Instalación de un motor interior eléctrico en el barco 🛠️

El barco de nuestro cliente es un Ohlson 8:8 (versión ampliada del casco). El barco fue construido en 1978 por el astillero Karlskrona Varvet y diseñado por Einar Ohlson.

El barco tiene un peso de 3.300 kg, una longitud total de 8,8 m y una longitud de línea de flotación de 7,3 m. Matemáticamente, se calcula una velocidad de casco de aproximadamente 7 nudos, es decir, 12 km/h.

El propietario deseaba en la consulta un alcance eléctrico puro de 30 millas náuticas o un tiempo de navegación de 8 horas a una velocidad de 4 a 5 nudos.

De acuerdo con la curva de conducción teórica calculada, se necesita una potencia continua de alrededor de 2 kW por hora para una velocidad de 4 nudos. Para una velocidad de 5 nudos, ya son alrededor de 4 kW por hora. Aquí se puede ver claramente la relación exponencial entre el consumo y la velocidad.

En resumen, para los requisitos del cliente de 4-5 nudos, en realidad debería ser suficiente un motor de 4-5 kW de potencia. Sin embargo, para mantener el barco maniobrable incluso con viento y mal tiempo, se instaló un motor de 10 kW tras consultar con el propietario, especialmente porque se necesitaban dos baterías para el tiempo de navegación deseado y el recargo por el motor en sí no es demasiado alto. Con el motor eléctrico de 10 kW, se pudo reemplazar adecuadamente el diésel de 12,5 kW.

Antes de la conversión, se instaló un Volvo Penta MD7 con 12,5 kW (17 CV). El barco se ha navegado con una hélice de 14x9" de 2 palas

La hélice es un componente clave en cualquier sistema de propulsión. Incluso con un motor eléctrico, es importante tener una hélice moderna y eficiente que esté bien adaptada al barco y al motor.

Junto con el cliente, decidimos optar por el Bruntons Autoprop, que fue recomendado por un especialista como la mejor solución para este proyecto. La instalación de la nueva hélice llevó a ligeros retrasos, ya que tuvimos que modificar ligeramente el casco y la quilla trasera para optimizar el flujo de agua y evitar la cavitación. ¡Pero el resultado valió la pena!

1. Planificación y mediciones

Para la instalación del motor, las baterías y otros componentes, una buena planificación previa y mediciones precisas son importantes. Dado que cada compartimento del motor es diferente, nos tomamos el tiempo para asegurarnos de que el motor encaje. En la mayoría de los casos, el motor eléctrico debería encajar sin problemas. Si no, se puede utilizar otro motor o ajustar el compartimento del motor.

2. Desmontaje del viejo motor diésel

El desmontaje del antiguo tren motriz (motor, cables, mangueras y tanque de combustible) tomó alrededor de medio día y fue una de las tareas más sencillas. Vaciar previamente el tanque de combustible evitó derrames y riesgos de incendio, especialmente porque herramientas como las amoladoras pueden generar calor y los barcos contienen muchos materiales inflamables. ¡La seguridad siempre debe ser la máxima prioridad en la construcción de barcos! Trabajamos con mucho cuidado durante el desmontaje y utilizamos una grúa para levantar todas las piezas de manera segura.

3. Preparación para la instalación
Primero, limpiamos a fondo el compartimento del motor y eliminamos los residuos de aceite y combustible de los últimos 30 años. Los aproximadamente 30 minutos de trabajo hacen una gran diferencia al final.

Luego llegó el momento de la verdad: tuvimos que verificar si las mediciones y los planes eran correctos. Desafortunadamente, algunas medidas en los dibujos estaban incompletas, por lo que tuvimos que ampliar el compartimento del motor entre los cimientos del soporte del motor.

Dado que el compartimento del motor era un poco corto, también tuvimos que instalar el controlador independientemente del motor. En total, aquí nos llevó alrededor de medio día - un poco más de lo planeado - pero eso puede suceder en proyectos tan individuales.

4. Alineación del motor

La prealineación fue un paso relativamente rápido con las herramientas adecuadas. La precisión es crucial: las tolerancias para la alineación de los flanges de acoplamiento debían mantenerse dentro de 0,1 mm. Como ya había realizado muchas alineaciones, solo necesité 20 minutos. Sin embargo, para los principiantes, es recomendable tomarse más tiempo.

5. Instalación y alineación final

El siguiente paso consistió en marcar las posiciones de los soportes del motor. En muchos casos, fue necesario perforar nuevos agujeros y cortar roscas. Si no se tiene experiencia en esto, se debe consultar a un profesional o solicitar la ayuda de un mecánico. Las roscas debían ser guiadas rectas a través del hierro.

Verificamos la alineación en cada paso, ya que el motor podría desplazarse al apretar los tornillos de fijación y necesitar ser realineado. Este último paso podía ser frustrante, por lo que se requería paciencia. Un mecánico experimentado necesita alrededor de 1 - 1,5 horas para esto.

6. Instalación y cableado de las baterías

La colocación de las baterías fue crucial para la seguridad. Idealmente, las baterías deben instalarse en un compartimento sellado (pero ventilado). Las baterías de WaterWorld son especialmente seguras y bien protegidas contra incendios gracias a la tecnología LiFePO4 y su carcasa de aluminio.

En esta etapa, era importante prestar atención a una resistencia uniforme en los cables positivo y negativo al conectar en paralelo dos o más baterías. El equilibrio adecuado garantiza corrientes de carga y descarga iguales, lo que prolonga la vida útil de las baterías y minimiza fallos en el funcionamiento. Solo utilizamos componentes de alta calidad como rieles, fusibles, portafusibles, cables y terminales.

7 Conexión y configuración del sistema

Leer el manual de antemano fue una gran ventaja. El sistema de propulsión de WaterWorld ha sido uno de los más fáciles de instalar hasta ahora. Especialmente cuando se utiliza un sistema completo de WaterWorld, es casi imposible cometer errores.

Como he trabajado en un taller de construcción de barcos profesional en varios sistemas eléctricos de barcos, puedo decir con confianza que el sistema de WaterWorld es muy superior a otros.

En otros sistemas, a menudo había problemas de compatibilidad debido a componentes de diferentes fabricantes, lo que causaba retrasos en la solución de problemas. En contraste, el sistema de WaterWorld era Plug-and-Play, lo que hacía que la instalación fuera rápida y sencilla. Una vez que el hardware estaba en su lugar, solo teníamos que verificar si la batería estaba configurada en CAN, y el sistema estaba listo.

El momento más hermoso fue cuando giramos la llave, pusimos la palanca de cambios hacia adelante y no escuchamos nada. La transformación del barco fue increíble, con un rendimiento silencioso y, sin embargo, potente. Las pruebas en el mar confirmaron que nuestros cálculos eran correctos, e incluso superamos la autonomía estimada de 30 millas náuticas.

La nueva hélice mejoró significativamente el rendimiento del barco. En comparación con el antiguo motor diésel, la maniobrabilidad fue mejor y el radio de giro fue más pequeño.

Nuestro cliente lo resumió perfectamente: “Ahora puedo girar mi barco con una moneda.” En general, el rendimiento del barco con el nuevo motor fue excelente, por lo que la conversión fue un gran éxito.

Display y palanca de gas fueron muy fáciles de poner en funcionamiento gracias a la conexión Plug & Play. Efectivamente, solo se necesitaba conectar los cables de comunicación adecuados.

Conexión a tierra con interruptor de protección: Se instaló una conexión a tierra para la toma de corriente en la marina. En el interior del barco, el cable va a un enchufe con interruptor de protección. Los cargadores para la red de 48V y la red de 12V están detrás con un enchufe adecuado para ambientes húmedos.

Cableado y fusibles: Es importante calcular el grosor adecuado de los cables según la longitud. Además, se deben instalar fusibles en el interior del barco, en caso de que ocurra una sobrecarga. También se recomienda un interruptor principal dentro del circuito.

En este proyecto se trató de mucho más que solo el intercambio de un motor. Debido a complicaciones inesperadas y trabajos adicionales que iban más allá de una conversión eléctrica estándar, tomó toda una semana laboral.

Bajo condiciones ideales, la instalación de un sistema WaterWorld no debería tardar más de dos días, dependiendo del tamaño del barco y las funciones adicionales.