa. La capacitat total de la qual disposa el sistema és de 28,4 kWh , aconseguida mitjançant 4 bateries. Un dels objectius del treball és que el veler poguera generar la seua pròpia energia de manera sostenible, per a això s'ha disposat d'un sistema fotovoltaic disposat per 4 plaques de 200W de potència i a altres els motors compten amb la possibilitat de generar energia en navegar a vela mitjançant el gir de les hèlices i el motor síncron funcionant com a generador. Mitjançant estàs mesurades s'ha aconseguit un veler totalment elèctric i sostenible que pot navegar de manera autosuficient per al treball que és requerit.

[EN] There is currently strong support and research towards sustainable mobility. Although this transition is faster in the automotive sector or in the commercial and military nautical sector, it is important to ensure that sustainable mobility reaches all areas and to obtain solutions so that electrification reaches recreational maritime mobility. In this final degree project, the electric propulsion system of a 51-foot recreational sailboat called "Nuk" has been designed. For the correct development of the work, opinions and needs about the boat were exchanged with the owner and an analysis was carried out so that the propulsion system could be adapted to the boat, so as not to lose performance but to be able to benefit from the great advantages of electric propulsion. As a solution, it has been decided to adopt a propulsion system operating at low voltage (48 volts) by means of two 10 kW permanent magnet synchronous motors, each located in the aft cabins. The total capacity of the system is 28,4 kWh , achieved by means of 4 batteries. One of the objectives of the work is that the sailboat could generate its own energy in a sustainable way, for it has been arranged a photovoltaic system arranged by 4 plates of 200W of power and to others the motors have the possibility of generating energy when sailing by means of the rotation of the propellers and the synchronous motor working as a generator. By means of these measures a totally electric and sustainable sailboat has been achieved that can sail in a self-sufficient way for the work that is required.