Retrofit di un traghetto a propulsione full electric: design e ottimizzazione dei sistemi di raffreddamento e climatizzazione

Abstract

Lo scopo di questo lavoro di tesi, svolto in collaborazione con Gestione Navigazione Laghi, è stato quello di analizzare la possibilità di una conversione a propulsione completamente elettrica del traghetto San Bernardino, operante sul Lago Maggiore. In particolare, la tesi è finalizzata all'individuazione delle utenze più energivore presenti a bordo, e alla loro ottimizzazione in modo da ridurre i consumi elettrici. Le principali utenze sono: sistemi di raffreddamento per Microgrid Drives (MD), HDCL Battery Inductance, e Propulsion Electric Motor (PEM); ventilazione e condizionamento dei locali batterie; sistema di riscaldamento per i locali adibiti ai passeggeri. A questo proposito, sono stati identificati vantaggi e svantaggi di varie soluzioni, sono stati valutati possibili recuperi termici, e sono stati calcolati i risparmi energetici ed economici, con l'obiettivo di ridurre il peso complessivo e l’ingombro dei pacchi batteria da imbarcare. Ulteriori considerazioni sull'analisi di fattibilità del retrofit elettrico saranno effettuate nel corso di un progetto di tesi di laurea magistrale in Ingegneria Navale.

The purpose of this thesis work, carried out in collaboration with Gestione Navigazione Laghi, was to analize the possibility of a full electric propulsion conversion of the San Bernardino ferry, operating on Lake Maggiore. In particular, the present thesis project is focused on the optimization of the most energy intensive users on board, to minimize their electric consumption. The main systems are the following: cooling systems for the Microgrid Drives (MD), the HDCL Battery Inductance, and the Propulsion Electric Motor (PEM); ventilation and air conditioning of battery rooms; passenger room heating system. In this regard, advantages and disadvantages of various solutions have been identified and evaluated, some possible thermal recoveries have been analyzed, and the energy and economic savings have been calculated, with the goal to reduce the overall load and amount of battery packs on board. Further considerations about the feasibility analysis of the full electric retrofit will be carried out by a Naval Engineering Student during the master's degree thesis project.