Povećavaju li propelerski uređaji za uštedu energije stvarno radnu učinkovitost opreme?​

Kako propelerski uređaji za uštedu energije u teoriji rade na poboljšanju učinkovitosti? ​

Propelerski uređaji za uštedu energije dolaze u različitim oblicima, svaki sa svojim mehanizmom usmjerenim na povećanje učinkovitosti rada opreme. Na primjer, neki uređaji dizajnirani su za optimizaciju protoka vode (ili zraka, ovisno o primjeni) oko propelera. Uzmimo slučaj peraja poklopca glavčine. To su male peraje ugrađene na površinu poklopca glavčine propelera. Dok se propeler okreće, peraje poklopca glavčine rade na apsorbiranju rotacijske energije u tragu propelera. Oni generiraju pozitivan zakretni moment, istovremeno eliminirajući ili slabeći vrtlog glavčine. Ovo ne samo da smanjuje otpor uzrokovan vrtlogom glavčine, već također pomaže u usmjeravanju protoka vode, čime se povećava učinkovitost propelera.​

Drugi primjer su hidrodinamički kanali na brodu. Ovi kanali, poput Becker Mewis Duct®, dizajnirani su da ispravljaju i ubrzavaju trag trupa dok ulazi u propeler. Radeći to, oni proizvode neto potisak prema naprijed. Poboljšani klizni tok iza kanala značajno smanjuje vrtlog glavčine, što dovodi do boljeg potiska i dotoka u kormilo. Integrirana peraja u takvim kanalima također imaju učinak sličan statoru, generirajući predvrtložno kretanje suprotno od smjera rada propelera, što vraća rotacijsku energiju iz povratne struje.​

Povećavaju li ovi uređaji stvarno učinkovitost u pomorskim aplikacijama?​

U pomorskoj industriji utjecaj uređaja za uštedu energije propelera na učinkovitost tema je od velikog interesa. Uzmite u obzir iskustvo velikih plovila. Kad je riječ o super velikim naftnim tankerima, neki su eksperimentirali s ugradnjom posebnih premaza na propelere. Na primjer, tim s Kineske akademije znanosti razvio je bionički fleksibilni materijal za smanjenje otpora koji oponaša karakteristike kože dupina. Kada je ovaj materijal nanesen na površinu propelera vrlo velikog broda za prijevoz sirove nafte (VLCC) od 300.000 tona, rezultati su bili izvanredni. Podaci o stvarnoj potrošnji goriva na brodu pokazuju pad od oko 2%. Tijekom životnog ciklusa materijala od 2,5 godine, postignuta je prosječna ušteda energije od oko 1,5%. To ukazuje da u kontekstu pomorskog prijevoza velikih razmjera takvi uređaji za uštedu energije mogu doista doprinijeti poboljšanoj radnoj učinkovitosti.​

Međutim, situacija može varirati za različite vrste brodova. Manja plovila, poput ribarskih brodova ili brzih trajekata, imaju drugačije uvjete rada. Ribarski brodovi često rade u složenijem i promjenjivom okruženju, s čestim promjenama brzine i opterećenja. Brzi trajekti zahtijevaju brzi pogon i brzu upravljivost. Za ove vrste plovila, rade li isti uređaji za uštedu energije i dalje jednako učinkovito? Neki ribari koji su instalirali uređaje za uštedu energije na svoje brodove izvještavaju da, iako se čini da uređaji imaju pozitivan učinak tijekom sporog krstarenja, kada brod treba ubrzati kako bi brzo stigao do lovišta, dobici u učinkovitosti su manje očiti. Ovo postavlja pitanja o prilagodljivosti uređaja za uštedu energije različitim scenarijima rada u moru.​

Što je s njihovom učinkovitošću - pojačani učinci u industrijskim primjenama?​

Uređaji slični propelerima također se široko koriste u industrijskim okruženjima, kao što su veliki spremnici za miješanje u kemijskim postrojenjima ili ventilacijski sustavi u industrijskim zgradama. U procesu miješanja u kemijskom postrojenju, propeleri velikih razmjera koriste se za miješanje različitih tvari. Ugradnja uređaja za uštedu energije ovdje ima za cilj poboljšati učinkovitost miješanja uz smanjenje potrošnje energije. Neki uređaji za uštedu energije, kao što su posebno dizajnirane pred-vrtložne vodilice, ugrađeni su ispred propelera u spremnicima za miješanje. Ove vodilice bi trebale optimizirati protok tvari koje se miješaju, omogućujući propeleru da radi učinkovitije. Ali u praksi, funkcionira li to stvarno?​

U nekim slučajevima složena priroda tvari koje se miješaju, kao što su tekućine visoke viskoznosti ili one sa smjesama kruto-tekuće, može predstavljati izazov. Uređaje za uštedu energije potrebno je pažljivo kalibrirati prema specifičnim svojstvima tvari i radnim parametrima propelera. U ventilacijskom sustavu industrijske zgrade, propeleri su odgovorni za kretanje velikih količina zraka. Uređaji za uštedu energije, poput aerodinamički dizajniranih difuzora postavljenih oko propelera, imaju za cilj poboljšati distribuciju protoka zraka i smanjiti otpor koji propeler mora svladati. Ali uz stalne promjene u zahtjevima za količinom zraka zbog različitih radnih sati i uvjeta okoline u zgradi, zadržavaju li ovi uređaji svoju učinkovitost - povećavajući mogućnosti?​

Postoje li čimbenici koji mogu spriječiti učinkovitost - poboljšanje ovih uređaja?​

Postoji nekoliko čimbenika koji potencijalno mogu spriječiti sposobnost uređaja za uštedu energije propelera da poboljšaju učinkovitost rada opreme. Jedan značajan čimbenik je kompatibilnost između uređaja i same opreme. Ako uređaj za uštedu energije nije pravilno dizajniran ili instaliran kako bi odgovarao specifičnim karakteristikama propelera, kao što su njegova veličina, brzina rotacije i vrsta tekućine s kojom radi (voda, zrak ili druge tvari), možda neće raditi kako se očekuje. Na primjer, ako je propelerski uređaj za uštedu energije dizajniran za sporo rotirajući propeler velikog promjera instaliran na propeler velike brzine i malog promjera, on zapravo može povećati otpor i smanjiti ukupnu učinkovitost.​

Drugi čimbenik je održavanje i održavanje uređaja za uštedu energije. Tijekom vremena, ovi uređaji mogu nakupiti prljavštinu, koroziju (u slučaju pomorskih ili industrijskih primjena s korozivnim tvarima) ili mehaničko trošenje. Na primjer, u morskom okruženju, školjke i drugi morski organizmi mogu se pričvrstiti na površinu propelerskog uređaja za uštedu energije, mijenjajući njegova hidrodinamička svojstva. Ako se redovito ne čisti i održava, to može dovesti do smanjenja učinkovitosti uređaja - mogućnosti povećanja. U industrijskim primjenama, istrošenost pokretnih dijelova uređaja za uštedu energije, kao što su peraje na sustavu peraja poklopca glavčine, može utjecati na njegovu sposobnost pravilnog funkcioniranja i time spriječiti poboljšanje ukupne učinkovitosti propelera.​