Analisi del recupero di calore dai circuiti di raffreddamento dei diesel generatori per applicazioni retrofit a bordo yacht

Abstract

La presente tesi analizza l'integrazione, nell'ambito di interventi di refitting, di un sistema di recupero del calore di scarto nei circuiti di raffreddamento dei gruppi elettrogeni diesel installati su yacht esistenti. L'energia termica recuperata viene impiegata per il preriscaldamento dell'acqua calda sanitaria, con l'obiettivo di ridurre il fabbisogno elettrico di bordo e migliorare l'efficienza energetica complessiva. L'analisi si concentra sui gruppi elettrogeni diesel MTU Series 4000 e considera i vincoli tecnici tipici delle applicazioni di refit, tra cui la limitata disponibilità di spazio, le configurazioni impiantistiche preesistenti e i limiti operativi imposti dal costruttore. Come caso di studio viene considerato un grande yacht rappresentativo del settore, mentre la metodologia proposta può essere replicata ed estesa a imbarcazioni e configurazioni motoristiche analoghe. Sono state condotte analisi termodinamiche, idrauliche ed economiche al fine di valutare la fattibilità del sistema, i risparmi energetici attesi e il tempo di ritorno dell'investimento. I risultati mostrano che il recupero del calore di scarto può rappresentare una possibile soluzione per ridurre i costi operativi e migliorare la sostenibilità nel settore dei grandi yacht.

This thesis investigates the retrofit integration of a waste heat recovery system into the engine cooling circuits of diesel generators installed on existing yachts. The recovered thermal energy is used for domestic hot water preheating in order to reduce onboard electrical demand and improve overall energy efficiency. The analysis focuses on MTU Series 4000 diesel generators and considers the technical constraints typical of refit applications, including limited installation space, predefined layouts, and manufacturer operating limits. A representative large yacht is adopted as a case study, while the proposed methodology can be replicated and extended to similar vessels and engine configurations. Thermodynamic, hydraulic, and economic assessments are performed to evaluate system feasibility, expected energy savings, and payback period. The results show that waste heat recovery can represent a viable solution for reducing operating costs and improving sustainability in the large yacht sector.