Please use this identifier to cite or link to this item: https://apothesis.eap.gr/handle/repo/32160
Title: Βελτιστοποίηση Απόδοσης και Ενεργειακής Κατανάλωσης Κλιματιστικής Εγκατάστασης Υποβρυχίου με τη χρήση Πειραματικών Σχεδιασμών
Authors: ΜΑΜΟΥΝΑΣ, ΝΙΚΟΛΑΟΣ
Keywords: Κλιματιστική εγκατάσταση υποβρυχίου;ελαχιστοποίηση ενεργειακής κατανάλωσης;Taguchi;Παράγοντες Ελέγχου Θορύβου
Issue Date: Oct-2016
Abstract: κλιματιστική εγκατάσταση σε ένα πολεμικό πλοίο και ιδιαίτερα σε ένα υποβρύχιο, αποτελεί μια ιδιάζουσα περίπτωση συστήματος η οποία θα πρέπει να ικανοποιεί πολύ περισσότερα από μια απλή απαίτηση για διατήρηση της θερμοκρασίας και της υγρασίας ενός χώρου σε ικανοποιητικά επίπεδα. Και αυτό γιατί, ενώ σε κλιματιστικές εγκαταστάσεις εμπορικών πλοίων υφίσταται αλληλεπίδραση της ατμόσφαιρας των χώρων του πλοίου με το εξωτερικό περιβάλλον, σε ένα υποβρύχιο το οποίο πλέει εν καταδύση, η ατμόσφαιρα του είναι τελείως απομονωμένη από την εξωτερική ατμόσφαιρα για μεγάλα χρονικά διαστήματα. Το γεγονός αυτό παίζει σημαντικό ρόλο, δεδομένου ότι η ατμόσφαιρα αυτή επιβαρύνεται όχι μόνο θερμοκρασιακά από την θερμότητα εκπομπής λόγω χρήσης έτερων μηχανημάτων και συστημάτων, αλλά και από τις εκλύσεις επιβλαβών αερίων. Για την εκπόνηση της εν λόγω διπλωματικής εργασίας χρησιμοποιήθηκαν πηγές όπως το εγχειρίδιο χρήσης του συστήματος κλιματισμού του Υ/Β, διαδικτυακές πηγές προκειμένου να καταστούν κατανοητοί οι Θερμοδυναμικοί νόμοι που διέπουν την διεργασία που εκτελείται από το σύστημα κλιματισμού του Υ/Β, καθώς και κάθε άλλη εργασία συναφή με την μεθοδολογία βελτιστοποίησης απόδοσης συστημάτων κλιματισμού πλοίων. Από την μέχρι τώρα έρευνα, ελάχιστες πληροφορίες υφίστανται για τον τρόπο με τον οποίο δύναται να επιτευχθεί το ζητούμενο της πτυχιακής εργασίας, δεδομένου ότι το περιβάλλον και οι συνθήκες ατμοσφαίρας ενός Υ/Β σε κατάδυση, αποτελούν ιδιάζουσες συνθήκες, οι οποίες αποκλίνουν από τις συνθήκες οι οποίες επικρατούν σε ένα εμπορικό πλοίο. Οι περισσότερες εργασίες και μελέτες αφορούν στην αναζήτηση των παραγόντων εκείνων που επηρεάζουν την απόδοση κλιματιστικών συστημάτων εμπορικών πλοίων. Η παρούσα πτυχιακή εργασία, αποτελεί πρωτογενή εργασία, που αφορά σε Υ/Β τύπου 214 και σκοπό έχει να βελτιστοποιήσει μέσω πειραματικών μεθόδων, τις τιμές των επιπέδων των παραγόντων εκείνων οι οποίοι παίζουν ρόλο στην ενεργειακή κατανάλωση ενός συστήματος κλιματισμού Υποβρυχίου. Δεδομένου όμως ότι οι συνθήκες κάτω από τις οποίες καλείται το εν λόγω σύστημα να λειτουργήσει ποικίλουν, θα εξετάσουμε την δυσμενέστερη για αυτό περίπτωση συνθηκών λειτουργίας. Πιο συγκεκριμένα, η δυσμενέστερη κατάσταση λειτουργίας αφορά σε Υ/Β το οποίο πλέει εν καταδύση και με θερμοκρασία θαλάσσης >20˚C. Στην περίπτωση αυτή το θερμικό φορτίο το οποίο έχει να αντιμετωπίσει η κλιματιστική εγκατάσταση του Υ/Β μεγιστοποιείται, λόγω αδυναμίας χρήσεως της θάλασσας ως μέσου απαγωγής θερμότητας από τα ηλεκτρονικά συστήματα του Υ/Β, τα οποία είναι υδρόψυκτα. Δεδομένου ότι, η κύρια πηγή ενέργειας για ένα υποβρύχιο είναι η μπαταρία του, γίνεται εύκολα κατανοητό ότι η μείωση της ενεργειακής κατανάλωσης επιδρά σημαντικά στην επιχειρησιακή βελτιστοποίηση της προς εκμετάλλευση ενέργειας η οποία είναι πεπερασμένη. Στην παρούσα πτυχιακή εργασία επιχειρείται για την μελέτη της ανωτέρω περίπτωσης, η ανάδειξη των παραγόντων εκείνων που επηρεάζουν σημαντικά την απόδοση του συστήματος και παράλληλα η επιλογή μέσω κατάλληλου πειραματικού σχεδιασμού των στάθμεων εκείνων των παραγόντων οι οποίοι οδηγούν στην βέλτιστη απόκριση, δηλαδή στην ελαχιστοποίηση της ενεργειακής κατανάλωσης του συστήματος. Όλα αυτά επιχειρούνται να καταστούν εφικτά για το περιβάλλον δράσεως των ελληνικών υποβρυχίων, δεδομένου ότι οι αρχικές ρυθμίσεις του κατασκευαστή αφορούν σε μια μέση κατάσταση η οποία ικανοποιεί την πλειοψηφία των αγοραστών. Από την εφαρμογή των πειραματικών μεθόδων και τις μεθοδολογίας του Taguchi προέκυψαν χρήσιμα συμπεράσματα αναφορικά με το ποιες είναι η βέλτιστες στάθμες των παραγόντων για την ελαχιστοποίηση της ενεργειακής κατανάλωσης και για την δυσμενέστερη κατάσταση λειτουργίας, όπως αναφέρθηκε παραπάνω, για την οποία υφίσταται και η μεγαλύτερη ενεργειακή επιβάρυνση του συστήματος.
Appears in Collections:ΔΙΠ Διπλωματικές Εργασίες

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Διπλωματική Εργασία Νικόλαος Μαμουνας ΔΙΠ_ΣΕΠ2016.pdfΚυρίως σώμα διπλωματικής1.68 MBAdobe PDFView/Open


Items in Apothesis are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.