Conoship - Schepen kunnen efficienter

Design forPurpose!Schepen kunnen efficiënterVoorbeeld van een optimalisatieDoor: Guus van der BlesConoship International BVPO Box 60299702 HA GroningenNetherlandsPhone: +31 505268822Fax: +31 505252223conoship@conoship.comwww.conoship.com1

Programma1. Introductie2. EEDI Studie: energyefficiency IMO-theorie3. Scheepsvorm optimalisatieConoDuctTail4. Optimalisatie Lady Anna5. Conclusies: hoe nogefficienter ?Conoship International BVPO Box 60299702 HA GroningenNetherlandsPhone: +31 505268822Fax: +31 505252223conoship@conoship.comwww.conoship.com2

Introductie– Guus van der Bles: Conoship + TU Delft– Drive: innovaties toepassen in schepen– Focus R&D: Economie & Milieu : ‘Econologie’• Brandstof besparen door scheepsvorm + voortstuwer• ConoSeaBow en ConoDuctTail obv CFD• Windvoorstuwing units TurboSail• LNG tbv voortstuwingConoship International BVPO Box 60299702 HA GroningenNetherlandsPhone: +31 505268822Fax: +31 505252223conoship@conoship.comwww.conoship.com3

Intro Conoship– 60 jaar ontwerpbureau in Groningen– Specialist innovatieve ontwerpen Short SeaShipping : alle typen 30 to 130 m Lengte– ca. 2000 schepen van ons ontwerp gebouwd:“World Market Leader” in ‘coasters’– Focus op toepassen van praktische innovaties, oalekstabiliteit –> max T -> max DWT ook RetrofitConoship International BVPO Box 60299702 HA GroningenNetherlandsPhone: +31 505268822Fax: +31 505252223conoship@conoship.comwww.conoship.com4

Snelste projectladingschip

projectladingschip < 3000 GTOpenTop + meeste m2Conoship International BVPO Box 60299702 HA GroningenNetherlandsPhone: +31 505268822Fax: +31 505252223conoship@conoship.comwww.conoship.com6

4500 m3 SleepHopperZuigerConoship International BVPO Box 60299702 HA GroningenNetherlandsPhone: +31 505268822Fax: +31 505252223conoship@conoship.comwww.conoship.com7

Loodsvaartuig PolarisConoship International BVPO Box 60299702 HA GroningenNetherlandsPhone: +31 505268822Fax: +31 505252223conoship@conoship.comwww.conoship.com8

Kleinste LNG tankerPioneer KnutsenConoship International BVPO Box 60299702 HA GroningenNetherlandsPhone: +31 505268822Fax: +31 505252223conoship@conoship.comwww.conoship.com9

2. Hoe zit die EEDI in elkaar ?(1)Lijkt theoretisch en complexConoship International BVPO Box 60299702 HA GroningenNetherlandsPhone: +31 505268822Fax: +31 505252223conoship@conoship.comwww.conoship.com10

Hoe zit die EEDI in elkaar ?(2)• P ME = 0.75 * (MCR ME – P PTO ) => motorvermogen= Bij P ME wordt Vref bepaald => snelheid• C FME = Conversie factor tussen brandstof verbruik en CO 2emissie (hoog voor HFO, laag voor LNG)• SFC = Specifiek brandstof verbruik, uit gekeurdspecificatie rapport van motorfabrikant• P AE = “Normal maximum sea load”~ 5% MCR=> Boven de streep: gr CO2/uurConoship International BVPO Box 60299702 HA GroningenNetherlandsPhone: +31 505268822Fax: +31 505252223conoship@conoship.comwww.conoship.com11

Hoe zit die EEDI in elkaar ?(3)CO 2 emissie ten gevolge van brandstofverbruik voor opwekkenvan elektrisch vermogen i.v.m. power-take-in. Komt bij demeeste General Cargo Ships niet voor.=> Boven de streep: gr CO2/uurConoship International BVPO Box 60299702 HA GroningenNetherlandsPhone: +31 505268822Fax: +31 505252223conoship@conoship.comwww.conoship.com12

Hoe zit die EEDI in elkaar ?(4)Vermindering van de CO 2 emissies door de toepassing vaninnovatieve elektrische energie efficiënte technologie (P AEeff )en innovatieve mechanische energie efficiënte technologie(P eff ).Voorbeelden:- Uitlaatgassenketel- Windvoortstuwing=> Boven de streep: gr CO2/uurConoship International BVPO Box 60299702 HA GroningenNetherlandsPhone: +31 505268822Fax: +31 505252223conoship@conoship.comwww.conoship.com13

Hoe zit die EEDI in elkaar ?(5)Capacity = deadweight op zomerdiepgang in water 1025 kg/m 3V ref= Snelheid in diepwater op zomerdiepgang, behorend bijP ME dus 75% van MCR verminderd met power take off.= Snelheid op proeftocht omstandigheden (no wind/waves)⇒ Onder de streep: ton x mijl/uur⇒ EEDI : gr CO2 / ton x mijlConoship International BVPO Box 60299702 HA GroningenNetherlandsPhone: +31 505268822Fax: +31 505252223conoship@conoship.comwww.conoship.com14

Hoe zit die EEDI in elkaar ?(6)Correctiefactoren:• f j = Vermogens correctiefactor voor ijsklasse. f j ≤1• f i = Deadweight correctiefactor, bijvoorbeeld voor eenijsversterkte constructie. f i ≥1• f w = Geeft indicatie van de afname van desnelheid in zeegang.• f c = Correctie factor voor tankers;voor General Cargo Ships = 1Conoship International BVPO Box 60299702 HA GroningenNetherlandsPhone: +31 505268822Fax: +31 505252223conoship@conoship.comwww.conoship.com15

Wat heeft nog meer invloed opdie EEDI –waarde ?Scheeps specifieke ontwerp kenmerken, onder andere:• Operationeel profiel – Vereiste minimale snelheid;• Beoogd vaargebied, -> begrenzingen voor hoofdafmetingen,bijvoorbeeld i.v.m. havens, kanalen en sluizen;• IJsklasse notatie;• Laadgerei, zoals kranen, sideloaders en ramps;• Klasse notaties, zoals ‘loading/unloading aground’‘GRAB’, => sterke verschillen in leegscheepsgewicht/displacement verhoudingen.Conoship International BVPO Box 60299702 HA GroningenNetherlandsPhone: +31 505268822Fax: +31 505252223conoship@conoship.comwww.conoship.com16

Welke spreiding in EEDI-waardenvoor kleine Gen.Cargo Ships ?3530A1A225A3A420B1B2A5EEDI1510C4C3C2C1C8C5C6C9C7C10C11C12B3B4C13500 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000DWTConoship International BVPO Box 60299702 HA GroningenNetherlandsPhone: +31 505268822Fax: +31 505252223conoship@conoship.comwww.conoship.com17

Welke spreiding in EEDI-waardenvoor kleine Gen.Cargo Ships ?Vergelijkbaar deadweight + verschil in snelheid + groot verschil inMCR => grote verschillen in EEDI waarden. Ook door kranen!Conoship International BVPO Box 60299702 HA GroningenNetherlandsPhone: +31 505268822Fax: +31 505252223conoship@conoship.comwww.conoship.com18

Voorgestelde correctiefactorenEEDI, kleine Gen Cargo Ships– Correctiefactor voor verlies deadweight door laadgerei(kranen, side-loaders ed)– Correctiefactor voor verlies deadweight door zwaardereconstructie vanwege extra klasse-notaties– Correctiefactor vanwege benodigde operationelesnelheid, alleen voldoende voorvolledig geoptimaliseerd scheepsontwerpvoor relatief laag verbruikbij hoge snelheidConoship International BVPO Box 60299702 HA GroningenNetherlandsPhone: +31 505268822Fax: +31 505252223conoship@conoship.comwww.conoship.com19

3. Scheepsvorm optimalisatieprobleem- en doelstelling:(1)Focus Conoship: innovatieve scheepsvormen !– Reductie van emissies enbrandstofverbruik– Optimale bewegingen in zeegang– 1e focus: achterschip onder water:ConoDuctTailDoel: beste energy efficiency(= meer dan laagste weerstand..)Conoship International BVPO Box 60299702 HA GroningenNetherlandsPhone: +31 505268822Fax: +31 505252223conoship@conoship.comwww.conoship.com20

3. Scheepsvorm optimalisatieprobleem- en doelstelling: (2)Anderen: innovatieve boegvormen– Reductie van toegevoegde weerstand ingolven (hoe vaak slecht weer ?)– Toont prachtig boven water, marketing tool– Conoship 2e plan: voorschip boven enonder water: ConoSeaBowNew General Cargo Sea/River:hoge Cb, lage v, Fn 0,20 – 0,25Conoship International BVPO Box 60299702 HA GroningenNetherlandsPhone: +31 505268822Fax: +31 505252223conoship@conoship.comwww.conoship.com21

R&D studie optimalisatieachterschipvormen (1)Conoship in samenwerking met oa MARIN en TUDelft gestart: analyse achterschipvormen:– Enkelschroef dieselgedreven meest efficient– Schroefdiameter niet altijd maximaal– 3 typen vormen:• Extreme praamvorm• Tunnelvormen (uit binnenvaart)• Gematigd praam met gematigdehekbulbConoship International BVPO Box 60299702 HA GroningenNetherlandsPhone: +31 505268822Fax: +31 505252223conoship@conoship.comwww.conoship.com22

R&D studie optimalisatieachterschipvormen (2)Extreme praamvorm:Lage weerstandToegepast voorsnellere schepenSlechte ervaringenin ondiep water enin slecht weer (achterschip slamming)Relatief lage hull-efficiency, door laagvolgstroom-getalConoship International BVPO Box 60299702 HA GroningenNetherlandsPhone: +31 505268822Fax: +31 505252223conoship@conoship.comwww.conoship.com23

R&D studie optimalisatieachterschipvormen (3)Gematigde praamvorm metGematigde hekbulb:• Beter hull-efficiencydan praamvorm• Lagere weerstand dantraditionele achterschip• Beter gedrag in zeegang dan extreme praamvormConoship International BVPO Box 60299702 HA GroningenNetherlandsPhone: +31 505268822Fax: +31 505252223conoship@conoship.comwww.conoship.com24

R&D studie optimalisatieachterschipvormen (4)Tunnelvorm (zoals inbinnenvaart toegepast)Grotere schroefdiametermogelijk, kleine vrijslagErvaringen erg positiefover behoud van stuwkracht in zeegangVlakwaterweerstand van conventionele tunnelrelatief hoogVerwachte volgstroom ook hoog…Conoship International BVPO Box 60299702 HA GroningenNetherlandsPhone: +31 505268822Fax: +31 505252223conoship@conoship.comwww.conoship.com25

Ontwikkeling ConoDuctTail (1)Doel: integrale optimalisatie van achterschipvorm,tunnel, straalbuis en schroefontwerp– Maximale schroefdiameter– Straalbuis integreren in tunnel– Weerstand tunnel minimaliseren totgematigde praamvorm– Schroefontwerp voor hogevolgstroom en maximumvoortstuwingsrendementConoship International BVPO Box 60299702 HA GroningenNetherlandsPhone: +31 505268822Fax: +31 505252223conoship@conoship.comwww.conoship.com26

Ontwikkeling ConoDuctTail (2)Integrale optimalisatie van achterschip-vorm,tunnel, straalbuis en schroefontwerp:– Samenwerking met specialisten– CFD analyses met Van Oossanen– Schroefontwerp + advies SasTech– Modelproeven MARIN , uitgevoerdbij DST DuisburgConoship International BVPO Box 60299702 HA GroningenNetherlandsPhone: +31 505268822Fax: +31 505252223conoship@conoship.comwww.conoship.com27

Ontwikkeling ConoDuctTail (3)CFD-Optimalisatie van achterschip-vorm,tunnel, straalbuis en schroefontwerp:Conoship International BVPO Box 60299702 HA GroningenNetherlandsPhone: +31 505268822Fax: +31 505252223conoship@conoship.comwww.conoship.com28

Ontwikkeling ConoDuctTail (4)CFD-Optimalisatie van hele scheepsvorm:Conoship International BVPO Box 60299702 HA GroningenNetherlandsPhone: +31 505268822Fax: +31 505252223conoship@conoship.comwww.conoship.com29




Ontwikkeling ConoDuctTail (8)CFD-Optimalisatie van hele scheepsvorm:17 % weerstandsvermindering !Conoship International BVPO Box 60299702 HA GroningenNetherlandsPhone: +31 505268822Fax: +31 505252223conoship@conoship.comwww.conoship.com33

Resultaten CFD optimalisatie CFD-Optimalisatie van hele scheepsvorm:17 % weerstandsvermindering ! Verwachte snelheden op ontwerpdiepgang bij749 kW MCR: DST modelproeven: 10.0 kn MARIN correctie schroef/straalbuis: 10.3 kn SasTech predictie optimaal schroefontwerp: 10.5 knConoship International BVPO Box 60299702 HA GroningenNetherlandsPhone: +31 505268822Fax: +31 505252223conoship@conoship.comwww.conoship.com34

Praktische toepassingConoDuctTail: Lady Anna (1) Proeftocht snelheid op ontwerpdiepgang van4.30 m , bij 749 kW MCR: 10.8 kn !Conoship International BVPO Box 60299702 HA GroningenNetherlandsPhone: +31 505268822Fax: +31 505252223conoship@conoship.comwww.conoship.com35

Praktische toepassingConoDuctTail: Lady Anna (2) Dienst-snelheid in praktijk rond 10 kn, met 3000tot 3500 ton lading, bij minder dan 749 kW Verbruik daarbij minder dan 3.0 ton/dag, reizengemaakt rond 2.7 ton/dag ! Behoud van stuwkracht inzeegang is prima ! (toegevoegdeweerstand in golvenwel relatief hoog)Conoship International BVPO Box 60299702 HA GroningenNetherlandsPhone: +31 505268822Fax: +31 505252223conoship@conoship.comwww.conoship.com36

Ontwikkeling ConoSeaBow:loopt nogCFD-Optimalisatie van diverse voorschipvormen,gestrekte waterlijnen, steil-steven,“inverse-bulb”Doel: vlakwaterweerstandovereenkomstig goedebulb-boeg, reductietoegevoegde weerstandin golvenConoship International BVPO Box 60299702 HA GroningenNetherlandsPhone: +31 505268822Fax: +31 505252223conoship@conoship.comwww.conoship.com37

Conclusie & hoe verder ? (2)Schepen kunnen efficienter door:• Optimaliseren ‘Econologie’ : gecombineerdverbeteren van ecologie en economie vaninnovatieve scheepsconcepten• Verdere verbetering van “energy efficiency”:laagste EEDI 11,3, ca.60 % van toegestane !• Toepassen LNG en/ofwind(hulp)voortstuwingConoship International BVPO Box 60299702 HA GroningenNetherlandsPhone: +31 505268822Fax: +31 505252223conoship@conoship.comwww.conoship.com39

Conclusie & hoe verder ? (3)Schepen kunnen efficienter door:• Ontwerpers uitdagen tot optimaliseren‘Econologie’ : redersvraag 4000 tdw en max3.0 ton/dg, welke snelheid mogelijk ?• Ontwerpen op “energy efficiency”: laagstebereikbare EEDI !Conoship International BVPO Box 60299702 HA GroningenNetherlandsPhone: +31 505268822Fax: +31 505252223conoship@conoship.comwww.conoship.com40

Schepen kunnen efficienter,steeds weer !Dank voor uw aandachtVragen?Conoship International BVPO Box 60299702 HA GroningenNetherlandsPhone: +31 505268822Fax: +31 505252223conoship@conoship.comwww.conoship.com41

Conoship - Schepen kunnen efficienter

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?