Sähkömoottori veneeseen?                  

Viime aikoina on sähkömoottorin käyttö myös veneiden voimanlähteenä ollut voimakkaasti esillä. On kehitetty hybridejä ja monenlaisia extrem-luokan sähköveneiden prototyyppejä.

Hyvä niin, sillä se vie kehitystä eteenpäin. Sähkömoottoreita on itse asiassa käytetty veneissä

jo vuosikausia. On järviä ja muita vesialueita, joissa polttomoottorin käyttö on täysin kielletty. Siksi on sähkömoottoreita tarvittu.

Mihin veneisiin sähkömoottori sopii?

Sähkömoottorilla ja niiden vaatimilla akustoilla on tiettyjä rajoituksia kapasiteetin, koon, painon ja hinnan vuoksi. Kuitenkin sähkömoottorit sopivat moniin veneisiin kun otetaan rajoitukset huomioon.

Sotuveneet. Suomessa on järvillä satoja tuhansia soutuveneitä. Niillä harvoin tehdään kovin pitkiä matkoja. Käydään vain mökin rannasta katiskalla tai uistelemassa. Lähes kaikki niistä voisivat käyttää sähköllä toimivaa perämoottoria. Markkinoilla on mm Aquamot, E-Spirit ja Torqeedo, joissa on päällä kasettimallinen Lithium akku. Nämä soveltuvat soutuveneisiin hyvin.

Pienet avofiskarit voivat myös käyttää akseliin kytkettävää sähkömoottoria. Tehon tarve on pieni ja moottorin ja akkujen paino antaa vaan vakautta tällaiselle veneelle.

Purjeveneet, joilla oikeasti purjehditaan sopivat myös sähkömoottorille. Tällaiseen purjeveneeseen voi sopia sähköperämoottoriksi, keskimoottori akselivedolla tai ns. pod-moottori. Pod-moottorissa on itse moottori ja potkuri yksi kokonaisuus, joka voidaan asentaa veneen pohjasta läpi esim. vanhan sail-drive vetolaitteen tilalle. Aquamot Trend pod-moottoreihin on saatavana valmista adapteria, joka pultataan vetolaitteen aukkoon. Suomalainen Oceanvolt on kehittänyt sähkömoottorin ja siihen sail-drive vetolaitteen. Siinä itse moottori on rungon sisäpuolella ja vetolaite on vastaava kuin dieselmoottoreissa käytettävän sail-driven alaosa.

Mitä etuja on sähkömoottoreilla verrattuna bensa- tai dieselmoottoriin?

Sähkömoottori on lähes äänetön, saasteeton ja erittäin helppo käyttää.

Sähkömoottori ei tarvitse vuosihuoltoa.

Sähkömoottorissa ei esiinny polttoaine- ym. teknisiä ongelmia.

Sähkömoottori on helppo asentaa.

Mitä vaatimuksia tai rajoituksia sähkömoottoreihin liittyy?

Itse sähkömoottorin asennus on helppo. Se on kooltaan pienempi kuin vanha bensa- tai dieselmoottori. Jos valitaan pod-moottori, niin se vain pultataan veneen pohjasta läpi. Mutta akkujen valinta ja niiden vaatima tila tulee suunnitella huolellisesti. Akut on siis ratkaiseva kysymys.

Akuiksi voidaan valita joko ns. trukkiakut, AGM- tai Lithium akut. Tavalliset ns. starttiakut sopivat huonosti näihin vaatimuksiin.

Trukkiakut ovat hyvin suurikokoisia ja korkeita. Käytännössä niille on vaikeaa tai mahdotonta löytää sopivaa paikkaa.

AGM akut ovat myös lyijyakkuja, mutta niissä akkuhappo on hyytelönä eikä nesteenä. Ne ovat toki paljon suuremmat ja raskaammat kuin Lithium-akut, mutta muuten sopivat venekäyttöön varsin hyvin. Veneen akut ladataan pääsääntöisesti yön aikana maasähköstä, joten Lithium- akkujen nopeasta latautumisesta ei ole kovin paljon hyötyä. Akkujen sijoittelussa on syytä muistaa, että veneen sähkömoottorien käyttöjännite on 24 V, 48 V tai vielä korkeampi. Se tarkoittaa, että sarjaan kytkettynä tarvitaan 12 V akkuja 2 kpl , 4 kpl tai useampi. AGM akkujen kapasiteettiä laskettaessa on kuitenkin muistettava, että todellisuudessa käytettävissä oleva kapasiteetti on n. 60 – 70 %  ilmoitetusta.

Lithium akut ovat tietenkin akkuteknologian tämän hetken viimeisin sana. Niillä ratkaistaan akkukapasiteetin tarve melko mukavasti. Ne ovat pienempiä, kevyempiä kuin lyijyakut ja niiden kapasiteetti on lähes kokonaan käytettävissä. Ne ovat kuitenkin hinnaltaan huomattavasti kalliimpia vaativat ehdottomasti ns. BMS systeemin eli akkujen latausta ja purkausta valvovan elektronisen järjestelmän. Lithium akkujen järjestelmiä ei ehkä pidä itse mennä rakentelemaan. Väärin rakennettuna voi helposti pilata akut ja jopa aiheuttaa vaaratilanteita.

Miten akut ladataan? Oleellinen kysymys. Lataus tulee seuraavista lähteistä:

Maasähkö ja akkulaturi. Veneen maasähköjärjestelmä tulee olla oikein asennettu ja sulakkeiden koko riittävä. Ota myös huomioon, että satamien pistorasioiden sulakkeet ovat yleensä vain 10 A kokoisia. Maasähkön asennuksessa on huomioitava se, että sähkövuotoa veteen ei synny. Sellainen aiheuttaa korroosiota vedenalaisille osille.

Akkulaturissa kannattaa käyttää akkujen valmistajan suosituksen mukaista akkua. Aquamotin AGM akkujen laturi on ns impulssilaturi, joka lataa akkuja sykäyksittäin.

Näin saadaan akut nopeammin ja paremmin täyteen. Lithium akuille on myös olemassa omat laturit.

Aurinkopaneelit on hyvä lisä lataustarpeeseen. Ne kuitenkin vaativat varsin suuren pinta-alan, jotta niillä saataisiin merkittävää tehoa. Jos aurinkopaneelin teho on esim.

200 W/m2, niin tarvitaan n. 5 m2, jotta saataisiin 1 kW latausteho. Ilman erityistä katosta 5 m2 paneelien sijoitus veneeseen on vaikeaa ellei mahdotonta.

Lataus potkurista purjehdittaessa olisi kuin ”ilmaista” sähköä. Sen hyödyntäminen edellyttää kuitenkin aika paljon.

Sähkömoottorin tulee olla sellainen, että se toimii myös generaattorina. Esim Lynch ja Oceanvolt sopivat tähän

Sähkömoottorin tulee olla varustettu alennusvaihteella, joka purjehdittaessa lisää generaattorin kierroslukua verrattuna potkurin pyörintänopeuteen. Alennusvaihde myös kuluttaa jonkin verran tehoa, eli sähkömoottorin hyötysuhde on hieman huonompi.

Potkurin tulee olla kiinteälapainen tai säädettävällä nousulla kuten Oceanvoltin järjestelmässä. Kiinteälapainen potkuri tietenkin jarruttaa ennen kaikkea kevyillä tuulilla.

Latausta saadaan vasta kun veneen nopeus on yli 5 solmua. Tämä johtuu siitä, että potkuri luistaa moottorilla ajettaessa n. 50 % ja kun sitä yritetään hyödyntää generaattorin pyörittämiseen, niin arvioni mukaan vielä 50 %. Eli saadaan vain noin 25 % veneen nopeudesta hyödynnettyä lataukseen. Käytännössä potkurin käytöstä lataukseen saadaan hyötyä nopeissa veneissä ja avomerellä.

Generaattori veneessä on varma ratkaisu. Jos virta loppuu, niin pannaan generaattori käyntiin. Näin ei tietenkään päästä polttomoottorista eroon, mikä oli yksi oleellinen tavoite. Pieni ns. salkkugeneraattori voi kuitenkin olla hyvä ratkaisu hätävarana. Se pitää nostaa avotilaan kun sitä käytetään.

Mitä veneen sähkömoottori maksaa? Aquamot sähkömoottorit ovat varsin edullisia.

Pienin sisämoottori 2,2 kW Pod-moottori maksaa 3.220,-. Se vaatii lisäksi 24 V akut ja akkulaturin.

Kokonaisuus ei ole kalliimpi kuin uusi diesel- tai bensamoottori.

Minkä moottorin tilalle? Markkinoilla on ollut muutamia purjevenemoottoreita, joita ei enää valmisteta ja, jotka on varsin hankala korvata jollain muulla polttomoottorilla.

Akselivetoinen Vire bensamoottori. Se on niin pienikokoinen, että kaikki nykyiset dieselmoottorit ovat selvästi suurempia. Sen tilalle sopii esim. Aquamot 2,5 kW keskimoottori.

Volvo-Penta MB 50 7,5 hv Honda perämoottorin moottori, jonka vetolaite menee pohjjasta läpi. Tämän tilalle sopii Aquamot 2,3 kW pod-moottori.

Bukh DV 10 L 10 hv:n dieselmoottori, joka on sikäli poikkeuksellinen, että siinä on kampiakseli pystyssä kuten perämoottoreissa. Sen tilalle sopii Aquamot 4,3 kW pod-moottori.

Kaiken kaikkiaan sähkömoottori on mahdollinen ratkaisu. Ammattiliike tekee suunnitelman ja asennuksen. Veneilijä voi nauttia äänettömästä ja huolettomasta veneestä.

Lisätietoja: www.tekno-marine.fi

Teksti Rauno Kurki-Suonio