Amsterdam, 11 november 2017

Elektrisch varen | Geluidloos, duurzaam en klaar voor de toekomst.

Wij informeren u graag over al de typen motoren en verkrijgbare accu's. Wij willen graag dat u wat basiskennis op zak heeft met betrekking tot de verschillende soorten (elektro)motoren en de beschikbare soorten accu’s zodat u een toekomstbestendige keuze kunt maken wanneer het moment daarvoor is aangebroken. In het overzicht hieronder proberen wij u een korte beschrijving te geven van de beschikbare keuzen en de voor -en nadelen van alle opties.


Verschillen tussen de Motoren

DC-serie motoren  (sepex-motors).

Deze motoren worden in grote hoeveelheden toegepast in de industrie en als aandrijving voor Hydrauliek pompen, ook vinden we deze motoren in bijvoorbeeld boegschroeven. Dit motortype heeft een groot aantal nadelen en is niet geschikt voor elektrisch varen:
  • het rendement is laag, zeker als niet op volle toeren wordt gedraaid < 60%, dit wordt mede veroorzaakt door een verkeerde regelkarakteristiek van de toegepaste regeling. 
  • de motor heeft koolborstels, die slijten snel en die hoor je.
  • de motor is niet dicht en daarmee dus gevoelig voor de inwerking van vocht. 
  • de motor en bijbehorende regelelectronica zijn verhoudingsgewijs goedkoop.

DC-Permanent magneet motor

Deze motor heeft al een beter rendement, bij vollast zelfs 90%, maar bij lagere toerentallen ligt dit beduidend lager.
  • De motor heeft ook koolborstels, die slijten en die hoor je!
  • hoogtoerig 2000 tot 5500 rpm.
  • laag koppel daarom vaak hoogtoerig in combinatie met reductie kast
  • de motor is ook niet dicht en daarmee dus gevoelig voor de inwerking van vocht
  • het af te geven vermogen (tot max 3,5 kW) is afhankelijk van het voltage, maar daarmee neemt ook evenredig het toerental toe. Dit betekent, dat om niet al te hoge toerentallen en kracht op de schroefas te krijgen, er altijd een reductie moet worden toegepast!
  • De max 3,5 kW heeft voorts te maken, met begrenzingen van koeling, warmte ontstaat immers aan de binnenzijde(rotor)

DC-Permanent magneet disc (PMG132) motor:

Dit type motor heeft een hoog rendement, bij vollast zelfs 91%, maar bij lagere toerentallen ligt dit beduidend lager; de motor heeft ook koolborstels, die slijten en die hoor je en moeten na ca. 3000 vaaruren worden vervangen.
  • de grote motor diameter zorgt voor een hoog koppel.
  • motor maakt bij 24 Volt 1120 rpm en 36 Volt 1700 rpm, laagtoerig & geschikt voor elektrisch varen
  • het af te geven vermogen (tot max 7 kW) is afhankelijk van het voltage, maar daarmee neemt ook navenant het toerental toe. Dit betekent, dat om niet al te hoge toerentallen op de schroefas te krijgen, vanaf vermogens van + 4 kW een reductie wordt toegepast.
  • De max 7,2 kW heeft voorts te maken, met begrenzingen bij de productie van de permanente magneten
  • Motor is open en is zonder extra bescherming kwetsbaar voor vocht.

A-synchroon motor

Dit motor-type is het werkpaard van de industrie, er worden miljoenen stuks jaarlijks van gemaakt, ook wel draaistroom- of inductiemotor genoemd.
  • Motor heeft een rendement van ca. > 87%, (Afhankelijk van bouwgrote, Hoe groter de diameter / vermogen hoe hoger het rendement) dit gunstige rendement blijft over een groot deel van het toerenbereik gelijk.
  • de AC- motor heeft geen koolborstels, en is daarmee volledig onderhoudsvrij en ook bijna helemaal stil! 
  • de motor is helemaal gesloten (IP67) en daarmee dus ongevoelig voor de inwerking van stof, zout en vocht
  • het af te geven vermogen is in principe onbegrensd
  • de motoren zijn verhoudingsgewijs groter en zwaarder
  • de motor (door toepassing van daarop gerichte wikkelingen) kan bij verhoudingsgewijs lage toerentallen (800 opm) al z'n volle vermogen leveren! Dit is met name voor elektrisch varen van belang omdat dit gunstig is voor het schroefrendement (als er geen reductie wordt gebruikt)

Synchroon motor

Synchrone permanent magneet motor.
  • De motoren hebben een rendement tot wel 95% en de motor is verhoudingsgewijs zeer compact en licht van gewicht.
  • daarmee  zijn ze ook zeer geschikt voor toepassing in POD's
  • Niet stil. De motoren veroorzaken een hoge pieptoon die niet of nauwelijks weg kan worden gefilterd
  • motoren zijn hoogtoerig, reductie of halvering van capaciteit is vaak het gevolg
  • tevens gaat het voltage bij hoge vermogens omhoog op dit moment is 20Kw de grens bij  48Volt maar dient er wel een reductie van 3:1 te worden toegepast.
  • frequentie gestuurde toerenregeling is uiterst complex en dus nog kostbaar; 
  • de motoren zijn thans beschikbaar in vermogens tot en met ettelijke tientallen kW's;  bij vermogens vanaf + 10 kW worden ze veelal vloeistof gekoeld, en dienen te worden gecombineerd met een warmtewisselaar en 2 pompen (1 x Koelvloeistof en 1 x buiten water)

bron: Mastervolt / Bellman



Verschillen tussen de verschillende typen accu's

Ook voor accu's heeft u een ruime keus tot uw beschikking. Elk type accu heeft voor, en nadelen waarbij prijs en levensduur de gemene delers zijn.

Lood tractie accu's
Traditioneel worden in elektrische boten natte lood accu's gebruikt. Deze accu's moeten gedurende het seizoen gecontroleerd worden of er nog voldoende gedestilleerd water in zit. En zo nodig dient dit bijgevuld te worden.
De meest gangbare natte accu's zijn semi-tractie, deep cycle en vol-tractie. De semi-tractie accu heeft dunnere loodplaten en kan daardoor minder diep ontladen worden, tot zo'n 50%. De deep-cycle accu, zoals b.v. de Trojan accu's, kunnen dieper ontladen worden 70 tot 80%. De echte vol-tractie accu's, zoals ook in heftrucks worden gebruikt, kunnen tot 80 / 90% ontladen worden. Ook het aantal cycli, de keren laden en ontladen, verschilt per type accu. Voor een semi-tractie accu ligt dit rond de 300 à 400 keer, bij deep-cycle tussen de 500 en 700 keer en een vol-tractie accupakket kan tot wel 1500 cycle meegaan. Deze cycli worden afgegeven op de maximale diepte van ontladen en de capaciteit na dit aantal cycli ligt dan rond de 80%. Dit hoeft dus niet perse te betekenen dat u uw accu's dan moet vervangen. Start accu's zijn niet geschikt voor elektrisch varen. Deze zijn gemaakt om kortstondig een hoge stroom af te geven en niet voor langdurige stroomafgifte.

Voor,- en nadelen van Lood tractie accu's:

+ Vele capaciteiten en configuraties mogelijk
+ Buisplaat, ontladen tot wel 80% dod (+/- 1000 cycles)
+ Bewezen techniek
+ Uitstekende prijs / capaciteit ratio

- Gewicht
- Minder onderhoudsvriendelijk (m.u.v. Gel systemen)
- Beperkte serie parallel schakeling mogelijk zonder bijkomde apparatuur



AGM accu's
De laatste jaren is de deep cycle AGM accu een populaire keus geworden voor het elektrisch varen. AGM staat voor Absorbent Glass Mat, een soort glasvezelmat tussen de loodplaten waarin het elektrolyt zit opgesloten. Het grote voordeel van AGM is dat deze onderhoudsvrij zijn en ook liggend of op de zijkant geinstalleerd kunnen worden. De betere deep cycle AGM accu's hebben ongeveer 600 cycli bij een ontlading tot 75%. In tegen stelling tot gel acuc's, kunnen AGM accu's ook kortstondig een hogere stroom leveren.

Voor,- en nadelen van AGM Accu's:

+ Volledig onderhoudsvrij
+ Lage Zelfontlading
+ Volledig Recyclebaar

- Gewicht
- Doorgaans 60% dod ontladen (ca 400 cycles)
- Beperkte levensduur bij diepontlading



Lithium Polymeer
Relatief nieuw zijn de Lithium accu's. Voor het elektrisch varen zijn momenteel met name Lithium Polymeer, Lithium IJzerfosfaat en Lithium Mangaan accu's te koop. De voordelen t.o.v. van loodaccu's zijn de langere levensduur, 2000 cycli, een hogere energiedichtheid, dus lichter van gewicht of compacter qua omvang, hogere efficiency, onderhoudsvrij, nagenoeg constante spanning en dieper te ontladen. De hogere initiële aanschafprijs wordt op termijn vaak wel terugverdiend. De prijs voor Lithium IJzerfosfaat accu's is over de levensduur niet hoger dan de deep cycle AGM accu's.

Voor,- en nadelen van Lithium Polymeer:

+ Aanzienlijk lichter dan lood batterijen.
+ Meer cycly mogelijk (langere levensduur t.o.v. lood batterijen).
+ Korte Laadtijden mogelijk
+ Geringe inbouwruimte benodigd.

- Prijs
- Recyclebaarheid
- Beperkte serie parallel schakeling mogelijk zonder bijkomde apparatuur



Het berekenen van de benodigde motor en accucapaciteit voor uw boot:

Voor waterverdringende vaartuigen (geen snelvarende schepen) houden wij vast aan de waarde van ongeveer 2kW/ton om de rompsnelheid te kunnen behalen. Om 80% van de rompsnelheid te kunnen behalen kunt u rekenen met ongeveer 1kW/ton Dit betekend dat wanneer u een sloep van 3000 kg heeft u in principe uit de voeten kunt met een 6kW motor. Ontwikkelingen in de verschillende typen motoren leiden er echter toe dat u met bijvoorbeeld de 5kW motor van GreenMarine tot 5000 kg gemakkelijk toe kunt met een 5kW motor doordat deze zo efficient werkt en een heel erg hoog koppel kan genereren.


Voor de bendigde accucapaciteit kunt u de volgende richtlijnen gebruiken: Voor elke 'stap' van 12 volt is een accu nodig van ca. 150 Ah nodig om; - 1 uur volgas te kunnen varen, - 2 uur op 80% vermogen - 4 uur op 50% vermogen.
Voorbeeld: Voor een 48V / 5kW installatie zijn 8 accu's van 6V / 150 Ah nodig om 1 uur op vol vermogen te kunnen varen

Wij hopen dat wij u met deze informatie een beter beeld hebben kunnen geven van de mogelijkheden en de verschillende keuzen op de markt. Wanneer u meer informatie wenst dan staan wij u graag te woord. Als u met ons wilt bespreken wat wij voor u kunnen betekenen maken wij graag een afspraak met u zodat wij de tijd hebben om alle relevante details met u door te spreken en zo tot een zo goed mogelijke configuratie te komen.

Neem contact op met ons. Aanbod elektrische sloepen. Olivier Venema | Amsterdam Jachtbouw

Ervaar de ZERO | Een reddingsloep met elektrische voortsuwing