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Ottimizzazione del reparto motori di una nave da crociera

Rendimenti e Consumi dei Motori

Il metodo utilizzato per eseguire lo studio sui consumi dei due tipi di motore ai vari regimi di potenza ha avuto inizio visionando i profili di carico dalla tabella fornita dal gruppo di ricerca di “Macchine e Sistemi Energetici” dell'Università (tab. 4.1), prestando particolare attenzione ai carichi totali per le quattro modalità operative della nave (divise in colonne), e distinguendo 5 ipotesi di motorizzazione:
• HP1 è l'ipotesi di installazione dei MCI a bordo della nave;
• HP2 è un ipotesi che prevede l'utilizzo delle turbine a gas;
• HP3 è l'ipotesi di utilizzo delle TG con trigenerazione;
• HP4 per MCI con possibilità di connessione alla rete elettrica del porto;
• HP5 le TG con connessione alla rete elettrica del porto.

L'ipotesi HP1 è la descrizione reale di una nave della Fincantieri s.p.a. con informazioni riguardanti i tipi di carico sostenuti dai motori di bordo e con il valore della potenza dei motori diesel attualmente installata (60,9 MW).

Le successive ipotesi sono state costruite dal gruppo di ricerca di “Macchine e Sistemi Energetici” dell'Università, il quale ha ipotizzato le tipologie di installazione suddette, cambiando il valore della potenza richiesta dai diversi settori della nave a seconda del tipo di motore impiegato. All'interno della tabella 4.1 si può anche osservare come cambino, a seconda del tipo di motore, i carichi totali, in quanto somma di tutte le tipologie di carico. Inoltre si vede in particolare come si riduca la richiesta di potenza degli ausiliari del motore “Engine Service” fra MCI e TG, e come si riduca anche il carico del condizionamento dell'aria “Air Conditioning” se viene introdotta la trigenerazione con la TG.

Le ultime due ipotesi riguardano la possibilità, per entrambe le motorizzazioni (MCI e TG), di avere la connessione alla rete elettrica del porto “Grid Connection at Harbour”, con un conseguente risparmio notevole di combustibile. Infatti vediamo dalla tabella 4.1 che la potenza totale richiesta da soddisfare con i motori di bordo, passando dalla situazione di attracco in porto senza connessione, a quella di attracco in porto con connessione, si riduce notevolmente (ad esempio da 12399 kW a 2262 kW per MCI).

Successivamente sono state analizzate le simulazioni del MCI diesel Wartsila 12V46F e della turbina a gas WR-21 ICR, e si sono costruite delle tabelle relative ai due motori scelti, che contenessero i dati delle simulazioni (tab. 4.2 e 4.6). Con quest'ultimi si sono disegnati dei grafici, i quali facessero capire in modo immediato la dipendenza del consumo specifico, espresso in g/kWh, dalla potenza erogata, espressa in MW.
Infine è stato condotto lo studio vero e proprio sulle due macchine, con l'ausilio di una metodologia che verrà descritta nel dettaglio all'interno dei prossimi paragrafi.

Questo brano è tratto dalla tesi:

Ottimizzazione del reparto motori di una nave da crociera

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Informazioni tesi

  Autore: Andrea Callari
  Tipo: Laurea I ciclo (triennale)
  Anno: 2012-13
  Università: Università degli Studi di Udine
  Facoltà: Ingegneria
  Corso: Ingegneria gestionale
  Relatore: Piero Pinamonti
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 55

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Parole chiave

ottimizzazione
motori diesel
navi
valutazione economica
crociera
turbina a gas
studio statistico
navi da crociera
studio rotte
reparto motori

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