Abstract
Målet med prosjektet “Future Low-Emission Passenger Ships” (LowPass) er å finne innovative løsninger som kan brukes for å redusere energiforbruk i hotelsystemene på passasjerskip. Dette bidrar til det ultimate målet: å kutte utslipp fra hele passasjerskipet. Målet med denne masteroppgaven er å utvikle en energimodell for hotelsystemet på et effektivt passasjerskip, Color Hybrid, og deretter bruker den for å vurdere mulige energisparingsløsninger. Det blir gitt en beskrivelse av hvordan disse tiltakene påvirker både Color Hybrids drift og driften på andre skip. Det første steget i modellutviklingen var å gjennomgå designdataene for å bestemme modellparametre i bygningssimuleringsverktøyet IDA ICE. Mange av skipets fysiske egenskaper, som konstruksjon, materialer og ventilasjonssystemer, var beskrevet i designdataene med et høyt detaljnivå. I det andre steget ble modellen validert ved hjelp av både historiske energiforbruksdata og driftsdata. Detaljert analyse av dieselforbruket og landstrømforbruket ble utnyttet for å forsterke forståelsen av skipets energiforbruk og driftsegenskaper. Historiske data for hotelsystemets elektrisitetsforbruk ble sammenlignet med modellerte laster. Dette inkluderte totale gjennomsnittslaster, månedlige lasteprofiler og daglige lasteprofiler. Modellen ble justert for å samsvare bedre med dataene. Modellberegnede vinter-designlaster i hver sone ble sammenlignet med ytelsen til skipets faktiske oppvarmingsutstyr, og dette førte til flere modelljusteringer. Til tross for begrenset tillit til modellen på grunn av manglende tilgang til historiske termiske energidata, er tilliten til modellen støttet av designdata og data for elektrisitetsforbruk som ble brukt til å bygge og justere modellen. Seks energisparingstiltak ble identifisert med hjelp av både tilgjengelige driftsdata fra skipets oppvarmings-, kjøle- og ventilasjonsanlegg, og fra diskusjoner med skipets ingeniører. Tiltakenes påvirkning på skipets energiforbruk ble beregnet både med modellen og de tilgjengelige dataene. Tre tiltak som påvirker hotellsystemets ventilasjonssystemer viser årlig energibesparelse opp mot 15 % av oppvarmingen, 4.5 % av kjølingen og 8.3 % av elektrisitetsforbruket. En kvalitativ analyse av å reparere en lufttemperatursensor indikerer at det er viktig å kontinuerlig vurdere styring av skipets ventilasjonssystem. Vinduer med en 0.20 økning i solfaktor fører til en 1.1 % reduksjon i den årlige oppvarmingslasten, men en 4.4 % økning i den årlige kjølelasten. Til slutt ble det estimert et konservativt anslag av energibesparelsen fra å ta i bruk Color Hybrids absorpsjonskjøler. Dette ble beregnet ut ifra den modellerte kjølelasten og arbeidssyklusene som ble beregnet fra historiske temperaturdata. Resultatene til modellvalideringsprosessen tilsier at videre arbeid er nødvendig for å sikre at modellen representerer skipets elektriske energiforbruk. For å fullstendig validere modellen trengs det termiske energiforbruksdata for oppvarming og kjøling, samt enten styringssignaldata eller elektrisitetsforbruk for kjølesystemene. Ved varsom bruk av den nåværende modellen, kan den imidlertid benyttes for å hjelpe å ta beslutninger på eksisterende skip og nye skip.