Μελέτη εφαρμογών υβριδικής πρόωσης με τη χρήση αξονικών γεννητριών στις καταστάσεις PTI/PTO?Boost

Αναστασίου, Ιωάννης-Ευστάθιος; Anastasiou, Ioannis-Efstathios

dc.contributor.author	Αναστασίου, Ιωάννης-Ευστάθιος	el
dc.contributor.author	Anastasiou, Ioannis-Efstathios	en
dc.date.accessioned	2019-07-19T10:20:03Z
dc.date.available	2019-07-19T10:20:03Z
dc.date.issued	2019-07-19
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/49104
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.16829
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Ηλεκτροκινητήρες	el
dc.subject	Μπαταρίες	el
dc.subject	Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας	el
dc.subject	Υβριδική πρόωση	el
dc.subject	EEDI	el
dc.subject	electric motors	en
dc.subject	Renewable Energy Sources	en
dc.subject	Batteries	en
dc.title	Μελέτη εφαρμογών υβριδικής πρόωσης με τη χρήση αξονικών γεννητριών στις καταστάσεις PTI/PTO?Boost	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Ηλεκτροπρόωση	en
heal.classification	electric propulsion	en
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2018-12-18
heal.abstract	Πρωταρχικός στόχος της παρούσας εργασίας αποτελεί η μελέτη και η αξιολόγηση συστημάτων ηλεκτροπρόωσης στη ναυτιλία. Για την εκπόνηση της εργασίας χρησιμοποιήθηκαν στοιχεία από ήδη υπάρχουσες εφαρμογές ηλεκτροπρόωσης ενώ χρησιμοποιούνται και στοιχεία από τεχνολογίες οι οποίες δεν έχουν ακόμα εφαρμογή στην ναυτική βιομηχανία αλλά με τα πλεονεκτήματα που παρέχουν θα αποτελέσουν κομβικό ρόλο στον πλήρη εξηλεκτρισμό των πλοίων. Στο πρώτο κεφάλαιο παρουσιάζονται κάποια ιστορικά στοιχεία ηλεκτροπρόωσης ενώ γίνεται μια εισαγωγή στον τρόπο με τον οποίο αυτή μπορεί να εφαρμοστεί με την επισκόπηση εφαρμοζόμενων τεχνικών στις αξονικές γεννήτριες πλοίου αλλά και την αναφορά πλεονεκτημάτων και μειονεκτημάτων της ηλεκτροπρόωσης εξετάζοντας την σφαιρικά από την μεριά του μηχανικού αλλά και του πλοιοκτήτη. Στο δεύτερο κεφάλαιο αναφέρονται συγκεκριμένες εφαρμογές ηλεκτροπρόωσης σε ποντοπόρα πλοία. Παρουσιάζεται το υβριδικό σύστημα στις δύο του μορφές (σειριακό, παράλληλο) καθώς και το πλήρως εξηλεκτρισμένο σύστημα. Στη συνέχεια γίνεται αναφορά στις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας (Ηλιακή, Αιολική, Μπλε Ενέργεια) και στα ποσά ενέργειας που είναι ικανές να μας παρέχουν. Τέλος γίνεται αναφορά σε συγκεκριμένες εφαρμογές ηλεκτροπρόωσης σε πλοία που λόγω του είδους του φορτίου που μεταφέρουν απαιτούν ειδική μεταχείριση. Στο τρίτο κεφάλαιο παρουσιάζονται τα μέσα ηλεκτροπρόωσης. Συγκεκριμένα αναφέρονται τεχνολογίες αποθήκευσης ενέργειας όπως οι μπαταρίες λιθίου, οι μπαταρίες ροής βαναδίου και οι υπερπυκνωτές. Στη συνέχεια παρουσιάζονται τα διάφορα στοιχεία ηλεκτροπρόωσης όπως είναι οι μετατροπείς, ο αντιστροφέας, η γεννήτρια/κινητήρας αλλά και ειδικές εφαρμογές που απαιτούν τη χρήση στρεφόμενου πυκνωτή. Στο τέταρτο κεφάλαιο ορίζεται ο δείκτης EEDI (Energy Efficiency Design Index) ενεργειακής απόδοσης. Αναφέρεται ο επιτευχθείς δείκτης σχεδιασμού ενεργειακής απόδοσης (Attained EEDIA) καθώς και ο απαιτούμενος δείκτης σχεδιασμού (Required EEDI). Για όλα τα παραπάνω περιγράφεται η μεθοδολογία υπολογισμού για κάθε είδος πλοίου αλλά και οι τιμές στις οποίες είναι θεμιτό να κινούνται. Στο πέμπτο κεφάλαιο γίνεται αναφορά στη συνδυασμένη πρόωση για ένα υπάρχον πλοίο μεταφοράς εμπορευματοκιβωτίων. Στη συνέχεια περιγράφονται πέντε διαφορετικά σενάρια με τα οποία είναι πολύ πιθανό να έρθει αντιμέτωπος ένας καπετάνιος και παρουσιάζεται ο βέλτιστος τρόπος λειτουργίας του πλοίου στις καταστάσεις αυτές με την χρήση της αξονικής γεννήτριας αλλά και με την ύπαρξη μπαταριών (τα παραπάνω γίνονται με τον υπολογισμό του δείκτη EEDI). Στο έκτο και τελευταίο κεφάλαιο παρατίθενται τα συμπεράσματα από την παρούσα διπλωματική εργασία και οι προτάσεις για περαιτέρω μελέτη.	el
heal.abstract	The main objective of this paper is to study and evaluate electric propulsion systems in shipping. For the preparation of the work, data from existing electric propulsion applications, and data from technologies not yet applied to the marine industry were used, but with the advantages they provide, will have a key role in the full electrification of ships in the future. In the first chapter there are presented some historical data of electric propulsion in general. Also is presented an introduction to the way electric propulsion can be applied with the overview of applied techniques with shaft motors in ships as well as the report of advantages and disadvantages of it by examining the spherical aspects of the engineer and ship-owner. The second chapter mentions specific electric propulsion applications in sea-going vessels. It presents the hybrid system in its two forms (serial, parallel) as well as the fully electrified system. Then reference is made to renewable energy sources (Solar, Wind, Blue Energy) and to the amounts of energy that are able to provide us. Finally, reference is made to specific electric applications on ships which, due to the type of cargo they carry, require special treatment. The third chapter presents the electric propulsion means. Specifically, energy storage technologies are listed, such as lithium batteries, vanadium-flow batteries and supercapacitors. In addition the various electric propulsion elements such as converters, inverter, generator / motor, and special applications requiring the use of a rotating capacitor are presented. The fourth chapter defines the Energy Efficiency Design Index (EEDI). The Attained Energy Efficiency Design Index (EEDIA) and the Required EEDI are reported. For all of the above, the calculation methodology for each type of ship is described, but also the values at which may vary. In the fifth chapter reference is made to combined propulsion for an existing container ship. Five different scenarios are described with which a captain is most likely to be confronted and finally the optimal mode of operation of the ship is presented in these situations with the use of the axial generator and the presence of batteries (the above are done by calculating the EEDI index). The sixth and final chapter outline the conclusions of this dissertation and the proposals for further study.	en
heal.advisorName	Προυσαλίδης, Ιωάννης	el
heal.committeeMemberName	Κλαδάς, Αντώνιος	el
heal.committeeMemberName	Λυρίδης, Δημήτριος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ναυπηγών Μηχανολόγων Μηχανικών. Τομέας Ναυτικής Μηχανολογίας	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	89 σ.
heal.fullTextAvailability	true