Двигателя в работе пассажирских судов

© Михайлова Ю.В., Кириллова В.Ю., 2014

Еще тысячи лет назад люди совершали длительные путешествия как по суше, так и по воде без использования каких-либо видов топлива, а о таком виде энергии, как электричество и не помышляли. Использование бензиновых и дизельных генераторов энергии показало ряд недостатков, основным из которых является нанесение вреда природе и загрязнение окружающей среды.

Новые способы передвижения – на энергии возобновляемых источников – приобретают все больше приверженцев, постепенно изживают себя традиционные бензиновые и дизельные моторы.

Различные мировые инновационные компании рискуют применять новые технологии в разработке и построении морских судов. Целью инженеров и исследователей является разработка более экологически чистых двигателей для морского и речного транспорта, для снижения как потребления традиционных источников энергии, так и уменьшения вреда, наносимого от их использования окружающей среде.

В мире давно проводят разработки по созданию одновременно и парусного, и высокотехнологичного судна, путем замены традиционных парусов на солнечные батареи. Солнечные панели устанавливаются на борту катеров и яхт в качестве дополнительного источника энергии, и основного – на безмоторных судах. Электричество, генерируемое солнечными панелями, используется для запуска мореходного и коммуникационного оборудования, спутникового телевидения, бортовых огней, навигатора и других потребителей электрической энергии. Применение солнечных батарей на яхтах, особенно оправдано в случаях длительных путешествий в регионы земного шара, отличающиеся высоким уровнем инсоляции. Для таких судов солнечные модули изготавливают, как правило, на заказ. Если судно имеет генератор, то применение солнечных батарей может усилить и улучшить его работу. Эти элементы питания способны давать энергию не только в движении, но и во время стоянки катера, что позволяет значительно экономить топливо и получать энергию для собственных нужд.

Солнечные яхты пока еще выпускаются на уровне экспериментальных образцов, функциональность и надежность которых испытывается в длительных морских переходах или гонках яхт.

Развитие технологий постепенно приводило к тому, что солнечные батареи становились все эффективнее и дешевле, а аккумуляторы легче и мощнее. Уровень инженерной и технической мысли применительно к экологичным видам транспорта, как сухопутным, так и водным, был в полной мере продемонстрирован на международном экотуре «Финляндия-2000». Цель экотура «Финляндия – 2000» - убедить в надежности и перспективности водных видов транспорта на солнечной энергии, даже в такой северной стране, как Финляндия, достигнута и станет стимулом дальнейшего прогресса в этой области, подстегнет инженеров и ученых к новым нетрадиционным решениям в создании высокоэффективных моделей судов на солнечной тяге.

27 сентября из Монако отправилось в кругосветное путешествие крупнейшее в мире судно на солнечных батареях. Катамаран длиной 31 метр и шириной 15 метров весит 60 тонн. Это самое большое в мире судно, работающее исключительно на энергии солнца, что вполне соответствует его названию Türanor Planet Solar (Солнечная планета). Название Türanor взято из знаменитого "Властелина колец" Толкиена и означает «энергия или сила солнца». Общая площадь, покрывающих его 38 000 фотоэлектрических модулей составляет 537 м2, причем часть этих панелей по краям судна и на корме являются складными. КПД солнечных батарей составляет 18,6 %, что позволяет солнечному макси-тримарану генерировать до 93 кВт электроэнергии, приводящей в движение 2 мотора мощностью 26,6 л. с., а также обеспечивать питание бортового оборудования и зарядку аккумуляторных батарей для движения в пасмурную погоду и ночью. Его создатели – энтузиасты-яхтсмены из разных стран в соавторстве со швейцарскими учеными воплотили в жизнь свою мечту. Несмотря на то, что знаменитое экологичное судно создано по частной инициативе, правительством Швейцарии также была оказана финансовая поддержка проекту. Стоимость проекта оценивается в несколько миллионов евро. Тримаран Planet Solar способен развить скорость до 15 узлов. Важным преимуществом судна является его бесшумность при движении. В случае непогоды, энергии, запасенной в аккумуляторах, хватит на 3 дня плавания. Судно вышло из Монако, прошло Средиземное море, пролив Гибралтар, пересекло Атлантический океан и успешно продолжало плавание по Тихому океану. В начале апреля 2011 года тримаран Turanor Planet Solar, осуществляющий свое первое и полностью экологичное кругосветное плавание с помощью лишь солнечной энергии, прибыл на остров Французской Полинезии - Бора-Бора.

Предыдущее достижение автономного плавания на судне, движущемся за счет солнечной энергии, принадлежало судну Sun 21 и составило 29 дней. Швейцарская яхта Sun 21 пересекла Атлантический океан, пройдя 8 000 миль и не израсходовав при этом ни грамма углеводородного топлива.

Судно под названием Suntech VIP – самое крупное на сегодняшний день гибридное судно этого класса. Судно длиной 31,5 метра и шириной 9,2 метра способно развить скорость до 10 узлов (18,5 км/час), используя для работы двух мощных электромоторов по 135 кВт энергию от блока аккумуляторов, солнечного паруса и двух дизель-генераторов мощностью по 150 кВт каждый. Солнечный парус у данной модели предусмотрен в единичном экземпляре, зато самый крупный из когда-либо построенных.

Одним из основных преимуществ использования солнечных электростанций для электроснабжения небольших судов является то, что солнечные электростанции не крадут пространство на яхте или катере, поскольку большая площадь палубы обеспечивает достаточную площадь для размещения требуемого количества солнечных батарей. Кроме того, судно всегда будет находиться на открытом пространстве, что позволит лучам солнца беспрепятственно проникать в фотоэлектрические кремниевые элементы, а значит, это гарантирует отсутствие проблемы затенения деревьями, домами, что позволяет вырабатывать большее количество энергии.

Солнечные суда на экологически чистой возобновляемой энергии могут стать наилучшим решением проблемы отдыха на природе, рыбалки и туризма, не отравляемыми ни ядовитыми выхлопами, ни шумом моторов.

Создание водных транспортных средств на солнечной энергии связано с меньшим количеством проблем, чем даже создание электромобиля. Современные электромоторы обладают существенными преимуществами в сравнении с двигателями внутреннего сгорания. Они не нуждаются в смазке и смене масла, не требуют топлива, соответственно, нет необходимости в их покупке, что позволяет освободить пространство, ранее предназначаемое емкостям для горючего.