Энергетический и эксергетический анализ круизного судна

В последние годы Международная морская организация согласовала цель снижения выбросов парниковых газов судоходством на 50% по сравнению с уровнем 2009 года. Между тем круизный туризм быстро развивается, что еще больше усложняет достижение этой цели. Сложность энергетических систем таких судов делает их особенно интересными с точки зрения анализа энергетических систем. Для иллюстрации этого положения были проанализированы потоки энергии и эксергии на круизном судне, следующем по Балтийскому морю, на основе измерений, выполненных в течение одного года эксплуатации судна. Энергетический анализ позволил определить движительную установку как основного потребителя энергии (46% общего потребления), за которой следуют производство тепла (27%) и электроэнергии (27%). Эксергетический анализ, напротив, позволил выявить основные источники неэффективности системы: эксергия преимущественно уничтожается во всех процессах, связанных со сгоранием (76% общего количества), тогда как другими основными причинами уничтожения эксергии являются турбокомпрессоры, парогенераторы-утилизаторы, паровые нагреватели, подогреватели в системах отопления жилых помещений, охладители забортной воды и электрогенераторы. Основные потери эксергии происходят с выхлопными газами двигателей, не оснащенных устройствами утилизации тепла. Кластеризация режимов эксплуатации судна на основе концепции типовых эксплуатационных дней показывает, что использование пяти типовых дней обеспечивает хорошее приближение к годовому режиму эксплуатации судна и поэтому может применяться при проектировании и оптимизации его энергетических систем.