PROPULSION POD .... VENTAJAS VERSUS INCONVENIENTES

[Quioscore]

que opinion os merecen estos, con accionamiento hidraulico

http://www.thrustmastertexas.com/produc ... eries.html

¿Algúna ventaja con los electricos, o desvetaja?

Pues sinceramente tendría que investigar mas a fondo para decirte. Pero yo elegiría los eléctricos, por el simple hecho de que solo teniendo cables puedes ponerlos donde quieras. El sistema hidráulico que lleva este sistema dudo que te permita esto, y me da a mi que no sería muy conveniente de usar el sistema hidráulico en buques de cierto gran tamaño.

[Lukigorria]

Estimados colegas,si me permito colocaros este rollo, que tenia recopilado dada mi curiosidad por la nueva tecnica de propulsion y que quiza a alguno le interese.Os pido disculpas por la extension del "rollo", pero ya sabeis que los mayores cuando nos lanzamos....... Saludos a todos y mis deseos de que tengais un Feliz Fin de Año, y un Prospero 2013.
Propulsión eléctrica mediante Pods
El Pod es un sistema de propulsión eléctrica, que consta de un motor encapsulado y sumergido al que se añade una o más hélices. Este sistema puede ser fijo o girar 360º, con la ventaja en este último caso de no ser necesario el uso de timón. Este modo de propulsión encuentra cada vez más adeptos en la industria naval, es la propulsión estrella para los buques de cruceros y rompehielos y tímidamente empieza a instalarse en otro tipo de buques.
La propulsión eléctrica mediante Pods proporciona a los buques mercantes y de pasajeros una extraordinaria maniobrabilidad. Permite giros completos a alta velocidad con un radio menor a una eslora. Además capacita alcanzar la misma velocidad hacia delante que hacia atrás. Si el Pod tiene giro azimutal, ya no será necesario el uso de timón para dirigir el buque. Los sistemas Pod no necesitan acoplamientos mecánicos, ni largas líneas de ejes, ya que la potencia eléctrica se transmite desde el generador diesel-eléctrico al motor eléctrico encapsulado, mediante un simple cable de conexión.

Los sistemas Pod son fáciles de instalar y eliminan del buque muchos elementos.
Actualmente, hay cuatro firmas en el mercado que han desarrollado sistemas de propulsión mediante Pods: Azipod de ABB, Mermaid de Kamewa/Alstom, SSP de Siemens-Schottel y el Dolphin de STN Atlas Marine Electronics y Jonh Crane Lips.
Sistema Azipod de ABB
Fue el pionero de los sistemas Pod. ABB Azipod tiene sede en Helsinki y sus propietarios son ABB (55%), Kvaerner Masa-Yards (22,5%) y Fincantieri (22,5%).

Esquema del sistema de propulsión de ABB.
En 1989 fue instalado el primer prototipo de este sistema de propulsión (1,5 MW) en un buque de servicio de la Administración Marítima de Finlandia y, después de tres años de funcionamiento sin problemas, una unidad de 11,4 MW fue instalada en un petrolero de doble casco, el Uikku. Las unidades Azipod se diseñan con potencias de hasta 20MW.
La idea original del sistema Azipod fue concebida para mejorar la operatividad de los rompehielos en Finlandia. El primero de estos buques en disponer de este sistema fue el Rötheltein, un pequeño rompehielos austriaco que navega en aguas del Danubio. La potencia de cada uno de los dos Azipods que lleva instalados es de 560 kW. El Rötheltein introdujo un nuevo sistema para romper los hielos: atacar el hielo con los propulsores. Posteriormente, otros rompehielos con tecnología Azipod han sido: Botnica (2x5MW), Articaborg y Antarticaborg (2x1,6MW), todos construidos en Kvaerner Masa Yards.

Los buques de cruceros son los que, hasta el momento, más han utilizado esta forma de propulsión.
El sistema incluye:
- Hélice propulsora de paso fijo (FPP, monobloque o palas atornilladas, de Cu-Ni-Al o acero inoxidable).
- Línea de eje completa.
- Motor eléctrico de propulsión.
- Sistema de gobierno y control (módulos de potencia electrohidráulicos y servomotores hidráulicos de giro, paneles de control y sistema de control de emergencia).
- Auxiliares de refrigeración, lubricación, etc.
Entre las principales ventajas de diseño del Azipod está la cámara de máquinas más reducida, el espacio de carga añadido, el menor tamaño del buque, su menor peso y la reducción del tiempo de construcción debido a la fácil instalación del sistema.

Sistema Azipod.
Además, el propulsor Azipod elimina un buen número de elementos que sí se incluyen en la propulsión convencional: reductora, chumacera de empuje, líneas de ejes, bocina, sistemas de cierre hermético, timón y servo.
Así mismo, la instalación de este sistema proporciona unos beneficios constructivos, ya que la estructura de la zona de popa del buque es mucho más sencilla y no es necesario la alineación de ejes, cojinetes, etc.
A finales del pasado año, Azipod lanzó una nueva versión, el Azipod compacto, especialmente diseñado para buques pequeños. Este Azipod compacto opera en un rango de potencias de entre 40 kW y 5 MW y está diseñado para cubrir la demanda constante de mejora de la maniobrabilidad y rendimiento económico. El Azipod compacto está disponible en dos versiones según sus ángulos de giro, sin limitación (360º) o limitado (+/-100º). Incorpora un motor síncrono con una hélice de paso fijo directamente acoplada al eje del motor, que es controlado por un convertidor de frecuencia a baja tensión. Existen cinco grupos en función del tamaño, los módulos del motor pueden elegirse entre cinco diámetros distintos, cada uno con dos o tres longitudes para elegir. La demanda de potencia propulsora puede adecuarse al cambiar las revoluciones y el tamaño. El motor eléctrico va refrigerado directamente en el mar, lo que permite la utilización de un motor y un Pod más compactos, con lo que se consiguen unas líneas más finas y se mejora la hidrodinámica. El motor lleva un imán permanente que evita la instalación de la excitación, lo que reduce pérdidas de potencia y, por tanto, mejora el rendimiento.
Siemens-Schottel, propulsor SSP
El propulsor SSP ha sido desarrollado conjuntamente por Schottel y Siemens. Los dos pilares en los que se basa el diseño de esta unidad de propulsión son la tecnología de propulsor doble (twin propeller) de Schottel y el motor eléctrico Siemens, caracterizado por su alto rendimiento.

El SSP proporciona una reducción de las vibraciones.
Este sistema requiere un mínimo espacio y se consigue un rendimiento un diez por ciento más alto que con sistemas convencionales Se trata de la elección ideal para la propulsión principal de buques de cruceros, transbordadores, petroleros, quimiqueros, buques frigorífico y rompehielos, por ejemplo.
Las ventajas de la propulsión SSP son:
- Mejora de la maniobrabilidad, hasta un 30 por ciento de reducción del diámetro de giro comparado con buques gemelos.
- No es necesario el uso de timón, lo que implica que la forma de la popa puede ser simplificada y diseñada para dar el mejor comportamiento hidrodinámico.
- La disposición general podrá ser optimizada para conseguir más espacio de carga o bien un buque menor, según las necesidades del armador.
- Fácil instalación del sistema.
- Mejora del rendimiento hidrodinámico en un diez por ciento, si comparamos con buques gemelos con propulsión convencional.
- Reducción muy notable de las vibraciones.
Beneficios en el diseño
Cámara de máquinas más reducida
Espacio de carga añadido
Buque más pequeño
Menor peso
Facil instalación

Beneficios constructivos
Estructura de popa más sencilla
Fácil instalación
Elimina chumacera, ejes, bocina, etc.
Beneficios operativos
Mejor rendimiento hidrodinámico
Menor cavitación (reducción de ruidos y vibraciones)
Mejora la maniobrabilidad
Mermaid de Rolls-Royce/Alstom
El pasado mes de junio, Chantiers de l'Atlntique entregó el primero de una serie de buques de cruceros con capacidad para 1.950 pasajeros, el Milenium, a su armador Celibrity Cruises, integrado en el grupo Royal Caribbean Cruises. Estos buques cuentan con un sistema Pod de propulsión Mermaid (dos unidades), alimentado por una turbina.
Cada uno de los propulsores Pod tiene una potencia de 19,5 MW y dispone de una hélice de palas fijas de 5,75 metros de diámetro. El propulsor actúa como una unidad tractora situada a proa del Pod. Este diseño asegura un flujo muy uniforme de agua al propulsor, con lo que las vibraciones y el ruido disminuyen y aumenta el rendimiento de la propulsión.
La parte eléctrica ha sido diseñada por Alstom, incorporando el último sincroconvertidor en tecnología. El Pod puede girar 360 grados para proporcionar el empuje requerido en cualquier dirección. Esto asegura que estos buques de última generación puedan maniobrar en el más pequeño de los puertos sin la necesidad de ayuda de remolcadores.
Además del mercado de los cruceros, el sistema Mermaid será instalado en tres plataformas para Sedco Forres, que dispondrán de siete unidades cada una, con un sistema de posicionamiento dinámico DPS muy eficiente.
Azipod en los buques de crucero
ABB, fabricante del sistema Azipod, ha instalado unos 70 sistemas de propulsión en buques de cruceros desde su lanzamiento al mercado. El mayor cliente ha sido la compañía Carnival Corporation, que dispone en estos momentos de tres buques con propulsión Azipod, más otros tres en construcción. Además, su empresa subsidiaria Holland America ha encargado sistemas Azipod para cinco nuevos buques de cruceros.
Costa Cruises dispone del sistema Azipod en su buque Costa Atlántica y tiene planes para instalar este sistema propulsivo en otro buque más.
Royal Caribbean también ha optado por este sistema para el buque Adventure of the Seas, con capacidad para 3.840 pasajeros, en construcción en el astillero finés Kvaerner Masa-Yards. La propulsión diesel eléctrica dispone de seis de motores diesel Wärtsilä 12V46C, con una potencia de 75.600 kW (42.000 kW para propulsión). Esta planta acciona tres unidades 14MW Azipod, una fija y dos azimutales.
Pero no todo ha sido favorable para el sistema Azipod. El pasado mes de julio se produjo un funcionamiento defectuoso en el sistema del propulsor del buque de Carnival Paradise, construido en 1998. El buque, después del fallo de la unidad Azipod de estribor, fue a dique seco en el astillero de reparaciones Newport News Shipbuilding (NNS), donde se llevó a cabo la primera reparación de un sistema Azipod en Estados Unidos. El problema se solucionó rápidamente debido a la gran experiencia de ABB Industrie con este tipo de propulsión, unas 200.000 horas en operación.
Pod Dolphin
El primer propulsor Pod Dolphin será instalado en el buque de cruceros Seven Seas Voyager que está en construcción en Génova, en T: Mariotti, para la casa armadora Radisson Seven Seas. El sistema Pod Dolphin ha sido desarrollado conjuntamente por STN Atlas Marine Electronics y Jonh Crane Lips.
Los propulsores de este buque se han diseñado para entregar 2 X 7.000 kW a 170 rpm. La característica principal de este sistema incluye la optimización hidrodinámica de la forma del Pod. Después de muchos ensayos y estudios con CFD, se ha desarrollado la forma de un Pod de gran rendimiento hidrodinámico y maniobrabilidad.
El sistema Dolphin está disponible en potencias de 3MW hasta 19 MW y permite una libertad de movimientos de 360° en el eje vertical, lo que asegura una maniobrabilidad óptima para buques comerciales así como aquellos dotados de posicionamiento dinámico.
En poco tiempo, más tipos de buques se sumarán a los sistemas Pod.


Los sistemas de propulsión Pod están despertando gran aceptación a parte de en el campo de los buques de cruceros. Prueba de ello es que ABB instalará un sistema de propulsión Azipod en buques del ejército inglés. Se trata de plantas de propulsión para dos buques de inspección que se están construyendo para la Armada Real del Reino Unido en el astillero Vosper Thornycroft. Cada buque tendrá dos unidades PWM DTC Azipod de 1.700 kW cada una. Estos dos buques, que serán entregados en 2002 y 2003, son las primeras unidades de la Armada Real de Gran Bretaña en tener las unidades de la propulsión Azipod. En el Extremo Oriente, se construyen actualmente dos petroleros para la compañía finesa Fortum Oil & Gas en el astillero Sumitomo Heavy Industries (SHI). Cada petrolero se suministrará con una unidad Azipod 16 MW de sistema de propulsión con cicloconvertidor. La forma de popa ha sido diseñada para romper hielo. Así, los petroleros serán capaces de alcanzar velocidades de tres nudos en hielos de un metro de grosor. Los buques serán entregados en junio y agosto de este año.
En estos momentos, el sistema Azipod está siendo estudiado para ser instalado en grandes buques gaseros. El buque básico que se está estudiando es de unos 138.000 metros cúbicos, una velocidad de 20 nudos, una demanda de potencia propulsora de aproximadamente 26 MW y unas necesidades de potencia auxiliar de 6 MW (si se utilizan bombas eléctricas de carga).


El astillero Kvaerner Masa-Yards participa en este proyecto con un nuevo concepto de buque rápido
Wärtsila combina la propulsión mecánica y la eléctrica en unidades ro-pax
Wärtsila ha diseñado un nuevo concepto de maquinaria para buques ro-pax y ro-ro de desplazamiento rápido. Su principal novedad es la inclusión de una maquinaria diesel-eléctrica para el accionamiento de una hélice contra-rotativa, localizada directamente detrás de la hélice propulsada mecánicamente. Esta nueva solución combina las mejores características de una planta diesel-eléctrica con los beneficios de la propulsión diesel-mecánica.
Los buques ro-pax de desplazamiento rápido han proliferado en los últimos tiempos en aguas del Mediterráneo y del norte de Europa. Estos buques utilizan normalmente una propulsión diesel-mecánica junto con hélices gemelas CP montadas sobre una línea de ejes abiertos con soportes. En este sentido, los motores Wärtsila 46 o Sulzer ZA40S diesel de velocidad media, que funcionan con HFO, se han convertido en importantes fuentes de energía para dichos buques.
Wärtsila, junto con los proyectos de investigación finlandeses de SeaTech 2000+ y EMPRO, ha buscado soluciones alternativas de maquinaria para los buques rápidos ro-pax. Uno de los desarrollos más prometedores es el concepto híbrido, en el que la propulsión mecánica se combina con una hélice CRP, accionada eléctricamente. Este nuevo concepto de maquinaria ha sido muy bien aceptado en una amplia gama de ferries y buques ro-ro. Para ilustrar esta idea, el departamento de Tecnología de Kvaerner Masa-Yards ha desarrollado un nuevo buque ro-pax, expuesto en la edición de noviembre de Europort 2001.

Wärtsila ha querido dar extraer lo mejor de ambos sistemas de propulsión.


Ro-pax de Wärtsila
Para trabajar sobre el nuevo concepto CODED, combinación diesel eléctrica y diesel mecánica, Wärtsila ha concebido un ro-pax de carga rápida y transporte de pasajeros. El buque tiene un tonelaje bruto de alrededor de 37.000 GT y es capaz de mantener una velocidad de servicio de 30 nudos. El buque puede estar equipado con 300 camarotes para travesías nocturnas o, de forma alternativa, con sólo instalaciones de día para viajes más cortos.
En la maquinaria CODED, la parte diesel-mecánica propulsa una hélice convencional, mientras una planta diesel-eléctrica suministra energía tanto para el pod como para los servicios de fonda. Esta maquinaria incorpora lo último en tecnología respetuosa con el medio ambiente, es decir, los EnviroEngines, equipados con caireles comunes y unidades compactas SCR. El buque tiene dos motores Wärtsila 16V46 para la propulsión mecánica, dos 12V46, con un generador cada uno, y un grupo electrógeno 61L32. La potencia total instalada asciende a 61,5 MW. Todos los motores utilizan HFO para conseguir bajos consumos de combustible.
El buque ro-pax tienen la ventaja de contar con una nueva solución de propulsión consistente en una hélice de paso constante contra-rotativa, FPP, montada sobre un pod ubicado directamente detrás de una hélice convencional de paso controlable, CPP, montada, a su vez, sobre una aleta vertical. Dicha configuración ofrece mejor eficacia hidrodinámica en comparación con los buques convencionales, que tienen doble hélice sobre ejes largos abiertos, apoyados por soportes.
En esta nueva idea, la hélice de popa toma ventaja de la energía rotativa dejada en la corriente de la hélice de proa cuando gira en la dirección opuesta. Este efecto mejora la eficacia (hH) de la propulsión.
La forma simple de la encalladura del casco ofrece una estela más favorable que la línea de ejes abierta, dando como resultado una mejor eficiencia del casco (hH).
La resistencia de la encalladura del casco con un pod único es más baja que la del casco con dos hélices con dos líneas de ejes abiertas, dos timones y varios apéndices.
El nuevo concepto reduce la demanda de la potencia total entregada (Pd) en más de un diez por ciento en comparación con las soluciones convencionales. Sin embargo, también hay que tener en cuenta la eficacia de la transmisión, ya que las pérdidas asociadas a la propulsión eléctrica son de alrededor del ocho por ciento, frente al tres por ciento de la propulsión mecánica.
Cuando se optimiza la configuración de la maquinaria para el rendimiento económico total, los costes de inversión deben incluirse también. La mejor eficiencia hidrodinámica se alcanza teóricamente con una potencia de 50/50 entre el pod y la hélice mecánica. No obstante, las mayores pérdidas de transmisión y los altos costes de capital de la planta de propulsión eléctrica significan que la hélice mecánica debería contar con más energía para el mejor rendimiento económico posible. La potencia del pod no debería ser baja, porque entonces los beneficios generados por el concepto CRP no se alcanzarán.
La potencia del pod se encuentra por debajo del 40 por ciento de la propulsión total en condiciones de servicio, para el ro-pax propuesto. Ya que la mayoría de la potencia, más del 60 por ciento, se encuentra en la hélice mecánica, las pérdidas de transmisión y los costes de capital son más bajos que en el caso de un sistema de propulsión totalmente eléctrico y ligeramente superior a una disposición diesel-mecánica.
Sin embargo, debido a estos bajos costes de combustible, la maquinaria propuesta ofrece los costes más bajos para el servicio deseado. Además, la potencia total instalada puede ser incluso más baja. Aunque sólo una parte de dicha potencia es eléctrica, la maquinaria CODED todavía aporta más beneficios que una planta eléctrica. Tanto el pod como la carga eléctrica ocasionada por los servicios de fonda son suministrados por la misma planta. La capacidad eléctrica ha sido concebida para cubrir la carga a velocidad plena en el agua. Ya que el pod no necesita potencia completa cuando maniobra, no es necesaria la instalación de un grupo generador extra en ambas hélices.
Los generadores diesel con bajo consumo de combustible suministran la mayoría de la potencia de la planta. Por otro lado, el grupo generador pequeño ha sido instalado para utilizarse en los puertos cuando la única carga eléctrica requerida es la de los servicios de fonda, de entre 1, 5 y 2,5 MW.
El pod se usa para conducir el buque y puede girar 360º cuando maniobra. Esto significa que las características de maniobra del buque son excelentes. Por lo tanto, no se necesitan hélices de popa separadas, lo que evita resistencia y costes extras.
La maquinaria propuesta también ofrece un cierto grado de redundancia, ya que la maquinaria se divide en dos compartimentos separados. Si los motores mecánicos se dañan, entonces la planta diesel-eléctica y el pod suministrarán la carga y la propulsión necesaria para operar el buque.
Por otro lado, si la planta diesel eléctrica está dañada, entonces el buque puede volver al puerto con los motores mecánicos. El generador de emergencia puede utilizarse para conducir el buque cambiando el pod, que puede funcionar como timón también sin potencia en la hélice.

El hélice contra-rotativa se ubica justo detrás de la CP convencional.


Disposición del buque
La superestructura, que alberga las instalaciones de día para 2.000 pasajeros o las nocturnas para 900, dispuestas en 300 cabinas, se ubica en la proa del buque dejando abierto el extremo de popa de la cubierta superior de coches. La carga se transporta en las dos cubiertas ro-ro, los trailers y camiones se colocan en la cubierta principal, que tiene 4,80 metros de altura libre. Los vehículos altos pueden cargarse también en la parte abierta de la cubierta superior, mientras que la parte cerrada de la proa de la cubierta superior se utiliza para coches privados, sólo por circunstancias de la altura libre restringida.
Los laterales del casco se enderezan para aumentar el ancho de las cubiertas ro-ro, mientras se mantiene la anchura en el nivel de la línea de flotación. Esta circunstancia hace posible que aumente el número de líneas y, por ende, los metros lineales sin que la resistencia se vea afectada. Las cubiertas de coches también facilitan el transporte de toda la carga en dos cubiertas. Esto permite maniobras más rápidas de carga y descarga al no utilizarse rampas internas. La carga y descarga de vehículos se realiza directamente a las cubiertas principal y superior por medio de rampas de doble nivel, situadas a popa. Este concepto tan sencillo y rápido de manejo de carga está en concordancia con la filosofía de velocidad rápida del buque.
El casco es del tipo plena carga y asume una forma larga y aerodinámica con un skeg para ofrecer la menor resistencia posible. Incluso aunque el ángulo de apertura de los laterales del casco estreche la manga y el nivel de la tapa del plan de doble fondo, hay suficiente espacio para la maquinaria CODED, gracias a la libertad que ofrece a la hora de localizar los grupos generadores diesel.

[ground swell]

Muy interesante, pero me pregunto ¿Donde están los empresarios e ingenieros españoles para desarrollar este sistema? Me parece que seguimos soldando chapa e instalando equipos importados, así estamos como estamos.

[Carlos-WRC3]

¿hay algún fabricante de pods (hidráulico o electrico) español? ¿o de la peninsula ibérica para asi que no metan baza los separatistas?

[Quioscore]

¿hay algún fabricante de pods (hidráulico o electrico) español? ¿o de la peninsula ibérica para asi que no metan baza los separatistas?

Me da que ninguno. Este tipo de propulsión como bien dice el compañero en su texto es muy utilizado en buques de pasaje y remolcadores. España no es una industria puntera construyendo ninguno de estos. Quizás remolcadores con los astilleros Zamakona, etc...si hace algo más. Pero no en situación de país mega exportador de remolcadores. España con los empresas como Navantia o Dragados es famosa por buques militares de alta calidad, plataformas petrolíferas y poco más.
Los buques cruceros, ferries (con pasaje) muchos de ellos son construidos en países nórdicos, por tanto ellos si apuestan por estas tecnologías.
Es triste porque los países que apostaron por los cruceros están obteniendo altos beneficios, y como en su día fue una inversión arriesgada España optó por especializarse en buques muy específicos como los militares, o petroleros y gaseros. Ahora esos buques se están construyendo en países con precios más competitivos, y a España solo le toca las reparaciones producidas por las chapuzas que hacen en estos países tan baratos. O en su defecto algunos buques militares para países sudamericanos conseguidos con acuerdos políticos.