
A napelemes hajó vagy napelemes csónak – Átlátszó napelemes üvegmodulok lehetséges felhasználása – Kép: Xpert.Digital / embeki|Shutterstock.com
A napelemes hajókat, amelyek a napsugárzást fotovoltaikus rendszeren keresztül (eddig szinte mindig fotovoltaikus rendszeren keresztül) hasznosítják energiaforrásként, napelemes hajóknak is nevezik. A széles teljesítménytartományban elérhető nagy hatásfoknak köszönhetően az elektromos motor energiafogyasztás tekintetében felülmúlja a belső égésű motort. A hajtásteljesítmény jellemzően néhány száz watttól több kilowattig terjed. Az akkumulátorok általában pufferként szolgálnak. Így elméletileg korlátlan hatótávolsággal rendelkeznek – hasonlóan egy vitorlás hajóhoz. A vitorlás hajókkal ellentétben különösen alkalmasak csatornákon és folyókon való navigációra. A napelemes hajóként emlegetett elektromos hajók többsége nemcsak napelemes generátorral rendelkezik, hanem hálózati töltőkkel is tölthető. Ennél a koncepciónál a hajó a kikötési helyén csatlakozik a hálózathoz. Ha inverter is van, a fedélzeti akkumulátor teljesen feltölthető, majd a fedélzeti napelemes generátor energiája betáplálható a hálózatba. Hosszabb távolságokhoz nyílt vízen vagy tengeren azonban általában további meghajtórendszerekre, például vitorlákra, szélturbinákra vagy dízelgenerátorokra van szükség. Ez utóbbiak hideg környezetben hasznosak az egyidejű fűtéshez. Kis hajók esetében az izomerővel hajtott hajtások hatékonynak bizonyultak a dízelgenerátorok alternatívájaként. A napelemes hajtások alacsony teljesítménysűrűségük miatt nem alkalmasak olyan alkalmazásokhoz, ahol folyamatosan nagy az energiaigény (pl. nagy sebesség).
Íme néhány úttörő példa:
Napelemes hajó Basilisk 1
1989-ben a Basilisk 1 trimarán körutat tett meg: Bázel – Koblenz – Trier – Saarbrücken – Strasbourg – Bázel. 1990-ben Bázelből majdnem Ibizára is eljutott (2000 km). 50 km-re a céltól a kapitány, Matthias Wegmann, egy sor szerencsétlenség miatt kénytelen volt elhagyni a hajót, és egy teherhajó mentette meg. Műszaki adatok: Hosszúság 5 m, szélesség 4,5 m, vízkiszorítás 0,3 t, 4 utas, 2 fekvőhely, napelemes teljesítmény 500 Wp/10 km/h, motor 2 kW/13 km/h, akkumulátor (ólom-savas) 2 kWh/60 kg. Ez a hajó kihajtható kerekeivel akár napelemes járműként is közlekedhetett volna az utakon 30 km/h sebességgel, de soha nem kapta meg a közúti engedélyt.
Napelemes hajó Basilisk 2
A Basilisk 1 továbbfejlesztett változata: Mivel a napelemes hajók soha nem tudják felvenni a versenyt a vitorlások teljesítményével a tengeren, és a vitorlások gyakorlatilag használhatatlanok folyókon/csatornákon, ezt a hajót kizárólag belvízi utakra tervezték. Franciaország folyóin és csatornáin közlekedik, és jelenleg Dijonban van kikötve. Műszaki adatok: Hossz 6 m, szélesség 4,5 m, vízkiszorítás 0,5 t, napelemek 800 Wp/10 km/h, motor 24 V 2 kW/12 km/h, akkumulátor kezdetben (ólom-savas) 4 kWh/120 kg, majd (LiFeYPo4) 5 kWh/50 kg, 4 utas, 4 fekvőhely. Különlegesség: Az utánfutó kerekei a kitámasztókarokban vannak felszerelve, és egy levehető vonóhorog van beépítve az orrba, így a hajó lehajtott állapotban bármilyen autóval vontatható további utánfutó nélkül.
Napelemes hajó Basilisk 3
Az első, és 2017-ig egyetlen napenergiával hajtott hajó, amely 2010. július 7. és 31. között teljesítette a Bázel–Amszterdam–Bázel útvonalat (jelenlegi sebesség akár 12 km/h), körülbelül 70 km/nap megtételével. Hullám alakú főtesttel rendelkező trimaránként tervezték, 6 kW-os motorral 16 km/h sebességet ért el. Műszaki adatok: Hossz 12 m, szélesség 4,5 m, vízkiszorítás üresen 2 tonna, 12 utassal 3 tonna, napelemek 1,8 kWp/12 km/h, motor 6 kW/16 km/h, ólom-savas akkumulátor 20 kWh, 600 kg, 6 fekvőhely, WC, konyha.
Napenergiával működő komp Aditya
Az Aditya egy napenergiával működő komp, amely Vaikkom és Thavanakkadavu között közlekedik az indiai Kerala államban. A hajót 2017. január 12-én avatta fel Kerala főminisztere, Sri Pinarayi Vijayan és Sri Piyush Goyal, a központi kabinet villamosenergia- és megújuló energiáért felelős minisztere.
Ez India első napenergiával működő kompja és egyben India legnagyobb napenergiával működő hajója. A hajót a NavAlt Solar and Electric Boats tervezte és építette Kochiban, Indiában. A NavAlt a Navgathi Marine Design and Constructions, az Alternative Energies (Franciaország) és az EVE Systems (Franciaország) közös vállalata.
2020 augusztusában a MarineLink arról számolt be, hogy Kerala állam az év végéig napenergiával működő három dízelkompját napenergiával működő kompokra cseréli, megjegyezve, hogy az Aditya havi költsége körülbelül 79 dollár, szemben a dízelkompok 2867 dollárjával. Három év alatt az Aditya több mint 100 000 liter gázolajat takarított meg. A kerálai kormány Vízi Közlekedési Minisztériuma úgy döntött, hogy mind a 48 dízelkompját napenergiával működő kompokra cseréli.
Napelemes hajó Alstersonne
2000-ben a hamburgi Alster Touristik „Alstersonne”-nak keresztelte a napenergiával hajtott hajót. 26,53 méteres hosszúságával akkoriban a világ legnagyobb napenergiával hajtott hajója volt. Ez egy katamarán, két darab 8 kW-os motorral.[7] 100 utas befogadására alkalmas, és kezdetben akrilüvegtetővel és integrált fotovoltaikus modulokkal volt felszerelve. 2006-ban az akrilüvegtetőt valódi üvegre cserélték, és az üvegmodulok szögét is módosították.
Napelemes katamarán Tûranor PlanetSolar
A Tûranor PlanetSolar egy 2010. március 31-én keresztelt katamarán, amelyet kizárólag napenergiával hajtanak. Abban az időben ez volt a legnagyobb napenergiával működő hajó, 31 méter hosszú és 84 tonna súlyú. A 240 kW-os motorokkal hajtott hajó Föld körüli útra indult. 2010. szeptember 27-én indult Monacóból, áthaladt a Panama-csatornán, és 2011. január végén elérte a Galápagos-szigeteket. Közel 485 nap után a napenergiával működő hajó 2012. május 4-én tért vissza Monacóba, ezzel befejezve Föld körüli útját.
A hajó története 2004-ig nyúlik vissza. Akkoriban a svájci mentős, Raphaël Domjan tűzte ki célul, hogy ő legyen az első ember, aki napenergiával működő hajóval körbeutazza a Földet. Társával, francia politikussal és navigátorral, Gérard d'Aboville-lal együtt kidolgozták a projekt kezdeti ötleteit. D'Aboville már az 1980-as és 1990-es években elsőként evezett át egyedül az Atlanti-óceánon, majd a Csendes-óceánon. A két férfi kezdetben egy kis, két fő részére szánt hajó építését tervezte. Ezután a darmstadti székhelyű vállalkozó és a Wella örököse, Immo Ströher egy sajtóhírből értesült a projektről. Meggyőzte Domjant és d'Aboville-t, hogy építsenek egy nagyobb hajót. Emellett kidolgozott egy professzionális kommunikációs stratégiát és egy tervet a hajó jövőbeni felhasználására.
A projektet, amelynek teljes költsége körülbelül 15 millió euróra becsülhető, nagyrészt Immo Ströher és svájci holdingvállalata, a Rivendell finanszírozta, amely elsősorban megújuló energiába, újrahasznosításba és környezetvédelmi technológiákba fektet be. Ströher volt az egyik első német vállalkozó, aki népszerűsítette a napenergiát. Támogatása lehetővé tette olyan vállalatok megalapítását, mint a Solon, a Q-Cells, a Younicos és a Grundgrün.
A futurisztikus dizájn egy fő és két másodlagos hajótesttel az új-zélandi LomOcean Design cégtől, Craig Loomestől származik.
Napelemes hajó Európa
Az Europa elektromos motoros hajó kirándulóhajóként üzemel a hannoveri Maschsee-tavon.
Napenergiával működő Spree-Shuttle hajó
A „Spree-Shuttle” (korábban „Gaienhofen”) 5000 km-t tett meg 2000 júniusa és 2003 októbere között. 2003 nyarán a napenergiával működő hajónak mindössze két újratöltésre volt szüksége az elektromos hálózatról. Összesen több mint 4000 utast szállítottak.
Napelemes katamarán MobiCat
A MobiCat egy elektromos meghajtású személyszállító katamarán. Meghajtási energiáját napenergiával nyeri. A hajót 2001 júliusában bocsátották vízre, és azóta a Bieli-tavon közlekedik.
Az Orca ten belvízi hajó eltört
Az Orca ten Broke egy szokatlan belvízi hajó, amely szemináriumi hajóként szolgál, és fosszilis tüzelőanyagok használata nélkül működik.
A 199 utas befogadására alkalmas, CO2-semleges belvízi hajót az Ostseestaal építette Stralsundban. Itt épültek a berlini napelemes akkumulátoros kompok, a "Fährbär" is. A hajó három fedélzetre oszlik, a hajótest és a felépítmény acélból készült. A legalacsonyabb fedélzeten kaptak helyet a műszaki berendezések, beleértve a gépházat, a négy akkumulátorházat és az üzemanyagtartályokat. A 2,4 méter magas közbenső fedélzeten található a szemináriumi terem, amely a hajó teljes szélességében elfér, és válaszfalak segítségével három különálló helyiségre osztható. Felette található a napozófedélzet napelemeivel.
A 35,55 m hosszú és 8,25 m széles Orca ten Broke-ot egy 110 kW-os villanymotor hajtja, amelyet egy 200 kWh kapacitású akkumulátor lát el árammal.
Az akkumulátort a tetőn elhelyezett 32 kWp-s fotovoltaikus modulok és egy generátor tölti. Kedvező időjárási körülmények között a fotovoltaikus rendszer képes fedezni a teljes energiaigényt. Az akkumulátorrendszer kapacitása 250 kilowattóra. A generátort egy Deutz BF6M1013M motor hajtja, amely paraffinos üzemanyagok, például hidrogénezett növényi olajok, újrahasznosított növényi olajok és hulladékzsírok, valamint földgázból (GtL) és biomasszából (BtL) előállított folyékony üzemanyagok üzemeltetésére van jóváhagyva. A jövőben úgynevezett e-üzemanyagokat (PtL), azaz a felesleges villamos energiából előállított CO2-semleges üzemanyagokat fognak használni. A motor a kapcsolt hő- és villamosenergia-termelés (CHP) elvén működik, és villamos energiát, valamint hőt szolgáltat melegvíz-készítéshez és fűtéshez. Erre a célra egy 1500 literes puffertartályt telepítettek. A padlófűtés, a jó szigetelés és a háromrétegű üvegezésű ablakok alacsony fűtési igényt biztosítanak.
Az energiakoncepció célja, hogy az alacsony energiaigényű épületekben már sikeresen alkalmazott hatékony technológiákat átültesse a szemináriumi hajóra. Az energiakoncepciót a tulajdonos, Felix Eisenhardt dolgozta ki, és Ingo Schillingerrel, a hajógyár munkatársával együttműködve valósította meg.
Ha a kikötés vagy horgonyzás nem lehetséges, a hajót behúzható horgonycölöpök segítségével lehet „leparkolni”. A hajót 2017 novemberében szállították át berlini üzemeltetési helyére.
Napelemes hajó
2004 júniusa óta a világ akkori legnagyobb rozsdamentes acélból készült napelemes katamaránja vitorlázik a heidelbergi Neckar folyón. A büszkén „Napenergiának” nevezett kiránduló és charterhajó 51 tonnát nyom és 24,95 méter hosszú. 80 fedett ülőhelyet és 30 további ülőhelyet kínál a nyitott fedélzeten. Körülbelül 14 km/h utazósebességgel, teljesen feltöltött akkumulátorral a hatótávolsága tiszteletre méltó 110 km. Két 25 kW-os háromfázisú villanymotor hajtja. A tetőnek csak a középső részét borítják napelemek, így akadálytalan kilátást biztosítanak oldalra és középmagasságban.
Weser hajók
2006 áprilisa óta két napelemes hajó közlekedik a Weser folyón Hamelnben, és rendkívül sikeresnek bizonyultak a turisták vonzásában. Ez a turisztikai projekt 2008-ban is folytatódik új és technológiailag fejlett hajómodellekkel.
Sun21 napelemes katamarán
2006 decemberének elején a Sun21, egy Svájcban épített napelemes katamarán, Sevillából indult útnak, hogy megtegye az első transzatlanti átkelést egy napenergiával működő hajóval. A Kanári-szigeteken való megálló után a hajó és ötfős legénysége 2007. február 2-án elérte a karibi Martinique-on található Le Marin kikötőjét, és május 8-án New Yorkba érkezett. A projektet Martin Vosseler kezdeményezte.
Solon napelemes hajó
A Sun21 volt a berlini vízi utakon közlekedő napenergiával működő hajó prototípusa. 2009. augusztus 12-én a Solont Klaus Wowereit polgármester keresztelte meg. A Suncat 58 típusú hajó egy 5,6 kWp teljesítményű Solon napelemes generátorral van felszerelve. A katamarán motorjainak teljes elektromos teljesítménye 2 x 8 kW. Az akkumulátor tárolókapacitása 10 órás napfény nélküli üzemre elegendő. Egy Suncat 58 akár 60 fő befogadására is alkalmas. A Solon mellett ugyanez a gyártó kisebb, akár 12 fős napelemes hajókat, sőt egy luxus napelemes jachtot is kínál.
Solgenia kutatóhajó
A fotovoltaikus-hidrogén hibrid technológiával felszerelt elektromos vagy napelemes hajók fotovoltaikus elemek és üzemanyagcellák kombinációját használják, utóbbiakat napelemek segítségével visszafordíthatóan előállított hidrogénnel működtetik. A Konstanzi Egyetemen egy világelső prototípust, a „Solgeniát” kutatóhajóként fejlesztenek, és 2007 eleje óta működik a Boden-tavon.
Napelemes hidrogénhajó Energy Observer
A 2017 áprilisában vízre bocsátott Energy Observer a világ első olyan hajója, amely saját maga állít elő és működtet hidrogént. A CEA-LITEN mérnökeivel együttműködve kifejlesztett hajó célja egy teljes termelési lánc hatékonyságának tesztelése és demonstrálása, amely a különböző megújuló energiaforrások összekapcsolásán alapul. A 2017 tavaszi vízre bocsátását követően a hajó hatéves világkörüli útra indult, hogy optimalizálja technológiáit, és egy expedíciót vezessen, amelynek célja az energetikai átállás fenntartható megoldásainak kidolgozása. A francia ökológiai és inkluzív átmenetért felelős minisztérium a hajót nevezte ki Franciaország első fenntartható fejlődési célok nagykövetévé.
Az Energy Observer, az első hidrogénhajtású világ körüli hajó,
egy kísérleti hajó és expedíciója köré épülő projekt, amelynek elsődleges célja konkrét, innovatív és sikeres megoldások keresése az energetikai átálláshoz. Technológiáinak köszönhetően ez lesz a világ első olyan hajója, amely képes dekarbonizált hidrogént előállítani fedélzetén egy energiamix felhasználásával. Gyakran emlegetik "a tengerek napimpulzusaként", mert a kifejlesztett technológiák Bertrand Piccard és André Borschberg napelemes projektjére emlékeztetnek, vagy "modern kori kalipszóként", mert a hajó produkciós platformként szolgál majd az ökológiával, a fenntartható fejlődéssel és az energetikai átállással kapcsolatos médiatartalmak számára.
Az
Energy Observer tudományos misszió egy úszó laboratórium, amelynek célja egy innovatív energiaarchitektúra tesztelése extrém körülmények között, hogy bebizonyítsa megvalósíthatóságát a szárazföldön. Az energiarendszer három megújuló energiaforrásból (nap-, szél- és vízenergia) és kétféle tárolásból (lítium-ion akkumulátorok rövid távú használatra és hidrogén hosszú távú használatra) áll. A hajó közvetlenül a fedélzeten képes hidrogént előállítani tengervíz elektrolízisével. A cél ezen technológiai komponensek tesztelése és optimalizálása, hogy harmonikusan működjenek együtt és teljes energia-autonómiát érjenek el. A hajó minden évben visszatér a hajógyárba navigáció és a fedélzeti technológiák fejlesztési elemzése céljából.
Felhasznált technológiák
: A hajóépítészek csapatával és a grenoble-i CEA-LITEN-nel együttműködve tervezett kísérleti hajó az első olyan hajó, amely képes önállóan hidrogént előállítani a fedélzetén megújuló energiaforrások felhasználásával és üvegházhatású gázok kibocsátása nélkül. A hajó tengervíz-energiakeverékkel fogja termelni és tárolni a hidrogént: háromféle napelem, amelyek 130 négyzetméteres területet fednek le (csúcsteljesítmény 21 kW), két függőleges tengelyű szélturbina (2 x 1 kW), egy sárkányhajó és két megfordítható villanymotor (2 x 41 kW) a hidrogéntermeléshez, egy lítium akkumulátor (106 kWh), egy sótalanító üzem, egy elektrolizátor, egy kompresszor, egy üzemanyagcella (22 kW) és 62 kg hidrogén. A teljes hidrogénrendszer súlya 2100 kg. Egy új, könnyebb akkumulátort vezettek be 2019-ben.
Napelemes katamarán SolarWave
A SolarWave-et 2009. december 17-én bocsátották vízre, 2010. január 27-én keresztelték meg, és 2010. április 7-én indult első energiafüggetlen földkörüli útjára. A napelemes katamarán 14 méter hosszú és 7,5 méter széles, súlya 12 tonna. Tetejét 57 négyzetméternyi napelem borítja, és két 10 kW-os villanymotor hajtja. A SolarWave egyedülálló tulajdonsága, hogy a meghajtás mellett az összes navigációs, üzemeltetési és háztartási rendszert, valamint az elektromos támogató járműveket (csónak és elektromos kerékpár) napenergiával működtetik. A projekt célja, hogy bemutassa a globális napmobilitás megvalósíthatóságát egy családbarát, tengerjáró sporthajón, és másokat is arra ösztönözzön, hogy kövessék a példáját. 2010-ben a hajó átszelte Európát a Rajna, a Majna és a Duna folyókon, és átszelte a Fekete-tengert.
Napelemes katamarán Solaaris
A Solaaris egy alumíniumból készült katamarán, amely 2012. április 2-án állt forgalomba a stralsundi Ostseestaal hajógyárban, és a münsteri Aasee-tavon váltotta fel a leszerelt „Landois” vízibuszt.
A 68 utas befogadására tervezett hajó vízkiszorítása körülbelül 14 tonna, merülése 0,5 méter, hossza 15,64 méter, szélessége 4,6 méter, és két 15 kW-os villanymotor hajtja, amelyeket két 55 kWh-s lítium-ion akkumulátor táplál.
A lapostetőn elhelyezett 28 darab, egyenként 185 Wp teljesítményű napelem biztosítja az akkumulátorok áramellátását a körülbelül napi nyolc út során, amelyek az Aasee-teraszoktól / Aranyhídtól a Freilichtmuseum Mühlenhof kikötőjén keresztül az Allwetterzoo / Naturkundemuseumig és vissza vezetnek.
Hasonló projektek
Az Energy Observer napelemes-hidrogénes hajó a technológiával, a társadalommal és a környezetvédelemmel foglalkozó jelentős kutatási és fejlesztési projektek sorához csatlakozik, üzenetet közvetítve a megújuló energiák mellett. Ebbe a sorozatba tartozik még a Tara sarki szkúner, amely 2007 óta járja a világ óceánjait tudományos és környezetvédelmi célokra; a Solar Impulse, az első napenergiával működő repülőgép; és a Planet Solar, az első napelemes jármű, amely 2010-ben megkerülte a Földet. 2016 októberében a Race for Water Odyssey Foundation bejelentette, hogy hidrogéntechnológiával szereli fel a kizárólag napenergiával hajtott Planet Solar katamaránt a Föld körüli hajózáshoz, az Energy Observer projekthez hasonló ambíciókkal.
A tervezett, de még meg nem valósult, megújuló energiát használó fedélzeti hidrogénüzemanyag-előállítással rendelkező hajók közé tartozik az „Orcelle”. Ez a komp a Wallenius Wilhelmsen Logistics, egy norvég-svéd hajózási társaság „zöld zászlóshajója” lesz. Nap- és hullámenergiát használ a fedélzeten hidrogén előállításához a meghajtáshoz. Egy másik, még meg nem épített hidrogénüzemű hajó az „Eco-Trimaran” óceánjáró jacht, amely szintén nap- és hullámenergiát hasznosít. A szélenergiát nem vitorlákkal, hanem szélturbinával hasznosítják. Ez az energiaforrás a fedélzeti hidrogéntermeléshez is hozzájárulhat, még akkor is, amikor a hajó dokkolva van.
📣 A megfelelő és megfelelő napelem modulok az ipar, a kiskereskedelem és az önkormányzatok számára
Mindent egy kézből, kifejezetten az Ön fotovoltaikus rendszeréhez szabott napelem modul megoldások! Ön saját villamosenergia-termelésével refinanszíroz vagy ellenfinanszíroz a jövőbe.
🎯 Napelemes mérnököknek, vízvezeték-szerelőknek, villanyszerelőknek és tetőfedőknek
Tanácsadás és tervezés, beleértve a nem kötelező költségbecslést. Erős fotovoltaikus partnerekkel hozzuk össze Önt.
👨🏻 👩🏻 👴🏻 👵🏻 Magánháztartások számára
A német nyelvű országok különböző régióiban helyezkedünk el. Megbízható partnereink vannak, akik tanácsot adnak és megvalósítják kívánságait.
- Napelemek tervezése raktárakba, kereskedelmi csarnokokba és ipari csarnokokba
- Ipari üzem: Tervezzen egy fotovoltaikus szabadtéri rendszert vagy nyílttéri rendszert
- Tervezzen napelemes rendszereket fotovoltaikus megoldásokkal a szállítmányozáshoz és a szerződéses logisztikához
- B2B napelemes rendszerek és fotovoltaikus megoldások és tanácsadás
Tanácsadás és tervezés az Xpert.Solarral átlátszó napelemes üvegmodul projektekhez
Szívesen szolgálok személyes tanácsadójaként.
Felveheti velem a kapcsolatot az alábbi kapcsolatfelvételi űrlap kitöltésével, vagy egyszerűen hívjon a +49 89 89 674 804 .
Nagyon várom a közös projektünket.
Xpert.Digital – Konrad Wolfenstein
Az Xpert.Digital egy ipari központ, amely a digitalizációra, a gépészetre, a logisztikára/intralogisztikára és a fotovoltaikára összpontosít.
360°-os üzletfejlesztési megoldásunkkal jól ismert cégeket támogatunk az új üzletektől az értékesítés utáni értékesítésig.
Digitális eszközeink részét képezik a piaci intelligencia, a marketing, a marketingautomatizálás, a tartalomfejlesztés, a PR, a levelezési kampányok, a személyre szabott közösségi média és a lead-gondozás.
További információ: www.xpert.digital – www.xpert.solar – www.xpert.plus

