Settore Navale

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In questi ultimi anni abbiamo assistito ad una penetrazione elettrica sempre maggiore in campo navale e, di conseguenza, all’aumento della potenza elettrica in gioco.

La nostra società si propone come fornitrice di componenti elettromeccanici affidabili per la progettazione e realizzazione di impianti elettrici nel settore.

La particolarità, che valutiamo ogni volta, è che il sistema elettrico navale è autonomo e indipendente dal mondo esterno.

Si deve predisporre, pertanto, la presenza a bordo di tutto ciò che è necessario per il funzionamento di tale impianto, come organi di generazione, di trasmissione, di distribuzione ed infine d’utilizzazione.
in fase di progettazione, valutiamo che la potenza elettrica complessiva di bordo sarà ripartita sui più svariati carichi: illuminazione, compressori per l’aria condizionata, frigoriferi, pompe d’esercizio e d’emergenza, motori di sollevamento, servizi nelle cabine, servizi di comunicazione e navigazione e, per alcuni tipi di nave, anche ai motori per le eliche di propulsione e manovra.

Centrale di produzione elettrica
L’impianto di produzione d’energia elettrica di una nave comprende una o più centrali:

    • di navigazione
    • di porto
    • di emergenza.

Tutte queste devono soddisfare nel migliore dei modi le necessità degli impianti utilizzatori, in ogni condizione di servizio.
A tale proposito il RINA, analogamente ad altri Registri, prescrive che la sorgente principale di energia deve essere sufficiente ad alimentare tutti i servizi ausiliari necessari per mantenere la nave in condizioni ordinarie di funzionamento e di abitabilità e per la conservazione del carico senza sovraccaricare i generatori o fare ricorso alla centrale di emergenza. 
Prescrive inoltre che la potenza dei gruppi elettrogeni deve essere tale da garantire nel caso d’arresto di uno qualsiasi dei gruppi stessi, l’alimentazione dei servizi per assicurare:

  • le condizioni ordinarie di propulsione e sicurezza;

  • un benessere corrispondente alle minime condizioni d’abitabilità, che 
comprendono idonei servizi per cottura, riscaldamento, refrigerazione dei viveri;

  • ventilazione meccanica, acqua per servizi sanitari e acqua potabile;

  • la conservazione del carico.
 Tale potenza deve inoltre essere tale da permettere l’avviamento del più potente 
motore senza causare l’arresto di un qualsiasi motore già funzionante o avere qualsiasi effetto sfavorevole su altre apparecchiature in funzione. 
Oltre a quanto sopra detto i gruppi elettrogeni devono essere di potenza tale da assicurare, in caso avaria di uno qualsiasi dei generatori o del suo motore primo, l’alimentazione dei servizi elettrici necessari per avviare l’impianto principale di propulsione dalla condizione di nave priva d’energia.

  • Nel caso di nave passeggeri, se la centrale d’emergenza è costituita da moto- generatori le due fonti d’energia sopra descritte sono entrambe presenti. Il sistema di accumulatori è presente allo scopo di disporre di energia anche durante il tempo di avviamento dell’elettrogeno di emergenza.
    Ovviamente tale batteria deve essere inserita automaticamente in caso di mancanza della fonte principale, a questo provvedono gli UPS che garantiscono una continuità in sostanza assoluta dell’alimentazione a tutte quelle utenze che non tollerano neppure una breve interruzione dell’alimentazione, come ad esempio: 
1. computer; 
2. impianto antincendio; 
3. parti dell’impianto luce destinate ad illuminare le vie di fuga in condizioni di 
emergenza.
    Lo schema unifilare di un gruppo statico di continuità è riportato in Figura 2.1. 
In condizione di normale funzionamento, e quindi in presenza di tensione sulla rete, il raddrizzatore ha il compito di fornire alle batterie di accumulatori l’energia necessaria per mantenerli alla massima carica.
    In caso d’assenza di tensione il commutatore statico commuta in modo rapido l’alimentazione dei carichi dalla 
    rete alle batterie d’accumulatori, che forniscono l’energia precedentemente accumulata attraverso l’inverter, che dovrà essere naturalmente a commutazione forzata.

 

Engine
La tensione
Recentemente, le realizzazioni in campo navale, hanno evidenziato un notevole aumento della potenza installata a bordo: si raggiungono oggi comunemente potenze di 7-8 MVA per navi mercantili, per arrivare a potenze di 50 MVA per navi da crociera e potenze superiori nel caso di piattaforme di perforazione off-shore.

Specialmente per gli ultimi due casi citati diviene obbligatoria la scelta per la generazione d’energia, date le potenze in gioco, di passare dalla bassa alla media tensione. Si è individuato come limite superiore per la generazione in bassa tensione la potenza di 8 MVA; per potenze maggiori occorre passare alla generazione direttamente in media tensione. Il valore più adatto e oggi più frequentemente considerato è 6600 V.
Attualmente la distribuzione in bassa tensione viene fatta generalmente con tensioni di 440 V per tutti gli utenti di potenza rilevante, 220 V per piccoli utenti e per l’impianto di illuminazione. Anche si possono però individuare centri di potenza elevata e questo fa nascere il dubbio se sia tecnicamente ed economicamente conveniente innalzare la tensione ad un valore superiore.

La ristrettezza degli spazi a disposizione amplifica enormemente il problema di sistemazione dei percorsi, del loro coordinamento con le condotte di ventilazione e condizionamento e i tubi dei vari servizi nave, per questi motivi si è scelto di utilizzare nei collegamenti tra le varie apparecchiature elettriche i cosiddetti elettrocondotti, che permettono una maggiore garanzia di affidabilità nei collegamenti oltre che correnti di corto circuito molto basse rispetto all’utilizzo del tradizionale cavo elettrico.