Olet tässä:

Hyötysuhteen parantaminen

Tuotteiden ja ratkaisujen energiatehokkuus on aina ollut Wärtsilälle tärkeä tavoite, jossa on vuosien mittaan saavutettu huomattavaa edistystä. Esimerkiksi parhaiden moottoreiden 52 %:n hyötysuhde huippukuormituksella lukeutuu nykyisten voimakoneiden parhaimmistoon. Yksittäisen komponentin hyötysuhteen parantaminen ei kuitenkaan välttämättä takaa parasta mahdollista kokonaistulosta. Pidemmälle voidaan päästä esimerkiksi kokonaisvaltaisella laivasuunnittelulla, järjestelmäintegroinnilla ja koneiden optimoinnilla. Vastaavasti voimalaitoksissa voidaan eri teknologioita yhdistämällä saavuttaa 90 %:n kokonaishyötysuhde.

Alusten kokonaishyötysuhde

Laivojen kokonaishyötysuhteen parantaminen alentaa elinkaarikustannuksia ja vähentää päästöjä. Yhdistämällä automaatio-, kone-, propulsio- ja laivasuunnitteluosaamista kokonaisratkaisuiksi voimme taata hyötysuhteeltaan mahdollisimman tehokkaan aluksen. Energiatehokkuuden pitkän aikavälin parannuspotentiaaliksi on arvioitu 30-50 %. Tähän päästään optimoimalla komponenttien suoritusarvot, alusten suunnittelu, hukkalämmön ja muiden häviöiden talteenotto ja sää- ja matkareititys sekä hyödyntämällä uusia potentiaalisia teknologioita.

Laivojen hyötysuhdetta voidaan parantaa myös esimerkiksi seuraavilla konsepteilla:

  • Low Loss -konsepti, joka alentaa sähköisen voimalinjan häviöitä 30-50 %
  • vastakkain pyörivät potkurit
  • runkomallin optimointi.

Meillä on meneillään asiakkaidemme kanssa useita yhteisiä kehitysohjelmia, joiden tavoitteena on asiakkaidemme käyttökustannusten merkittävä alentaminen.

Järjestelmäintegrointi parantaa hyötysuhdetta, ja asiakkaat hyötyvät saadessaan samalta toimittajalta testatut ja hyviksi todetut ratkaisut. Telakat pystyvät optimoimaan rakennusaikataulunsa, ja varustamot saavat luotettavat, helpommin hallinnoitavat ratkaisut, joilla on niiden koko elinkaaren kattava tuki.

Moottorien hyötysuhde

Yksi tärkeimpiä painopisteitämme moottoreiden kehitystyössä on aina ollut hyötysuhteen nostaminen. Päästömääräysten jatkuva tiukkeneminen tekee suoritusarvojen parantamisesta kuitenkin koko ajan haastavampaa. Menestykseemme ovat merkittävästi vaikuttaneet integroidut tekniset ratkaisut, joilla voidaan optimoida moottoreiden hyötysuhde ja minimoida päästöt. Tuloilmaa ja polttoaineensyöttöä säätelevä automatisoitu järjestelmä takaa kaikissa käyttöolosuhteissa optimaalisen palamistapahtuman.

Komponenttien suunnittelusta kertyneen laajan kokemuksensa turvin Wärtsilä on kehittänyt polttokammiot, jotka kestävät kovia sylinteripaineita ja korkeita lämpötiloja, mikä suoraan parantaa moottorin hyötysuhdetta.  

Wärtsilä on käynnistänyt useita ohjelmia, joiden tavoitteena on moottoripäästöjen merkittävä pienennys tinkimättä lainkaan korkeasta hyötysuhteesta. Tavoitteen saavuttamiseen ovat merkittävästi vaikuttaneet innovatiiviset teknologiat, kuten kaksivaiheinen turboahtaminen, imu- ja pakoventtiilien muuttuva ajoitus ja elektronisesti ohjattu polttoaineen ruiskutus, esimerkiksi yhteispaineruiskutus. Wärtsilä julkisti vuonna 2010 ensimmäisen kaksivaiheahdetun moottorinsa.

 

Lämmön talteenotto ja energiakonversiot

Polttoaineen energiasisältö voidaan hyödyntää tehokkaammin käyttämällä lämmön talteenottokonsepteja ja toisiokiertoa. Höyryyn perustuvaa kombikytkentää käytetään yleisesti dieselmoottorisovelluksissa, ja sen odotetaan saavan jalansijaa myös isoissa kaasumoottorivoimaloissa. ORC-prosessiin perustuvat tuotteet ovat tulossa merenkulkumarkkinoille, ja prosessin käyttöä harkitaan myös kiinteissä laitoksissa. Lisäparannuksia voidaan saada aikaan suunnittelemalla moottoreihin toisiokiertoja.

Potkurien hyötysuhteen nostaminen

Eri alustyyppien markkinoilla, kuten ruoppaajissa, lautoissa, kalastusaluksissa ja tankkereissa, voidaan potkurikonversioiden avulla nostaa potkurin hyötysuhdetta jopa 10 % vaihtamalla rakenteeltaan avoin potkuri suulakkeelliseen malliin. Wärtsilä jatkoi tiedonkeruuta potkurin ja laivan rungon välisestä vuorovaikutuksesta, jotta vastuksen kasvamiselta voidaan välttyä.

Potkurin hyötysuhde on tärkeä tekijä alusten taloudellisen liikennöinnin kannalta. Potkurin likaantuminen, pinnan karheneminen ja käytöstä johtuvat johtoreunan vauriot voivat alentaa hyötysuhdetta 3-7 %. Esimerkiksi öljytankkereissa ja säiliöaluksissa, joiden vuotuiset polttoainekustannukset voivat olla yli viisi miljoonaa euroa, huonokuntoinen potkuri saattaa helposti aiheuttaa satojen tuhansien eurojen vuosikustannukset. Meneillään olevissa projekteissa tutkitaan potkurien käytön aikaisia hyötysuhdehäviöitä. Tavoitteena on potkurin kuntoon perustuva kunnossapito, joka parantaa aluksen kokonaishyötysuhdetta sen koko elinkaaren ajan.