Enhancing shipboard waste heat management with advanced technologies
Notice bibliographique
Résumé
The complexity of the energy systems onboard ships, combined with the different operating/weather conditions and the availability of cutting-edge technologies, makes analyses for improving the energy and environmental performances of ships time consuming and challenging. From this point of view, this article provides new criteria for the sustainable design and management of energy systems of existing or new ships. In particular, the impact of the adoption of organic Rankine cycle units, wet steam volumetric expanders, and single or double effect absorption chillers is here investigated. Two types of ships are examined as suitable case studies, evaluating the impact of each technology and their combinations by varying the shipping cruises. By using a dynamic simulation approach, potential savings and optimal solutions are assessed for different energy system layouts by also comparing their economic, energy and environmental impact performance. Results are reported in specific performance matrices for helping stakeholders in preliminary energy efficiency analyses. In particular, outcomes show that high cooling demands of ships in the Caribbean Sea enable primary energy savings close to 4.5 %, compared to 3.5 % in the Mediterranean Sea and 3 % in the North Sea. In the latter case, cooling needs can be almost fully balanced through the examined energy recovery technologies. Screw expanders integrate best in all operating conditions with short paybacks, whilst organic Rankine cycles (with electrical efficiency above 8%) are advantageous especially in cold climate routes. Benefits on environmental impact are significant, with avoided CO 2 emissions around 6 kt/y, depending on the selected ship cruise. • A holistic approach is proposed to evaluate envelope, weather and energy system. • Large and small cruise ship and three different climates are analysed. • ORC benefits depend on climate and ship size, being more effective in colder seas. • Using a low-temperature circuit boosts energy savings by several percentage points. • Analysis offers PES forecasts for several setup, guiding optimal technology choices.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».