Settore marino e offshore
Ora il test è ancora più veloce
Il sistema di alimentazione elettrica delle navi si basa da tempo su sistemi a corrente alternata (AC). Tuttavia, analogamente all’aviazione, gli ingegneri navali hanno iniziato a mettere in discussione l’efficienza del sistema elettrico a corrente alternata, un tempo dato per scontato. Hanno cercato di trovare un sistema di distribuzione dell’elettricità più efficiente ed ecologico. Seguendo la tendenza delle auto a batteria e a celle a combustibile, l’industria nautica ha nel frattempo introdotto il sistema a corrente continua (DC) per il sistema di distribuzione elettrica e la catena cinematica delle navi, in combinazione con la rete di bordo a corrente alternata.
Recupero dell’energia: alimentazioni e fonti di energia rigenerativa
Mentre i produttori di tutti i tipi di apparecchiature meccaniche si adoperano per un uso efficiente dell’energia, le energie rinnovabili hanno assunto un ruolo importante nella riduzione dei costi operativi. Il recupero di energia recupera l’energia cinetica generata da un motore quando si ferma o frena. A questo punto, è necessario convertire questa energia in elettricità, per poterla reimmettere nella rete elettrica. I veicoli ibridi ed elettrici sono gli esempi più ovvi, ma anche altre applicazioni che richiedono frequenti arresti e partenze – come gru, ascensori e azionamenti di mandrini – possono utilizzare quantità significative di energia cinetica per il recupero di energia.
Questo vale anche per i test elettronici. Poiché l’efficienza energetica è fondamentale per coloro che eseguono test ad alte prestazioni, i clienti degli alimentatori devono considerare il costo di proprietà nell’arco della vita di un prodotto. Spesso superano l’investimento iniziale. Oggi, i fornitori di alimentatori e fonti di energia rigenerativa non si limitano a commercializzare i bassi costi operativi delle loro soluzioni. Molte soluzioni più recenti sono caratterizzate anche da un ingombro ridotto, hanno una bassa dissipazione di calore e impressionano con requisiti di manutenzione minimi.
Gli alimentatori rigenerativi bidirezionali di EA sono adatti in modo unico all’industria nautica. Questo vale per i sistemi di controllo dell’energia per gli inverter fotovoltaici e le batterie di backup, nonché per il test delle batterie sottomarine per i sistemi di controllo ibridi.
Prodotti utilizzati nel settore marino e offshore
Segui un collegamento aggiunto manuale
Carichi elettronici DC programmabili
(Convenzionale e rigenerativo)
Soluzioni applicative
Azionamento elettrico
Secondo la Conferenza delle Nazioni Unite sul Commercio e lo Sviluppo, le navi trasportano circa l’80% delle merci del mondo. E il trasporto attraverso gli oceani continuerà ad aumentare nei prossimi anni – del 3,8% all’anno fino al 2022. Tuttavia, le navi producono un’enorme quantità di gas di scarico, come ossidi di zolfo, ossidi di azoto, particelle di fuliggine e polveri sottili, nonché anidride carbonica (CO2). La maggior parte delle navi portacontainer e da crociera, le petroliere e le navi da carico funzionano a gasolio pesante. E ne consumano quantità enormi: le 90.000 navi in tutto il mondo bruciano complessivamente 370 milioni di tonnellate di carburante all’anno – e producono 20 milioni di tonnellate di ossido di zolfo. L’elettrificazione è quindi necessaria per eliminare questi inquinanti pesanti dal settore navale.
Tre flussi principali di elettrificazione delle navi:
- Trazione diesel-elettrica: i generatori diesel producono l’elettricità. L’elettricità aziona il motore elettrico che muove l’elica della nave.
- Trazione ibrida: oltre al motore a combustione, sono presenti a bordo delle batterie. Da un lato, possono anche essere accesi per un breve periodo quando è necessario un picco di potenza. D’altra parte, possono immagazzinare l’energia in eccesso, ad esempio dal generatore diesel. Questo permetterebbe alla nave di funzionare solo con l’elettricità per un po’ di tempo.
- Trazione completamente elettrica: non c’è un motore a combustione a bordo, tutta l’energia proviene dalle batterie.
Fonte: Infineon
Vantaggi EA:
- Tensione di uscita fino a 2000V
- Potenza di uscita fino a 30 kW
- Collegamento in parallelo fino a 2MW
- Alta densità di potenza
Protezione catodica dalla corrosione
La protezione dalla corrosione catodica nelle navi militari è alimentata anche da alimentatori CC programmabili, per evitare il deterioramento dello scafo in acciaio della nave. La protezione catodica sulle navi è spesso realizzata mediante anodi galvanici sullo scafo e ICCP per le navi più grandi. Poiché le imbarcazioni vengono regolarmente tolte dall’acqua per l’ispezione e la manutenzione, sostituire gli anodi galvanici è un’operazione semplice. Gli anodi galvanici sono solitamente sagomati per ridurre la resistenza in acqua e sono a filo con lo scafo per ridurre al minimo la resistenza.
Le imbarcazioni più piccole con scafi non metallici, come gli yacht, sono dotate di anodi galvanici per proteggere aree come i motori fuoribordo. Come per qualsiasi protezione catodica galvanica, questa applicazione si basa su una solida connessione elettrica tra l’anodo e l’oggetto da proteggere. Per l’ICCP sulle navi, gli anodi sono solitamente realizzati in un materiale relativamente inerte, come il titanio platinato. All’interno dell’imbarcazione è presente un’alimentazione a corrente continua e gli anodi sono montati all’esterno dello scafo.
I cavi anodici vengono inseriti nel recipiente tramite un raccordo a compressione e condotti alla fonte di alimentazione CC. Il cavo di alimentazione negativo viene semplicemente collegato alla fusoliera per completare il circuito. Gli anodi ICCP della nave sono montati a filo per ridurre al minimo gli effetti di trascinamento sulla nave e sono posizionati ad almeno 5 piedi al di sotto della linea di carico debole, in un’area che evita danni meccanici. La densità di corrente necessaria per la protezione è una funzione della velocità e viene presa in considerazione quando si seleziona la capacità di corrente e la posizione della disposizione degli anodi sullo scafo.
Alcune imbarcazioni possono richiedere un trattamento speciale, ad esempio per gli scafi in alluminio con fissaggi in acciaio viene creata una cella elettrochimica in cui lo scafo in alluminio agisce come anodo galvanico e la corrosione viene potenziata. In questi casi, si possono utilizzare anodi galvanici in alluminio o zinco per compensare la differenza di potenziale tra lo scafo in alluminio e gli interni in acciaio. Se i supporti in acciaio sono di grandi dimensioni, potrebbero essere necessari più anodi galvanici, o anche un piccolo sistema ICCP.
Fonte: Wikipedia: Wikipedia
Vantaggi EA:
- Tensione di uscita fino a 2000V
- Potenza di uscita fino a 30 kW
- Collegamento in parallelo fino a 2MW
Silenziamento magnetico – Smagnetizzazione
Una nave con uno scafo in acciaio è come un gigantesco magnete galleggiante circondato da un grande campo magnetico. Quando la nave si muove nell’acqua, anche questo campo si muove e si aggiunge o si sottrae al campo magnetico terrestre. A causa del suo effetto distorsivo sul campo magnetico terrestre, la nave può fungere da innesco per i dispositivi magneticamente sensibili progettati per rilevare queste distorsioni. Il sistema di degaussing è installato a bordo della nave per ridurre l’effetto della nave sul campo magnetico terrestre. Per raggiungere questo obiettivo, la variazione del campo magnetico terrestre intorno allo scafo viene ‘annullata’ controllando la corrente elettrica che scorre attraverso le bobine smagnetizzanti avvolte in punti specifici all’interno dello scafo. Questo, a sua volta, riduce la possibilità di rilevare pistole o dispositivi sensibili al magnetismo.
Vantaggi EA:
- Tensione di uscita fino a 2000V
- Potenza di uscita fino a 30 kW
- Collegamento in parallelo fino a 2MW
- Alta densità di potenza
Di seguito viene illustrata una tecnica comune in cui la bobina viene attivata per compensare le componenti verticali indotte e permanenti del campo magnetico della nave (zona Z). Quando la nave cambia emisfero, la polarità della corrente della bobina deve essere regolata dinamicamente.
Mine marine – Rilevamento della firma magnetica della nave
Le mine moderne influenzano l’oceano rilevando l’interferenza magnetica di una nave nel campo magnetico terrestre. Questa è chiamata la firma magnetica della nave. Questa firma è l’influenza principale utilizzata per innescare la mina o il siluro. Se la firma viene rilevata e analizzata, l’imbarcazione viene identificata e il segnale magnetico diventa un innesco per l’esplosione del siluro o della mina e fornisce una posizione e una categorizzazione (principalmente sottomarino). Per minimizzare questa minaccia, la nave è dotata di un sistema di degaussing (DG) integrato. Il DG riduce la firma con un campo di controazione generato da un sistema di gioco collegato all’amplificatore di potenza della bobina ad anello.
Vantaggi EA:
- Tensione di uscita fino a 2000V
- Potenza di uscita fino a 30 kW
- Collegamento in parallelo fino a 2MW
- Alta densità di potenza
Sottomarino elettrificato
Le celle a combustibile a membrana elettrolitica polimerica (PEM) di Siemens Marine sono il futuro per la generazione di energia elettrica nei sottomarini, senza la necessità di aria esterna. Poiché le celle richiedono solo idrogeno e ossigeno come combustibile, i tempi di immersione possono essere notevolmente allungati. Ciò rende i sottomarini dotati di queste celle a combustibile a bassa temperatura di gran lunga superiori ai sottomarini convenzionali, che devono emergere in superficie con una certa frequenza per ricaricare le batterie. Questi nuovi design sono molto più efficienti e non emettono gas di scarico. Grazie al suo meccanismo d’azione elettrochimico, che genera solo acqua e calore oltre all’elettricità, la cella a combustibile PEM non provoca alcun rumore. Il loro design robusto, a bassa segnatura e amagnetico è stato sviluppato specificamente per l’uso a lungo termine e ha una durata prevista di molti anni – il tutto in un pacchetto di supporto al ciclo di vita efficace e conveniente.
Fonte: Siemens
Vantaggi EA:
- Tensione di uscita fino a 2000V
- Potenza di uscita fino a 30 kW
- Collegamento in parallelo fino a 2MW
Spedizione
La protezione catodica marittima si estende a molte aree, come moli, porti e strutture offshore. La diversità dei diversi tipi di strutture porta a una varietà di sistemi di protezione. Gli anodi galvanici sono preferiti, ma spesso si possono utilizzare anche gli ICCP. A causa dell’ampia varietà di geometria, composizione e architettura strutturale, spesso sono necessarie aziende specializzate per sviluppare sistemi di protezione catodica specifici per la struttura. A volte le strutture marine richiedono una modifica retroattiva per essere protette in modo efficace.
Fonte: Wikipedia: Wikipedia
Vantaggi EA:
- Tensione di uscita fino a 2000V
- Potenza di uscita fino a 30 kW
- Collegamento in parallelo fino a 2MW