Solarexpress

[Frank MV]

Hallo, Freunde des Elektroantriebs!

Ich darf kurz ein aktuelles Projekt zum Thema vorstellen. Der Name "Solarexpress" ist mir um die Weihnachtszeit eingefallen, als ein ähnlich lautender Film im Fernsehen lief. Die ersten Zulieferungen gehen ein. In etwa 6 Wochen soll der Bau beginnen.

Die Zeichnung ist noch nicht ganz komplett, aber man kann wohl sehen, wohin die Reise gehen soll.

- 10,50m x 3,50m
- 20 x 430Wp PV-Module
- 2 x 6kW 48V-Elektroaußenborder, 2 x 550W 12V "Bugstrahlruder"
- 3 X 51,2V x 200Ah + 1 x 12,8V x 300Ah Batteriespeicher (LiFePo4)
- Laderegler und Wechselrichter alles Victron Energy

Soviel vorab - Bald geht's los.

Sonnige Floßfahrergrüße, Frank MV

[Chili]

Ich würde die beiden AB etwas weiter auseinander/nach aussen setzen.
Das erhöht die Rangierfähigkeit sicher ungemein.

[Oldskipper]

Endlich mal jemand , der begriffen hat, dass senkrecht stehende Panels auf dem Wasser ordentlich Ertrag bringen.
Ich wünsche viel Erfolg.

[Frank MV]

Zitat von Chili

Ich würde die beiden AB etwas weiter auseinander/nach aussen setzen.
Das erhöht die Rangierfähigkeit sicher ungemein.

Das war ursprünglich auch der Plan. Zwischenzeitlich musste ich wegen Bootsmasse und Trimmung die Auftriebbasis nochmal anfassen. - Und wenn jetzt ein Bunbo in der Schleuse hinten auffährt, trifft es nicht die Motoren.

Frank MV

[Oldskipper]

Hmm. Symetrische Rümpfe erzeugen zwischen den Rümpfen ein ordentliches Wellensystem. Wenn du Pech hast, sitzen die Aussenborder unter Wasser, oder sie quirlen Luft. Insofern wäre hinter den Rümpfen besser. Wie sich der mittlere Rumpf auswirkt ist schwer zu sagen.

[Føx]

Treibgut ist dabei auch ein thema. Wenn die AB vor dem Tunnel hängen wird da öfter mal holz durchgehen.

[~Ingo~]

Zitat von Oldskipper

Insofern wäre hinter den Rümpfen besser.

die Außenborder sind doch hinter dem mittleren Rumpf.

Zitat von Oldskipper

Wie sich der mittlere Rumpf auswirkt ist schwer zu sagen.

äh - das ist ein Trimaran. Der mittlere Rumpf ist der zentrale Faktor in dem Wellenbild. Bloß weil in Europa kaum Trimarane unterwegs sind, bedeutet das nicht, das man die Wirkung nicht kennt. Bei großen Trimaranen ist der mittlere Rumpf sogar erheblich breiter & länger, als die beiden äußeren.

@FrankMV: ich würde den mittleren Rumpf nicht abgeflacht zu den Außenbordern führen, sondern eine Abreißkante erzeugen, wie bei den äußeren Rümpfen.

Diese Bauform mit den den drei gleichen Rümpfen ist vor allem in Amerika auf den Seen sehr beliebt.

[PongoSE]

Hallo in die Runde, das oben beschriebene Hausboot "Solarexpress" ist ein interessantes Konzept. Mich würde interessieren ob es hier im Forum jemanden gibt der Erfahrung mit einem voll elektrischen Hausboot hat?
Grüße aus Thüringen

[Frank MV]

So Freunde von Strom und Spannung,

jetzt geht es los. Heute gab es in Form einer Schweißnaht den ersten Spatenstich (Bild 01). Ich habe festgestellt, dass der minimale Abstand der Motoren nicht durch das gegenseitige Behindern der schwenkenden Motorköpfe, sondern durch das Lenkgestänge bestimmt wird (wenn man die Motoren im Originalzustand belassen möchte / 55 cm Mitte Motor zu Mitte Motor / Bild 02). An den Außenseiten möchte der Motorkopf bei Lenkeinschlag gegen den Rahmen schlagen, weshalb rechts und links je 17,5 cm neben der Motorhalterung Platz sein müssen. - Und schlussendlich ein Bild vom Grundrahmen 10,45 m x 3,45 m.

Bis demnächst auf diesem Bildschirm,

Frank MV

[Frank MV]

Leider musste ich hier zwischenzeitlich pausieren. Der Solarexpress ist inzwischen soweit, dass er vielleicht schon Ende nächste Woche auf das Wasser kann. Die Bilder sind schon ein paar Wochen alt.

Bild 07 und 08: von der "Bugstrahlruder"-Lösung, zwei umgebaute Elektroaussenborder, die sich bei Bedarf absenken lassen.

Bild 09: Steuerkonsole, zwischen dem markierten Wippschalter und den beiden BSR-Motoren hängt ein Seilwindenrelais.

Bild 10: Wasser und Abwasser in den Schwimmkörpern

Frank MV

[Erposs]

Spannendes Projekt. Mir erscheint aber die Batteriekapazität etwas zu klein. Mit wieviel Solarertrag pro Stunde rechnest Du im Sommer?
Oder kannst Du die ABs drosseln? 12 KW werden doch sicher nicht benötigt um Rumpfgeschwindigkeit (bzw. Tempolimit) zu erreichen.

[Frank MV]

Zitat von Erposs

Spannendes Projekt. Mir erscheint aber die Batteriekapazität etwas zu klein. Mit wieviel Solarertrag pro Stunde rechnest Du im Sommer?
Oder kannst Du die ABs drosseln? 12 KW werden doch sicher nicht benötigt um Rumpfgeschwindigkeit (bzw. Tempolimit) zu erreichen.

Moin,

an einem durchschnittlichen Sommertag rechne ich mit einem Solareintrag, der in etwa den Batteriekapazitäten entspricht (1 * 12,8 V * 300 Ah + 3 * 51,2 V * 200 Ah - aber wie hoch ist schon der Anteil an Durchschnittstagen. Nach den ersten praktischen Erfahrungen muss sich der Skipper an sein Boot anpassen oder das Boot an den Skipper angepasst werden. Die ABs können durch Programmierung gedrosselt werden, aber warum? - wird ja kein Charterboot. Der aktuelle Verbrauch der Motoren wird auch der Steuerkonsole angezeigt. Ladung und Entladung der Batterien auch (alle Geräte via Bluetooth). Welche Geschwindigkeit bei welcher Leistung wird sich zeigen.

Jetzt noch ein paar Bilder:

11: Module auf dem Dach. Die Dachplane wurde dazu nicht perforiert.

12: kleines Bad mit Dusche und Elektro-Toilette

13: zweite Dusche am Heck. Dieses Duschwasser geht nicht in in den Ponton.

14: Laderegler für 4 PV-Strings, davon einer für das 12 V-System (2 PV-Module), Ladegerät (Landstrom für 12 V), Ladegerät und Wechselrichter für die Hauptbatterien, unten in grün 12,8 V 300 Ah LiFePo4 (Bluetooth)

15: 30 kWh LiFePo4. Das war weder mit diesen Batterien noch mit mit der Einbauvariante so geplant, hat sich nun aber so ergeben.

16: Kühlschrank (230 V) muss noch rein. Der Gasmann (TÜV) kommt morgen.

Beste Grüße, Frank MV

[Oldskipper]

Bin sehr auf praktische Erfahrungen gespannt. Tolles Projekt.

[fignon83]

Mir gefällt. Hast du auch eine Gewichtsschätzung?

[Frank MV]

Zitat von fignon83

Mir gefällt. Hast du auch eine Gewichtsschätzung?

Weil ich von meinem sozialen Umfeld gelernt habe, dass ich diesbezüglich offensichtlich krank bin, unterlasse ich die Angabe des angefragten geschätzten Gewichts (als Kraft im Schwerefeld) und nenne die geschätzte (träge) Masse. Ich vermute mal, voll fahrbereit und möbliert ausgestattet, jedoch ohne Passagiere und weitere Zuladung liegen wir bei etwa 5.500 kg.

Andererseits sagt eine von mir frei erfundene und von der selben Person empirisch beinahe bewiesene Floßbauerformel: Erstens wird es "schwerer" und zweitens, als du denkst. Beim Einkranen kann ich eventuell "wiegen", anderenfalls kann ich hiernach die Masse durch die Eintauchtiefe der Auftriebsbasis ermitteln. Diese hat ein Volumen von 12.490 Litern.
Sorry, ich bin halt so. Frank MV

[Frank MV]

Das war ja jetzt doof. Gedanklich war das Koppeln der Motoren bezüglich der Lenkung kein Problem. Notfalls, dachte ich, gibt es ja bei eProulsion für gut 200 EUR eine teleskopierbare Koppelstange für die Doppelmotorisierung. Blöd ist nur, dass sich herausstellte, niemand in D scheint diese Stange vorrätig zu haben, da sie zu selten geordert würde. Auf den nächsten Container aus Asien möchte ich aber nicht warten. Gut, machste eben so ein Flacheisen dazwischen, kostet ja auch nix. Dann nachts im Halbschlaf: Äh? - und wie will ich dann die Motoren getrennt an-/hochklappen???

Vielleicht so (Bilder): links Lenkbowdenzug, rechts am roten Pinurkel war mal ein Lenkbowdenzug (abgeflext), in der Mitte (Pfeil auf anderem Bild) ist ein kurzes Stück Gewindestange drin. Danke dafür an Opi und Heiko! So wird das vermutlich gehen. Die Motoren waren noch nicht am Boot.

Frank MV

[Frank MV]

Morgen soll der Solarexpress auf das Wasser (ca. 40 km Straßentransport).
Alles versucht, aber er ist zu schwer für meine Hubmittel. Im Nachbarort Fürstenhagen gibt es eine Firma, die landwirtschaftliche Großtechnik herstellt (Conow Anhängerbau). Die haben netterweise kurzfristig mit zwei geeigneten Staplern ausgeholfen. Danke dafür! Auf dem Bild wird von rechts ein unterdimensionierter Drehschemelhänger unter das Boot geschoben. Mit dem ging es raus an die Sonne. Danach wieder Staplerbalett auf Böcke. Morgen früh gibt es einen kurzen Tiefladerausflug nach Neustrelitz (Marina Santana). Dort geht es ins Wasser. Nächste Woche wird getestet und angepasst. Ich glaube, dann wird es für uns erst wirklich interessant. Ich werde hiernach auch Zeit finden, euch technische Details/Dokumentationen aufzubereiten.

Kleiner Spoiler: Heute um 17:45 Uhr (Sonne) hat die Hauptbatterie 2,45 kW aus dem PV-System gesaugt und das 12 V-System 250 W.

Frank MV

[ZK14]

Cool! Viel Erfolg morgen!

[Frank MV]

Der Solarexpress schwimmt auf dem Wasser. Die Kranwaage sagt: 5.400 kg. Auf dem Dach oder Deck des Bootes könnte man Wasserwaagen eichen - unglaublich.

Wir hatten starken auflandigen Wind beim Kranen und mussten bei der kurzen Fahrt zum provisorischen Liegeplatz mehrfach Vollgas und volle Schubumkehr geben. Das hat soweit geklappt, war aber eigentlich nicht vorgesehen. Der Antrieb schiebt merklich kräftiger, als ein von der Leistung fast vergleichbarerer führerscheinfreier 15 PS Benziner.

Um Mittag kam kurz die Sonne raus. Die Batterien wurden dabei von PV mit gut 5,5 kW geladen.

Wie schon angekündigt, nächste Woche Anpassungen und Tests. Die Lenkung ist sehr schwergängig. Da muss ich nochmal ran.

Frank MV

[PongoSE]

Da sind wir auf die Praxis gespannt. Im Sommer sollte dann ein komplett autarkes Unterwegs sein möglich sein. Ausser Wasser und Abwasser und Frische Brötchen.
Bin etwas neidisch auf die zukünftigen Eigner.

[Frank MV]

Leider muss seit gestern ein anderes Büro nutzen. Hier gibt es zwar Vollpension (siehe Bild als Anlage) und ein Bett direkt deben dem Schreibtisch, dafür kommt ständig jemand rein, will mir Blut abnehmen oder interessiert sich für Menge und Konsistenz heute eventuell schon abgesonderter Exkremente ....

Vielleicht nutze ich den Tag, um euch ein wenig was zu den elektrischen Komponenten des Bootes zu schreiben.

Sonnige Floßfahrergrüße, Frank MV

[Oldskipper]

Oh weia. Gute Besserung.

[Frank MV]

PV-Module, damit fange ich mal an:

20 Stück "Astro N5s CHSM54N-HC BF 430Wp", gekauft für 58,24 EUR das Stück.

Anzahl der Zellen:108 (monokristallin)
MPP-Nennleistung bei STC:430 WpMax.
MPP-Spannung:32,27 V
Leerlaufspannung:38,4 V
MPP-Strom:13,33 A
Kurzschlussstrom:14,09 A
Modul-Wirkungsgrad (STC):22 %
Länge:1722 mm
Breite:1134 mm
Höhe:30 mm
Gewicht:21,3 kg
Kabellänge:1200 mm
Anzahl der Bypassdioden:3
Rückstrombelastbarkeit:25 A

Anordnung siehe Bild (FreeCAD) als Anlage.

- an bb und stb String 1 und 2 je 3 Module in Reihe

- die beiden vorderen Dachmodule String 3 in Reihe für das 12 V System des Bootes

- die dahinter folgenden 2 x 6 Module je 6 in Reihe, dann parallel zusammengefasst zu String 4

F(k)rank MV

[electric hydrofoil]

Dann mal alles Gute,
ich hoffe der Aufenthalt dauert nicht zu lange, oder es bringt jemand was zum Essen.
Grüße Max

[Frank MV]

Laden & Co.
Bild mit den nummerierten blauen Kästen:

Solarladeregler Nummer 1 bis 4 verbunden mit den ebenso bezifferten PV-Strings (Beitrag zuvor). Die Zahlen auf den Typbezeichnungen stehen für max. PV-Eingangsspannung und max. Ladestrom. Die verwirrenden Bluetooth-Gerätenamen habe ich passend zu den PV-Strings in Kamera Bug, Kamera Heck, Kamera bb und Kamera stb umbenannt. Vielleicht fühlt sich da in Bootsnähe der eine oder andere beobachtet. Mit den Standard-Victron-Passwörten könnte mir theoretisch jeder einigermaßen bewanderte und in Bootsnähe befindliche Handybesitzer die Ladeschlussspannungen nach oben schrauben - also geändert. Nur so als Tipp: Victron Bluetooth - unbedingt Passwort ändern!

An Nummer 4 hängen 12 x 430 Wp. Das wird bei Sonne auch ganz schön warm. Theoretisch drosselt das Gerät dann temperaturabhängig den Ladestrom. Praktisch werde ich das im Auge behalten. Auch die nur 0,5 m langen 10 mm² Kabel am Ausgang von Nummer 4 werde ich überdenken (Querschnitt).
Nummer 5: Wenn notwendig, lässt sich damit die Sonne abschalten.
Nummer 6: Das 12 V System (PV, Batterie) ist an sich großzügig bemessen. Optional kann Nummer 6 (230 V Stecker) etwa 250 W in die Batterie leisten. An 12 V hängen Druckwasserwerk (Aquajet UNO MAX 2.9), Elektrotoilette (Nuova Rade LT-1E), Deckenbeleuchtung, Navigationsbeleuchtung (AquaSignal Serie 34), Signalhorn, Fischfinder (Garmin Striker Pus 4), Geber Wasserstände, USB- und 12V Steckdosen, die Lüftung der nicht vorhandenen Gasheizung (Truma VarioHeat) und nicht zuletzt die beiden „Bugstrahlruder“ (Haswing Protruar 1.0).
Nummer 7: Der Multiplus als 48 V Ladegerät und Wechselrichter kommuniziert via Dongle (MK3) mit meinem Laptop (Programm: VEConfigure). Ladespannung eingestellt, maximale Leistung am AC-Eingang (Landstrom) auf 10 A gedrosselt.
Frank MV