Golfkenttäkaluston Sähköistäminen
Total Page：16
File Type：pdf, Size：1020Kb
Kasper Lehto Golfkenttäkaluston sähköistäminen Insinöörityö Metropolia Ammattikorkeakoulu Insinööri AMK Auto- ja kuljetustekniikka Opinnäytetyö 27.1.2012 Tiivistelmä Tekijä(t) Kasper Lehto Otsikko Golfkenttäkaluston sähköistäminen Sivumäärä 29 sivua + 1 liite Aika 20.2.2012 Tutkinto Insinööri AMK Koulutusohjelma Auto- ja kuljetustekniikka Suuntautumisvaihtoehto Autosähkötekniikka Ohjaaja(t) Lehtori Vesa Linja-aho Toimitusjohtaja Ulf Juslin, J-Trading Oy Tässä insinöörityössä kartoitetaan golfkentänhoitoon käytettävien koneiden nykytilaa sekä tarkastellaan kentänhoidon sähköistämisen vaihtoehtoja. Nykyään käytössä olevat koneet ovat suurelta osin perinteisiä dieselhydraulikoneita, joiden korvaamiseen nykyaikaisemmilla käyttövoimatyypeillä on jo olemassa jotakin vaihtoehtoja, mutta suuri vallankumous on vielä tapahtumatta. Tavoitteena on tuottaa lähdemateriaalia sähkökäyttöisten koneiden markkinointiin. Insinöörityö pohjautuu tekijän omaan tietämykseen golfkentänhoidon alalta sekä konevalmistajalta ja maahantuojalta saatuihin tietoihin koneiden tekniikan ja hintojen osalta. Menetelminä työssä on käytetty haastattelua, sekä tapaustutkimusta jossa perinteisten polttomoottorikäyttöisten koneiden sijasta hoidettiin nurmea sähkökoneiden avulla. Lisäksi insinöörityöhön sisältyy kustannuslaskelma jossa vertaillaan sähkökäyttöisen ja perinteisen dieselkoneen kokonaiskustannuksia. Sähkökoneiden tärkeimpiä valtteja ovat päästöttömyys, hiljaisuus, hydrauliöljyttömyys sekä huomattavasti alhaisemmat vuosittaiset käyttökustannukset niin polttoaineen kuin huoltojen osalta. Maailmanlaajuisesti sähkötoimiset golfautot ja muut kuljettimet ovat käytännössä jo syrjäyttäneet polttomoottorikäyttöiset, mutta on muutamia työtehtäviä joita tuskin koskaan saadaan suoritettua täysin sähköisesti. Toistaiseksi Suomen golfkentillä on yleisesti käytössä vain vähän sähkö- ja hybridikäyttöisiä leikkureita, mutta markkinoille on tullut jo runsaasti erilaisia vaihtoehtoja, ja jo nyt voitaisiin suuri osa golfkentän työtehtävistä hoitaa täysin päästöttömästi. Avainsanat Akkukäyttöinen, hybridi, golf, työkone Abstract Author(s) Kasper Lehto Title Electrification of Greenkeeping Equipment Number of Pages 29 pages + 1 appendice Date 20 February 2012 Degree Bachelor of Engineering Degree Programme Automotive Engineering Specialisation option Automotive Electronics Engineering Instructor(s) Vesa Linja-aho, Lecturer Ulf Juslin, CEO, J-Trading Oy In this thesis the vehicles used for golf-course maintenance were analyzed in the current state and alternatives for their electrification were inspected. Currently most mowers and other equipment are traditional fuel-propelled vehicles, and there are already a few alter- natives available to replace them with more modern types of propulsion-powered vehicles. The aim of this thesis was to produce source material for marketing electric and hybrid solutions for golf course management. This thesis is based largely on the writer's personal work experience in golf-course man- agement, but also on information acquired from the manufacturers and importers. The methods employed are single interviews as well as a case study, in which the tradi- tional diesel-powered machines were replaced with electrically driven ones. The main benefits of the electric-powered vehicles are missing emissions, lower noise le- vels, missing hydraulic oils and lower overall running costs considering both the servicing prices and the price of energy. So far, in Finnish golf courses there are only a few electrically driven or hybrid golf course mowers, but globally the electrically driven golf carts have practically replaced the gasoline powered ones. Although there are some tasks that most likely can never be completed with electric vehicles, most of the daily routines could be done completely emissions-free even today. Keywords Electric, hybrid, golf, vehicle Sisällys 1 Johdanto 1 2 Golfkenttä ympäristönä 2 2.1 Eri työkohteet golfkentillä 3 2.1.1 Viheriö 3 2.1.2 Esiviheriö 4 2.1.3 Väylä 4 2.1.4 Tee 4 2.1.5 Semi rough 4 2.1.6 Rough 5 2.1.7 Bunkkerit 5 2.1.8 Muut työkohteet 5 3 Golfkenttäkaluston yleisesti käytössä olevat käyttövoimatyypit 8 3.1 Dieselmoottori, hydraulimoottorit 8 3.2 Dieselmoottori, vaihteisto 8 3.3 Bensiinimoottori, vaihteisto 9 3.4 Dieselmoottori generaattorina, sähkömoottori 9 3.5 Täyssähkökoneet 9 4 Sähkökäyttöiset golfkenttäkoneet 10 4.1 Kentänhoidon toteutus sähköisesti tällä hetkellä 10 4.1.1 Greenin leikkuu 10 4.1.2 Foren leikkuu 11 4.1.3 Väylän leikkuu 11 4.1.4 Bunkkereiden hoito 11 4.1.5 Teen leikkuu 12 4.1.6 Muut työt ja kuljetus sähkökoneilla 12 4.2 Vaihtoehtoisen käyttöenergian edut 13 4.2.1 Päästöttömyys 13 4.2.2 Hiljaisuus 13 4.2.3 Energian hinta ja hinnan kehitys 13 4.2.4 Muut käyttökustannukset 13 4.2.5 Hydrauliöljy 13 4.2.6 Hybridivaihtoehto 14 4.3 Vaihtoehtoisen käyttövoiman yleistymisen esteet 14 4.3.1 Hankintahinta 14 4.3.2 Paino 14 4.3.3 Akkutekniikka, kesto, latausaika ja akkujen uusinta 15 5 Sähkökoneiden markkinoinnin pääkohdat 16 5.1 Suomessa 16 5.1.1 Kentän sijainti 16 5.1.2 Polttonesteen hinta 17 5.1.3 Ekologisuus maineen parantajana 17 5.2 Euroopassa 18 5.2.1 Kaupunkikentät 18 5.2.2 Polttonesteiden hinta 18 5.2.3 Ekologisuus maineen parantajana 18 5.3 Muualla maailmassa 19 6 Kustannuslaskelma sähkökone vs. polttonestekäyttöinen 20 6.1 Lähtöarvoista 20 6.1.1 Hankintahinta 20 6.1.2 Energian hinta 20 6.1.3 Polttoainekustannukset 21 6.1.4 Muut kustannuksiin vaikuttavat tekijät 22 7 Tapaustutkimus Finnair Masters 23 7.1.1 Sähkökäyttöiset perässä käveltävät greenileikkurit 23 7.1.2 Sähköjyrä 25 8 Richard Comelyn haastattelu 27 9 Loppuyhteenveto 28 Lähteet 29 Liite 1. Richard Comelyn haastattelu 1 1 1 Johdanto Tämän päivän golfkentillä, joita maailmassa on noin 32 000 kpl, [1] liikkuu suuri määrä fossiilisia polttoaineita kuluttavia työkoneita. Energiakriisin edistyessä on myös kentänhoidon siirryttävä käyttämään vaihtoehtoisia tapoja tuottaa liike-energiaa. Insinöörityö tehdään J-Trading Oy:n tilauksesta. J-Trading Oy on Suomen johtavia golfkenttätyökoneiden maahantuojia, ja yrityksen toimitusjohtaja Ulf Juslin on jo pitkään yrittänyt tuoda sähkökäyttöisille golfkenttätyökoneille tunnettuutta ja markkinoida niitä golfkentille. Tämän insinöörityön tarkoituksena on kartoittaa sähkökoneiden golfkentälle tuomaa hyötyä, selvittää kentänhoitokoneiden teknologioiden nykytila ja löytää tulevaisuuden teknologioiden edut ja haitat. Tavoitteena on myös tuottaa materiaalia, jonka perusteella voidaan tulevaisuudessa suunnitella sähkökäyttöisten golfkenttälaitteiden markkinointia ja perustella uusin tavoin, miksi akkukäyttöisiä koneita tulisi golfkentille ostaa. Työn menetelminä on käytetty tiedonhakua tietolähteistä, Ransomes Jacobsenin markkinointi- ja tuotepäällikön Richard Comelyn haastattelua sekä tapaustutkimusta Helsingin Golfklubilla järjestetystä Finnair Masters -golfkilpailua edeltävästä kentänhoidosta. Työhon sisältyy myös kustannuslaskelma, jossa vertaillaan sähkökäyttöisen leikkurin kokonaiskustannuksia vastaavaan dieselkäyttöisen koneen kustannuksiin. Tekijällä on seitsemän kesän työkokemus golfkentänhoidosta, joten arki golfkentällä ja koneiden vaatimustaso on hyvin selkeästi tiedossa. Aluksi käydään läpi golfkenttää ympäristönä, esitellään erilaiset työkohteet ja niihin käytettävät konetyypit. Seuraavana eritellään nykyään käytössä olevat perinteiset käyttövoimaratkaisut, mitä seuraa jo olemassa olevien sähkökäyttöisten työkoneiden erittely. Tämän jälkeen selvennetään, mistä syistä golfkentän tulisi suosia akkukäyttöisiä leikkureita ja golfautoja sekä miksi ne eivät vielä ole yleisesti käytössä. Lopuksi tarkastellaan markkinatilannetta sekä sähkökäyttöisten työkoneiden käyttöä oikeassa tilanteessa tapaustutkimuksen kautta. 2 2 Golfkenttä ympäristönä Golfkenttä on kokonaisuutena todella monimuotoinen, ja maallikolle eri ruoholaadut ja leikkuukorkeudet tulevat varmasti suurena yllätyksenä. Golfkenttä jakautuu erilaisiin pelialueisiin, joista useimmille on olemassa oma erityinen työkoneensa. Alla olevassa kuvassa (kuva 1) on eriteltynä kentän pelialueet teetä lukuun ottamatta. Pelaajan silmin, golfkentän avaava alue on tee eli aloituslyöntipaikka, joita kentästä riippuen on 1–4 kpl per pelattava reikä. Aloituslyöntipaikan tarkoituksena on tarjota pelaajalle tasainen ja helposti pelattava alusta avauslyönnille. Seuraavaksi palloa pelataan yleensä väylällä, joka on usein kentän pinta-alaltaan suurin leikkuualue, joka tarjoaa pelaajalle parhaan mahdollisuuden jatkolyönnille. Väylän ympärillä sijaitsee useimmiten semiraffi eli puolikarkea nurmi, jonka tarkoitus on selventää väylän reunaa ja tarjota parempi alusta jatkolyönnille kuin varsinainen raffi eli karheikko, jota pelaajat yrittävät välttää. Golfradan päättää aina viheriö, joka on pelialueista tarkimmin hoidettu. Viheriön eli greenin kunto on usein golfkentän tärkeimpiä valtteja ja todiste kenttämestarin ja kentänhoidon ammattitaidosta. Greenin ympärillä on usein pieni kaistale hieman korkeampaa ruohoa, nimeltä esiviheriö, jonka tarkoituksena on tarjota helppo alue lähipelille eli lyhyen matkan lähestymislyönneille sekä selventää greenin sijaintia kaukaa katsottaessa. Golfrataan kuuluu myös esteitä, jotka usein jäljittelevät Skotlannin ylämaiden luonnollisia esteitä, kuten hiekkaesteitä ja vesiesteitä. Kuva 1. Golfkentän leikkuualueet 3 2.1 Eri työkohteet golfkentillä Seuraavissa luvuissa eritellään golfkentän alueet, kerrotaan niiden erityispiirteet,työtehtävät ja tarvittavat koneet. 2.1.1 Viheriö Viheriö on golfkentän pelialueista tärkeimmässä roolissa oleva