De Groene Spits

Voor de snelle beslisser

De Essex is, met een origineel in mahonie ingetimmerde woning uit 1929, een 4 cilinder Deutz A428 4M diesel uit 1957 en een stage V dieselelektrische aandrijving uit 2016 (zover mij bekend de enige spits die dat heeft) een vrij bijzonder schip.

Het schip (voor details, zie de historie-tab op deze site) speelde ook een prominente rol in de film “Passage” van Jascha de Wilde en Ben Hendriks, IDFA 2016. https://vimeo.com/151231934

Voor iemand die het kan missen en een milieuvriendelijke klimaatbestendige woning wil bouwen of een organisatie die een flinke crowdfunding opzet een leuke investering. Bel ons gerust op 0654786243

Goed nieuws

Na een weekje of zes zwoegen om de Hatz generatorset in te bouwen, de keerkoppeling te demonteren en de kogellagers waarvan we stukjes onderin het carter vonden te vervangen door intacte exemplaren (waarvoor die helemaal uit elkaar, van z`n plaats en tenslotte alles weer geklokt en uitgelijnd moest worden), en en met behulp van Danfoss de frequentieregelaar die werkend gestopt was en nu niets meer deed geheel “from scratch” opnieuw geprogrammeerd te hebben dachten we er klaar voor te zijn.
Alleen was het nagenoeg overal hoogwater, zodat we ons reisje van Stein naar Vailly-sur-Aisne nagenoeg het hele traject de volledige 150pk van de Deutz nodig hadden.
Na het lossen een hybride reisje leeg naar Chalon en Champagne (met windkracht 7-9 was wat extra power nodig)  om te laden voor Herent. En passant nog even een nieuwe elektromotor op de hulpsmeerpomp van de koppeling geplaatst en eindelijk kon het feest echt beginnen.

Silo van Chalon-en-Champagne

Een vergelijkbare reis hadden we ruim een jaar daarvoor ook gedaan vanaf Chalon-en Champagne, met dezelfde belading en volgens nagenoeg hetzelfde traject. Het zou dus erg interessant zijn als we deze reis helemaal elektrisch konden doen en dan het brandstofverbruik naast die eerdere reis leggen. Dat is bijna helemaal gelukt. Doordat we zonder noemenswaardig tijdverlies over het rustige Canal van st Quentin konden varen (net als bij de vergelijkingsreis) hebben we uiteindelijk met 95 uur elektrisch en 5 uur op de Deutz Herent bereikt.

De Neerschelde

Alleen de haakse bochten van de Neerschelde met tot 7km stroom achterop vonden we iets teveel  waaghalzerij. Die 5 uur waren dan wel meteen goed voor evenveel gasolieverbruik als 2 dagen elektrisch varen.

Het is nog veel te vroeg om met een wetenschappelijk onderbouwde conclusie te komen maar we waren blij verrast met het gemeten gasolieverbruik bij deze eerste volledige reis. We hadden, na aftrek van de gemeten en theoretische verliezen, besloten dat we met 10-15% minder brandstofverbruik al blij konden zijn. Uiteindelijk maten we gemiddeld over het hele traject:

deze reis: 6,79 l/u 1,42 l/ km 2087 kg CO2
vergelijkingsreis: 10,63 l/u 2,07 l/ km 3653 kg CO2

Dat is toch een ruime 30% minder.
De VNF (Vois Navigables de France, de Franse vaarwegbeheerder) geeft tegenwoordig een benadering van de CO2 emissie gebaseerd op de opgegeven kilometers (voor de vaartrechten). De Franse overheid verlangt van alle transportprestaties een opgave van de co2 emissie. Dat kan door het reële brandstofgebruik om te rekenen in  kg. CO2, of door een door proeven vastgestelde vaste verhouding km/kg co2 (synthese). De VNF cijfers geven voorlopig alleen de volgens deze synthese berekende CO2 emissie. Dat is volgens hen voor deze reis 5802 kg CO2 , dus de besparing tegenover dit rekenmodel is rond de 65 %, wat echter meer zegt over het rekenmodel als over de besparing, naar ik vrees…

En slecht nieuws

we hadden gekozen voor een zo simpel mogelijke montage van de elektromotor. Dat was in dit geval gemonteerd rond de tussenas met flenzen. Een torsieplaat zorgde ervoor dat de motor niet kon meedraaien.

De bijna 10 cm dikke as boog onder het gewicht van de 400 kg zware motor minder dan 0,1 mm door en zelfs dit hadden we zekerheidshalve opgevangen door een extra steun onder de motor. De motor helemaal vast monteren op het schip kon niet, aangezien er een zekere axiale beweging in de as zit tussen voor- of achteruitdraaien. Het stuwdruklager van de keerkoppeling vangt deze op maar er is toch een kleine beweging en daar kunnen de kogellagers van de motor absoluut niet tegen. De hele motor moet dus meebewegen met de as.

de motor gemonteerd op de as met torsieplaat

Tot zover klopten theorie en praktijk prima. Alleen hadden we te weinig rekening gehouden met een eigenschap van permanent-magneet motoren. Deze kunnen namelijk bij elk toerental de maximale torsiekracht leveren, zelfs bij 0 toeren. Omdat in de eerste instantie de afstemming van de motor en frequentieregelaar nog niet optimaal was, is in die fase er wel eens iets fout gegaan.  en de daarbij optredende krachten waren ruim voldoende om de as krom te buigen, en eenmaal krom wordt dat met een slingergewicht van 400 kg steeds erger, zodat er nu een afwijking van 0,5 mm gemeten wordt.

Dat betekent dat we de hele zaak weer moeten demonteren, de as laten richten en nu een zodanige voorziening treffen dat ook bij extreme belasting de motor niet uit het midden getrokken wordt, e.e.a in overleg met de machinefabriek.

Een bezoekje aan de beurs “electric and hybrid marine”

Een bezoekje aan de beurs “electric and hybrid marine” leverde de nodige inspiratie op, en tevens een tweetal serieuze alternatieven voor de tot nu toe enige optie om de generator met een tier4 final motor uit te rusten.

Read More

Proefvaart 2.0

Omdat het niet altijd kan tegenzitten werd ons vrijwel onmiddellijk een tweede reisje naar Haastrecht aangeboden, dit keer sojahullen, te laden in Rotterdam.

Met de intussen probleemloos draaiende elektrische aandrijving vertrokken we naar de Waalhaven en daar gooiden ze de volgende dag in een slordige 10 minuten het ruim vol, erg vol zelfs 😉

Aangezien er geen plek bleek te zijn in de silo, bleven we het week-einde in Gouda. Daar stapte dinsdag de geluids-meet-dame blakend van gezondheid aan boord en de hele ochtend deden we metingen bij wisselende toerentallen van zowel diesel- als elektromotor op de Hollandse IJssel. Na de dame te hebben afgezet aan de veerstoep in Gouda, zoemden we door naar Haastrecht. De officiële cijfers houden we nog tegoed, maar officieus ziet het er goed uit. Wel blijkt de “geluidservaring” van het elektrisch varen, die heel rustig is, vergeleken met alle gerammel van de Deutz, op de db-meter veel minder te schelen. Bovendien bleken we ook met de diesel onder de huidige maximale waarden te blijven.

Ook de eerste metingen van de vermogensprestaties zijn intussen bekeken. Het blijkt dat we met een input van 29,6 kw aan generatorzijde aan de as een vermogen van 27,5 kw overhielden. Dat is een krappe 7% verlies over het hele elektrische circuit  en niet echt veel slechter als het verlies in de gemiddelde keerkoppeling.

Proefvaart

Omdat het nooit 100% zeker is of theorie en praktijk met elkaar in de pas lopen was deel van het plan om na plaatsing van de elektromotor eerst met een gehuurde generator een of meer proefreizen te maken. In dit stadium worden metingen gedaan om heel precies het opgenomen en geleverde vermogen te meten bij de behaalde snelheid. Verder werden door een toevallige samenloop net in deze periode in opdracht van de overheid bij verschillende schepen de geluidsdruk gemeten, in welk programma wij (als enige diesel-elektrisch schip) konden meelopen.

Read More

bezoekje bij grote broer

we maakten zojuist vast langszij de “Nosce Orbis” en mijn blik viel op het opschrift op de den http://www.torquemarine.de/

terwijl de buurman juist vol lof was over onze oude Deutz-motor was ik toch wel nieuwsgierig wat dat torquemarine precies betekende.

Het bleek dat zijn schip misschien wel een van de eerste diesel-elektrische schepen is. De uitrusting was oorspronkelijk toen het nog van de Duitse rederij was 4  x isuzu motoren met generator en 4 x een 240 kwhigh torque permanent magneetmotor. 2 van de generatoren stonden voor en 2 achter, de 4 high torque motoren staan 2 aan 2 in tandem op 2 schroefassen.

Intussen (door voortschrijdend inzicht) zijn de 4 generatoren vervangen door 2 kleine en 1 grote met een Scania als aandrijfmotor.

Op Youtube vonden we een filmpje van de eerste proefvaart.

Installatie van de motor

Het duurde even een paar weekjes langer als gepland, maar daar is-ie dan terug van machinefabriek Slo-rid in Amsterdam Noord. De tussenas met daarop gemonteerd de High Torque motor