[go: up one dir, main page]

DE102006061373B4 - Ship with a system for using surplus energy on board - Google Patents

Ship with a system for using surplus energy on board Download PDF

Info

Publication number
DE102006061373B4
DE102006061373B4 DE102006061373.2A DE102006061373A DE102006061373B4 DE 102006061373 B4 DE102006061373 B4 DE 102006061373B4 DE 102006061373 A DE102006061373 A DE 102006061373A DE 102006061373 B4 DE102006061373 B4 DE 102006061373B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
ship
energy
electrical system
electrical
excess
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE102006061373.2A
Other languages
German (de)
Other versions
DE102006061373A1 (en
Inventor
Kay Tigges
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Energy Global GmbH and Co KG
Original Assignee
Siemens AG
Siemens Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG, Siemens Corp filed Critical Siemens AG
Priority to DE102006061373.2A priority Critical patent/DE102006061373B4/en
Publication of DE102006061373A1 publication Critical patent/DE102006061373A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102006061373B4 publication Critical patent/DE102006061373B4/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B1/00Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils
    • B63B1/32Other means for varying the inherent hydrodynamic characteristics of hulls
    • B63B1/34Other means for varying the inherent hydrodynamic characteristics of hulls by reducing surface friction
    • B63B1/38Other means for varying the inherent hydrodynamic characteristics of hulls by reducing surface friction using air bubbles or air layers gas filled volumes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63JAUXILIARIES ON VESSELS
    • B63J3/00Driving of auxiliaries
    • B63J3/02Driving of auxiliaries from propulsion power plant
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T70/00Maritime or waterways transport
    • Y02T70/10Measures concerning design or construction of watercraft hulls
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T70/00Maritime or waterways transport
    • Y02T70/50Measures to reduce greenhouse gas emissions related to the propulsion system

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

Schiff mit einem Bordnetz (10) und zumindest einem Hauptdiesel mit Turboladern und zumindest einem Dieselgeneratorsatz (7, 8, 9) zur Erzeugung von Elektroenergie für das Schiffsbordnetz, wobei in das Bordnetz (10) Elektroenergie aus einem Wärmerückgewinnungs -System eingespeist wird, wodurch zumindest zeitweise Überschussenergie erzeugt wird, und wobei zur Nutzung der Überschussenergie an das Bordnetz (10) zumindest ein elektrisch angetriebenes Gebläse (12) zur Erzeugung von Druckluft anschaltbar ist, mittels dessen eine Bildung von Luftblasen (4) an Teilen des Schiffsrumpfs (1) möglich ist.

Figure DE102006061373B4_0000
Ship with a vehicle electrical system (10) and at least one main diesel with turbochargers and at least one diesel generator set (7, 8, 9) for generating electrical energy for the shipboard network, wherein in the electrical system (10) electric energy is fed from a heat recovery system, thereby at least At least one electrically driven blower (12) for generating compressed air, by means of which a formation of air bubbles (4) on parts of the hull (1) is possible to use the excess energy to the electrical system (10) ,
Figure DE102006061373B4_0000

Description

Die Erfindung betrifft ein Schiff mit einem elektrischen Bordnetz und zumindest einem Hauptdiesel mit Turboladern und zumindest einem Dieselgeneratorsatz zur Erzeugung von Elektroenergie für das Schiffsbordnetz, in dem zumindest zeitweise ein Energieüberschuss herrschen kann.The invention relates to a ship with an electrical system and at least one main diesel with turbochargers and at least one diesel generator set for generating electrical energy for the ship's electrical system, in which at least temporarily an excess of energy can prevail.

Schiffe mit Dieselantrieben, vorzugsweise mit Dieseldirektantrieben, sowie mit Hilfsdieseln zur Erzeugung von Elektroenergie durch Generatoren sind weit verbreitet. Sie stellen den größten Teil der Welthandelsflotte. Die Turbolader der Schiffshauptmaschinen gewinnen einen erheblichen Teil der Abgasenergie aus den Dieselmaschinen zurück und es ist weiterhin üblich, den Turboladern noch Abgasenergie-Rückgewinnungsanlagen nachzuschalten. Die Abgasenergie-Rückgewinnungsanlagen haben die verschiedenste Ausgestaltung; es ist jedoch in der Regel so, dass sie mit Wärmetauschern arbeiten. Diese haben, ebenso wie nachgeschaltete Dampfturbinen, eine erhebliche thermische Trägheit. Es wird Abgasenergie in elektrische Energie gewandelt, für die an Bord häufig kein Bedarf besteht.Ships with diesel engines, preferably with diesel direct drives, as well as with auxiliary diesels for generating electric power by generators are widely used. They represent the largest part of the world merchant fleet. The turbochargers of the ship main engines recover a significant portion of the exhaust gas energy from the diesel engines and it is still common to add turbochargers to exhaust gas energy recovery systems. The exhaust energy recovery systems have a variety of design; however, it is usually the case that they work with heat exchangers. These have, as well as downstream steam turbines, a significant thermal inertia. Exhaust gas energy is converted into electrical energy, for which there is often no need on board.

Die DE 101 11 910 A1 und die DE 11 36 235 A offenbaren Schiffe mit einem Bordnetz und einem Hauptdieselmotor und zumindest einem Dieselgeneratorsatz zur Erzeugung von Elektroenergie für das Schiffsbordnetz. Im Fall der DE 11 36 235 A wird zusätzlich noch Elektroenergie aus einem Wärmerückgewinnungs -System in das Bordnetz eingespeist.The DE 101 11 910 A1 and the DE 11 36 235 A disclose ships with a vehicle electrical system and a main diesel engine and at least one diesel generator set for generating electric power for the ship's electrical system. In the case of DE 11 36 235 A In addition, electric energy from a heat recovery system is fed into the electrical system.

Die DE 20 2005 016 700 U1 und die DE 296 15 935 U1 offenbaren Schiffe, bei denen Luft oder ein Luftabgasgemisch in das Umgebungswasser der Schiffe eingeblasen wird, um den Schiffswiderstand zu verringern.The DE 20 2005 016 700 U1 and the DE 296 15 935 U1 disclose vessels that inject air or an exhaust gas mixture into the ships' ambient water to reduce ship resistance.

Es ist Aufgabe der Erfindung, für die vorstehend geschilderten Antriebsanlagen eine kostengünstige, vollständige Energierückgewinnung anzugeben, die darüber hinaus einen hohen Wirkungsgrad in Bezug auf den Vortrieb des Schiffes ergibt. Dies wird durch ein Schiff mit den Merkmalen aus Anspruch 1 erreicht. An das Bordnetz ist zumindest ein elektrisch angetriebenes Gebläse zur Erzeugung von Druckluft anschaltbar , mittels dessen eine Bildung von Luftblasen an Teilen des Schiffsrumpfs möglich ist. Hierdurch wird sehr vorteilhaft erreicht, dass die Überschussenergie mit sehr hohem Wirkungsgrad für die Bewegung des Schiffes durch das Wasser eingesetzt wird, da so eine direkte Nutzung der Überschussenergie möglich ist. Eine Umwandlung der Überschussenergie derart, dass sie an der Propellerwelle des Schiffes wirksam wird, ist nicht notwendig. Vielmehr wird unmittelbar der Schiffswiderstand herabgesetzt und das Schiff kann mit gleicher Antriebsleistung eine höhere Geschwindigkeit erreichen. Die Technik des Einsatzes von Luftblasen zur Verringerung des Schiffswiderstandes ist bekannt. Computersimulationen haben ergeben, dass hierdurch der Schiffswiderstand bis zu 30 % herabgesetzt werden kann. Auch wenn nur eine Herabsetzung des Schiffswiderstandes um einige Prozent praktisch erreichbar ist, ergibt sich jedoch eine Überschussenergienutzung, die wesentlich besser ist, als es die bisherigen Systeme erlauben. Geeignete Schiffsformen und die in Schleppversuchen erreichten Vorteile ergeben sich z.B. aus dem Aufsatz „Aer-cavity ships aer ready for a wider market“ aus der Zeitschrift „SPEED AT SEA“ von Februar 2003, Seiten 13 bis 16 . Die vorteilhaften Wirkungen eines Luftblasenschleiers, die vielfach untersucht wurden, oder eines mit Luftblasen gefüllten unten offenen Schiffsbodenabschnitts sind also als technische Lösung anerkannt.It is an object of the invention to provide for the drive systems described above, a cost-effective, full energy recovery, which also results in a high efficiency with respect to the propulsion of the ship. This is achieved by a ship having the features of claim 1. At least one electrically driven fan for generating compressed air can be connected to the electrical system, by means of which a formation of air bubbles on parts of the hull is possible. This is achieved very advantageously that the excess energy is used with very high efficiency for the movement of the ship through the water, as a direct use of the excess energy is possible. It is not necessary to convert the surplus energy so that it becomes effective at the propeller shaft of the ship. Rather, the ship's resistance is reduced directly and the ship can achieve a higher speed with the same drive power. The technique of using air bubbles to reduce ship resistance is known. Computer simulations have shown that this can reduce ship resistance by up to 30%. Although only a reduction of ship resistance by a few percent is practically achievable, but results in a surplus energy use, which is much better than the previous systems allow. Suitable ship shapes and the advantages achieved in towed tests result for example from the Essay "Aer-cavity ships ready for a aerodynamic market" from the journal "SPEED AT SEA" from February 2003, pages 13 to 16 , The beneficial effects of bubble veiling, which have been extensively studied, or bubble-bottomed ship bottom section filled with air bubbles are thus recognized as a technical solution.

Im Rahmen der Erfindung ist vorgesehen, dass an das Bordnetz bezüglich des Energiebedarfs variable Verbraucher, z.B. Klimaanlagen oder Kühlcontainer an Bord von Containerschiffen, angeschlossen sind und dass in das Bordnetz Überschussenergie aus dem Betrieb der Schiffsantriebsanlage derart eingespeist wird, dass in der Regel ein Energieüberschuss herrscht. So steht vorteilhaft jederzeit genügend Energie zu Verfügung, um das Gebläse zur Erzeugung der Luftblasen zu betreiben.In the context of the invention it is provided that to the on-board network with respect to the energy demand variable consumers, e.g. Air conditioning or refrigerated containers on board container ships, are connected and that excess energy from the operation of the ship's propulsion system is fed into the electrical system such that there is usually an excess of energy. So is always advantageous enough energy available to operate the fan to produce the air bubbles.

Erfindungsgemäß wird in das Bordnetz Elektroenergie aus einem Wärmerückgewinnungs-System (waste heat recovery-System bzw. WHR-System) eingespeist, insbesondere aus einem WHR-System mit zumindest einer Dampfturbine. Bei diesen ergibt sich ein relativ hoher Überschussenergieanteil im Bordnetz, wenn berücksichtigt wird, dass die Schiffsantriebsanlage ständig mit relativ hoher Auslastung betrieben werden muss. Bei einem Betrieb der Abgaskesselanlage unterhalb der Auslegungstemperatur würde sich ihre Lebensdauer erheblich verringern und es wäre mit Betriebsstörungen zu rechnen, die an Bord eines Schiffes nicht hinnehmbar sind.According to the invention electrical energy from a heat recovery system (waste heat recovery system or WHR system) is fed into the electrical system, in particular from a WHR system with at least one steam turbine. These results in a relatively high proportion of excess energy in the electrical system, if it is taken into account that the ship's propulsion system must be constantly operated with relatively high utilization. Operation of the exhaust gas boiler system below the design temperature would significantly reduce its service life and would lead to malfunctions that are unacceptable on board a ship.

Die Erfindung zur Ausnutzung von Überschussenergie kann besonders vorteilhaft bei Schiffen eingesetzt werden, die einen Wellengenerator aufweisen, der Elektroenergie für diesen Zweck in das Bordnetz einspeist. In derartigen Bordnetzen steht also in der Regel ständig Überschussenergie zur Verfügung, die vom Wellengenerator erzeugt werden kann.The invention for the utilization of excess energy can be used particularly advantageously in ships that have a wave generator that feeds electrical energy for this purpose in the electrical system. As a rule, excess energy is thus always available in such on-board networks, which energy can be generated by the wave generator.

Erfindungsgemäß ist es dabei besonders vorteilhaft, wenn das Schiff zur Energieoptimierung ein Energiemanagement aufweist, das die generatorisch erzeugte Leistung im Schiff unter Berücksichtigung der thermischen bzw. mechanischen Trägheit der Schiffsantriebsanlage auf die Verbraucheranforderungen abstimmt. So kann auch einfach die Energieeinspeisung in das Gebläse zur Erzeugung der Druckluft für die Luftblasen ständig mit berücksichtigt werden, so dass der „Air-bubble“-Effekt nicht abreißt, das Schiff sich also ständig in einer stabilen Umströmung befindet.According to the invention, it is particularly advantageous if the ship has energy management for energy optimization, which tunes the generator-generated power in the ship, taking into account the thermal or mechanical inertia of the ship propulsion system to the consumer requirements. So can the simple Energy supply to the blower to generate the compressed air for the air bubbles are constantly taken into account, so that the "air-bubble" effect does not break, the ship is thus constantly in a stable flow around.

In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Druckluft zur Bildung der Luftblasen in, zumindest einem, nach unten offenen Bereich des Schiffsbodens eingebracht wird. Es gibt bereits die verschiedensten Vorschläge zur Einbringung von Luftblasen in das Umgebungswasser eines Schiffes, zumeist durch siebartig ausgebildete Öffnungen im Schiffsboden oder am Schiffsbug. Auch die unmittelbare Bildung von Luftblasen durch Elektrolyseeinrichtungen am Schiffsrumpf wurden bereits vorgeschlagen. Derartige Einrichtungen haben jedoch keine Langzeitstabilität, da an Schiffsrümpfen Algen, Muscheln etc. wachsen. Langzeitstabil kann daher wohl nur eine Einleitung durch Luft in größere Bereiche des Schiffsbodens oder des Schiffsbugs erfolgen.In an embodiment of the invention, it is provided that the compressed air is introduced to form the air bubbles in, at least one, downwardly open region of the ship's bottom. There are already a variety of proposals for the introduction of air bubbles in the surrounding water of a ship, mostly through sieve-like openings in the ship's bottom or on the ship's bow. Also, the immediate formation of air bubbles by electrolysis on the hull have already been proposed. However, such devices do not have long-term stability, because of ship hulls algae, shells, etc. grow. Long-term stability can therefore probably only be an introduction by air in larger areas of the ship's bottom or the ship's bow.

In Ausgestaltung der Erfindung ist dabei vorgesehen, dass ein nach unten offener Bereich des Schiffsbodens zur Einleitung von Luftblasen vorlicher als mittschiffs beginnt, hier ist vorteilhaft seine Wirkung am größten. Es ist aber auch möglich, dass sich ein nach unten offener Bereich an das Querstrahlruder anschließt. Hier steht vorteilhaft bereits ein gegenüber dem sonstigen Schiff abgeschotteter Bereich mit einer großen Auslassöffnung, die auch für Luft genutzt werden kann, zur Verfügung.In an embodiment of the invention, it is provided that a downwardly open area of the ship's bottom for the introduction of air bubbles vorlicher begins as amidships, here is its effect advantageous largest. But it is also possible that a downwardly open area connects to the transverse thruster. Advantageously, an area which is sealed off from the other vessel is already available with a large outlet opening, which can also be used for air.

Für die unterschiedlichen Einleitungsbereiche für die Luft in das das Schiff umgebende Wasser ist es vorteilhaft, dass nach unten offene Bereiche seitliche Strömungsleitelemente aufweisen. Diese können z.B. in Form von Wülsten, aber auch in Form von Rippen, ausgebildet sein. Diese leiten die gebildeten Luftblasen derartig weiter, dass sie nicht unmittelbar an die Oberfläche des Wassers aufsteigen können. So entfaltet sich ihre Wirkung über eine größere Fläche und die Reibungsminderung des Schiffes im Wasser wird vergrößert. Diese Wirkung übersteigt die Reibungswirkung der Leitelemente bei weitem. Dort, wo die Strömungsgeschwindigkeit hoch ist, ist auch weniger mit Bewuchs durch Algen oder Muscheln zu rechnen.For the different introduction areas for the air in the water surrounding the ship, it is advantageous that downwardly open areas have lateral flow guide elements. These may e.g. in the form of beads, but also in the form of ribs, be formed. These direct the formed air bubbles so that they can not rise directly to the surface of the water. Thus, their effect unfolds over a larger area and the friction reduction of the ship in the water is increased. This effect far exceeds the frictional effect of the vanes. Wherever the flow velocity is high, it is less likely to be algae or shellfish.

Das Schiff, bei dem die Verwendung der Überschussenergie zur Erzeugung von Luftblasen besonders vorteilhaft erscheint, ist ein Containerschiff. Containerschiffe führen heute in der Regel Kühlcontainer mit, für deren Betrieb eine erhebliche Menge von Elektroenergie notwendig ist. Hier steht also ausreichend Überschussenergie zur Verfügung, wenn nicht gerade einer der Dieselgeneratorsätze ausgefallen ist oder sich in Reparatur befindet. Ein typisches Bordnetz für ein Containerschiff ist aus dem Aufsatz „Innovative propulsion plants for large merchant ships“, veröffentlicht in der Zeitschrift „THE NAVAL ARCHITECT“ von September 2006, bekannt. Hier wird eine Schiffsantriebsanlage für große Containerschiffe gezeigt, bei der regelmäßig Überschussenergie anfällt. Dabei ist insbesondere zu berücksichtigen, dass Containerschiffe, um ihren Fahrplan einzuhalten, mit einer Antriebsanlage ausgerüstet sind, die es erlaubt, auch Verspätungen einzuholen. Sie ist also für die normale Fahrtgeschwindigkeit überdimensioniert.The ship, in which the use of excess energy to produce air bubbles appears particularly advantageous, is a container ship. Container ships usually carry refrigerated containers today, for the operation of which a considerable amount of electrical energy is necessary. So there is enough excess energy available, if not just one of the diesel generator sets has failed or is in repair. A typical wiring system for a container ship is known from the article "Innovative Propulsion Plants for Large Merchant Ships", published in the magazine "THE NAVAL ARCHITECT" of September 2006. Here, a ship propulsion system for large container ships is shown, which regularly generates surplus energy. It should be noted in particular that container ships to comply with their timetable, are equipped with a drive system that allows to catch up with delays. So it is oversized for normal speed.

Von besonderem Vorteil ist die Erfindung auch für Schiffe aus dem Kriegsmarine- oder Patrouillenbootbereich. Hier kommt es häufig auf die maximal erreichbare Geschwindigkeit an, während die normale Einsatzgeschwindigkeit außerhalb des Einsatzes im Gefecht o.ä. wesentlich darunter liegt. Auch hier sind also Maschinenanlagen in Betrieb, die überdimensioniert sind und daher eine relativ hohe Überschussenergie erzeugen können.
Von besonderem Vorteil ist die Erfindung auch für Tankschiffe, da diese einen relativ hohen Reibungswiderstandsanteil haben.
Of particular advantage, the invention also for ships from the Kriegsmarine- or patrol boat area. Here, it often comes down to the maximum achievable speed, while the normal speed of use outside of the mission in combat or the like. much lower. Here, too, are machinery in operation, which are oversized and therefore can produce a relatively high excess energy.
Of particular advantage, the invention is also for tankers, since they have a relatively high friction resistance.

Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung verdeutlicht, auf der noch weitere, zum Teil erfinderische, Einzelheiten, ebenso wie aus den Unteransprüchen, entnehmbar sind.The invention will be clarified with reference to a drawing, on which further, partly inventive, details, as well as from the dependent claims, are removable.

In der einzigen FIG ist sowohl das Schema eines entsprechenden Schiffs, als auch im vergrößerten Maßstab ein Schema der dazugehörenden Schiffsantriebsanlage gezeigt.In the only FIG is shown both the scheme of a corresponding ship, as well as on an enlarged scale a scheme of the associated ship propulsion system.

In dem schematisch dargestellten Schiffsrumpf 1 ist erfindungsgemäß ein Luftverteiler 2 hinter einem Gebläse 12 angeordnet, von dem symbolisch dargestellte Leitungen 3 zu den Auslassstellen für die Luftblasen 4 gehen. Der Verlauf der Leitungen 3 im Schiffsrumpf 1 ist beliebig. Es können auch mehrere Gebläse 12 die Bereitstellung der Druckluft unter sich aufteilen, so dass sich kurze Leitungslängen für die notwendigen Luftleitungen ergeben. Nicht gezeigt sind auch nach unten offene Bereiche des Schiffsrumpfs sowie das Querstrahlruder. In diese Bereiche und in das Querstrahlrudergehäuse münden dann Leitungen entsprechend den Leitungen 3 ein. Die Schiffsantriebsanlage 5, die einen Hauptdiesel ME aufweist, wirkt direkt auf den Propeller 6. Dies ist die übliche Anordnung für dieselangetriebene Schiffe. Der Motor-Generator auf der Propellerwelle ist ebenfalls nicht gezeigt, da nicht alle erfindungsgemäße Schiffe einen solchen besitzen.In the ship's hull shown schematically 1 is an air distributor according to the invention 2 behind a fan 12 arranged, from the symbolically represented lines 3 to the outlet points for the air bubbles 4 walk. The course of the lines 3 in the hull 1 is arbitrary. There can also be several fans 12 divide up the supply of compressed air, so that short line lengths for the necessary air lines arise. Not shown are also downwardly open areas of the hull and the transverse thruster. In these areas and in the transverse thruster housing then open lines corresponding to the lines 3 one. The ship propulsion system 5 , which has a main diesel ME, acts directly on the propeller 6 , This is the usual arrangement for diesel powered ships. The motor-generator on the propeller shaft is also not shown, since not all ships according to the invention have one.

Die Dieselgeneratorsätze 7, 8, 9 (DG) speisen Elektroenergie in das Bordnetz 10 ein. Direkt an die Sammelschiene des Bordnetzes 10, ggf. aber auch über einen Transformator, wird die Elektroenergie an den Motor 11 für das Gebläse 12 abgezweigt. So ergibt sich ein variabel betreibbarer Verbraucher.für die Überschussenergie, der erheblich zur Verringerung des Schiffswiderstandes und damit zur Erhöhung der Schiffsgeschwindigkeit beitragen kann. An die Sammelschiene, etwa eine Mittelspannungssammelschiene, sind noch Transformatoren 13, 14 angeschlossen, von denen das übrige Schiffsnetz gespeist wird. Über diese Transformatoren 13, 14 werden beispielsweise Kühlcontainer, Kühlräume auf dem Schiff, die Klimaanlage oder die einzelnen Einrichtungen für die Schiffsküche, die Brücke etc. versorgt.The diesel generator sets 7 . 8th . 9 (DG) feed electrical energy into the electrical system 10 one. Directly to the busbar of the electrical system 10 , if necessary, but also via a transformer, the electrical energy to the engine 11 for the fan 12 diverted. This results in a variably operable Verbraucher.für the surplus energy, which can contribute significantly to reducing the ship's resistance and thus to increasing the ship's speed. To the busbar, about a medium-voltage busbar, are still transformers 13 . 14 connected, from which the rest of the ship's network is fed. About these transformers 13 . 14 For example, refrigerated containers, cold rooms on the ship, the air conditioning or the individual facilities for the ship's kitchen, the bridge, etc. are supplied.

In dem in der einzigen FIGUR gezeigten Beispiel wird das Abgas aus der Hauptmaschine zunächst in einen Abhitzekessel geleitet, der Dampf mit einer Temperatur von 300 bis 400 Grad C erzeugt. Dieser Dampf wird einer Dampfturbineneinheit in den Dampfstufen aufgegeben, die zusammen mit einer Gasturbineneinheit auf der gleichen Welle Energie für das Bordnetz 10 erzeugen. Die vorstehend beschriebenen Aggregate sind ebenfalls bekannt und befinden sich hinter den Turboladern der Hauptmaschine. Die Kombination eines Abhitzekessels einer zweistufigen Dampfturbine und einer Gasturbine, diese beiden Turbinenarten können auch getrennt betrieben werden, indem eine Zweiwelleanlage gewählt wird, hat eine erhebliche thermische Trägheit.In the example shown in the sole FIGURE, the exhaust gas from the main engine is first passed into a waste heat boiler, which generates steam at a temperature of 300 to 400 degrees C. This steam is given to a steam turbine unit in the steam stages, which together with a gas turbine unit on the same shaft energy for the electrical system 10 produce. The aggregates described above are also known and are located behind the turbochargers of the main engine. The combination of a waste heat boiler of a two-stage steam turbine and a gas turbine, these two turbine types can also be operated separately by a two-shaft system is chosen, has a significant thermal inertia.

Die in der einzigen FIGUR gezeigte Anordnung ist insbesondere für ein großes Containerschiff geeignet. Es versteht sich, dass kleinere Schiffe einfachere Anlagen aufweisen.The arrangement shown in the single FIGURE is particularly suitable for a large container ship. It is understood that smaller ships have simpler facilities.

Claims (12)

Schiff mit einem Bordnetz (10) und zumindest einem Hauptdiesel mit Turboladern und zumindest einem Dieselgeneratorsatz (7, 8, 9) zur Erzeugung von Elektroenergie für das Schiffsbordnetz, wobei in das Bordnetz (10) Elektroenergie aus einem Wärmerückgewinnungs -System eingespeist wird, wodurch zumindest zeitweise Überschussenergie erzeugt wird, und wobei zur Nutzung der Überschussenergie an das Bordnetz (10) zumindest ein elektrisch angetriebenes Gebläse (12) zur Erzeugung von Druckluft anschaltbar ist, mittels dessen eine Bildung von Luftblasen (4) an Teilen des Schiffsrumpfs (1) möglich ist.Ship with a vehicle electrical system (10) and at least one main diesel with turbochargers and at least one diesel generator set (7, 8, 9) for generating electrical energy for the shipboard network, wherein in the electrical system (10) electrical energy is fed from a heat recovery system, thereby at least At least one electrically driven blower (12) for generating compressed air, by means of which a formation of air bubbles (4) on parts of the hull (1) is possible to use the excess energy to the electrical system (10) , Schiff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an das Bordnetz (10), in dem zumindest zeitweise ein Energieüberschuss herrschen kann, bezüglich des Energiebedarfs variable Verbraucher, z.B. Klimaanlagen oder Kühlcontainer an Bord von Containerschiffen, angeschlossen sind und dass das Bordnetz (10) auf den höchsten, zu erwartenden Energieverbrauch ausgelegt ist und dass in das Bordnetz (10) Überschussenergie, die bei dem Betrieb der Schiffsantriebsanlage (5) entsteht, eingespeist wird, so dass in ihm in der Regel ein Energieüberschuss besteht.Ship to Claim 1 , characterized in that the on-board network (10), in which at least temporarily prevail an excess of energy, with respect to the energy demand variable consumers, such as air conditioning or refrigerated containers on board container ships, are connected and that the electrical system (10) to the highest, too expected energy consumption is designed and that in the electrical system (10) excess energy that is produced in the operation of the marine propulsion plant (5), is fed so that there is usually an excess of energy in it. Schiff nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in das Bordnetz (10) Elektroenergie aus einem Wärmerückgewinnungs -System mit zumindest einer Dampfturbine eingespeist wird.Ship to Claim 1 or 2 , characterized in that in the electrical system (10) electric energy from a heat recovery system is fed with at least one steam turbine. Schiff nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Wellengenerator aufweist, der Elektroenergie in das Bordnetz (10) einspeist und insbesondere auch als Zusatzantrieb betreibbar ist.Ship to Claim 1 . 2 or 3 , characterized in that it comprises a wave generator which feeds electrical energy into the electrical system (10) and in particular can also be operated as an auxiliary drive. Schiff nach Anspruch 1', 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass es zur Energieoptimierung ein Energiemanagement aufweist, das die generatorisch erzeugte Leistung unter Berücksichtigung der thermischen Trägheit der Schiffsantriebsanlage (5) auf die Verbraucheranforderungen und das Gebläse (12) abstimmt.Ship to Claim 1 ', 2, 3 or 4, characterized in that it has an energy management for energy optimization, which adjusts the regenerated power, taking into account the thermal inertia of the ship propulsion system (5) to the consumer requirements and the fan (12). Schiff nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckluft zur Bildung der Luftblasen (4) in zumindest einen, nach unten offenen, Bereich eines Schiffsbodens eingebracht wird.Vessel according to one or more of the preceding claims, characterized in that the compressed air for forming the air bubbles (4) is introduced into at least one downwardly open region of a ship's bottom. Schiff nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein nach unten offener Bereich des Schiffsbodens vorlicher als mittschiffs beginnt.Ship to Claim 6 , characterized in that a downwardly open area of the ship's bottom vorlicher begins as amidships. Schiff nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich ein nach unten offener Bereich des Schiffsbodens an ein Querstrahlruder anschließt.Ship to Claim 6 or 7 , characterized in that a downwardly open region of the ship's bottom connects to a transverse thruster. Schiff nach Anspruch 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass nach unten offene Bereiche des Schiffsbodens seitliche Strömungsleitelemente aufweisen.Ship to Claim 6 . 7 or 8th , characterized in that downwardly open areas of the ship bottom have lateral flow guide elements. Schiff nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schiff ein Containerschiff ist.Ship according to one or more of the preceding claims, characterized in that the ship is a container ship. Schiff nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Schiff ein Kriegmarine(Navy)-schiff oder Patrouillenboot ist.Ship to one or more of the Claims 1 to 9 , characterized in that the ship is a navy or patrol boat. Schiff nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Schiff ein Tankschiff ist.Ship to one or more of the Claims 1 to 9 , characterized in that the ship is a tanker.
DE102006061373.2A 2006-12-22 2006-12-22 Ship with a system for using surplus energy on board Expired - Fee Related DE102006061373B4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102006061373.2A DE102006061373B4 (en) 2006-12-22 2006-12-22 Ship with a system for using surplus energy on board

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102006061373.2A DE102006061373B4 (en) 2006-12-22 2006-12-22 Ship with a system for using surplus energy on board

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102006061373A1 DE102006061373A1 (en) 2008-07-10
DE102006061373B4 true DE102006061373B4 (en) 2019-03-07

Family

ID=39477623

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102006061373.2A Expired - Fee Related DE102006061373B4 (en) 2006-12-22 2006-12-22 Ship with a system for using surplus energy on board

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102006061373B4 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2681108A1 (en) * 2011-03-02 2014-01-08 Siemens Aktiengesellschaft Power supply device
DE102011083986A1 (en) * 2011-10-04 2013-04-04 Siemens Aktiengesellschaft Ship with a drive with waste heat recovery

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE552874C (en) * 1929-12-06 1932-06-18 Georges Marconnet Device for reducing drag on ships
DE1136235B (en) 1960-08-04 1962-09-06 Bbc Brown Boveri & Cie Power generation plant for diesel motor ships
DD54909A1 (en) * 1966-03-07 1967-03-20 Klaus Goetzen Arrangement for the parallel operation of three-phase generators with a three-phase wave machine on ships with variable pitch propeller
DE1781285A1 (en) * 1968-09-21 1970-12-10 Grundy John Wakelam Hull
DE2800151A1 (en) * 1978-01-03 1979-07-12 Peter Schmitt Air-cushion watercraft using spent air and gas exhaust - has inverted U=shaped channels under hull, into which engine cooling air and exhaust are ducted
DE29615935U1 (en) 1996-09-13 1996-11-14 Sußmann, Herbert, 92289 Ursensollen Hull for watercraft with gas outlet openings on a part of the underwater hull shell through which a pressurized gas exits
DE10111910A1 (en) 2001-03-13 2002-09-19 Man B&W Diesel A/S, Copenhagen Sv Hybrid diesel mechanical and electrical drive system for safe and adaptable ship operation
DE202005016700U1 (en) 2005-10-25 2005-12-22 Schmitz, Mathias Ship e.g. cargo ship, hull, has base with wave shaped structure that runs along hull, and aperture through which air inflows under base, where structure has profile depth that is adjusted as per travel speed of ship

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE552874C (en) * 1929-12-06 1932-06-18 Georges Marconnet Device for reducing drag on ships
DE1136235B (en) 1960-08-04 1962-09-06 Bbc Brown Boveri & Cie Power generation plant for diesel motor ships
DD54909A1 (en) * 1966-03-07 1967-03-20 Klaus Goetzen Arrangement for the parallel operation of three-phase generators with a three-phase wave machine on ships with variable pitch propeller
DE1781285A1 (en) * 1968-09-21 1970-12-10 Grundy John Wakelam Hull
DE2800151A1 (en) * 1978-01-03 1979-07-12 Peter Schmitt Air-cushion watercraft using spent air and gas exhaust - has inverted U=shaped channels under hull, into which engine cooling air and exhaust are ducted
DE29615935U1 (en) 1996-09-13 1996-11-14 Sußmann, Herbert, 92289 Ursensollen Hull for watercraft with gas outlet openings on a part of the underwater hull shell through which a pressurized gas exits
DE10111910A1 (en) 2001-03-13 2002-09-19 Man B&W Diesel A/S, Copenhagen Sv Hybrid diesel mechanical and electrical drive system for safe and adaptable ship operation
DE202005016700U1 (en) 2005-10-25 2005-12-22 Schmitz, Mathias Ship e.g. cargo ship, hull, has base with wave shaped structure that runs along hull, and aperture through which air inflows under base, where structure has profile depth that is adjusted as per travel speed of ship

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Air-cavity ships are ready for a wider market. In: Speed at Sea, Februar, 2003, S. 13-16. *
Aufsatz „Aer-cavity ships aer ready for a wider market" aus der Zeitschrift „SPEED AT SEA" von Februar 2003, Seiten 13 bis 16
Innovative propulsion plants for large merchant ships. In: The naval architect, September, 2006, S. 52-64. - ISSN 0306-0209 *

Also Published As

Publication number Publication date
DE102006061373A1 (en) 2008-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2057068B1 (en) Method for the operation of a vessel, and vessel having a propulsion system with waste heat recovery
EP1537016B1 (en) Corvette ship-type equipment system
EP2284074B1 (en) Ship
WO2008077862A1 (en) System for using surplus energy in the exhaust gases of a large diesel engine of a ship
DE102007024906B4 (en) Drive system for a ship with electrical system
DE3113524A1 (en) DRIVE MACHINE FOR LNG SHIPS
DE10231152A1 (en) Electrical power supply system for a ship, in particular for a Navy (Navy) ship which can be operated with a low IR signature
DE102006061373B4 (en) Ship with a system for using surplus energy on board
EP2393708B1 (en) Internal combustion engine system having exhaust gas energy recapture for floating devices
DE202019003156U1 (en) Energy recovery & efficiency device system coupled with ship's electrical & anti-centering system which can be used with all types of ships; From their kinetic energy, which is held by moving water vehicles, through the use of water and wind turbines and electrical generators, electrical energy is generated from kinetic energy: recovered.
DE4441604C2 (en) Ship propulsion system with two coaxial, counter-rotating propellers
DE2751341A1 (en) Multiple supply energy conversion system - uses natural sources to obtain fuel by hydrolysis for driving engines with waste heat recuperation
DE102015120629A1 (en) Device for supplying the electrical system of a ship with shore power
DE102004055212A1 (en) Solar wind power device to produce electricity has surfaces covered with solar cells, and wind power units are attached to cabin
AT507229B1 (en) METHOD FOR PRODUCING HYDROGEN AND OXYGEN FROM SEAWEED ENERGY ON A SAILING SHIP
DE202022002041U1 (en) Device for generating regenerative energy on ships
DE102022004913A1 (en) Flettner ship with hybrid propulsion support and cloud spray apparatus
DE10008721A1 (en) Gas and steam turbine drive for a ship
DE102021108758A1 (en) watercraft
WO2015044052A1 (en) Floating shore-side power supply
DE9318725U1 (en) Power generator
DE102022200304A1 (en) Power generation for a watercraft
DE29705783U1 (en) Watercraft
DE3130648A1 (en) Device for obtaining energy from the exhaust gases of internal combustion engines
DE102004047472A1 (en) Propulsion system for boats using solar energy powered compressor to charge compressed air bottles which drive water jet propulsion units

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: SIEMENS ENERGY GLOBAL GMBH & CO. KG, DE

Free format text: FORMER OWNER: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT, 80333 MUENCHEN, DE

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee