Home / Συστήματα Ηλεκτρικής Ενέργειας Πλοίων & Λιμένων

Συστήματα Ηλεκτρικής Ενέργειας Πλοίων & Λιμένων

Κωδικός Μαθήματος:

ΕΕΕ.8-1.8

Εξάμηνο:

Η' Εξάμηνο - Ενέργεια - Α' ΚΥΚΛΟΣ

Κατηγορία:

ΜΕΕ

Ώρες:

3

Μονάδες ECTS:

5


Καθηγητές Μαθήματος

Λεωνιδόπουλος Γεώργιος

ΜΑΘΗΣΙΑΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο/η φοιτητής/ήτρια διαθέτει πολύ εξειδικευμένες γνώσεις, μερικές από τις οποίες είναι γνώσεις αιχμής στο πεδίο των συστημάτων ηλεκτρικής ενέργειας πλοίων και λιμένων, που αποτελούν τη βάση για πρωτότυπη σκέψη, και με βάση τις οποίες είναι σε θέση να:

  • Αντιλαμβάνεται κριτικά τις σύγχρονες τάσεις στο επιστημονικό πεδίο των συστημάτων ηλεκτρικής ενέργειας και των ηλεκτρικών εγκαταστάσεων στα πλοία και στους λιμένες, και τη διασύνδεσή τους με την επιστήμη του Ηλεκτρολόγου και Ηλεκτρονικού Μηχανικού,
  • Κατανοεί, περιγράφει και αξιοποιεί όλες τις εξειδικευμένες πληροφορίες που αφορούν οποιονδήποτε τομέα των διαδικασιών σχεδίασης και λειτουργίας συστημάτων ηλεκτρικής ενέργειας πλοίων και λιμένων,
  • Προδιαγράφει και επιλέγει ορθά το σχετικό ηλεκτρολογικό εξοπλισμό, όπως πίνακες, διακοπτικό υλικό, κινητήρες μαζί με τα παρελκόμενα βοηθητικά συστήματα και μηχανολογικό εξοπλισμό,
  • Αντιληφθεί τις ιδιαιτερότητες των πλοίων και των λιμένων, όπως τον περιορισμό χώρου, την αυτονομία του πλοίου εν πλω και την αυξημένη απαίτηση αξιοπιστίας.
  • Συνεργάζεται σε ομάδα μηχανικών – άλλων επιστημόνων (όπως π.χ. του ναυπηγού για τη διατήρηση της ευστάθειας του πλοίου, κα.) για την ολοκληρωμένη αντιμετώπιση (ανάλυση – σύνθεση) σύνθετων προβλημάτων των συστημάτων ηλεκτρικής ενέργειας πλοίων και λιμένων, την κριτική αξιολόγηση εναλλακτικών λύσεων και τη λήψη αποφάσεων προς υλοποίηση.
  • Εργάζεται σε σύνθετα εργασιακά περιβάλλοντα που απαιτούν συνεργασία επιστημόνων συστημάτων ηλεκτρικής ενέργειας με άλλες ειδικότητες, όπως σε πλοία, υποβρύχια, πλωτές κατασκευές, λιμάνια, κλπ., να συνεισφέρει στις επαγγελματικές γνώσεις και πρακτικές και να αξιολογεί την απόδοση της ομάδας του.

 

Γενικές Ικανότητες

  • Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών
  • Προσαρμογή σε νέες καταστάσεις
  • Λήψη Αποφάσεων
  • Αυτόνομη Εργασία
  • Ομαδική Εργασία
  • Προαγωγή της ελεύθερης, δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης
  • Άσκηση κριτικής και αυτοκριτικής

 

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ

  1. Εισαγωγή στα λειτουργικά ζητήματα πλοίων με έμφαση στα συστήματα ηλεκτρικής ενέργειας πλοίων
  2. Τρόποι παραγωγής ενέργειας σε πλοίο και πρόωση – μετατροπές ενέργειας σε πλοία – τρόποι πρόωσης
  3. Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας: είδη κινητήριων μηχανών γεννητριών, είδη ηλεκτρικών γεννητριών, τρόποι παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, συστήματα διέγερσης, συστήματα ελέγχου τάσης, διατάξεις προστασίας, διατάξεις παραλληλισμού και λοιποί αυτοματισμοί, βοηθητικά συστήματα γεννητριών, βλάβες, διαμόρφωση ηλεκτροστασίων
  4. Αποθήκευση ηλεκτρικής ενέργειας: είδη αποθήκευσης ενέργειας, φόρτιση- εκφόρτιση, συσσωρευτές έκτακτης ανάγκης, συσσωρευτές εξομάλυνσης φορτίου
  5. Κινητήρες γενικής χρήσης: είδη κινητήρων από πλευράς φορτίων, είδη κινητήρων από ηλεκτρολογικής σκοπιάς, διαστασιολόγηση και τεχνικές απαιτήσεις κινητήρων, διατάξεις προστασίας, τρόποι εκκίνησης, χρήση ηλεκτρονικών ισχύος
  6. Λοιπά ηλεκτρικά φορτία: Φωτισμός – είδη φωτισμού, κλιματισμός – ψύξη – θέρμανση, ψυγεία, φορτία ενδιαιτήσεων, φορτία εμπορευματοκιβωτίων, κτλ.
  7. Δίκτυο διανομής ηλεκτρικής ενέργειας, γειωμένα και αγείωτα δίκτυα, σφάλματα, αυτόματοι διακόπτες ισχύος και λοιπές ασφαλιστικές / διακοπτικές ηλεκτρολογικές διατάξεις, μετασχηματιστές ισχύος και μέτρησης. Ηλεκτρολογική εγκατάσταση και σχετικό υλικό πλοίων. Τύποι-επιλογή καλωδίων εγκαταστάσεων πλοίων. Πίνακας ελέγχου, υποπίνακες τμημάτων και πίνακες διανομής. Όργανα ενδείξεως και ελέγχου.
  8. Ειδικά ζητήματα: Καθοδική προστασία, διατάξεις συγχρονομετάδοσης, ειδικά φορτία και μέτρα προστασίας για πλοία μεταφοράς πετρελαίου, φυσικού αερίου και χημικών, απαιτήσεις οχηματαγωγών κατά SOLAS. Ηλεκτρικές εγκαταστάσεις υψηλής τάσης. Ηλεκτρική παροχή εκτάκτου ανάγκης. Αντικεραυνική προστασία. Συστήματα αυτομάτου ελέγχου, πυροπροστασίας, εγκατάλειψης πλοίου κτλ.
  9. Ηλεκτροπρόωση: Απαιτήσεις πρόωσης, Είδη ηλεκτρικών κινητήρων, απαιτήσεις κινητήρων, επίπεδα τροφοδοσίας, τρόπος επιλογής κινητήρα – έλικα, τρόποι ελέγχου, μετατροπείς ισχύος, ζητήματα προστασίας ηλεκτρολογικής εγκατάστασης, προστασίας προσωπικού, μέσης (υψηλής) τάσης, εκκίνησης, αρμονικών, βοηθητικών συστημάτων, δοκιμών παραλαβής και λειτουργίας κτλ.
  10. Ζητήματα ασφάλειας και προληπτικής συντήρησης (ηλεκτροπληξία, δοκιμές ελέγχου μόνωσης, αμπερομέτρησης, μέτρησης τάσης, συνέχειας κυκλώματος, μόνωσης, κτλ.)
  11. Ζητήματα λειτουργίας μονάδων παραγωγής ενέργειας σε πλοία (κατανάλωση καυσίμου, ρύποι κατά ΙΜΟ)
  12. Ενεργειακός / ηλεκτρικός ισολογισμός – σχεδίαση συστήματος παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, τεχνικο-οικονομικά κριτήρια επιλογής.
  13. Μελέτη βραχυκυκλωμάτων & προστασίας ηλεκτρικών συστημάτων. Ιδιαιτερότητες δικτών μέσης (υψηλής) τάσης.
  14. Διαστασιολόγηση καλωδίων, ζυγών και υποζυγών. Διαστασιολόγηση & Επιλογή μέσων προστασίας και μετασχηματιστών.
  15. Κανονισμοί, τεχνικές προδιαγραφές και απαιτήσεις κανονισμών για καλώδια, ηλεκτρολογική εγκατάσταση, αντικεραυνική προστασία κτλ.
  16. Ζητήματα ηλεκτρικών εγκαταστάσεων λιμένων-διασύνδεση με πλοία. Ομοιότητες και διαφορές. Ζητήματα είδους ουδέτερου, γειώσεων, διαφορετικών επιπέδων συχνοτήτων & τάσεων.
  17. Ζητήματα ηλεκτρικών εγκαταστάσεων λιμένων πέρα της διασύνδεσης με πλοία.
  18. Τεχνικο-οικονομική βιωσιμότητα ηλεκτρολογικής σύνδεσης λιμένων – πλοίων (ψυχρή εκκίνηση)

 

ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΦΟΙΤΗΤΩΝ

Γλώσσα αξιολόγησης: Ελληνική
Γραπτή Εξέταση: 100% που περιλαμβάνει:
– Επίλυση θεωρητικών προβλημάτων σχετικών με το αντικείμενο του μαθήματος
– Περιγραφή/ απόδειξη στοιχείων θεωρίας
– Επίλυση προβλημάτων
Συμπληρωματικά υπάρχουν προαιρετικές ενδιάμεσες γραπτές αξιολογήσεις κατά τη διάρκεια του εξαμήνου (που συμμετέχουν ως 10% επί της βαθμολογίας)
Πλήρης πληροφόρηση για τον τρόπο αξιολόγησης ανακοινώνεται στην αρχή του εξαμήνου στην ιστοσελίδα του μαθήματος.

 

ΣΥΝΙΣΤΩΜΕΝΗ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

  1. Φραγκόπουλος Χ., Προυσαλίδης Ι. (2019). Ενεργειακά συστήματα πλοίου. 1η έκδοση, DA VINCI Μ.Ε.Π.Ε, σελ. 623, ISBN: 978-960-9732-26-0, [ΚΩΔ. EUDOXUS: 77112815]
  2. Προυσαλίδης Ι. (2012). ΗΛΕΚΤΡΟΤΕΧΝΙΚΕΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΣΕ ΠΛΟΙΑ ΚΑΙ ΠΛΩΤΕΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΕΣ. 1η έκδοση, Εκδόσεις Συμμετρία- Σ.ΑΘΑΝΑΣΟΠΟΥΛΟΣ & ΣΙΑ Ι.Κ.Ε, ISBN: 978-960-266-361-5, [ΚΩΔ. EUDOXUS: 22769188] .
  3. Βλάχος Α.Γ. (2016). ΗΛΕΚΤΡΙΚΕΣ ΜΗΧΑΝΕΣ –Τόμος Α, 1η έκδοση, Ίδρυμα Ευγενίδου ISBN: 978- 960-337-126-7, [ΚΩΔ. EUDOXUS: 77116342].
  4. Βλάχος Α.Γ. (2016). ΗΛΕΚΤΡΙΚΕΣ ΜΗΧΑΝΕΣ –Τόμος Β, 1η έκδοση, Ίδρυμα Ευγενίδου ISBN: 978- 960-337-062-8, [ΚΩΔ. EUDOXUS: 77116341].
  5. Βλαχογιάννης Ι., Παπαχρήστου Δ., Χαμηλοθώρης Γ. (2009). ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟΝ ΑΥΤΟΜΑΤΟ ΕΛΕΓΧΟ – ΑΥΤΟΜΑΤΙΣΜΟΙ ΠΛΟΙΩΝ, 1η έκδοση, Ίδρυμα Ευγενίδου.
  6. Φραγκόπουλος Χρ. (1996). ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΠΛΟΙΟΥ, 1η έκδοση, Εκδόσεις ΕΜΠ.
  7. Χατζηλάου Ι.Κ. (1981). ΗΛΕΚΤΡΙΚΕΣ ΜΗΧΑΝΕΣ. Έκδοση 2010, Σχολή Ναυτικών Δοκίμων.
  8. Χατζηλάου Ι.Κ. (1987). ΣΥΜΠΛΗΡΩΜΑΤΙΚΑ ΚΕΦΑΛΑΙΑ ΣΤΙΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΕΣ ΜΗΧΑΝΕΣ. Έκδοση 2006, Σχολή Ναυτικών Δοκίμων.
  9.  Χατζηλάου Ι.Κ. , Κοντόδιος Π. (1999). ΔΥΝΑΜΙΚΗ ΚΑΙ Σ.Α.Ε. ΗΛΕΚΤΡΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΩΝ. Έκδοση 2010, Σχολή Ναυτικών Δοκίμων.
  10. Χατζηλάου Ι.Κ. (2005). ΕΓΧΕΙΡΙΔΙΟ ΗΛΕΚΤΡΟΤΕΧΝΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ. 1η έκδοση, Σχολή Ναυτικών Δοκίμων.
  11. Χατζηλάου Ι.Κ., Μπίντζιος Ε. (2011). ΗΛΕΚΤΡΙΚΟΙ ΣΥΣΣΩΡΕΥΤΕΣ. 1η έκδοση, Σχολή Ναυτικών Δοκίμων.
  12.  Χατζηλάου Ι.Κ., Γύπαρης Ι. (2003). ΗΛΕΚΤΡΟΠΡΟΩΣΗ ΠΟΛΕΜΙΚΩΝ ΠΛΟΙΩΝ. 3η έκδοση, Σχολή Ναυτικών Δοκίμων.
  13. Χατζηλάου Ι.Κ. , Πέρρος Σ. (2003). ΜΕΤΑΤΡΟΠΕΙΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΚΑΙ Σ.Α.Ε. ΗΛ. ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΜΕ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΙΣΧΥΟΣ – ΣΥΝΟΠΤΙΚΗ ΘΕΩΡΗΣΗ – ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΣΤΑ ΠΛΟΙΑ ΤΟΥ Π.Ν., 3η έκδοση, Σχολή Ναυτικών Δοκίμων.
  14. Χατζηλάου Ι.Κ. (1990). ΣΥΓΧΡΟΝΟΜΕΤΑΔΟΣΗ. Έκδοση 2009, Σχολή Ναυτικών Δοκίμων.
  15. Χάρχαρος Η.Ν. (1968). ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΑ ΠΛΟΙΟΥ. 1η έκδοση, Εκδόσεις Σταυριδάκης.
  16. Woud H., Stapersma D. (2008). DESIGN OF PROPULSION AND ELECTRIC POWER GENERATION SYSTEMS. 2η έκδοση, IMAREST
  17. Hall D. (1999). PRACTICAL MARINE ELECTRICAL KNOWLEDGE. 2η έκδοση, Εκδόσεις WITHERBY
  18. ΑΒΒ (2011). System Project Guide for Passenger Vessels. ΑΒΒ Marine.
  19. U.S. Naval sea systems command (2000). S9086-KC-STM-010/CH-300R5 ELECTRIC POWER PLANT, U.S. GOVERNMENT PRINTING OFFICE
  20. U.S. Navy – Bureau of Naval Personnel (1968). TRAINING COURSE- ELECTRICIAN’S MATE 1 & C, U.S. GOVERNMENT PRINTING OFFICE
  21. American Bureau of Shipping (2006). CONTROL OF HARMONICS IN ELECTRICAL POWER SYSTEMS, 1η έκδοση, ABS
  22. IEEE Std 45 (1998). Recommended Practice for Electric Installations on shipboard, IEEE press.
  23. IEC 60092 (2002-2018) International Standards concerning electrical installations in seagoing ships and fixed or mobile offshore units for cables with voltages up to and including 15 kV