Ανάκτηση της απορριπτόμενης θερμικής ενέργειας ναυτικής μηχανής με χρήση οργανικού κύκλου Rankine

Ανάκτηση της απορριπτόμενης θερμικής ενέργειας ναυτικής μηχανής με χρήση οργανικού κύκλου Rankine

Κορδέλλος, Διονύσιος

Σχολή Μηχανικών
Κουμπογιάννης, Δημήτριος
Λιβανός, Γεώργιος
Χατζηαποστόλου, Αντώνιος
Τμήμα Ναυπηγών Μηχανικών

Διπλωματική εργασία

2024-11-06

2024-11-12T09:24:24Z


Στον τομέα της ναυτιλίας, ένα από τα κύρια κίνητρα είναι η μείωση των δαπανών για καύσιμα και η συμμόρφωση με τους ολοένα και πιο αυστηρούς κανονισμούς για τις εκπομπές ρύπων. Η αξιοποίηση της θερμότητας που απορρίπτεται από τα πλοία είναι κρίσιμη, δεδομένου ότι περίπου το 50% της συνολικής ενέργειας που παρέχουν οι ναυτικοί κινητήρες Diesel διαφεύγει στο περιβάλλον. Η ανάκτηση αυτής της θερμότητας με συστήματα WHR (Waste Heat Recovery) επιτρέπει την κάλυψη μέρους των ενεργειακών αναγκών του πλοίου. Η εφαρμογή κύκλων χαμηλής θερμοκρασίας (bottoming power cycles), και ειδικότερα του ORC (Organic Rankine Cycle), θεωρείται μία από τις πιο αποδοτικές λύσεις για την ανάκτηση της απορριπτόμενης θερμότητας από ναυτικούς κινητήρες Diesel καθώς βελτιώνει τη συνολική ενεργειακή αποδοτικότητα και μειώνει το περιβαλλοντικό αποτύπωμα. Στην παρούσα μελέτη, παρουσιάζονται οι τεχνολογίες WHR που μπορούν να εφαρμοστούν σε πλοία για την εκμετάλλευση της απορριπτόμενης θερμότητας των κινητήρων Diesel. Η εργασία επικεντρώνεται σε συστήματα συνδυασμένου κύκλου Diesel – ORC. Παρέχει μια επισκόπηση των βασικών αρχών των θερμικών κύκλων, περιγράφει τον κύκλο Rankine και τις βελτιώσεις του, ενώ παρουσιάζει προηγούμενες προσπάθειες και αποτελέσματα εφαρμογών της τεχνολογίας σε ναυτικά και βιομηχανικά πλαίσια. Επιπλέον, γίνεται θερμοδυναμική ανάλυση ενός τέτοιου συνδυασμένου κύκλου με στόχο την εξέταση της επίδρασης παραγόντων όπως η μέγιστη πίεση λειτουργίας του ORC, η επιλογή του κατάλληλου ρευστού και η ισχύς του ναυτικού κινητήρα στις συνολικές επιδόσεις του συστήματος. Τέλος, αναλύονται οι προοπτικές και οι προκλήσεις της υιοθέτησης αυτής της τεχνολογίας στον ναυτιλιακό τομέα.


Οργανικός κύκλος Rankine
Πλοίο
Κύκλος νερού-ατμού Rankine
Εκτονωτής
Μηχανές εσωτερικής καύσης (ΜΕΚ)
Εργαζόμενα ρευστά
Αντλία
Οργανικά ρευστά
Μοντελοποίηση
Συνδυασμένος κύκλος θερμικών μηχανών
Εναλλάκτης θερμότητας
Ανάκτηση απορριπτόμενης θερμότητας
Ναυτικός κινητήρας πετρελαίου

Greek

Πανεπιστήμιο Δυτικής Αττικής

ΣΧΟΛΗ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ - Τμήμα Ναυπηγών Μηχανικών - Διπλωματικές εργασίες

Αναφορά Δημιουργού - Μη Εμπορική Χρήση - Παρόμοια Διανομή 4.0 Διεθνές
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Διεθνές




*Institutions are responsible for keeping their URLs functional (digital file, item page in repository site)