Исследование влияния альтернативных источников энергии автомобиля на технико-экономические показатели

• Автор: Серафимов, Андрей Михайлович
• Шифр специальности: 05.20.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 155 с. : ил.

Введение

Глава 1. Состояние вопроса, цель и задачи исследования

1.1. Историческое развитие

1.2. Потенциал солнечной энергии.

1.3. Объемы производства и стоимость солнечных модулей.

1.4. Объемы производства солнечной энергии.

1.5. Солнцезаправочные станции.

1.6. Цель и задачи исследования

Глава 2. Основы теории энергообеспечения гибридного электромобили.

2.1. Характеристики и тенденции развития бортовых источников энергии различной физической природы.

2.1.1. Современные характеристики тяговых аккумуляторных батарей.

2.1.2. Емкостные накопители электрической энергии
2.1.3. Солнечная батарея.
2.1.4. Комбинированные энергетические установки электромобиля
2.2. Анализ математических моделей комбинированных энергетических установок с применением источников различной физической природы
2.2.1. Математическая модель тяговой аккумуляторной батареи.
2.2.2. Математическая модель емкостного накопителя электрической
энергии.
2.2.3 Математическая модель солнечной батареи.
2.2.4. Математическая модель электромобиля с комбинированной
энергетической установкой.
2.2.5. Подмодель транспортного средства.
2.2.6. Подмодель условия движения ЭМ
2.2.7. Техникоэксплутационные показатели электромобиля с комбинированной
энергетической установкой.
2.3. Проверка адекватности разработанной обобщенной математической модели
Перечень сокращений
ДВС двигатель внутреннего сгорания
ГСУ гибридная силовая установка
КЭУ комбинированная энергоустановка
ТЭД тяговый электродвигатель
АБ аккумуляторная батарея
ЕНЭ емкостной накопитель энергии
СБ солнечная батарея
СМ солнцемобиль
КРВ клиноременный вариатор
ВСХ внешняя скоростная характеристика
ТЭ тяговый электропривод
БП бортовой преобржазователь
ТАБ тяговая аккумуляторная батарея
ЭМ электромобиль
Введение


Причина здесь в том, что до недавнего времени наличие необозримых, как казалось, запасов сравнительно дешевого органического топлива не стимулировало развития исследований в области гелиоэнергетики. Только в последние годы взгляды на использование органических энергоносителей и ядерного топлива существенно изменились. Победное шествие но планете технического процесса, неразрывно связанное с небывалым ростом потребления невосполнимых запасов органического топлива, привело к тому, что сегодня катастрофически возросла нагрузка на окружающую среду, на глазах тают запасы ценнейших природных ресурсов, увеличивается загрязнение воздуха и воды, избыток пыли и углекислого газа в атмосфере увеличивает парниковый эффект и угрожает пагубным измением климата. Землю солнечной радиации может привести к необратимым изменениям теплового баланса и климата нашей планеты. В этом и состоит угроза теплового загрязнения при производстве энергии на основе ископаемого топлива или ядерных реакций. Решение трех основных проблем, стоящих перед человечеством, обеспечение пищей, энергией и сохранение пригодных для жизни природных условий в значительной степени зависит от развития гелиоэнергетики. Солнечное излучение является исключительно чистым видом энергии. Оно не вызывает загрязнения окружающей среды и не нарушает теплового баланса планеты. Ресурсов Солнца вполне достаточно, чтобы удовлетворить энергетические потребности будущего. Валовой потенциал солнечной энергии для всей нашей планеты составляет 3 т условного топлива в год, в том числе для России примерно 3, т условного топлива в год. Технический потенциал солнечной энергетики зависит от эффективности гелиоустановок, уровня солнечной радиации, режимов работы потребителей, возможности аккумулирования энергии и других факторов. В целом с известным приближением можно принять технический потенциал равным 0,1 валового, что для России составит около 3, млрд. Солнечное излучение весьма рассеянно и имеет низкую плотность у
земной поверхности в среднем 0, кВтм и только в благоприятных условиях около 1 кВтм2. Изза вращения Земли и облачности создается нерегулируемый режим поступления солнечной радиации к поверхности планеты. Низкая плотность, зависимость от погоды и времени суток, необходимость преобразования в какуюлибо форму, удобную для промышленного и бытового использования солнечной энергии все это порождает значительные технические проблемы, которые тем не менее в принципе могут быть решены сегодня или в обозримом будущем. Подсчитано, что на необъятных российских просторах на таких территориях проживает около млн. Кстати, солнцемобиль тоже автономный мобильный потребитель энергии. Радикально решить проблему использования солнечной энергии в больших масштабах позволит успешное развитие второго направления, связанного с созданием крупных гелиоэнергетических станций. Развитие крупномасштабной гелиоэнергетики наиболее заманчивая, но труднодоступная и отдаленная цель исследователей и конструкторов. Сегодня большинство разработок направлено на создание автономных установок для снабжения потребителей тепловой энергией. И они уже дали заметные практические результаты. Пять миллионов японцев принимают душ или ванну, пользуясь водой, подогретой солнечными лучами. В Израиле 0 тыс. В США солнечные нагреватели общей мощностью МВт установлены в 1,5 млн. На Кубе горячей водой, подогретой солнцем, пользуются в сотнях больниц и детских садов. Ежегодный рост производства подобных устройств достигает . Одним из самых распространенных приемников солнечного излучения в гелиоустановках для водяного отопления и горячего водоснабжения, нагрева воздуха для сушки сена, овощей и фруктов, для тепловой обработки железобетона является солнечный коллектор рис. Бочка с водой, окрашенная в черный цвет и поставленная на солнцепеке, тоже солнечный коллектор, правда, крайне неэффективный. Для повышения эффективности коллекторы делают в виде плоских панелей, внутри которых по каналам пли трубам протекает вода рис. Сторона, обращенная к солнцу, окрашивается в черный цвет и закрывается специальным стеклом, а панель помещается в теплоизолирующий корпус.