ES2616088T3 - Barco con abertura para la retirada de un sistema de alimentación de energía - Google Patents

Barco con abertura para la retirada de un sistema de alimentación de energía Download PDF

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Abstract

Barco (1), en particular carguero, con un sistema de alimentación de energía (6), caracterizado por una multiplicidad de sistemas diesel-eléctricos (11) para la facilitación de energía eléctrica, que están dispuestos dentro del barco (1), en el que a varios sistemas diesel-eléctricos (11) se les asocia respectivamente una abertura (9) común para la retirada de los sistemas diesel-eléctricos (11), caracterizado por una unidad de control (43) asociada al sistema de alimentación de energía (6), que está establecida para la conexión y desconexión de ciertos o varios de los sistemas diesel-eléctricos (11) en función de la necesidad de energía predeterminada, en el que la unidad de control (43) - está configurada para la detección del número de horas de funcionamiento de cada sistema diesel-eléctrico (11), y - está establecida para realizar una elección respecto a la conexión y desconexión de sistemas diesel-eléctricos (11) individuales en función de las respectivas horas de funcionamiento detectadas, de manera que entre los sistemas diesel-eléctricos (11) se respeta una diferencia respecto a los números de horas de funcionamiento.

Description

DESCRIPCION
Barco con abertura para la retirada de un sistema de alimentacion de energfa.
5 La presente invencion se refiere a un barco, en particular un carguero, con un sistema de alimentacion de energfa segun el preambulo de la reivindicacion 1. La invencion se refiere ademas a un sistema de alimentacion de energfa para un barco, en particular un carguero, segun el preambulo de la reivindicacion 8. La invencion se refiere ademas a un procedimiento para el control de un sistema de alimentacion de energfa de un barco segun el preambulo de la reivindicacion 9.
10
Los barcos del tipo mencionado anteriormente reciben energfa electrica habitualmente de un sistema de alimentacion de energfa propio a bordo. En los barcos conocidos, el sistema de alimentacion de energfa presenta uno o varios sistemas diesel-electricos, que convierten una potencia de trabajo producida mecanicamente en energfa electrica. Bajo un sistema diesel-electrico se entiende un sistema que esta establecido para la generacion 15 de energfa electrica y presenta una maquina motriz de combustion interna (diesel) para la facilitacion de una potencia de trabajo mecanica, que esta acoplada con un generador para la generacion de energfa electrica.
Mediante los sistemas de alimentacion de energfa se alimentan con energfa electrica la red de a bordo, los dispositivos de comunicacion, accionamientos auxiliares o principales en los barcos del tipo mencionado al inicio.
20
El documento DE 10 2005 028 447 de la esta solicitante da a conocer un barco con un cuerpo de helice accionado por un motor electrico y propulsores transversales accionados electricamente. Adicionalmente en el documento mencionado estan previstos una multiplicidad de rotores Magnus en el barco, que ponen a disposicion adicionalmente una fuerza de accionamiento e igualmente se accionan mediante motores electricos. Los rotores 25 Magnus tambien se designan como rotores Flettner o rotores de vela.
Como estado de la tecnica general adicional se remite a los documentos DE 34 26 333 C2, JP 04100799 A, US 3,602,730, WO 00/06450 A1, GB 2 311 502 A, DE 10 2005 028 447 A1 y EP 2 243 699 A1, asf como en el artfculo “Wartungskonzept fur moderne Dieselmotoren [Concepto de mantenimiento para los motores diesel modernos]” del 30 Handbuch de Werften [Manual de los astilleros], Prof. Dr. Ing. H. Keil, 1998, paginas 279 - 280.
La facilitacion de una alimentacion de energfa que funcione de forma fiable es de una importancia extraordinaria para el funcionamiento de un barco del tipo mencionado al inicio. Debido al uso continuo los sistemas diesel- electricos estan expuestos a un desgaste no evitable y tras alcanzar un tiempo de utilizacion determinado se deben 35 someter regularmente a un mantenimiento. Durante la realizacion de los trabajos de mantenimiento, el funcionamiento del barco esta fuertemente menoscabado o no es posible (en general), dado que el barco se debe situar en un astillero o en todo caso en un puerto para ser mantenido. Si se deben realizar trabajos de mantenimiento mas pequenos, estos se pueden realizar a saber a bordo del barco y en algunas circunstancias tambien durante la marcha de un barco. Sin embargo, en casos semejantes se debe llevar consigo a bordo una 40 plantilla de mantenimiento lo que igualmente provoca claros costes.
El coste de mantenimiento a practicar en los barcos conocidos se considera como una desventaja en el estado de la tecnica.
45 Por lo tanto la invencion tuvo el objetivo de especificar un barco, un sistema de alimentacion de energfa y un procedimiento para el control del mismo, que mejoren la mantenibilidad.
La invencion resuelve el objetivo que le sirve de base en un barco del tipo mencionado al inicio, en tanto que el barco esta configurado segun las caractensticas de la reivindicacion 1. El barco segun la invencion presenta una 50 multiplicidad de sistemas diesel-electricos para la facilitacion de energfa electrica, asociandose a varios sistemas diesel-electricos respectivamente una abertura comun para la retirada de los sistemas diesel-electricos.
La presente invencion se basa en el conocimiento de que el mantenimiento se puede efectuar ahorrando tiempo y costes en tanto que se acorta lo mas posible tanto el tiempo de espera en un puerto, como tambien el tiempo de 55 montaje necesario para la sustitucion de los componentes necesitados de mantenimiento. Esto se consigue cuando en el puerto y durante la marcha de un barco no se deben realizar trabajos de mantenimiento, sino que los componentes necesitados de mantenimiento se pueden sustituir al llegar a un puerto lo mas rapido posible por componentes nuevos o ya mantenidos. La presente invencion posibilita precisamente esto, en tanto que asocia respectivamente a varios sistemas diesel-electricos una o varias aberturas comunes a traves de las que se pueden
sustituir de forma economica temporalmente los sistemas diesel-electricos. En el barco, que en el espacio interior solo ofrece un espacio extraordinariamente limitado para el alojamiento de los elementos funcionales a fin de agotar lo mejor posible el volumen de carga, solo son posibles de forma limitadas medidas de montaje y desmontaje. No obstante, mediante la colocacion ventajosa de una abertura, preferentemente en una seccion de techo por encima 5 de los sistemas diesel-electricos, se pueden cambiar aquellos de los sistemas diesel-electricos que estan necesitados de mantenimiento de forma eficiente a traves de esta abertura.
Preferentemente la abertura comun o las aberturas comunes se pueden cerrar mediante una placa cobertora y se extienden a traves del techo por encima de los sistemas diesel-electricos. Mas preferiblemente estan dispuestos 10 respectivamente varios sistemas diesel-electricos en un espacio comun, por ejemplo el cuarto de maquinas, al que se le asocia la abertura comun. El espacio comun esta dispuesto preferentemente por debajo del espacio de carga, correspondiendose el suelo del espacio de carga con el techo del espacio de los sistemas diesel-electricos. Para conseguir una distribucion de masas uniforme estan distribuidos preferentemente varios grupos de sistemas diesel- electricos en los espacios a lo largo del barco. Preferentemente los espacios estan dispuestos en la proa para crear 15 un contrapeso respecto a un accionamiento de la helice del barco, que esta dispuesto en popa. Una ventaja especial de la presente invencion tambien puede verse en el uso de una multiplicidad de sistemas diesel-electricos en el sistema de alimentacion de energfa. Cuando se parte de que se necesita una cantidad determinada de energfa a bordo de un barco, en los barcos conocidos se parte hasta ahora de que lo mas economico es disenar los menos sistemas diesel-electricos posibles y lo mas potentes posibles con motores de grandes dimensiones respecto a la 20 situacion de necesidad anticipada y montarlos en el barco. La mantenibilidad de un barco segun la presente invencion se influye entretanto de forma especialmente ventajosa porque, en lugar lo menos grupos grandes posibles, esta prevista una multiplicidad de sistemas diesel-electricos mas pequenos, que se pueden retirar respectivamente a traves de una abertura asociada a ellos con coste mucho mas pequeno para trabajos de mantenimiento externos. Esto no es posible en un barco con solo uno o eventualmente pocos sistemas grandes.
25
La invencion se perfecciona porque los sistemas diesel-electricos se pueden mover dentro del barco respectivamente entre una posicion de funcionamiento y una posicion de montaje / desmontaje por debajo de la abertura comun. Debido a la movilidad de los sistemas diesel-electricos entre una posicion de funcionamiento y una posicion de montaje / desmontaje se mejora, por un lado, el uso del espacio dentro del barco, en el que estan 30 dispuestos respectivamente los sistemas diesel-electricos, a fin de atravesar mas sencillamente el espacio durante la marcha o fuera de un proceso de cambio de uno o varios sistemas diesel-electricos. Por otro lado, todavfa se puede acortar mas el tiempo necesario para un cambio de uno o varios sistemas diesel-electricos, en tanto que, ya antes del comienzo del proceso de sustitucion real a traves de la abertura comun, el sistema diesel-electrico se transporta desde una posicion de funcionamiento a la posicion de montaje / desmontaje. En este caso es especialmente 35 ventajoso que este prevista una multiplicidad de sistemas diesel-electricos a bordo del barco. El numero de sistemas diesel-electricos se elige preferentemente de modo que constantemente no estan en funcionamiento todos los sistemas diesel-electricos del barco, de modo que la parada de un sistema diesel-electrico y transporte desde la posicion de funcionamiento a la posicion de montaje / desmontaje se puede compensar por los sistemas diesel- electricos restantes. Mediante el movimiento del sistema diesel-electrico de la posicion de funcionamiento a la 40 posicion de montaje / desmontaje se puede preparar la sustitucion rapida a traves de la abertura comun asf ya antes de llegar a un puerto en el que debe tener lugar la sustitucion. Preferentemente estan previstos tres o mas sistemas diesel-electricos, de forma especialmente preferida seis o mas sistemas diesel-electricos.
En una forma de realizacion preferida de la presente invencion, los sistemas diesel-electricos se pueden desplazar 45 mediante medios de desplazamiento, preferentemente mediante carriles. Debido a la prevision de medios de desplazamiento se puede garantizar que los sistemas diesel-electricos no se mueven con un movimiento libre entre la posicion de funcionamiento y la posicion de montaje / desmontaje, sino que este movimiento se realiza a lo largo de una via definida y preferentemente guiada. Esto facilita, por un lado, el posicionamiento de los sistemas diesel- electricos en la posicion de funcionamiento o de montaje / desmontaje y ademas reduce el peligro de deterioro y/o 50 lesion para los componentes vecinos o eventualmente usuarios durante el movimiento de los sistemas diesel- electricos.
Como medios de desplazamiento tambien pueden estar previstos, de forma alternativa a una configuracion de carriles, rodillos u otras secciones de deslizamiento. Los medios de desplazamiento tambien pueden comprender 55 preferentemente medios para el favorecimiento a maquina del movimiento de una a la otra posicion, por ejemplo, accionamientos hidraulicos o neumaticos, o sistemas de poleas.
Segun otra forma de realizacion preferida, el barco presenta placas de suelo retirables que estan dispuestas por encima de los medios de desplazamiento. Las placas de suelo estan configuradas para disenar de forma practicable
el espacio en el que estan dispuestos los generadores. Simultaneamente mediante las placas de suelo se impide que los usuarios puedan tropezar sobre los medios de desplazamiento o pueden deteriorarlos. Las placas de suelo pueden estar configuradas de modo que solo es posible un desplazamiento o movimiento de los sistemas diesel- electricos mediante el medio de desplazamiento cuando estan retiradas las placas de suelo, por lo que se aumenta 5 aun mas la seguridad pasiva.
Los sistemas diesel-electricos se pueden bloquear preferentemente en la posicion de funcionamiento. El bloqueo se realiza preferentemente mediante atornillado o enclavamiento. Tales medios de bloqueo estan previstos de forma especialmente preferida adicionalmente a las placas de suelo para el bloqueo de los sistemas diesel-electricos, 10 tambien para limitar o impedir deterioros eventuales de las placas de suelo debido movimiento impremeditado de los sistemas diesel-electricos con respecto a las placas de suelo.
En una forma de realizacion preferida, el barco segun la invencion presenta ademas una grua de barco que esta establecida para retirar al menos uno de los sistemas diesel-electricos a traves de la abertura comun del interior del 15 barco y/o introducirlo en el interior del barco. La grua de barco esta dispuesta preferentemente de manera que mediante el descuelgue del gancho de grua a traves del espacio de carga y a traves de la abertura comun penetra en el espacio en el que estan dispuestos los sistemas diesel-electricos. Mediante la grua de barco se posibilita por consiguiente efectuar la sustitucion de sistemas diesel-electricos en cualquier puerto o en cualquier alimentador, independientemente de si en el lado de la orilla esta presente o no una grua. Preferentemente la grua de barco 20 tambien es capaz de elevar o bajar una cubierta presente opcionalmente de la abertura comun. De forma especialmente preferida, en un barco con grua de barco y abertura comun, la posicion de montaje / desmontaje de los sistemas diesel-electricos se situa directamente por debajo de la abertura comun, de modo que la grua de barco se puede engranar con el sistema diesel-electrico o preferentemente un tope del sistema diesel-electrico sin una pivotacion lateral del gancho de grua fuera de la posicion vertical. Esto favorece un movimiento exclusivamente 25 vertical del sistema diesel-electrico durante la sustitucion.
El barco segun la invencion presenta una unidad de control asociada al sistema de alimentacion de energfa, que esta establecida para la conexion y desconexion de ciertos o varios de los sistemas diesel-electricos en funcion de una necesidad de energfa predeterminada. La necesidad de energfa a bordo de un barco se modifica 30 ocasionalmente de forma intensa en diferentes instantes en funcion de la necesidad de potencia correspondiente. Si no se pudiese variar la necesidad de energfa de forma adaptada a la situacion, debenan estar preparadas constantemente reservas de energfa proporcionalmente grandes, lo que tendna por resultado un consumo de combustible elevado. Ante estos antecedentes es especialmente ventajoso prever una unidad de control que supervise la necesidad de energfa y de forma adecuada a la situacion conecte sistemas diesel-electricos adicionales 35 o desconecte los sistemas diesel-electricos superfluos, a fin de garantizar en todo momento una necesidad de energfa y consumo de energfa optimo (mediante los sistemas diesel-electricos).
La unidad de control esta configurada para la deteccion del numero de horas de funcionamiento de cada sistema diesel-electrico. El numero de horas de funcionamiento de un sistema diesel-electrico es un parametro importante 40 para la constatacion de un intervalo de mantenimiento o para la constatacion de si el sistema diesel-electrico esta o no necesitado de mantenimiento. La unidad de control esta configurada preferentemente para no conectar un sistema diesel-electrico cuando su numero de horas de funcionamiento ha alcanzado un valor cntico que indica la necesidad de mantenimiento. La unidad de control esta establecida preferentemente para elegir, en lugar de un sistema diesel-electrico semejante, entre los sistemas diesel-electricos restantes cuyo sistema diesel-electrico se 45 puede conexionar.
Ademas, la unidad de control esta establecida para realizar una eleccion respecto a la conexion y desconexion de sistemas diesel-electricos individuales en funcion de las respectivas horas de funcionamiento detectadas, de manera que entre los sistemas diesel-electricos se respeta una diferencia, preferentemente respectivamente uniforme, 50 respecto a los numeros de horas de funcionamiento. Ha resultado ser especialmente ventajoso usar los sistemas diesel-electricos no lo mas uniformemente posible, sino respetar una “distribucion desigual” intencionada del uso de los sistemas diesel-electricos, por los motivos siguientes: cuando todos los sistemas diesel-electricos se utilizan a pleno rendimiento de forma uniforme en el barco, todos alcanzan un numero cntico de horas de funcionamiento tras un tiempo igual determinado y todos sin excepcion necesitanan un mantenimiento en el mismo instante. En 55 consecuencia todos los sistemas diesel-electricos se deben mantener en una fecha proxima. Por consiguiente, durante el intervalo de mantenimiento no esta a disposicion una alimentacion de energfa y el barco no es apto para el empleo. Pero cuando por el contrario solo un sistema diesel-electrico ha alcanzado su instante de mantenimiento, pero los otros todavfa no, solo se debe sustituir este un sistema diesel-electrico. Es posible un funcionamiento del barco sin este un sistema diesel-electrico solo con los otros sistemas diesel-electricos y por lo demas tambien es
posible la sustitucion del sistema diesel-electrico con requerimiento de tiempo mmimo, sin poner en peligro el funcionamiento del barco. Mediante el escalonamiento de la diferencia en el numero de horas de funcionamiento de los distintos sistemas diesel-electricos se pueden predeterminar y predecir las duraciones de los intervalos de mantenimiento y de los procesos de sustitucion a realizar de los sistemas diesel-electricos con poco coste. Ademas, 5 con ello se puede realizar una rotacion de los sistemas diesel-electricos, en tanto que al barco o al sistema de alimentacion de energfa se le asocia, por ejemplo, un numero de n+x sistemas diesel-electricos, representando n el numero de los sistemas diesel-electricos instalados en el barco en la posicion de funcionamiento. Los muchos x sistemas diesel-electricos adicionales estan en mantenimiento respectivamente de forma externa y se tienen preparados para una sustitucion, mientras que los muchos n sistemas diesel-electricos restantes se usan en el 10 barco.
Un barco segun una forma de realizacion especialmente preferida de la presente invencion presenta al menos un rotor Magnus, que se puede poner en rotacion mediante la energfa electrica proporcionada por el sistema de alimentacion de energfa. El rotor Magnus presenta preferentemente un cuerpo de rotacion cilmdrico que esta 15 configurado para el uso del efecto Magnus. El efecto Magnus provoca la configuracion de una fuerza de accionamiento que esta orientada transversalmente a la direccion de un fluido fluir contra el rotor.
Mas preferiblemente el sistema de alimentacion de energfa esta configurado para la alimentacion de uno o varios motores electricos para el accionamiento de una helice de barco y/o de uno o varios propulsores transversales. La 20 necesidad de energfa de los sistemas de accionamiento mencionados anteriormente es elevada en comparacion con la necesidad de corriente restante de la red de a bordo, de modo que la fiabilidad y buena mantenibilidad surte efecto especialmente en un barco configurado de esta manera.
La invencion resuelve el objetivo que le sirve de base en el caso de un sistema de alimentacion de energfa del tipo 25 mencionado al inicio, en tanto que esta configurado segun la reivindicacion 8, y presenta una multiplicidad de sistemas diesel-electricos para la facilitacion de energfa electrica, que se pueden retirar a traves de una abertura comun del barco. La abertura comun para la retirada de los sistemas diesel-electricos se puede cerrar preferentemente mediante una placa cobertora y se extiende a traves de la cubierta por encima de los sistemas diesel-electricos. En el sistema de alimentacion de energfa surten efecto las ventajas y caractensticas ya 30 mencionadas anteriormente en referencia al barco segun la invencion.
El sistema de alimentacion de energfa esta provisto de una unidad de control, que presenta una unidad para la deteccion de las horas de funcionamiento de los sistemas diesel-electricos del barco, y una unidad para la constatacion de un caso de mantenimiento cuando un sistema diesel-electrico ha alcanzado un numero 35 predeterminado de horas de funcionamiento. Las unidades mencionadas anteriormente pueden presentar instrumentos analogicos o digitales y comprender correspondientemente medios de visualizacion analogicos o digitales.
La unidad de control presenta una unidad para la predeterminacion de una necesidad de energfa, una unidad para la 40 determinacion del numero necesario de sistemas diesel-electricos del barco para la necesidad de energfa predeterminada, y una unidad de conmutacion para la conexion y desconexion de uno o varios sistemas diesel- electricos en funcion de las respectivas horas de funcionamiento detectadas, de manera que entre los sistemas diesel-electricos se respecta una diferencia, preferentemente respectivamente uniforme, respecto al numero de horas de funcionamiento. La unidad para la predeterminacion de una necesidad de energfa esta establecida 45 preferentemente para consultar constantemente la necesidad de energfa real de la red de a bordo y proporcionar un valor de senal representativo para la necesidad de energfa como senal de salida. La unidad para la determinacion del numero de sistemas diesel-electricos esta establecida preferentemente para constatar el numero necesario de sistemas diesel-electricos en razon de la necesidad de energfa predeterminada. De forma especialmente preferida se eligen los sistemas diesel-electricos, de modo que ponen a disposicion la potencia en un respectivo rango de 50 trabajo optimo y no se sobrecargan ni se subcargan. La unidad de conmutacion esta establecida para conectar o desconectar los sistemas diesel-electricos correspondientes en funcion de las unidades mencionadas anteriormente. Estos sistemas diesel-electricos, que ya han alcanzado o sobrepasado un valor del numero de horas de trabajo que indica la necesidad de mantenimiento, no se conectan preferiblemente por la unidad de conmutacion, pero preferiblemente se desconectan. La unidad de conmutacion tambien esta configurada preferentemente para 55 desconectar unos sistemas diesel-electricos y conectar otros sistemas diesel-electricos, cuando se debe (re)establecer una diferencia preajustada respecto al numero de horas de funcionamiento de los diferentes sistemas diesel-electricos. Esto tambien se realiza preferentemente independientemente de una magnitud de entrada variable, como por ejemplo de la necesidad de energfa predeterminada.
La invencion resuelve el objetivo que le sirve de base mediante un procedimiento segun la reivindicacion 9, que comprende las etapas: deteccion de las horas de funcionamiento de los sistemas diesel-electricos del barco y constatacion de un caso de mantenimiento cuando un sistema diesel-electrico ha alcanzado un numero predeterminado de horas de funcionamiento.
5
La averiguacion y/o predeterminacion de una necesidad de energfa, determinacion del numero necesario de sistemas diesel-electricos para la necesidad de energfa predeterminada, y conexion y desconexion de uno o varios sistemas diesel-electricos en funcion de las respectivas horas de funcionamiento detectadas, de manera que entre los sistemas diesel-electricos se respeta una diferencia preferentemente uniforme respecto a los numeros de horas 10 de funcionamiento.
A continuacion se describe mas en detalle la invencion mediante formas de realizacion preferidas y en referencia a las figuras adjuntas. En este caso muestra:
15 Figura 1 una representacion espacial de un barco segun la invencion,
Figura 2 una vista en planta esquematica del barco segun la figura 1,
Figura 3 una vista esquematica en seccion transversal del interior del barco segun la figura 1,
20
Figura 4 una representacion esquematica de un sistema de alimentacion de energfa del barco segun la figura 1, y
Figura 5 una representacion esquematica de una unidad de control de un sistema de alimentacion de energfa segun la presente invencion.
25
La fig. 1 muestra una representacion esquematica de un barco (1) segun un primer ejemplo de realizacion. A este respecto, el barco 1 presenta un casco que se compone de una zona subacuatica 16 y una zona sobre el agua 15. Ademas, el barco 1 puede presentar p. ej. cuatro rotores Magnus o rotores Flettner 10, que pueden estar dispuestos en las cuatros esquinas del casco. El barco 1 presenta un puente 30 dispuesto en la proa. El barco 1 presenta una 30 helice 50 bajo el agua. Para una capacidad de maniobra mejorada, el barco 1 puede presentar igualmente propulsores laterales, estando dispuestos preferentemente uno en la popa y uno a dos propulsores transversales en la proa. Preferentemente estos propulsores transversales se accionan electricamente. El puente 30 asf como todas las superestructuras por encima de la cubierta de intemperie 14 presentan una forma aerodinamica para reducir la resistencia al viento. Esto se consigue en particular porque se evitan esencialmente los cantos vivos y piezas 35 montadas de canto vivo. Para minimizar la resistencia al viento se preven las menos superestructuras posibles.
El barco 1 segun el primer ejemplo de realizacion representa en particular un carguero, que esta disenado especialmente para el transporte de instalaciones de energfa eolica y sus componentes. El transporte de instalaciones de energfa eolica, asf como sus componentes correspondientes, solo se puede realizar de forma 40 condicionada con los buques portacontenedores habituales en el mercado, dado que los componentes de una instalacion de energfa eolica presentan una necesidad espacial correspondiente, que no se corresponde con las dimensiones de contenedores habituales en el mercado, mientras que las masas de los componentes individuales son pequenas en comparacion a su necesidad espacial. A modo de ejemplo se mencionan aqrn las palas de rotor o revestimientos de gondolas de las instalaciones de energfa eolica, que estan configurados principalmente como 45 voluminosas estructuras PRFV con pocas toneladas de peso.
Los p. ej. cuatro rotores Magnus 10 representan en este caso accionamiento operados por viento para el barco 1 segun la invencion. Esta previsto accionar el barco basicamente con los rotores Magnus y usar la helice o el accionamiento principal solo para la complementacion en el caso de condiciones de viento insuficientes.
50
La forma del casco del barco 1 esta disenada de manera que la popa sobresale tan lejos como sea posible del agua. Por consiguiente se refiere, por un lado, a la altura de la popa sobre el nivel del agua, pero por otro lado tambien a la longitud de la seccion de popa que flota igualmente sobre la superficie del agua. Esta configuracion sirve para desprender el agua de forma precoz del casco, a fin evitar una ola que pasa por debajo del barco 1, dado que esto 55 conduce a una resistencia elevada del casco, ya que esta ola provocada por el barco 1 tambien se crea debido a la potencia de la maquina que luego ya no esta a disposicion para la propulsion.
La proa del barco 1 esta cortada de forma afilada a lo largo de un recorrido relativamente largo. La parte subacuatica esta configurada de forma optimizada respecto a la resistencia hasta una altura de aprox. 3 m sobre la lmea de
flotacion de la construccion 13 con vistas a aspectos hidrodinamicos.
Por consiguiente el casco del barco 1 no esta disenado para una capacidad portante maxima, sino para una resistencia minima (de forma aerodinamica e hidrodinamica).
5
Las superestructuras del barco 1 estan configuradas de forma favorable al flujo. Esto se consigue en particular porque todas las superficies estan disenadas como superficies lisas. Mediante la configuracion del puente 30 y de las superestructuras del barco se deben evitar ante todas las cosas una estela turbulenta, de modo que la excitacion de los rotores Magnus se puede realizar de la forma mas tranquila posible. El puente 30 se dispone preferentemente 10 en la proa del barco 1. Una disposicion de las superestructuras en el centro del barco 1 es igualmente posible, pero impedina de forma innecesaria la carga o la descarga de la carga, ya que las superestructuras estanan dispuestas por consiguiente exactamente sobre el centro del espacio de carga.
Alternativamente a ello el puente 30 se puede disponer en la popa del barco 1, no obstante, esto resultana ser 15 desventajoso de forma que los rotores Magnus menoscabanan una vista correcta hacia delante.
El accionamiento o la propulsion del barco 1 estan optimizados para un accionamiento por viento, de modo que el barco 1 de la presente invencion es un barco a vela.
20 Los rotores Magnus se pueden disponer, por ejemplo, en la zona de las esquinas de los espacios de carga, de modo que pueden cubrir una superficie rectangular. No obstante, se indica que igualmente es posible otra disposicion. La disposicion de los rotores Magnus se basa en una idea de que se requiere una superficie de rotor determinada para obtener la potencia de accionamiento deseada mediante los rotores Magnus. Mediante una subdivision de esta superficie necesaria en en conjunto cuatro rotores Magnus se reducen las dimensiones de los rotores Magnus 25 individuales. Mediante esta disposicion de los rotores Magnus queda libre una superficie continua lo mas grande posible, la cual sirve en particular para la carga y descarga del barco 1, asf como una recepcion de la carga de techo en forma de varias cargas de contenedor.
Los rotores Magnus y el accionamiento principal estan disenados por consiguiente de manera que, en el caso de 30 viento insuficiente, el accionamiento principal solo debe producir la diferencia de potencia que no se puede proporcionar por los rotores Magnus. Por ello se realiza un control del accionamiento de manera que los rotores Magnus 10 generan la potencia maxima o aproximadamente la potencia maxima. Un aumento de la potencia de los rotores Magnus conduce por consiguiente directamente a un ahorro de carburante, dado que no se debe generar una energfa electrica adicional para el accionamiento electrico mediante el accionamiento principal. El ahorro de 35 carburante se produce por consiguiente sin que se necesite una adaptacion entre la helice o accionamiento principal accionado mediante una maquina de combustion interna, asf como el control de los rotores Magnus.
El barco 1 mostrado en la figura presenta en la zona de la proa 3 dentro de un espacio de carga 7 una multiplicidad de cuartos de maquinas 5, de los que esta representado parcialmente un fragmento en la figura 1. En los cuartos de 40 maquinas estan dispuestos respectivamente varios sistemas diesel-electricos que estan asociados conjuntamente a un sistema de alimentacion de energfa 6.
La figura 2 proporciona informacion mas detallada sobre la disposicion del sistema de alimentacion de energfa 6 en el barco 1. La figura 2 muestra en este caso una vista esquematica en seccion transversal del barco 1 desde arriba, 45 liberandose la vista del espacio de carga 7. En el espacio de carga 7 estan previstas tres aberturas 9 en la zona 3 de la proa. Por debajo de las aberturas 9 se situan varios sistemas diesel-electricos 11 que estan indicados en la figura 2. Respectivamente tres sistemas diesel-electricos 11 estan asociados cada vez a una abertura 9 y estan dispuestos respectivamente en un cuarto propio. Todos estos sistemas diesel-electricos 11 son parte del sistema de alimentacion de energfa 6.
50
La figura 3 muestra una vista esquematica en seccion transversal o vista lateral de un espacio 5 que esta configurado como cuarto de maquinas, por debajo del espacio de carga 7. El espacio de carga 7 y el espacio 5 situado por debajo estan separados por un techo 8. En el techo 8 esta incorporada una abertura 9 que se extiende completamente a traves del techo 8 y esta cerrada mediante una cubierta 22.
55
Dentro del espacio 5 esta dispuesta una multiplicidad de sistemas diesel-electricos 11, estando representado solo un sistema diesel-electrico en la figura 3. El sistema diesel-electrico esta bloqueado mediante elementos de fijacion (no representados) en una posicion de funcionamiento 12. Por debajo del sistema diesel-electrico 11 esta dispuesta una multiplicidad de los carriles 23 que sirven como medios de desplazamiento. Entre el sistema diesel-electrico 11 y los
carriles 23 estan dispuestas las placas de suelo 21 que posibilitan transitar el espacio 5 sin la influencia perturbadora de los carriles 23. El sistema diesel-electrico 11 presenta varios topes 27 en su lado superior para la incorporacion de medios de transmision de fuerza, como por ejemplo cables, cadenas, ganchos, etc.
5 Mientras que el barco en cuestion esta representado configurado como con cuatro rotores Magnus, alternativamente tambien se deben prever preferiblemente numeros y disposiciones diferentes de ello de los rotores Magnus y otras subdivisiones del accionamiento.
Mediante la figura 3 se describe a continuacion la sustitucion de un sistema diesel-electrico. Cuando se ha 10 determinado que el sistema diesel-electrico ha alcanzado un numero de horas de funcionamiento que indica una necesidad de mantenimiento, el sistema diesel-electrico 11 se mueve para la preparacion de la sustitucion desde su posicion de funcionamiento 12 a una posicion de montaje / desmontaje 17. Para ello en primer lugar se retiran las placas de suelo 21, que interfieren con el movimiento del generador 11, o se mueven hacia el lado. Luego el sistema diesel-electrico 11 se pone en contacto con los carriles 23 en la zona de secciones de desplazamiento 25. Esto 15 puede ocurrir mediante elevacion o bajada del sistema diesel-electrico 11, por ejemplo con la ayuda de un sistema de poleas (no representado).
En cuanto el sistema diesel-electrico 11 se libera de eventuales medios de fijacion y se pone en contacto con los carriles 23, el sistema diesel-electrico 11 se mueve en la direccion de la flecha 19 de la posicion de funcionamiento 20 12 a la posicion de montaje / desmontaje 17. Todo esto se puede preparar y realizar preferentemente antes de que el barco haya llegado a un puerto. Tras llegar al puerto solo se retira todavfa la cubierta 22 de la abertura 9 mediante una grua 31. Con esta finalidad, la grua 31 presenta un gancho de grua 39 en el que esta dispuesto un medio de fijacion 29. El medio de fijacion 29 puede ser un cable tensor, cable portante, una cadena o similares. La grua 31 se mueve hacia mediante un polipasto 33 en la direccion de la flecha 35 a traves de la abertura 9. El sistema diesel- 25 electrico 11 situado en la posicion de montaje / desmontaje 17 se pone en conexion luego con los topes 27 con los medios de transmision de fuerza 29 e igualmente se eleva en la direccion de la flecha 35 mediante la grua 31. Opcionalmente es posible trasladar el sistema diesel-electrico 11 al interior del espacio de carga 7 mediante la grua, desde donde se sigue movimiento con vehfculos convencionales, o alzar el sistema diesel-electrico 11 directamente completamente de a bordo mediante la grua 31. En caso necesario un sistema diesel-electrico 11 nuevo o 30 mantenido luego se traslada al interior del barco mediante la grua en caminos identicos invertidos y se desplaza de la posicion de montaje / desmontaje a la posicion de funcionamiento 12. Todo el proceso de la sustitucion necesita menos de una hora de tiempo.
Para el caso de que se vuelva necesaria una sustitucion de varios sistemas diesel-electricos 11 se repite 35 correspondientemente el proceso descrito anteriormente.
En la figura 4 esta representado esquematicamente como esta integrado en el barco el sistema de alimentacion de energfa 6 segun la presente invencion. El sistema de alimentacion de energfa 6 presenta una disposicion 6' de sistemas diesel-electricos. La disposicion 6' de sistemas diesel-electricos comprende en conjunto nuevos 40 generadores 11 que estan reunidos en grupos de respectivamente tres generadores 11. La disposicion 6' de los sistemas diesel-electricos esta en conexion con una unidad de control 43 mediante una o varias lmeas de conexion de datos 41. La unidad de control 43 se comunica con la disposicion 6' de sistemas diesel-electricos y en caso necesario con cada generador 11 individual dentro de la disposicion 6' de sistemas diesel-electricos. Ademas, la unidad de control 43 se comunica con la red de a bordo 45. La red de a bordo comprende toda la alimentacion 45 electrica del barco, entre ellos el accionamiento electrico del barco 47, el accionamiento de varios rotores Magnus 49, asf como la necesidad de energfa de la electronica 51 general.
La figura 5 muestra una vista parcial esquematica de la unidad de control 6. La unidad de control 6 comprende la disposicion 6' de los sistemas diesel-electricos, una unidad de deteccion de horas de funcionamiento 53 (BEE), una 50 unidad de constatacion de mantenimiento 55 (WFE), una unidad de predeterminacion de energfa 57 (EVE), una unidad de determinacion del sistema 59 (SBE) y una unidad de conmutacion 61 (SE).
Durante el funcionamiento del barco o del sistema de alimentacion de energfa 6, la BEE 53 supervisa constantemente o a intervalos regulares los estados de horas de funcionamiento de los sistemas diesel-electricos de 55 la disposicion 6' de los sistemas diesel-electricos. Cuando uno de los sistemas diesel-electricos de la disposicion 6' de los sistemas diesel-electricos ha alcanzado un valor cntico respecto al numero de horas de funcionamiento, la BEE 53 transmite una informacion correspondiente a la WFE 55. La WFE 55 esta establecida para generar una senal de aviso que representa la necesidad de mantenimiento del sistema diesel-electrico correspondiente. Opcionalmente la WFE 55 esta establecida para emitir la senal de manera optica, acustica o en forma de transmision
de datos analogica o digital. Alternativamente la BEE 53 transmite los estados de horas de funcionamiento a la WFE 55. La ultima constata la necesidad de mantenimiento del o de los sistemas diesel-electricos correspondientes al alcanzarse un estado cntico de horas de funcionamiento de uno de los sistemas diesel-electricos (o de varios sistemas diesel-electricos) y luego genera una senal de aviso.
5
La EVE 57 supervisa a intervalos regulares, preferentemente constantemente, la necesidad de energfa de la red de a bordo 45. La EVE 57 comunica el valor de la necesidad de energfa de la red de a bordo 45 directamente o tras la conversion en una senal que representa esta necesidad a la SBE 59. La SBE 59 recibe el estado sobre los sistemas diesel-electricos por parte de la disposicion 6' de los sistemas diesel-electricos ya situados en funcionamiento o 10 alternativamente por parte de la BEE 53. Por la BEE 53 la SBE 59 recibe igualmente una informacion de si y, en caso afirmativo, cual de los sistemas diesel-electricos ha alcanzado ya un valor cntico de horas de funcionamiento. La SBE 59 compara la potencia puesta a disposicion, que se corresponde con el numero de los sistemas diesel- electricos situados en funcionamiento, con la energfa de la red de a bordo 45 requerida comunicada por la EVE 57 y sobre esta base toma una decision de si a la red de a bordo 45 se le debe poner o se pone a disposicion mas 15 energfa, menos energfa o actualmente suficiente energfa. Si a la red de a bordo 45 se le pone a disposicion demasiada energfa por el sistema de alimentacion de energfa 6, la SBE 59 realiza una eleccion de cuantos y que sistemas diesel-electricos de la disposicion 6' de los sistemas diesel-electricos se deben desconectar. En este caso la SBE 59 tambien tiene en cuenta cual de los sistemas diesel-electricos se deben desconectar preferiblemente debido a su estado de horas de funcionamiento.
20
Para el caso de que a la red de a bordo 45 se le proporcione muy poca energfa por el sistema de alimentacion de energfa 6, la SBE 59 elige cuantos y que sistemas diesel-electricos se deben conectar para proporcionar la potencia adicional. En este caso la SBE 59 tambien tiene en cuenta que sistemas diesel-electricos se conectan preferiblemente en razon a su estado de horas de funcionamiento alcanzado y/o quedan desconectados 25 preferiblemente. El resultado de esta eleccion se comunica por la SBE 59 a la SE 61. La SE 61 conecta o desconecta los sistemas diesel-electricos correspondientes en base a la eleccion realizada. Opcionalmente la SE 61 tambien se puede excitar de forma manual para la conexion o desconexion de sistemas diesel-electricos determinados. Esto se simboliza por la flecha 63.
30 El mantenimiento del barco, que esta configurado segun la presente invencion, se efectua segun las etapas siguientes:
apertura de la abertura comun, y
retirada del o de los sistemas diesel-electricos a traves de la abertura comun.
35 El mantenimiento se realiza ademas mediante las etapas: separacion de la fijacion del o de los sistemas diesel-electricos,
desplazamiento del o de los sistemas diesel-electricos desde una posicion de funcionamiento a una posicion de montaje / desmontaje,
40 introduccion de un gancho de grua a traves de la abertura comun,
fijacion de uno o varios sistemas diesel-electricos en el gancho de grua, retirada del o de los sistemas diesel-electricos del interior del barco,
introduccion de uno o varios sistemas diesel-electricos en el interior del barco a la posicion de montaje / desmontaje, separacion y retirada del gancho de grua del interior del barco,
45 desplazamiento del o de los sistemas diesel-electricos a su posicion de funcionamiento, fijacion del o de los sistemas diesel-electricos, y
cierre de la abertura comun. La separacion y desplazamiento de los sistemas diesel-electricos, precisamente como la fijacion y desplazamiento de los sistemas diesel-electricos desde la posicion de montaje a la de funcionamiento, se puede realizar ya durante la marcha del barco, de modo que estan minimizados los tiempos de mantenimiento y 50 tiempos de espera.

Claims (5)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Barco (1), en particular carguero, con un sistema de alimentacion de energfa (6), caracterizado por una multiplicidad de sistemas diesel-electricos (11) para la facilitacion de ene^a electrica, que estan dispuestos
    5 dentro del barco (1),
    en el que a varios sistemas diesel-electricos (11) se les asocia respectivamente una abertura (9) comun para la retirada de los sistemas diesel-electricos (11),
    10 caracterizado por una unidad de control (43) asociada al sistema de alimentacion de energfa (6), que esta establecida para la conexion y desconexion de ciertos o varios de los sistemas diesel-electricos (11) en funcion de la necesidad de energfa predeterminada,
    en el que la unidad de control (43)
    15
    - esta configurada para la deteccion del numero de horas de funcionamiento de cada sistema diesel-electrico (11), y
    - esta establecida para realizar una eleccion respecto a la conexion y desconexion de sistemas diesel-electricos (11) individuales en funcion de las respectivas horas de funcionamiento detectadas, de manera que entre los sistemas diesel-electricos (11) se respeta una diferencia respecto a los numeros de horas de funcionamiento.
    20
  2. 2. Barco (1) segun la reivindicacion 1,
    caracterizado porque los sistemas diesel-electricos (11) se pueden mover dentro del barco (1) entre una posicion de funcionamiento y una posicion de montaje / desmontaje (17) por debajo de la abertura (9) comun.
    25
  3. 3. Barco (1) segun la reivindicacion 2,
    caracterizado porque los sistemas diesel-electricos (11) se pueden desplazar mediante medios de desplazamiento. 30 4. Barco (1) segun la reivindicacion 3,
    caracterizado por placas de suelo (21) retirables que estan dispuestas por encima de los medios de desplazamiento.
    35 5. Barco (1) segun una de las reivindicaciones anteriores,
    caracterizado porque los sistemas diesel-electricos (11) se pueden bloquear en la posicion de funcionamiento (12), preferentemente mediante atornillado o enclavamiento.
    40 6. Barco (1) segun una de las reivindicaciones anteriores,
    caracterizado por una grua de barco (31) que esta establecida para retirar al menos uno de los sistemas diesel- electricos (11) a traves de la abertura (9) comun del interior del barco (1) y/o introducirlo en el interior del barco (1).
    45 7. Barco (1) segun una de las reivindicaciones anteriores,
    caracterizado porque el barco (1) presenta al menos un rotor Magnus (10), que se puede poner en rotacion mediante la energfa electrica proporcionada por el sistema de alimentacion de energfa (6), y/o el sistema de alimentacion de energfa (6) esta configurado para la alimentacion de uno o varios motores electricos 50 para el accionamiento de una helice de barco (50) y/o de uno o varios propulsores transversales.
  4. 8. Sistema de alimentacion de energfa (6) para un barco (1), en particular un carguero,
    con una multiplicidad de sistemas diesel-electricos (11) para la facilitacion de energfa electrica, que se pueden retirar 55 a traves de una abertura (9) comun del barco (1), caracterizado por una unidad de control (43) que presenta
    - una unidad (53) para la deteccion de las horas de funcionamiento de los sistemas diesel-electricos (11) del barco (1),
    - una unidad (55) para la constatacion de un caso de mantenimiento cuando un sistema diesel-electrico (11) ha
    alcanzado un numero predeterminado de horas de funcionamiento,
    - una unidad (57) para la predeterminacion de una necesidad de energfa,
    - una unidad (59) para la determinacion del numero necesario de sistemas diesel-electricos (11) para la necesidad de energfa predeterminada, y
    5
    una unidad de conmutacion (61) para la conexion y desconexion de uno o varios sistemas diesel-electricos (11) en funcion de las respectivas horas de funcionamiento detectadas, de manera que entre los sistemas diesel-electricos (11) se respeta una diferencia respecto a los numeros de horas de funcionamiento, o una eleccion realizada manualmente.
    10
  5. 9. Procedimiento para el control de un sistema de alimentacion de energfa (6) de un barco (1), que
    comprende las etapas:
    - deteccion de las horas de funcionamiento de los sistemas diesel-electricos (11) del barco (1), y
    15 - constatacion de un caso de mantenimiento cuando un sistema diesel-electrico (11) ha alcanzado un numero predeterminado de horas de funcionamiento,
    - averiguacion y/o predeterminacion de una necesidad de energfa,
    - determinacion del numero necesario de sistemas diesel-electricos (11) para la necesidad de energfa predeterminada, y
    20 - conexion y desconexion de uno o varios sistemas diesel-electricos (11) en funcion de las respectivas horas de funcionamiento detectadas, de manera que entre los sistemas diesel-electricos (11) se respeta una diferencia respecto a los numeros de horas de funcionamiento, o en funcion de una eleccion realizada manualmente.
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