torstai 3. kesäkuuta 2010

Sähköperämoottori

Sähköperämoottori on monissa tapauksissa bensiinikäyttöistä moottoria parempi – ja etenkin uistelukäytössä. Se on äänetön, se ei tärisytä venettä ja sillä voidaan ajaa myös hyvin hitaasti.

On selvää, että 400 watin tehoinen akkukäyttöinen perämoottori ei pärjää tehollaan edes pienimmälle bensiinimoottorille. Jos vene on pieni ja kevyt, sähkömoottori on riittävä voimanlähde uisteluun ja muuhun lyhyen matkan veneilyyn tyynessä ja vähätuulisessa säässä.

Sähköperämoottorin eräs etu vielä on sen luotettavuus. Jos akussa vain on varausta, todennäköisyys sille, että matkanteko keskeytyy moottorivikaan, on erittäin pieni.

Alla on kuvattu jokavuotinen MinnKotan Endura Pro 32 -moottorin ja Vartan 75 Ah:n veneakun asennus uisteluveneeseeni. Yhdistelmällä on menossa neljäs käyttövuosi.

Koska akku on sijoitettu veneen keulaan, vene on erittäin tasapainoinen. Usein näkee veneitä, joissa akku on takana heti perätuhdon edessä, jolloin se on jalkojen tiellä ja mikä pahinta: se painaa veneen perää alaspäin. Akku ajetaan myöskin tavallisesti tyhjäksi ja kannetaan vasta sitten ladattavaksi. Se on kuitenkin huono menetelmä.

75 Ah:n akku, joka on talven ajan pidetty kunnossa noin kuukauden välein tehdyillä ylläpitovarauksilla. Kolmen vuoden käytön jälkeen akku on edelleenkin melkein kuin uusi.


Omatekoinen latauslaite, johon kuuluu sadesuoja (katto) päälle ja jossa on laturina Einhellin 10 A:n vakavoitu tasajännitelähde, jonka lähtöjännite on noin 14,0 V. Akku voi olla kytkettynä tähän pidemmänkin ajan ilman vaaraa ylilatauksesta.


Moottori on kiinnitetty veneeseen, ja moottorin ja akun välinen kaapeli on asennettu paikalleen. Kaapeli on MCMK 4x6+6 -maakaapeli, jonka kaksi äärijohdinta on kytketty rinnan, jolloin poikkipinnaksi tulee 12 mm2. Jännitehäviö kaapelissa suurimmalla nopeudella (30 A) on vain 0,4 volttia.


Kaapelin akunpuoleinen pää. Lataukseen käytetään 16 A:n kolmivaihepistotulppaa ja -rasiaa, joiden etuina ovat riittävä kosketuspinta-ala ja automaattisesti oikea napaisuus.


Akku on nostettu paikalleen ja kytketty kaapeliin. Maakaapelin ja akkuun menevien johdinten liittimet on suojattu kastumista (ja korroosiota) vastaan. Kumimatto pitää akun paikallaan.


Maakaapelin ja moottorista tulevien johdinten liitoksessa on käytetty pulttiliitosta. Plusnapa on suojattu oikosulkua vastaan. (Eristeaine on MMJ 5x6 -kaapelin vaippaa.) Liitosten päälle tulee samanlainen sadesuoja kuin keulassa. Moottorista tuleva johto on suojattu MMJ-kaapelin vaipalla.


Akun sade- ja aurinkosuoja on paikallaan. Koska akun ja kotelon väliin jää parin sentin ilmaväli, akku ei juurikaan lämpene ympäristöä enempää.


Akku on latauksessa. Koska akkua ei tarvitse poistaa veneestä latauksen vuoksi, akku on helppo laittaa lataukseen heti käytön jälkeen. Se tosin edellyttää, että sähkö on käytettävissä rannalla. Lyijyakku pysyy sitä paremmassa kunnossa, mitä lyhyemmän ajan se on (edes hieman) purettuna.

Kytkentään ei tarvitse koskea koko kesänä, ja sen purkaminen syksyllä on helppo tehtävä. Kytkentöjen oikeaoppinen tekeminen vaatinee jonkinlaista sähköteknistä osaamista.

En osaa sanoa mitään ”polttoainekuluista”, mutta latauksen hyötysuhde on varmasti parempi kuin mitä bensiinimoottori pystyy hyödyntämään bensiinin lämpöarvosta. Sähkömoottori on myös ympäristöystävällisempi vaihtoehto.


Vene on käytössä. Virtakaapeli on sen verran jäykkä, että sitä ei tarvitse erikseen kannatella.


Eräs saalis: hauki, 82 cm, noin 6 kg.


Alla olevat kuvat on otettu ja lisätty kytkennän purkamisen yhteydessä lokakuussa

Kuten kuva kertoo, akku on säilynyt hyvässä kunnossa kesän ajan. Akku on ladattu edellisenä päivänä, joten lukemassa on vielä noin 100 mV ”ylimääräistä”. Sääsuojan ansiosta akku on säilynyt puhtaana.

Akun varauksesta on enimmilläänkin purettu vain noin 25 prosenttia, ja akku on välittömästi (heti rantautumisen jälkeen) varattu täyteen. Mitä suuremman osan ajasta akku on täyteen ladattuna, sitä paremmassa kunnossa se säilyy, ja kääntäen: jos akku puretaan (lähes) tyhjäksi eikä sitä varata heti täyteen, se alkaa sulfatoitua. Mitä pidempään sulfatoituminen saa jatkua, sitä huonompaan kuntoon akku menee.


Näin tehdään oikeaoppinen pulttiliitos. MCMK-kaapelin 6 mm2:n osajohtimien päihin on tehty silmukka, mikä takaa riittävän suuren poikkipinta-alan ja luotettavan kosketuksen. Perfektionisti käyttäisi vielä jousialuslaattaa varmistamaan sopivan puristuspaineen, mutta se ei välttämättä ole tarpeen, koska kupari pehmeänä metallina myötää hieman.


Virtakaapeli kokonaisuudessaan. Järjestelmässä ei ole varokkeita, joten latauspistotulpan kanssa täytyy olla varovainen, koska siihen tulee (akun ollessa kytkettynä) akkujännite. Jännite itsessään on vaaraton, mutta oikosulussa hyväkuntoisesta akusta voi lähteä jopa monen sadan ampeerin virta (ja kilowattien suuruinen hetkellinen teho).


Tee se itse -pistorasiapylväs, joka on osoittautunut toimivaksi. Pylvästä ei ole upotettu maahan, vaan se on siirrettävä. Pylvään kytkentöjen tekeminen vaatii sähköurakointiluvan. Jos joku haluaa tehdä samanlaisen, vastuu on tekijällä. Muistuttaisin, että sähkö on vaarallista – ja etenkin rannalla veden äärellä.


Koska potkuria ei ole ajettu kiviin, se on säilynyt uuden veroisena.


Käyttökulut

Sähköperämoottorin käyttökuluja on helppo arvioida, vaikka sitä ei olekaan tehty aiemmin.

75 Ah:n akun energiasisältö on 0,90 kWh. Jos sähkö maksaa 12 snt/kWh ja latauksen hyötysuhde on 90 %, kyseisen 75 Ah:n akun varaamiseen ”tyhjästä täyteen” kuluu 1,0 kWh sähköä, joka maksaa 12 senttiä.

Minn Kotan mukaan 75 Ah:n akulla ajaa pienimmällä nopeudella 14 tuntia. Tämä on tietenkin teoreettinen arvio, koska jos lyijyakku ajetaan tyhjäksi, sillä ei sitten enää teekään juuri mitään. Kolmen tunnin uistelureissulla ehtii tyynellä tai vähätuulisella käydä säällä monen kilometrin päässä ja palata takaisin. Kolmen tunnin uistelureissun sähkökulut ovat siten 2,6 senttiä.

2,6 senttiä on niin pieni summa rahaa, että sitä voi olla vaikea ymmärtää. Litra bensiiniä maksaa noin 1,60 euroa. Tuolla määrällä uistelee parin hevosvoiman bensiinimoottorilla tyhjäkäynnillä muutaman tunnin ajan, vaikkakin se voi olla vaikeaa 2-tahtimoottorilla, joka ei käy sammumatta (ja karstoittumatta) kovin kauan tyhjäkäynnillä.

1,6 eurolla saadaan 13,3 kWh sähköä, jolla määrällä uistelee sähköperämoottorilla jopa 187 tunnin ajan. Omien uistelureissujeni keskimääräinen pituus on noin 1,5 tuntia, jolloin yhden bensiinilitran hinnalla käy uistelemassa 114 kertaa, jota määrää tuskin ehtii tehdä yhden vuoden aikana.

Yhden vuoden uisteluihin kuluu siten sähköä noin yhden euron verran.

Ei kommentteja:

Lähetä kommentti