Комбинированная морская силовая установка |
---|
CODOG |
Интегрированная электрическая силовая установка ( IEP ), или полностью электрическая силовая установка (FEP), или интегрированная полностью электрическая силовая установка (IFEP) - это такое расположение морских силовых установок, при котором газовые турбины или дизельные генераторы, или и те, и другие, вырабатывают трехфазную [1] электроэнергию, которая затем используется для силовые электродвигатели [2], вращающие гребные винты или гидроабразивные колеса . Это модификация комбинированной дизель-электрической и газовой двигательной установки для кораблей, исключающая необходимость в сцеплениях.и уменьшает или устраняет необходимость в коробках передач [2] [3] за счет использования электрической передачи, а не механической передачи энергии, поэтому это последовательная гибридная электрическая силовая установка, а не параллельная .
Интегрированная система
Устранение механической связи между двигателями и силовой установкой дает несколько преимуществ, включая большую свободу размещения двигателей, [3] акустическую развязку двигателей от корпуса, что делает корабль менее шумным, а также уменьшение веса и объема. [3] Снижение акустической сигнатуры особенно важно для военно-морских судов, стремящихся избежать обнаружения, и для круизных судов, стремящихся обеспечить пассажирам приятное плавание, но от этого меньше пользы для грузовых судов . Поскольку судам требуется электричество, даже когда они не на ходу, то, что все двигатели вырабатывают электричество, сокращает количество необходимых двигателей по сравнению с более традиционными схемами, в которых один пул двигателей обеспечивает электричество, а другой пул двигателей обеспечивает движение, снижая капитальные затраты и затраты на техническое обслуживание. [1] [3]
Типичная интегрированная электрическая силовая установка на более крупных (например, круизных лайнерах) и военно-морских судах включает в себя как дизельные генераторы, так и газовые турбины. На небольших судах (которые составляют большинство судов IEP) двигатели обычно просто дизельные. К преимуществам газовых турбин можно отнести гораздо меньший вес. [1] [4] и меньший размер [1] , чем дизели аналогичной мощности, и гораздо меньше шума и вибрация , [4] , но они эффективны только в или около максимальной мощности. Дизель-генераторы обладают преимуществом высокого КПД в широком диапазоне уровней мощности. Использование их в комбинации позволяет получить преимущества полного диапазона эксплуатационной эффективности, бесшумного режима работы с низким уровнем вибрации и некоторого снижения веса и объема по сравнению с компоновкой, работающей только на дизельном топливе. На военно-морских судах обычно используется пул дизельных генераторов для обеспечения базовой нагрузки и мощности, достаточной для достижения крейсерской скорости. Газовые турбины используются для обеспечения пиковой мощности на более высоких скоростях и могут потребоваться для работы систем вооружения с высокими требованиями к мощности. На пассажирских судах для быстрого движения используются одна или несколько газовых турбин. Дизели обеспечивают надежное резервирование и эффективный источник электроэнергии в порту, на якоре или дрейфе.
Дизель-электрическая система представляет собой интегрированный электрический силовой установки , в которой не используются газовые турбины и все двигатели дизельные.
Турбина-электрическая система также возможно с помощью генераторов газовых турбин. Некоторые яхты используют только газовые турбины для интегрированного электрического движения без каких-либо дизельных двигателей. Если электрическая тяга используется через электродвигатель на валу или встроена в главный редуктор, приводящий вал, большая доступная мощность реализуется быстрее, чем при использовании дизелей. Кроме того, система привода двигателя с постоянными магнитами на валу, также использующая первичные двигатели газовой турбины на главном редукторе, также может обеспечивать электроэнергию, когда приводится в движение первичными двигателями. Электродвигатели с постоянными магнитами на валу обеспечивают движение на более низких скоростях с помощью бортовой газовой турбины или дизеля для выработки электроэнергии при значительной экономии топлива. Если проанализировать широкое использование автопарка, со временем будут реализованы значительные логистические преимущества. По сравнению с дизельным двигателем, он увеличивает гибкость, универсальность и эффективность, с возможностью трансформации для более быстрого обеспечения тяги или электроэнергии, в зависимости от ситуации.
Снижение загрязнения
В Норвегии газо-электрическая гибридная силовая установка используется в парке полностью электрических и гибридных паромов , пересекающих фьорды. Способные развивать скорость 17-18 узлов, эти суда сокращают общее количество NO x на 8 000 тонн в год и выбросы CO 2 на 300 000 тонн в год. Экономя миллион литров дизельного топлива в год на пароме, паромы заряжают свои батареи за ночь и пополняют их с берега в каждом порту захода. [5] [6] [7]
Список кораблей IEP
- Эсминец Type 45 ( Королевский флот )
- Эсминец класса Zumwalt ( ВМС США )
- RMS Queen Mary 2 ( Cunard Line )
- Сухогруз класса Lewis and Clark (ВМС США)
- Авианосец класса Queen Elizabeth (Королевский флот)
- Хуан Карлос I с левым рулем (ВМС Испании)
- Canberra -class LHD (ВМС Австралии)
- Ширасе ( Японские морские силы самообороны )
- Океанографический корабль класса "Ничинан" (Японские морские силы самообороны )
- Океанографический корабль класса "Шоунан" (Японские морские силы самообороны )
- Гидрографическое судно типа Leeuwin ( Королевский флот Австралии )
Смотрите также
- Электрическая лодка
- Система распределения постоянного тока (судовая двигательная установка)
Рекомендации
- ^ a b c d Д-р Тимоти Дж. Маккой и д-р Джон В. Эми-младший "Современное состояние интегрированных электроэнергетических и двигательных систем и технологий на кораблях" (PDF) . Американское общество морских инженеров. Архивировано из оригинального (PDF) 18 июля 2014 года . Проверено 10 сентября 2012 .
- ^ a b [1] [ мертвая ссылка ]
- ^ а б «Преимущества газотурбинных двигателей» . Яхтенный журнал. 2011-01-25 . Проверено 10 сентября 2012 .[ мертвая ссылка ]
- ^ «Тоска по чистому воздуху норвежских фьордов» . BBC. 4 апреля 2017.
- ^ «Torghatten Nord выбрала дизайн Multi Maritime» . Multi Maritime. Архивировано из оригинального 26 февраля 2018 года . Проверено 4 апреля 2017 года .
- ^ Бракстад, Томас (8 ноября 2018 г.). "Эль-ферха Ампере хар но кёйрд тильсваранде секс гонгер рундт йорда {Шесть раз по всему миру}" . NRK (норвежский нюнорск) . Проверено 28 марта 2019 .