本文關(guān)鍵詞：余熱光蓄發(fā)電技術(shù)在船舶照明中的基礎(chǔ)研究

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【摘要】：當(dāng)今社會,傳統(tǒng)化石能源在能源結(jié)構(gòu)中所占的比例依然很重,在提高傳統(tǒng)化石能源利用效率的同時推動清潔能源的大力發(fā)展,是節(jié)能減排的重要手段。船舶在交通運輸業(yè)扮演著重要角色,目前,全球國際貿(mào)易2/3以上的運量依靠航運業(yè),因此,提高燃油利用效率、引進(jìn)清潔能源是船舶研究的重要方向。余熱溫差發(fā)電技術(shù)在船舶上的應(yīng)用目前還處于探索階段,光伏技術(shù)經(jīng)過近幾年的研究發(fā)展,技術(shù)較為成熟,但作為動力或者輔助動力能源在船舶上的研究利用較少。本文從這兩個方面入手,對余熱光蓄技術(shù)作為輔助動力,為船舶照明系統(tǒng)供能做相關(guān)基礎(chǔ)研究。首先從船舶實際工作環(huán)境出發(fā),根據(jù)余熱溫差和光伏發(fā)電的工作特性,選定目標(biāo)船型。具體來說,考慮到船舶不同工況,溫差發(fā)電組件布置于船舶發(fā)電柴油機(jī)排氣管。光伏組件的布置從甲板面積和安全性能兩方面考慮,確定目標(biāo)船型為散貨船。其次通過數(shù)學(xué)建模和仿真,計算排氣管溫度分布,在此基礎(chǔ)上利用MATLAB計算排氣管不同位置溫差發(fā)電片的發(fā)電量,確定溫差發(fā)電片具體布置方式。利用SIMULINK仿真不同條件下光伏組件輸出特性,采用常用的PO和INC方法,對光伏組件進(jìn)行最大功率點跟蹤,詳細(xì)研究光伏組件輸出特性。最后利用PSO智能算法,以船舶照明系統(tǒng)為負(fù)載,依托船舶航線和實際用電需求,綜合考慮系統(tǒng)可靠性和經(jīng)濟(jì)性,對溫差發(fā)電組件、光伏組件、蓄電池的數(shù)目優(yōu)化,在滿足系統(tǒng)可靠性的同時,使運行成本最低。將傳統(tǒng)燈具以LED節(jié)能燈具替代,重新計算組件個數(shù),并從環(huán)保和經(jīng)濟(jì)兩個角度分析替換前后的影響。
【關(guān)鍵詞】：船舶 溫差發(fā)電 太陽能發(fā)電 粒子群 LED
【學(xué)位授予單位】：集美大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：U665.16;TM61
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-16
• 1.1 課題背景和意義9-10
• 1.2 余熱發(fā)電10-12
• 1.2.1 余熱溫差發(fā)電研究應(yīng)用現(xiàn)狀10-12
• 1.3 太陽能研究應(yīng)用現(xiàn)狀12-14
• 1.4 清潔能源在船舶上的應(yīng)用前景14-15
• 1.5 本文的主要研究內(nèi)容15-16
• 第2章 溫差發(fā)電和光伏發(fā)電原理16-23
• 2.1 傳熱學(xué)基本理論16-17
• 2.1.1 熱傳導(dǎo)16-17
• 2.1.2 熱對流17
• 2.1.3 熱輻射17
• 2.2 溫差發(fā)電的基本原理17-19
• 2.2.1 賽貝克效應(yīng)17-18
• 2.2.2 帕爾貼效應(yīng)18-19
• 2.2.3 湯姆遜效應(yīng)19
• 2.2.4 熱電轉(zhuǎn)換的優(yōu)值系數(shù)19
• 2.3 光伏發(fā)電19-23
• 2.3.1 光伏電池的工作原理19-20
• 2.3.2 太陽能電池最大功率點跟蹤(MPPT)的原理20-23
• 第3章 余熱光蓄發(fā)電技術(shù)在船舶的應(yīng)用可行性分析23-31
• 3.1 船舶應(yīng)用余熱光蓄發(fā)電技術(shù)的優(yōu)勢分析23-25
• 3.1.1 余熱光蓄技術(shù)在船舶行業(yè)的應(yīng)用前景23-24
• 3.1.2 余熱光蓄技術(shù)的環(huán)保優(yōu)勢24
• 3.1.3 余熱光蓄技術(shù)的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢24-25
• 3.2 余熱光蓄發(fā)電技術(shù)應(yīng)用于船舶的可行性分析25-29
• 3.2.1 光伏組件布置分析25-26
• 3.2.2 負(fù)載分析26-27
• 3.2.3 可靠性分析27-29
• 3.3 所涉及的問題分析29-30
• 3.3.1 余熱光蓄各部件配置優(yōu)化29
• 3.3.2 海洋環(huán)境影響29-30
• 3.4 研究對象的確定30-31
• 第4章 新型船舶照明電源系統(tǒng)組件特性及數(shù)學(xué)建模31-52
• 4.1 余熱溫差發(fā)電組件建模31-33
• 4.1.1 排氣管管道溫度分布建模31-32
• 4.1.2 熱電模塊發(fā)電性能建模分析32-33
• 4.2 光伏陣列模型33-37
• 4.2.1 太陽能輻射模型34-35
• 4.2.2 光伏電池數(shù)學(xué)模型35-37
• 4.3 余熱溫差發(fā)電特性分析37-42
• 4.3.1 排氣管溫度分布37-39
• 4.3.2 排氣管發(fā)電量分析39-42
• 4.4 光伏組件特性分析42-51
• 4.4.1 太陽能電池的伏安特性42-43
• 4.4.2 太陽能電池MPPT技術(shù)43-51
• 4.5 儲能模塊建模51-52
• 第5章 基于粒子群算法的船舶照明電源系統(tǒng)的優(yōu)化配置52-60
• 5.1 粒子群算法的簡介52-53
• 5.2 船舶照明電源系統(tǒng)粒子群算法的設(shè)計53-57
• 5.2.1 目標(biāo)函數(shù)53-54
• 5.2.2 約束條件54-55
• 5.2.3 算法仿真結(jié)果55-57
• 5.3 船舶綠色照明負(fù)載計算分析57-59
• 5.4 經(jīng)濟(jì)性分析59-60
• 第6章 總結(jié)與展望60-62
• 6.1 工作總結(jié)60
• 6.2 未來展望60-62
• 致謝62-63
• 參考文獻(xiàn)63-65
• 在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文65

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 朱文,楊君友,崔],張同俊;納米超晶格熱電材料的研究進(jìn)展[J];材料導(dǎo)報;2002年12期

2 歐陽羽宸;葉似錦;陳耀武;陳凱軍;鄭衛(wèi)剛;;基于船舶柴油機(jī)排氣管的溫差發(fā)電裝置[J];電子世界;2013年09期

3 李偉江;李玉東;臘冬;秦偉;李茂德;;低溫差下半導(dǎo)體溫差發(fā)電器，

本文編號：523437