Propulsión Eléctrica en los Buques (II)

Desarrollo y ventajas de los POD´s

Después de más de 15 años de instalados por primera vez, la propulsión por POD´s, ya ha dejado de ser una nueva tecnología revolucionaria y está aquí para quedarse y ser utilizada como propulsión para diferentes tipos de buques mercantes.
Hoy, con su uso en buques de diferentes potencias de máquinas y de diferentes características, es fácil olvidarse que ABB y Kvaerner-Masa Yards inventaron esta tecnología para ser aplicada a un rompehielos.

Los POD´s lograron remplazar el tradicional sistema de propulsión máquina-eje-hélice-timón por una unidad de propulsión eléctrica, ubicada en una barquilla, capaz de girar azimutalmente 360º, suspendida en la popa del buque, que por lo tanto hace innecesario el timón y el servomotor.
Dado que puede proporcionar todo el empuje en cualquier dirección, la
maniobrabilidad es extraordinaria.


El primer POD´s fue fruto de la colaboración entre ABB Industry of Finnland y KVAERNER MASA YARD y montado, por transformación, en 1990, en el buque de servicio (Buoy tender) SEILI.

AZIPOD es el nombre comercial registrado por ABB pero en esta primera construcción no se llamo Azipod sino Cyclopod por estar alimentado a través de un convertidor directo de frecuencia (cicloconvertidor).

El POD incorporaba un motor síncrono con una potencia de 1.500 kW. Previamente el buque tenía una potencia de máquina de 1600 kW, estaba dotado de timón y hélice de paso variable y podía navegar con hielo de 45 cm. de espesor. Después de la modificación, a pesar de haberse reducido la potencia propulsora en 100 kW, debido al mayor rendimiento, podía navegar con hielos de 55 cm. y tenía capacidad para navegar hacia popa, rompiendo hielo, cosa que antes de la transformación, debido a la disposición del timón, no podía hacer.

Hoy ABB es el líder en este tipo de Propulsión, lo siguen Mermaid de Kamegua/Alstom, SSP de Siemens/Schottel y Delfin de Atlas/Lips/STN.

En principio, Azipod, Mermaid y Dolphin, son similares, pero el SSP utiliza dos hélices directamente unidas al eje del motor eléctrico, girando en la misma dirección, la de proa tirando y la de popa empujando. Con esto se logra repartir la potencia entre ambas, además, hacia la mitad de la góndola del POD se disponen unas aletas laterales que junto con la parte vertical de sustentación, desvía el flujo tangencial de las corrientes de agua procedentes de la hélice de proa y la dirige de forma axial hacia la de popa, permitiendo reutilizar y aprovechar la energía de los remolinos generados por la hélice de proa.


A medida que estos sistemas fueron desarrollándose y aplicándose a distintos tipos de buques se fueron comprobando las ventajas de su utilización y las pocas fallas que tuvieron al principio fueron superadas sin mayores inconvenientes.

Las principales ventajas de este sistema las podemos resumir en:

A) Excelentes características dinámicas y de maniobrabilidad, incluso en entornos árticos o de mar gruesa. Radio de giro mucho menor.

B) Eliminación de la necesidad de:
Largas líneas de eje
Timones
Reductoras
Hélices transversales de proa
Hélices de paso variable

C) Al basarse en el concepto de diesel o turbo eléctrica ofrece:
Diferentes soluciones para el proyecto de cámara de máquinas
Reducción de ruido y vibraciones
Aumento de la seguridad (sistema redundante)
Mínimo tiempo de reacción

D) La flexibilidad operativa da como resultado:
Menor consumo y menor contaminación ambiental al poder trabajar los motores diesel a velocidad constante en torno a la carga óptima con máxima eficiencia.
Reducidos costos de mantenimiento
Redundancia adecuada con menor potencia instalada

E) La unidad POD´s es en sí misma un diseño flexible
Puede construirse como tractora o impulsora
Posibilidad de trabajo a muy bajas revoluciones derivado del hecho de ser alimentado a través del convertidor de frecuencia. El par puede ser el máximo a cualquier velocidad.
Para aguas libres o zonas con hielo
Puede ser equipado con hélices oblicuas
Puede ser equipado con hélices con o sin tobera.

Un hito importante para la comparación entre la POD´s y los sistemas tradicionales fue 1998. Ese año, los POD´s se instalaron por primera vez en un barco de crucero de la clase Fantasy de la Compañía Carnival. La propulsión clásica fue remplazada directamente por una propulsión con POD´s. Una vez que el buque estuvo en servicio, los datos reunidos indicaron que este sistema permitió economías de combustible del 8% y un aumento de la velocidad de ½ nudo. Carnival informó de un ahorro de 40 toneladas de combustible por semana.

En próximos Post continuaré con este tema, que considero muy interesante.

Ver también:

Propulsión Eléctrica en los Buques (I)

Propulsión Eléctrica en los Buques (III)

Propulsión Eléctrica en los Buques (IV)

Norberto Sánchez
Técnico Constructor Naval
Jefe de Máquinas