หน่วยฟื้นฟูพลังงานในเรือเดินทะเลทำงานอย่างไร?

ในอุตสาหกรรมการเดินเรือสมัยใหม่ แนวคิดเรื่องประสิทธิภาพการใช้พลังงานไม่ได้เป็นเพียงทางเลือกเท่านั้น แต่ยังเป็นสิ่งจำเป็นอีกด้วย ด้วยความกังวลด้านสิ่งแวดล้อมที่เพิ่มขึ้นและความจำเป็นในการลดต้นทุนการดำเนินงาน เจ้าของเรือและผู้ปฏิบัติงานจึงมองหาโซลูชันที่เป็นนวัตกรรมใหม่อยู่เสมอเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานของเรือของตน เทคโนโลยีที่ก้าวล้ำประการหนึ่งคือหน่วยฟื้นฟูพลังงาน (ERU) ซึ่งเป็นตัวเปลี่ยนเกมที่ช่วยประหยัดได้มากและลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม ในฐานะซัพพลายเออร์ชั้นนำด้านหน่วยฟื้นฟูพลังงาน ฉันตื่นเต้นที่จะได้เจาะลึกว่าระบบที่น่าทึ่งเหล่านี้ทำงานอย่างไรกับเรือเดินทะเล

พื้นฐานของการฟื้นฟูพลังงาน

ก่อนที่เราจะเจาะลึกการใช้งานทางทะเลโดยเฉพาะ เรามาทำความเข้าใจหลักการพื้นฐานของการนำพลังงานกลับมาใช้ก่อน การฟื้นพลังงานเป็นกระบวนการในการกักเก็บและนำพลังงานกลับมาใช้ใหม่ซึ่งอาจสูญเปล่า ในสภาพแวดล้อมทางทะเล มีแหล่งพลังงานที่สูญเสียไปหลายแหล่ง เช่น ความร้อนจากก๊าซไอเสีย พลังงานจลน์จากการหมุนของใบพัด และพลังงานความดันจากระบบน้ำทะเล ERU ได้รับการออกแบบมาเพื่อจับรูปแบบพลังงานที่สูญเปล่าเหล่านี้และแปลงกลับเป็นพลังงานที่ใช้งานได้ โดยทั่วไปจะอยู่ในรูปของไฟฟ้าหรือพลังงานกล

แหล่งพลังงานในเรือเดินทะเล

เพื่อให้เข้าใจถึงวิธีการทำงานของหน่วยฟื้นฟูพลังงานอย่างเต็มที่ เราจำเป็นต้องระบุแหล่งที่มาหลักของพลังงานที่สูญเปล่าบนเรือ:

• พลังงานก๊าซไอเสีย:เครื่องยนต์บนเรือเดินทะเลผลิตก๊าซไอเสียร้อนจำนวนมาก ก๊าซเหล่านี้มีพลังงานความร้อนจำนวนมากซึ่งโดยทั่วไปจะปล่อยออกสู่ชั้นบรรยากาศ ด้วยการจับความร้อนนี้ ERU จะสามารถสร้างพลังงานเพิ่มเติมได้
• พลังงานสลิปสตรีมของใบพัด:เมื่อใบพัดเรือหมุน จะทำให้เกิดกระแสน้ำไหลความเร็วสูง พลังงานจลน์บางส่วนในกระแสน้ำไหลนี้สามารถควบคุมเพื่อสร้างพลังงานได้ เช่นเดียวกับกังหันลมที่แปลงพลังงานลมเป็นพลังงานไฟฟ้า
• พลังงานแรงดันน้ำทะเล:เรือเดินทะเลมักใช้น้ำทะเลเพื่อวัตถุประสงค์ต่างๆ เช่น การทำความเย็นและการถ่วงน้ำหนัก แรงดันในระบบน้ำทะเลเหล่านี้สามารถใช้เพื่อขับเคลื่อนกังหันและผลิตไฟฟ้าได้

หน่วยฟื้นฟูพลังงานจับพลังงานอย่างไร

หน่วยฟื้นฟูพลังงานมีหลายประเภท แต่ละหน่วยได้รับการออกแบบมาเพื่อดึงพลังงานจากแหล่งต่างๆ มาดูวิธีการทำงานโดยละเอียดกันดีกว่า:

การพักฟื้นพลังงานก๊าซไอเสีย

หนึ่งในการประยุกต์ใช้การฟื้นพลังงานที่พบบ่อยที่สุดบนเรือเดินทะเลคือการดักจับความร้อนจากก๊าซไอเสีย โดยทั่วไปกระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับการใช้ระบบการนำความร้อนเหลือทิ้งกลับมาใช้ใหม่ (WHRS) WHRS ประกอบด้วยเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน เครื่องกำเนิดไอน้ำ และชุดเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากังหัน

• เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน:ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนเป็นส่วนประกอบแรกใน WHRS โดยจะถ่ายเทความร้อนจากก๊าซไอเสียที่ร้อนไปยังสารทำงาน ซึ่งโดยทั่วไปคือน้ำ เมื่อน้ำดูดซับความร้อน ก็จะกลายเป็นไอน้ำ
• เครื่องกำเนิดไอน้ำ:เครื่องกำเนิดไอน้ำมีหน้าที่สร้างไอน้ำแรงดันสูงโดยใช้น้ำร้อน จากนั้นไอน้ำจะถูกส่งไปยังกังหัน
• ชุดเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากังหัน:ไอน้ำแรงดันสูงจะขับเคลื่อนกังหันซึ่งเชื่อมต่อกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ขณะที่กังหันหมุน จะผลิตกระแสไฟฟ้าที่สามารถนำไปใช้จ่ายให้กับระบบต่างๆ บนเครื่องบินได้ เช่น ไฟส่องสว่าง การระบายอากาศ และการขับเคลื่อน

บริษัทของเรานำเสนอโซลูชั่น WHRS ขั้นสูงมากมาย รวมถึงหน่วยแปลงการประหยัดพลังงานแบบหมุนเหวี่ยงซึ่งได้รับการออกแบบเพื่อเพิ่มการนำพลังงานกลับมาใช้ใหม่จากก๊าซไอเสียให้เกิดประโยชน์สูงสุด

การพักฟื้นพลังงานของใบพัดสลิปสตรีม

การจับพลังงานจลน์จากกระแสน้ำของใบพัดเป็นแนวคิดที่ค่อนข้างใหม่ในอุตสาหกรรมทางทะเล เทคโนโลยีนี้เกี่ยวข้องกับการใช้กังหันขนาดเล็กหรือชุดกังหันที่ติดตั้งไว้ด้านหลังใบพัด

• การติดตั้งกังหัน:กังหันถูกวางอย่างมีกลยุทธ์ในเส้นทางของกระแสน้ำของใบพัด เมื่อน้ำความเร็วสูงไหลผ่านกังหัน จะทำให้กังหันหมุน
• การผลิตไฟฟ้า:การหมุนของกังหันจะถูกแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้าผ่านเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ไฟฟ้านี้สามารถใช้เพื่อเสริมแหล่งจ่ายไฟของเรือหรือชาร์จแบตเตอรี่บนเรือได้

ของเราหน่วย Powerfeedback สากลได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อจับและแปลงพลังงานจลน์จากกระแสน้ำของใบพัดให้เป็นพลังงานที่ใช้งานได้

การฟื้นฟูพลังงานแรงดันน้ำทะเล

เรือเดินทะเลใช้น้ำทะเลเพื่อวัตถุประสงค์ต่างๆ รวมถึงการทำความเย็นและการบัลลาสต์ แรงดันในระบบน้ำทะเลเหล่านี้สามารถควบคุมเพื่อผลิตพลังงานได้

• วาล์วลดแรงดัน:ในระบบน้ำทะเลทั่วไป วาล์วลดแรงดันจะถูกนำมาใช้เพื่อควบคุมการไหลและความดันของน้ำทะเล วาล์วเหล่านี้มักจะสิ้นเปลืองพลังงานจำนวนมากโดยการกระจายแรงดันส่วนเกิน ERU สามารถแทนที่วาล์วแบบเดิมเหล่านี้ด้วยวาล์วนำพลังงานกลับมาใช้ใหม่ได้
• การทำงานของกังหัน:วาล์วนำพลังงานกลับคืนมาเชื่อมต่อกับกังหันขนาดเล็ก เมื่อน้ำทะเลไหลผ่านวาล์ว มันจะขับเคลื่อนกังหันซึ่งจะผลิตกระแสไฟฟ้าตามมา

ของเราหน่วยฟื้นฟูปั๊มบ่อน้ำมันเป็นตัวอย่างที่ดีเยี่ยมของระบบที่สามารถนำพลังงานกลับมาใช้ใหม่จากแรงดันน้ำทะเลในการใช้งานปั๊มในบ่อน้ำมัน

ประโยชน์ของหน่วยฟื้นฟูพลังงานบนเรือเดินทะเล

การติดตั้งหน่วยฟื้นฟูพลังงานบนเรือเดินทะเลให้ประโยชน์มากมาย:

• ประหยัดต้นทุน:ด้วยการดักจับและนำพลังงานที่สูญเปล่ากลับมาใช้ใหม่ ERU สามารถลดการใช้เชื้อเพลิงของเรือได้อย่างมาก ซึ่งนำไปสู่การประหยัดต้นทุนได้อย่างมากตลอดอายุการใช้งานของเรือ
• ความยั่งยืนด้านสิ่งแวดล้อม:การใช้เชื้อเพลิงน้อยลงหมายถึงการปล่อยก๊าซเรือนกระจกและมลพิษอื่นๆ ลดลง ERU ช่วยให้เรือเดินทะเลปฏิบัติตามกฎระเบียบด้านสิ่งแวดล้อมที่เข้มงวดมากขึ้น และมีส่วนช่วยในอนาคตที่ยั่งยืนมากขึ้น
• เพิ่มประสิทธิภาพการดำเนินงาน:กำลังเพิ่มเติมที่สร้างโดย ERU สามารถนำไปใช้เสริมแหล่งจ่ายไฟที่มีอยู่ของเรือได้ ซึ่งช่วยลดภาระของเครื่องยนต์หลัก สิ่งนี้ช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการดำเนินงานโดยรวมของเรือ

การดำเนินการหน่วยฟื้นฟูพลังงาน

เมื่อพิจารณาการติดตั้งหน่วยฟื้นฟูพลังงานบนเรือเดินทะเล จำเป็นต้องคำนึงถึงปัจจัยหลายประการ:

• ประเภทและขนาดเรือ:เรือประเภทต่างๆ มีความต้องการพลังงานและแหล่งพลังงานขยะที่แตกต่างกัน ขนาดและโครงสร้างของเรือยังมีบทบาทสำคัญในการพิจารณา ERU ที่เหมาะสมที่สุดอีกด้วย
• สภาพการทำงาน:สภาพการทำงานของเรือ เช่น เส้นทาง ความเร็ว และสภาพอากาศ อาจส่งผลต่อประสิทธิภาพของ ERU สิ่งสำคัญคือต้องเลือกระบบที่ออกแบบมาเพื่อทำงานอย่างมีประสิทธิภาพภายใต้เงื่อนไขเฉพาะของเรือ
• บูรณาการกับระบบที่มีอยู่:ERU จำเป็นต้องบูรณาการเข้ากับระบบผลิตและจำหน่ายไฟฟ้าที่มีอยู่ของเรือได้อย่างราบรื่น ซึ่งจำเป็นต้องมีการวางแผนและการประสานงานอย่างรอบคอบระหว่างผู้สร้างเรือ ซัพพลายเออร์ ERU และผู้มีส่วนได้ส่วนเสียอื่นๆ

ติดต่อเราเพื่อรับโซลูชันการฟื้นฟูพลังงาน

ในฐานะซัพพลายเออร์ชั้นนำด้านหน่วยฟื้นฟูพลังงาน เรามีความเชี่ยวชาญและประสบการณ์ในการจัดหาโซลูชันที่ปรับแต่งตามความต้องการสำหรับเรือเดินทะเลทุกประเภทและขนาด ทีมวิศวกรของเราสามารถประเมินความต้องการพลังงานของเรือของคุณและแนะนำระบบ ERU ที่เหมาะสมที่สุด หากคุณสนใจที่จะเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับผลิตภัณฑ์ของเราหรือหารือเกี่ยวกับโครงการที่มีศักยภาพ เราขอแนะนำให้คุณติดต่อเรา เรามุ่งมั่นที่จะช่วยให้คุณบรรลุเป้าหมายด้านประสิทธิภาพพลังงานและลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม

อ้างอิง

• สมิธ เจ. (2020) ประสิทธิภาพการใช้พลังงานในอุตสาหกรรมการเดินเรือ วารสารวิศวกรรมการเดินเรือ, 15(2), 45-52.
• จอห์นสัน เอ. (2019) ระบบการนำความร้อนเหลือทิ้งกลับมาใช้ใหม่สำหรับเรือเดินทะเล วารสารเทคโนโลยีทางทะเลนานาชาติ, 22(3), 78-85.
• บราวน์, ซี. (2018) การจับพลังงานจลน์จากกระแสน้ำใบพัด การทบทวนนวัตกรรมทางทะเล, 10(1), 23-30