Maailma suurim päikeseenergial töötav laev. Esimene Venemaa päikeseenergial töötav katamaraan saabus Cheboksarysse Päikesejõul töötav katamaraan

Katamaraan "Turanor PlanetSolar" ("Solar Planet") on maailma suurim päikeseenergial töötav laev. Laev võlgneb oma olemasolu šveitslasele Rafael Domyanile, kes selle projekti välja mõtles ja 2004. aasta kevadel selle elluviimist alustas. Nagu plaanitud, pidi katamaraan demonstreerima alternatiivsete energiaallikate kasutamise võimalust ja kutsuma üles vähendama süsivesinike põlemist.
Katamaraani "Turanor PlanetSolar" disainis LOMOcean Design, see ehitati Kielis (Saksamaa) Knierim Yachtbau laevatehases ja lasti edukalt vette 31. märtsil 2010. Projekti maksumus oli 26 miljonit dollarit.

31 meetri pikkune ja 15 meetri laiune Turanor PlanetSolar kasutab mootorite toiteks 537 ruutmeetrit päikesepaneele, mis laevad liitiumioonakusid. Fotogalvaaniliste elementide energia muundamise koefitsient on 18,8 protsenti. Pilves ilmaga suurendavad päikesepaneelide pindala ülestõmmatavad moodulid. Päikesepatareidel töötav Turanor PlanetSolar on keskkonnasõbralik ja vaikne.
2010. aasta septembris alustas maailma suurim päikeseenergial töötav laev oma ümbermaailmareisi Monacost ja lõppes siin Hercule'i sadamas.

Keskkonnasõbralikul viisil saadud energiast piisas, et sõita läbi terve maakera. Laev külastas selliseid linnu nagu Miami, Cancun, Brisbane, Singapur, Hongkong ja Abu Dhabi.
Kogu reisi vältel juhtis laeva 4-liikmeline meeskond, kuid see mahutab hõlpsalt kuni 40 inimest. Adeni lahte läbides tugevdati meeskonda sõjaväeüksusega, et kaitsta piraatide rünnakute eest.
Reis lõpetati 584 päeva pärast väljumist. Teekond oli ainulaadne selle poolest, et keegi polnud kunagi saanud laevaga ümber maailma sõita, kasutades ainult päikeseenergiat.

Turanor PlanetSolari peamised omadused:
veeväljasurve, t: 89;
Üldmõõtmed, m: pikkus - 31; laius - 15; kõrgus - 6,30; süvis - 1,55;
Päikesemoodulite pindala, m2: 537;
Paneeli efektiivsus,%: 18,8;
Paneelide paigaldatud võimsus, kW: 93,5 (127,0 hj);
Mootori maksimaalne võimsus, kW: 120;
Mootori keskmine kulu, kW: 20 (26,8 hj);
Keskmine kiirus: 5 sõlme (9,25 km/h)
Kiirus, sõlmed: maksimum – 14 (26 km/h), ristlemine – 7,5 (13,9 km/h);
Purjetamise autonoomia: selge päikesepaistelise ilmaga piiramatu
Meeskond, inimesi: 4;
Mahutavus, inimesed: 40

Austria laevatehas SILENT-YACHTS alustas Itaalia baasis kolme esimese 24-meetrise SILENT 79 ookeaniklassi päikeseenergial töötava katamaraani ehitamist. Marotte. Projekti kavandamine SILENT-YACHTSi asutaja ja tegevjuhi kontseptsioonist lähtuvalt Michael Köchler(Michael Köhler) oli kihlatud Marco Casali(Marco Casali) Too Designist, kavandas mereväe arhitektuuri Enrique Castilla(Enrique Castilla) Insenavalist. SILENT 79-st saab laevatehase mudelivaliku lipulaev.

SILENT 79 võib nimetada uueks sammuks ettevõtte varasemate mudelite arengus. Eelkõige on katamaraani disainis palju viiteid selle vanemale, kuid palju väiksemale vennale SILENT 55.

«Päikesepaneelid nõuavad suurt pinda. Meie ülesanne oli vabastada selleks võimalikult palju ruumi, kuid samal ajal säilitada katamaraani siluetis harmooniat. Ma arvan, et see meil õnnestus. Püüdsin luua huvitava itaalia disaini: peen ja üllas. See jaht näeb hea välja ja on samal ajal praktiline,” räägib Marco Casali.

Katamaraani kere valatakse ja ehitatakse vaakum-infusioonimeetodil. See muudab klaaskiust võileiva kergemaks ning parandab selle heli- ja soojusisolatsiooni omadusi.

SILENT 79 väliskujundus keskendub sirgjoontele ja suurtele akendele. Ühest küljest võimaldab klaasimine nautida salongist panoraamvaadet merele, teisalt vähendab see täiendava kunstvalgustuse vajadust. Peateki ahtris asuvas kokpitis hakkab lisaks tavapärasele istumisnurgale olema baar. Kuid peateki vöör on reserveeritud rannaklubile.

Iga katamaraani kajutite paigutus erineb omanike soovil üksteisest. Tavalise paigutuse korral on salongi laius peaaegu 11 meetrit. Sees on kambüüs, istumisnurk ja söögituba. Alumisel tekil peaks olema neli kuni kuus külalistemaja ja kaks meeskonnakajutit kahe-kolme inimese jaoks. Kuid juba esimesel ehitatavatest kaatritest muudeti planeeringut nii, et kahest kajutist laeva ahtriosas saab omaniku korter avara elutoa, kabineti ja saunaga.

Kõik rohelise katamaraani kajutid valmistatakse loomulikult taaskasutatavatest materjalidest. Projekti autorid lubavad minimalistlikku, ergonoomilist ja samas luksuslikku sisekujundust.

Päikesepaneelid hõivavad salongi ja kokpiti katuse. Lisaks hakkavad need asuma sportauto spoileri kujulise klaasimata kaptenisilla katusel. SILENT 79-le paigaldatakse kokku 70 ülitõhusat paneeli, mis on võimelised genereerima pinget kuni 25 kV kõige arenenumate MPPT tüüpi laadimiskontrolleritega (“maksimaalse võimsuspunkti jälgimine”, “maksimaalse laetuse taseme jälgimine”). Liitiumakud, mis on sarnased Tesla kasutatavatele, hoiavad teid öösel töös. 15 kVA pingeinverterid pakuvad elektrit jahi meeskonna ja külaliste majapidamisvajadustele.

Laev on varustatud generaatoriga, kuid eeldatakse, et selle kasutamine on vajalik vaid äärmisel juhul akude laadimiseks, kui on vaja pikemat aega suurel kiirusel sõita või on mitu päeva olnud pilvine ilm. Kui SILENT 79 on pargitud, pole toiduvalmistamiseks ega konditsioneeri kasutamiseks generaatorit vaja.

Absoluutses vaikuses, absoluutselt lisakütust kasutamata suudab katamaraan kiirusega 6–7 sõlme läbida kuni 100 meremiili päevas. Maksimaalne kiirus, mida see suudab arendada, on 20 sõlme.

Laeva juhib paar elektrimootorit, millest igaüks on 50 kV standardversioonil "ristluskäigul" või 250 kV E-Power versioonil. Lisaks sellele, et nad on vaiksed ja emissioonivabad, eristavad neid ka madal vibratsioonitase. Kuid omanike soovil võib SILENT 79 olla ka kahe 220 hj diiselmootoriga hübriid. Koos.

Mittehübriidversioonis on SILENT 79 jõusüsteem võimalikult lihtne ega vaja praktiliselt mingit hooldust, mis võimaldab katamaraani kasutada autonoomses purjetamisrežiimis. See vähendab oluliselt selle kulusid võrreldes diiselmootoriga analoogidega. SILENT 79 baashind on 3,4 miljonit eurot.

Kuna katamaraan ei vaja masinaruumi, on sellel oma klassi suurim garaaž. Ruumi jätkub 4,5 meetri pikkusele paadile, amfiibsõidukile ja hõljukitel olevale gürokopterile.

Kolmest ehitatavast katamaraanist kaks on juba omaniku leidnud. SILENT 79 esimene käivitamine on kavandatud 2020. aastaks.

Tundub, et paadisõiduhuviliste jaoks on käes kuldaeg. Ja üldiselt kõigile neile, kellele meeldib oma puhkust veeta või lihtsalt vaba aeg vee peal. Ja see aeg on saabunud tänu nii kiiresti arenevale tööstusharule nagu päikeseenergia. Uued tehnoloogiad on võimaldanud saada suure jõudlusega fotokonvertereid, väikeseid, kuid võimsaid elektrimootoreid ning kompaktseid, kuid suure võimsusega akusid. Ja siis ilmusid paadid, paadid ja jahid, mis töötasid päikesepaneelide elektriga.

Üks esimesi, mis vette lasti, oli päikeseenergial töötav jaht, mida selle loojad, itaalia tudengid Marco Ferrari ja Alberto Franchi kutsusid Helioseks. Sellel jahil olid purjed, mis olid valmistatud 2500 painduvast polükristallilisest räni akust. Nende akude kogupindala on veidi üle 2000 ruutmeetri. Ja need toodavad rohkem kui 350 kilovatti võimsust.

Masinaruumis on nendest päikesepaneelidest laetav akugrupp. Akudest töötab madala müratasemega tõukejõuga elektrimootor, mis pöörleb propellerit. Kuna päikesepaneelidega purjed võivad kehva ilma tõttu pikalt kokku voltida ega lae akusid, siis on jahil diiselgeneraator, mida kasutatakse pilvise ja sombuse ilmaga.

Päikesejahi Helios ilmumine stimuleeris uute laevade loomist. Ja uute kergete ja vastupidavate materjalide ilmumine andis disainerite ja laevaehitajate kujutlusvõimele ruumi. Veesse ei lastud mitte ainult suured päikeseenergiaga jahid, vaid ka väikesed lõbusõidulaevad ja individuaalseks kasutamiseks mõeldud paadid. Ja kogu seda laevastikku võib õigustatult nimetada "päikeseenergiaks", sest just päike andis energiat, mis nende laevade propellereid pööras.

Jaht MS Turanor PlanetSolar

2008. aastal asutatud Šveitsi ettevõte PlanetSolar SA, kes soovis maailmale demonstreerida päikeseenergia võimalusi, konstrueeris päikeseenergial töötava jahi. Kieli laevatehases ehitas Saksa firma Knierim Yachtbau Šveitsi projekti alusel selle jahi, mis sai nimeks “Turanor PlanetSolar”. Loojate idee järgi pidi laev ainult ja eranditult päikeseenergiat kasutades ümber maailma reisima.

Jaht "Turanor PlanetSolar" asus ümbermaailmareisile.

Jaht oli katamaraan, mille ujukite vahel asus jahi põhikere. Ülemine tekk kaeti päikesepaneelidega ning lisaks teki külge kinnitatud paneelidele lisati libisevate paneelide plokid, mis ulatusid mööda vasakut ja tüürpoordi külge.

Heeliumpaneelide kogupindala on 537 ruutmeetrit. Paneelide koguvõimsus on veidi alla 120 kilovatti ja need laevad liitiumioonakusid. Akude mahutavus on selline, et laev võib ilma laadimiseta liikuda viis päeva. Need külgmistes ujukites asuvad akud toidavad nelja peamist elektrimootorit.

Avameres

Jahi pikkus on ─ 31 meetrit, laius ─ 15 meetrit. Kõrgus ─ 7,5 meetrit. Veeväljasurve ─ umbes 60 tonni. Mahutavus – kuni 50 reisijat. Maksimaalne kiirus ─ kuni 15 sõlme (umbes 25 km/h). Jaht arendab seda kiirust tänu kahele süsinikkomposiitmaterjalidest propellerile.

Hakkimine. Pult

Huvitav on ka see, et iga kruvi läbimõõt on kaks meetrit. Seda on oluliselt rohkem kui selle klassi laevadele paigaldatud sõukruvid. Kuid nii suur kruvide läbimõõt võimaldas neid ainult pooleldi uputada. Nii sai lahendatud topeltülesanne - katamaraani edasiliikumise tagamine ja kiire manööverdamine ilma tavapärase roolita.

Prantsusmaa rannikul. Jahi propellerid on hästi näha.

Ümbermaailmareisile värvati viieliikmeline meeskond, mida juhtis Rafael Domyan. 27. septembril 2010, olles startinud Monacos ja läbinud üle 60 000 kilomeetri, tehes sadamakülastusi 28 riigis, naasis 6. mail 2012 pärast 585 päeva möödumist jaht MS Turanor PlanetSolar tagasi alguspunkti - Heraklese sadamasse. Monaco.

Praegu kasutatakse päikesekatamaraani teaduslaevana, kuigi seda saab edukalt ümber ehitada suurepäraseks ristlusjahiks.

Teine Šveitsi ettevõte Solarwave, kes ei tahtnud PlanetSolar SA-st maha jääda, otsustas luua oma "rohelise" jahi. Veelgi enam, arendajate plaanide kohaselt peab see laev olema masstootmine ja mõeldud kruiisireisidele. Partneriks valiti Türgi laevatehas Nedship. Ja 2015. aastal lasti vette kruiisijahi pilootkoopia. Nad nimetasid seda "Solarwave 62".

Alus on katamaraan, mille pikkus on 18,6 meetrit. Korpus on valmistatud süsiniku komposiitmaterjalist. Monokristallilise räni baasil valmistatud päikesepaneelidest koosnev katuse keskosa on tõstetav, võimaldades päikesekiirtel tekile pääseda. Nende akude koguvõimsus on 15 kilovatti. Aga kliendi soovil saab katusepinda suurendada ning vastavalt 100 kilovatt-tunni koguvõimsusega akupanka laadivate päikesepaneelide võimsust suurendatakse.

Jaht rannikul. Katus on volditud.

Propellereid veavad kaks elektrimootorit tippvõimsusega 62 kW. Need mootorid suudavad jahti kiirendada kuni 13 sõlmeni. Sellise koormuse korral võivad akud kiiresti tühjeneda, seega on see töörežiim soovitatav ainult hädaolukorras.

Avameres

Tavatingimustes liigub laev reisikiirusel 7 sõlme, mis tagab maksimaalse reisiulatuse ilma laadimiseta. Kiirus on muidugi väike, aga see jaht pole mitte võidusõidujaht, vaid ristlusjaht.

Jahi salong ja juhtimisjaam

Laeval on kuuemeetrine kuur väikestele jetidele, paatidele, päikeseterrassid vööris ja ahtris, elegantse sisustusega salong, kambüüs, omaniku sviit ning kolm kuni kuus kajutit külalistele ja meeskonnale. Sellise jahi maksumus on ─ 2,0 – 2,5 miljonit eurot.

Paat "Aqua Watt 500 Solar"

Saksa ettevõte Aqua Watt GmbH on tuntud elektripaatide, jahtide ja paatide tootmise poolest. Viimane uuendus, mille ettevõte turule tõi, oli päikeseenergial töötav paat. See paat kandis nime "Aqua Watt 500 Solar". Erinevalt kõigist ettevõtte varasematest laevadest töötab see paat täielikult päikeseenergial. Algselt oli see mõeldud looduskaitsealadele, kus keskkonda jälgitakse väga rangelt ja kus igasuguste kahjulike heitmetega sõidukite kasutamine on keelatud.

Paat "Aqua Watt 500 Solar"

See paat ei vaja spetsiaalselt varustatud kaid ega sildumisalasid. Madal süvis võimaldab selle kaldale tõmmata ja kui see pole võimalik, siis piisab ankru viskamisest või poi külge sildumisest. Paat on saadaval kahes versioonis – 1600-vatise mootoriga ja 800-vatise mootoriga. 1600-vatise mootoriga võib paat saavutada kuni 6 sõlme kiirust.

800-vatise täisvõimsusel töötava mootoriga saavutab paat kiiruseks 4,7 sõlme ja poole võimsusega 4 sõlme. Pideva päikesevalguse käes kiirusel 5,5 sõlme on jõuvaru 6 tundi. Kiirusel 4 sõlme pikeneb see aeg 10 tunnini. Öösel jätkub aku reservi 5 sõlme kiirusel 4 tundi ja 4 tunni kiirusel 6 tundi. Kiirusel 2 – 2,5 sõlme sõiduaeg ei ole piiratud.

Paadi kere on valmistatud polüester kolmekihilisest klaaskiust. Päikesepatareid võimsusega 1600 vatti on valmistatud monokristallilise räni baasil. Liitiumioonakud võimsusega 210 ampertundi. Pidevalt muutuva elektroonilise juhtimisega allveemootor, võimsus 1600/800 vatti. Paadi pikkus ─ 5,5 meetrit, laius ─ 1,84 meetrit. Süvis ─ 0,4 meetrit. Kaal ─ 480 – 550 kilogrammi. Mahutavus – 4 inimest.

Nüüd näete järvede, jõgede ja merede veepinnal palju graatsilisi paate, jahte ja fantastiliste joontega paate, mis sädelevad siniste päikesepaneelidega. Ei mingit mootorimüra ega heitgaase. Ja see on väga oluline, et minimeerida inimtegevusest tingitud mõju loodusele.

Meie linnas. Ainulaadne keskkonnasõbralik päikeseenergial töötav katamaraan liigub marsruudil Peterburi – Veliki Novgorod – Moskva – Astrahan ning sildus 22. juulil Tšeboksaris.

Ekspeditsioon toimub projekti “Insenerivõistlused ja võistlused” raames teekaart Riikliku tehnoloogiaalgatuse "Marinet". Plaanis läbida 5000 km mööda Venemaa jõgesid ja külastada 20 piirkonda. Marsruudil teeb katamaraan peatusi majoris asustatud alad, Sest kohalikud elanikud Nad teevad laeval ringkäike ja pakuvad isegi sõitu. Ja mõnes linnas, sealhulgas Cheboksarys, korraldavad ekspeditsiooni liikmed teadus- ja tehnikafestival "Ecowave" lastele.

Meie vabariik on otseselt seotud katamaraani loomisega. Novocheboksarsky Heveli taim programmi partnerina andis päikesemoodulid tasuta. Need katavad laeva katuse. Aku koguvõimsus – 9 kW. Katamaraan oli ehitamisel Peterburis 2017. aastal juulist novembrini. Sealt 20. mai Laev asus teele ja 1. septembril lõpeb ekspeditsioon Astrahanis.

ANO "Insenerivõistluste ja -võistluste riikliku keskuse" direktor, ekspeditsiooni "Ekovolna" juht Jevgeni Kazanov rääkis, et “Päikeseregati” võistlust peetakse Venemaal viiendat aastat:

“2014. aastal alustasime päikeseenergial töötavate laevade ehitamist ja siis oli meil 10 Venemaa meeskonda, nüüd on neid üle 40. Varem olid meil vaid ühekohalised paadid mitmetunniseks võidusõiduks ja see on meie esimene kogemus. asustatud laev, mis võib liikuda mitu kuud".

Muide, Tšeboksaris laste ja noorte loovuse majas ehitas väikese ühekohalise päikeseenergial töötava paadi, seda nimetatakse "Jorik" ning osaleb ka Solar Regatta programmis.

Omahinnas maksis katamaraan vähem kui 200 tuhat eurot - umbes 14 miljonit rubla.

Võrdluseks, Euroopas toodetava päikeseenergial töötava katamaraani maksumus on üle 1 miljoni euro ja seda plaanitakse müüa 1 miljon 800 tuhande euroga.

Ekspeditsiooni missioon– näidata inimestele, et taastuvad energiaallikad pole tulevik, vaid olevik. Päikesemoodulid on peamine toitumisallikas kaks elektrimootorit. Katamaraani töö öisel ajal ja vähese päikesevalguse perioodil on tagatud liitium-ioonakud Novosibirski tehasest "Liotech" koguvõimsus 70 kW.

Katamaraan arendab kiirust 10-12 km/h, peaaegu nagu jalgratas, mis on nihkerežiimis normaalne. See kulutab energiat 3 kW/tunnis. Kiirust saab suurendada kuni 15-17 km/h, kuid siis suureneb koormus kolm korda – kuni 9 kW/h. Laev on konstrueeritud nii, et 10-12 km/h on kõige energiasäästlikum režiim. Katamaraani eostamisel eeldati, et elektrit tarnitakse umbes 3-4 kW/h.

Praktikas selgus, et akudes on reservi rohkem, tegelikult saab kulutada 6-7 kW/h. Seega on tegijatel plaanid - Rahvuskeskus insenerivõistlused ja võistlused – et laeva ümber disainida ja kiirust veidi suuremaks teha.

Teisest küljest on meeskond valmis pikkadeks vihmasajudeks ja halvaks ilmaks. See tähendab, et pilvise ilmaga toodetakse 30 kW/h päevas, hea ilmaga - 60-70.Päikesepaneelid akumuleerivad elektrit kella kolmest öösel kella 22-ni. Kuid kui päike just tõuseb või juba loojub, toodavad nad vähem - 500 W või 1 kW ja kõige rohkem energiat kogutakse päeva jooksul - umbes kella 10-16. Rekord – 10,5 kW tunnis toodetud energiat.

Alus on väike (11,6 meetrit pikk) ja seda saab vedada kuni 12 inimest. Kõik katamaraanil neli kahekohalist kajutit kus nad asuvad kaheksa inimest. Laeval on veel üks meeskonnaliige - rott Delta, ja nagu ekspeditsiooniliikmed naljatlevad, kui ta pole veel põgenenud, läheb teekond siiani hästi.

Katamaraan on konstrueeritud nii, et süsteem ise reguleerib energiatarbimist ja isegi jaotab selle vajadusel ümber, näiteks veekeetja või mootori sisselülitamiseks. Energiavaru akudes täielikult laetuna Piisab 24 tunniks töötamiseks ilma peatumise ja laadimiseta.

Jevgeni Kazanov ütles, et sellel ekspeditsioonil osaleb kolm ülikooli: MGIMO(keskkonnakorralduse osakond) – koos nendega tehakse vee- ja kliimauuringuid projekti „Ujuv ülikool“ tarbeks; nime saanud Moskva Riiklik Ülikool M.V. Lomonossov– nad võtavad veeproove, testivad neid kiirlaboris ning seejärel konserveerivad ja saadavad Moskvasse; Peterburi polütehnikum– koos nendega viiakse läbi päikeseinsolatsiooni saabumise ning elektri- ja efektiivsustarbimise uuring. Nendega reisivad ka poisid Moskvast Veetranspordi Akadeemia: nad läbivad siin praktika, õpivad kahe nädala pärast silduma, lukustama ja ümber vahetama.

Värske vesi on Venemaa kõige väärtuslikum ressurss; kõik inimesed on valmistatud veest. Vett reostades reostame iseennast, sest nii või teisiti tarbime magedat vett. Ja kui olete olnud tähelepanelik, on sadamates vesi must, sest sisepõlemismootorid viskavad kõik jäätmed vette. Paljudes riikides üle maailma on sisepõlemismootorid keelatud nendel järvedel, mida tahetakse säilitada ja lubatud on ainult elektrimootorid. Oleme selles osas veidi maha jäänud, kuid tendents on kaitstavaid veekogusid säilitama ja hoolsama kasutuse poole liikuma veevarud. Meie riik on ju mageveevarude poolest maailmas teisel kohal.

Kui bensiinimootoril ja meie mootoril on sama võimsus, on meie efektiivsus suurem ja kiirus suurem. Päikesepaneelid on tulevik. Euroopas on juba tehtud otsus ja vastu võetud konventsioon, et aastaks 2050 keelatakse sisepõlemismootorite kasutamine vee-, õhu- ja maanteetranspordis. Ka näiteks Jaapan läheb üle vesinikuenergiale, nad loobuvad tuumaenergiast, sest aatom on ohtlik ja nafta põletamine on ebaoluline. Isegi Mendelejev ütles, et naftast energia saamine võrdub rahatähtedega ahju kütmisega. Nafta on väga kasulik ressurss, sellest saab teha palju inimesele kasulikke asju ja kui seda põletad, siis lausa suitsed taevast. Nüüd on meil 6 kW elektrit sisse tulemas, aga selle naftast saamiseks tuleb kulutada liiter bensiini ja reostada atmosfääri.

Katamaraan jääb Cheboksarysse veel kaks päeva- täna ja homme. Seejärel suundub laev Zelenodolskisse ja järgmisesse suuremasse peatusesse 28. juulil Kaasanis.

Saksa insenerid ehitasid maailma suurima laeva nimega Planet Solar Türanor, mis töötab päikesepaneelidel ja on keskkonnasõbralik ja vaikne.

14 kuud ja 68 000 töötundi pärast laeva mahapanekut 2009. aasta alguses lasti PlanetSolar Turanor vette Kielis Knieri laevatehases. 31. märtsil 2010 valmis laevaehituse ajaloo suurejoonelisem ja uuenduslikum projekt. Hiiglaslik katamaraan "Tûranor PlanetSolar" lasti pärast pühitsemist Kieli fjordidesse. Pärast mitmeid testreise esitleti Tûranor PlanetSolar laiemale avalikkusele 2010. aasta mai alguses seoses Hamburgi sadama 821. aastapäevaga.

Siinkohal olid tiivad koos täiendavate fotogalvaaniliste mudelitega veel puudu, kuid lõpuks paigaldati need ja testiti neid reisi ajal põhjast Vahemerele Monaco sadamasse. Sealt startis Tûranor PlanetSolar 27. septembril 2010 ümbermaailmareisile. Katamaraani rahvusvaheline meeskond koosneb kuuest inimesest, sealhulgas Šveitsi disainer Raphael Domian.

Üle maailma purjetades, mis lõppes veidi enam kui aasta tagasi, püstitas täielikult päikeseenergial liikuv PlanetSolar Turanor mitmeid maailmarekordeid. Nende rekordite hulka kuuluvad ristluskauguse rekord ja ülesõidukiiruse rekord. Atlandi ookean päikeseenergial töötav laev. Nüüd on PlanetSolar laev, mis muide on maailma suurim päikeseenergial töötav laev, loonud uus rekord, purustades ühe oma 2010. aastal püstitatud rekorditest.

Katamaraan PlanetSolar asus teele 25. aprillil 2013 Hispaaniast Las Palmase sadamast, osaledes teaduslikul okeanograafilisel ekspeditsioonil. Kokku 5310 kilomeetrit läbinud laev jõudis 22 päeva, 12 tunni ja 32 minuti pärast 18. mail 2013 Prantsusmaa Lääne-Indias asuvale St. Martini saarele.

Kaks fotogalvaaniliste elementide jõul töötavat elektrimootorit kogupindalaga 537 ruutmeetrit võimaldasid 31 meetri pikkusel ja 15 meetri laiusel laeval liikuda keskmise kiirusega 5,3 sõlme, ehkki suurim kiirus, mille PlanetSolar Turanor suudab saavutada on umbes 14 sõlme.

Tuleb märkida, et ideaaljuhul oleks laev võinud ületada Atlandi ookeani veelgi kiiremini, kuid meeskond ei juhtinud laeva lühimat ja otsemat teed pidi, olles sunnitud kurssi muutma, vältides tugeva tuulega piirkondi, kõrget ookeanipinda. karedus ja muud ebasoodsad ilmastikutingimused. PlanetSolar laeva sunnitud kursimuutuste tõttu suurenes kogu läbitud vahemaa ligikaudu seitse protsenti.

Kõigist raskustest ja muredest hoolimata suutis PlanetSolar Turanor purustada enda ametliku maailmarekordi, vähendades Atlandi ookeani ületamiseks kuluvat aega 4 päeva, 6 tunni ja 39 minuti võrra. «Mõlema Atlandi ookeani ületanud laeva PlanetSolar juhtumit on keeruline ja mitte väga korrektne võrrelda, sest need viidi läbi aastal erinev aeg aastat erinevates keskkonnatingimustes meretingimustes,” ütleb kapten Gerard d’Aboville, „aga ümbermaailmareisil saadud õppetunnid ei jäänud jäljetult. Need võimaldasid meil moderniseerida kõiki laeva põhikomponente, eriti tõukejõusüsteemi, mis suurendas oluliselt laeva võimalusi ja selle omadusi.

Ultramoodsa sõiduki, mille kere koosneb täielikult süsinikkiuga tugevdatud plastist, ehitas Kielis asuv Knierim Yachtbau GmbH. Knierim Tooling tootis vormi laevakere jaoks viieteljelise freespinki abil kuni kümnendiku millimeetri täpsusega. Hiiglaslik katamaraan, 31 meetrit pikk, 15 meetrit lai ja 6,1 meetrit kõrge, on praegu maailma suurim päikeseenergial töötav laev, mis kunagi ehitatud.

Aluse projekteerija, uusmeremaalane Craig Loomes firmast Lomocean Design, lõi katamaraani mudeli Wavepierceri põhimõttel. See tähendab, et kui meri on karm, lõikavad katamaraani mõlemad ujukid laineid, mitte ei sõida nendega. Germanische Lloydi (GL) testijad andsid selleks loa. Katamaraani põhikere asub veepinna kohal, andes Tûranor PlanetSolarile trimaraani välimuse. Selleks, et anda “lainetustajale” vajalik jäikus, tugevus ja vähendada selle kaalu, mis on oluline ajami säästlikuks tööks, ei teinud disainer materjalide valikul järeleandmisi. Kõik 95-tonnise laeva konstruktsiooniosad koosnevad komposiitmaterjalist – süsinikkiuga tugevdatud plastikust.

“Kasutati 20,6 tonni süsinikkiudu, 11,5 tonni vahtu ning 23 tonni epoksüvaiku ja kõvendit. See ei ole lihtne ülesanne isegi meie töötajatele,” ütleb Knierimi tegevdirektor Steffen Müller. Põhikere on võileib, millel on 4 mm süsinikkiust kattekiht (kaheteljeliselt ja ühesuunaliselt) ja südamikuga 50 mm Airex C70.130 kõrge tihedusega PVC vaht. Selline välis- ja sisekihi paksuse suhe koos ülitugeva südamikuga annab konstruktsiooniosadele vajaliku tugevuse ja kerguse.

14 miljoni euro suuruse projekti algatajaks ja sponsoriks oli Darmstätterist pärit ettevõtja Immo Ströer, kellele kuulub Šveitsi investeerimisfirma Rivendell, mis investeerib peamiselt taastuvenergia ja puhaste tehnoloogiatega seotud projektidesse. Sealhulgas Berliini päikesepatareid tootev ettevõte Solon AG. See ettevõte tarnis päikesekollektoreid Tûranor PlanetSolar katamaraani jaoks. Umbes 537 ruutmeetrit laeva pinnast on kaetud 825 mooduliga, mis sisaldavad umbes 38 000 päikesepaneeli. Piisab maksimaalseks võimsuseks 127 hj. hobujõudude poolest.

Et laev saaks kaasasolevale vastu kõrged nõuded ja austada selle arendajaid päikeseenergia arendamise teerajajatena, kasutati uuendusi nii disainis kui ka materjalides. Tûranor PlanetSolar on varustatud Nordhauseni Gaia Akkumulatorenwerke GmbH ülitõhusate liitiumioonakudega, mida pole kunagi varem sellises suuruses toodetud. Kuus salvestusseadet salvestavad 1,1 megavatt-tundi energiat ja kaaluvad koguni 11 tonni. Sama mahutavusega autoakud kaaluksid umbes 77 tonni.

Akud toidavad nelja elektrimootorit, kaks iga veovõlli jaoks. Viimased arendavad maksimaalset võimsust 2 x 10 ja 2 x 60 kW, mis on piisav kiiruseks umbes 7 sõlme (umbes 13 km/h nimivõimsusega 20 kW). Siinkohal tuleb märkida silmapaistvat võimsust: kasutegur on 92 protsenti. Kaks süsinikkiust propellerit, mida toodab Voith Turbo Advanced Propeller Technologies GmbH & Co. KG Rostockist, pooleldi veest väljas, need on kaks korda suuremad kui tavalised propellerid ja pöörlevad väga aeglaselt. Avamerel tüüri vaja pole, kuna alust juhivad reguleeritavad propellerid ja kahe sõukruvi pöörlemiskiirus.

Päikesepatareide tugevdamiseks 537 m² pinnal kasutati spetsiaalset meetodit. Kuna laeva kere peab olema painduv, et saaks sõltuvalt koormusest, näiteks karmil merel, painduda, tuleb paigaldada fotogalvaanilised paneelid nii, et see kere võime säiliks ja paneelid ei saaks kahjustada. Seetõttu liimiti fotogalvaanilised moodulid isegi tootmisprotsessi ajal tootja tehases mõlemalt poolt lamineeritud PVC sandwich-paneelidele.

FG moodulite paigaldamiseks otsustasime kasutada Sika liimi, Knierimil on sellega töötamise laialdased kogemused.

Pinnad olid eelnevalt töödeldud. Liimühenduse tugevust testis Sika K&D Industry divisjoni tehniline osakond.

Pinna eeltöötlus

• Lihvimine Scotch Brite veryfine/ K 100 abrasiivse liivapaberiga;
• 2-komponentse akrüüllakiga kaetud pinna puhastamine ja aktiveerimine Sika aktivaatoriga;
• Liimikatse tulemuste põhjal võib täiendava krundi pealekandmisest loobuda.

Pärast lahusti aurustumisaja möödumist kanti tekile suunatud rullikutega valge ühekomponentne polüuretaanliim Sikaflex-292 sandwich-paneelidele paigaldatud fotogalvaaniliste moodulite liimimiseks.

537 m² suuruse pinna jaoks kulus pool tonni PU-liimi. Spetsiaalselt laevaehituseks välja töötatud Sikaflex-292 kõveneb märgades oludes, omab suurepärast nakkeomadust, talub suuri mehaanilisi koormusi ja vastab kõigile Rahvusvahelise Mereorganisatsiooni (IMO) nõuetele.

Kabiini klaasimine GL Yachtverglasung, Halstenbecki poolt teostati samuti Sika polüuretaansüsteemi abil. Kumerate mineraalklaaside paigaldamine nõudis erilist hoolt. Klaas peab vastama kõikidele Rahvusvahelise Mereorganisatsiooni (IMO) ja klassifitseerimiskomisjonide eeskirjadele ja standarditele selle kasutusvaldkonnas. Klaasi liimimispinnal olev liimikiht peab olema kaitstud UV-kiirguse eest. Selle tagab siiditrükiga serv. Klaaspinda töödeldi eelpool kirjeldatud viisil, seejärel kanti peale Sika Primer-206 G+P.

Meresõiduks välja töötatud Sikaflex-296 on paindlik, suure koormusega, tolerantsi tasandav 1-K PU-põhine liim, mis kuivab niiskes õhus. See vastab kõigile Rahvusvahelise Mereorganisatsiooni (IMO) nõuetele. Sikaflex-296 sobib esmaklaasimiseks ja igat tüüpi mineraalklaasi remonditöödeks laevaehituses.