haku: @supervisor Ahtila, Pekka / yhteensä: 143
viite: 4 / 143
| Tekijä: | El Geneidy, Rami |
| Työn nimi: | Improving energy efficiency of passenger ships by discrete-event simulation |
| Matkustajalaivojen energiatehokkuuden parantaminen diskreetillä simuloinnilla | |
| Julkaisutyyppi: | Diplomityö |
| Julkaisuvuosi: | 2016 |
| Sivut: | (6) + 91 s. + liitt. 29 Kieli: eng |
| Koulu/Laitos/Osasto: | Insinööritieteiden korkeakoulu |
| Oppiaine: | Energiatekniikka (K3007) |
| Valvoja: | Ahtila, Pekka |
| Ohjaaja: | Jantunen, Olli ; Otto, Kevin |
| Elektroninen julkaisu: | http://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-201606172644 |
| Sijainti: | P1 Ark Aalto 4160 | Arkisto |
| Avainsanat: | marine industry waste heat recovery passenger ships energy efficiency discrete-event simulation Simulink meriteollisuus lämmöntalteenotto matkustajalaivat energiatehokkuus diskreetti simulointi |
| Tiivistelmä (fin): | Globaali merenkulku on viimeisen vuosikymmenen aikana joutunut kohtaamaan yhä tiukempia kansallisia ja kansainvälisiä päästörajoituksia. Tiukentuvat säädökset ja vaihtelevat polttoainehinnat yhdessä asiakkaista kilpailun kanssa ovat vaikuttaneet myös risteilyteollisuuteen. Jotta telakat pystyvät vastaamaan asiakkaiden, omistajien ja lainsäätäjien vaatimuksiin, pitää niiden pystyä toimittamaan laivoja, jotka pystyvät tarjoamaan entistä parempia palveluja niin energiatehokkaasti kuin mahdollista. Uusien energiatehokkuuskonseptien suunnittelu ja arviointi on siksi tärkeää. Matkustajalaivan energiajärjestelmä sisältää useita keskenään yhteydessä olevia järjestelmiä, jotka tuottavat eri kuluttajien tarpeisiin sähköä, lämpöä, höyryä ja jäähdytystä. Uusi diskreetti simulointityökalu kehitettiin Matlabillä ja Simulinkillä laivan energiajärjestelmän toiminnan ymmärtämiseksi ja parannuskohteiden löytämiseksi. Tavoitteena oli kehittää työkalu, jonka avulla useiden simulointien tekeminen nopeasti olisi mahdollisimman helppoa. Simulointityökaluun sisällytettiin neljä uutta energiatehokkuuskonseptia: kaksipaineinen höyryntuotanto yhdessä höyryturbiinin kanssa, kaksi tapaa käyttää lämpöpumppuja laivan moottorien jäähdytysveden hyödyntämisessä ja moottorien jäähdytysveden käyttö käyttöveden esilämmityksessä. Simulointityökalun tulosten oikeellisuus varmistettiin vertailemalla niitä todellisiin operointitietoihin. 25 eri energiajärjestelmän konfiguraatiota simuloitiin simulointityökalulla ja simulointien tuloksia vertailtiin keskenään. Validoinnin ja simulointitutkimusten perusteella voidaan todeta, että käytetty simulointityökalu mahdollistaa useiden simulointien tulosten vertailun ja antaa tietoa kuinka uudet energiatehokkuuskonseptit vaikuttavat kokonaisjärjestelmän toimintaan. Tuloksia voi käyttää simulointityökalun ja uusien energiatehokkuuskonseptien jatkokehitykseen. |
| Tiivistelmä (eng): | The global shipping industry has been facing stricter international and national emission regulations during the past decade. The changes in the regulatory environment and fluctuating fuel prices along with tight competition for the hearts and minds of passengers have affected also the cruising industry. To meet the demands set by regulators, customers, owners and operators of shipyards need to be able to provide cruise ships that provide the best possible commodities and experiences while being as energy efficient as possible. To accomplish this, new energy efficiency concepts need to be designed and assessed. A passenger ship's energy system contains numerous interconnected components and has to provide electricity, heat, steam and cooling for different consumers with varying needs. A new discrete-event simulation tool was developed by using Matlab and Simulink to understand how the energy system of a passenger ship operates. The goal was to create a tool that could be used for running many simulations quickly and easily. The energy system simulation model was included with four new energy efficiency concepts: using a dual pressure steam system with a steam turbine, two ways of utilising engine cooling water by using heat pumps and using engine cooling water for preheating potable water. The simulation tool was validated against real data. 25 different energy system configurations were simulated and their performances were compared using the simulation tool. The validation and the simulation case studies show that the use of the simulation tool enables comparing results from multiple simulations and gives insight about how the new concepts affect the performance of the overall system. The results can be used to further develop the simulation tool and new energy efficiency concepts. |
| ED: | 2016-07-17 |
INSSI tietueen numero: 54074
+ lisää koriin
INSSI