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Tesi etd-05182016-155723


Thesis type
Tesi di laurea magistrale
Author
FERRETTI, ANDREA
email address
andfer.g10@gmail.com
URN
etd-05182016-155723
Title
Studio e progetto di un sistema di propulsione ibrido per battelli da trasporto passeggeri in acque interne
Struttura
INGEGNERIA DELL'ENERGIA, DEI SISTEMI, DEL TERRITORIO E DELLE COSTRUZIONI
Corso di studi
INGEGNERIA ENERGETICA
Commissione
relatore Prof. Desideri, Umberto
correlatore Antonelli, Marco
Parole chiave
  • Propulsione
  • ibrida
  • diesel
  • elettrica
  • navale
Data inizio appello
09/06/2016;
Consultabilità
parziale
Data di rilascio
09/06/2019
Riassunto analitico
Con il presente lavoro si vuole definire in ogni sua componente il power train di un battello elettrico destinato al trasporto pubblico locale in acque interne, nel rispetto delle specifiche di progetto e delle normative di riferimento.
Il battello in questione è un catamarano dotato di una doppia propulsione azimutale in linea, che gli consente una manovrabilità impensabile con i tradizionali sistemi di propulsione.
Ciascuno dei due propulsori azimutali è costituito da un piede che può ruotare a 360° indipendentemente dall’altro.
All’estremità inferiore si trova un bulbo al cui interno trova alloggio il motore elettrico che trascina l’elica, che può essere eventualmente preceduta da un riduttore epiciloidale.
L’architettura del sistema di alimentazione della potenza è ibrida diesel-elettrica.
Il catamarano sarà dotato di due gruppi di generazione elettrica, un pacco batterie con relativo BMS, un sistema per la carica diretta da banchina durante le soste o ai capolinea ed eventualmente di un generatore fotovoltaico.
L’imbarcazione deve poter viaggiare alla velocità di progetto per tutto il tratto di missione in cui è prescritta la modalità all electric e la sezione di accumulo di energia elettrica deve essere dimensionato a questo scopo.
Il pacco batterie, oltre ad essere caricato da terra tramite l’apposita colonnina, deve poter essere caricato dai generatori diesel e dal generatore fotovoltaico anche durante la marcia.
L’imbarcazione deve poter avanzare in modalità diesel bypassando il pacco batterie, in modalità trasmissione elettrica.
Il sistema è dimensionato ed esercito in modo da raggiungere compromessi soddisfacenti dal punto di vista di costo totale, costi d’esercizio, emissioni inquinanti, emissioni sonore, comfort di navigazione, sicurezza, affidabilità del servizio nel rispetto dei vincoli tecnici e normativi che le scelte progettuali operate di volta in volta porranno in essere.
Risulteranno fissate le caratteristiche dello scafo, in particolare la curva di potenza, e si dovrà adattare il layout del powertrain alla missione a cui l’imbarcazione è assegnata.

L’obiettivo di questo lavoro di tesi è triplice:

•Determinare il layout del powertrain in grado di soddisfare le specifiche di missione per due profili di significativo interesse commerciale forniti da Econboard e per un terzo profilo che verrà stabilito da me alla luce dei risultati ottenuti e di eventuali criticità emerse. Il progetto dovrà spingersi fino a produrre lo schema unifilare d’impianto e la relativa specifica tecnica;
•Operare una valutazione economica al fine di operare un raffronto con altri sistemi di trasporto
•Sintetizzare il lavoro in un modello parametrico per l’analisi energetica ed economica del sistema che serva di supporto alla progettazione del power train di imbarcazioni affini dal punto di vista delle specifiche tecniche e di missione.

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