Optimization of ship diesel generators to improve the energy efficiency and power management
Enerji verimliliği ve güç yönetimini geliştirmek için gemi dizel jeneratörlerinin optimizasyonu
- Tez No: 728602
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ BURAK KÖSEOĞLU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Denizcilik, Gemi Mühendisliği, Makine Mühendisliği, Marine, Marine Engineering, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Deniz Ulaştırma Sistemleri Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 139
Özet
Gemilerden kaynaklı hava kirletici gazların kademeli olarak azaltılarak en az seviyeye indirilmesi, Uluslararası denizcilik örgütü başta olmak üzere, denizcilik sektörünün odak noktasıdır. Bu bağlamda, gemiler üzerinde zararlı gazların üretilmesini sağlayan itki ve elektrik üretim tesisleri üzerinde çeşitli iyileştirmeler ve yenilikler üzerinde yoğun olarak çalışılmaktadır. Özellikle gemi güç dağıtım sisteminin alternatif enerji sistemleri ile desteklenmesi ve bu sistemlerin optimizasyonu tesisten kaynaklı kirletici gazların azaltmasına katkı sağlama potansiyeline sahiptir. Bu tezde gemi elektrik üretim tesisine hızlı bir şekilde uygulanabilecek bir sistem önerisi üzerinde çalışılmıştır. Sisteme eklenecek batarya setinin jeneratörler veya atık ısı sistemi kullanılarak şarj edildiği durumlarda ne kadar yakıt tüketimi tasarrufu sağlanacağının analizi gerçekleştirilmiştir. Bu analizi gerçekleştirmek için gemiden alınmış operasyon verileri ve jeneratörlerin teknik özellikleri kullanılarak, gemi dizel jeneratör sisteminin matematik modeli Python ve MATLAB kullanılarak oluşturulmuştur. Simülasyon, dizel jeneratörlerin değişen elektrik ihtiyacına göre yük dağılımlarını modellemekte ve jeneratör yüklerine bağlı olarak yakıt tüketimlerini belirlemektedir. Bu modelin doğrulaması gemiden alınan veriler ve üretici firmanın gerçekleştirdiği testlerin çıktıları ile gerçekleştirilmiştir. En uygun batarya sisteminin seçiminde çeşitli çok kriterli karar verme yöntemleri kullanılmıştır. Sistemlerin ekonomik performansları da karşılaştırılmış ve gelecekteki yakıt tasarrufu miktarları regresyon algoritmalar kullanılarak tahmin edilmiştir. Jeneratörlerin şarj ettiği durumda %8,618'e kadar, atık sistemi kullanıldığında %18,145 oranına kadar yakıt tasarrufu sağlama potansiyeli bulunmaktadır. Önerilen sistemin kullanılması, 20 yıllık periyotta 6888,969 t yakıt tasarrufu sağlamaktadır.
Özet (Çeviri)
The gradual reduction and minimization of air polluting gases originating from ships is the focus of priorly the International Maritime Organization and the maritime industry. In this context, intensive work is being done on various improvements and innovations on propulsion and electricity generation facilities that produce harmful gases on ships. In particular, the support of the ship power distribution system with alternative energy systems and the optimization of these systems has the potential to contribute to the reduction of polluting gases originating from the facility. In this thesis, a system proposal that can be quickly applied to the ship power generation facility has been studied. An analysis of how much fuel saving will be achieved in cases where the battery set to be added to the system is charged using generators or waste heat system has been conducted. To perform this analysis, the mathematical model of the ship diesel generator system was created using Python and MATLAB, using the operational data taken from the ship and the technical specifications of the generators. The simulation models the load distributions of diesel generators according to the changing electricity needs and determines their fuel consumption depending on the generator loads. The validation of this model was carried out with the data taken from the ship and the outputs of the tests performed by the manufacturer. Various multi-criteria decision-making methods were used in the selection of the most suitable battery system. The economic performances of the systems were also compared, and the future fuel savings were estimated using regression algorithms. The proposed systems have the potential to provide fuel savings of up to 8,618% when the generators are charging, and up to 18,145% when the waste system is used. In 20 years, 6888.969 t can be saved by utilization of the proposed system.
Benzer Tezler
- Gemilerde organik rankine çevrimine dayalı atık ısı geri kazanım sistemlerinin ileri termal analizleri ve termo-ekonomik optimizasyonu
Advanced thermal analyses and thermo-economic optimization of waste heat recovery systems based on organic rankine cycle onboard ships
MEHMET AKMAN
Doktora
Türkçe
2021
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SELMA ERGİN
- Energy efficiency oriented model based investigation of marine diesel engine and auxiliary systems
Enerji verimliliğine yönelik gemi dizel makineleri ve yardımcı sistemlerinde modelleme tabanlı araştırma
ÇAĞLAR DERE
Doktora
İngilizce
2021
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiDeniz Ulaştırma Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CENGİZ DENİZ
- Gemi yapılarının vibro-akustik yaklaşımı ile titreşim ve akustik açısından optimum hale getirilmesi
Acquiring vibrationally and acoustically optimum ship structure through the vibroacoustic methodology
MEHMET AVCU
Doktora
Türkçe
2018
Deniz Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL AHMET GÜNEY
- Dizel motorlarda yanma gürültüsünün transfer fonksiyonunun incelenmesi
Investigation of combustion transfer function on diesel engines
İBRAHİM ÇİYLEZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALUK EROL
- Dynamic modelling, simulation based analysis and optimization of hybrid ship propulsion systems
Gemi hibrit tahrik sistemlerinin dinamik modellemesi, optimizasyonu ve simülasyon temelli analizi
ÖMER BERKEHAN İNAL
Doktora
İngilizce
2022
Denizcilikİstanbul Teknik ÜniversitesiDeniz Ulaştırma Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CENGİZ DENİZ