基于節(jié)能理念的船舶電氣設(shè)備技術(shù)研究

谷時(shí)陽(yáng) 代書海

摘要：伴隨船舶行業(yè)的運(yùn)行及發(fā)展，通過(guò)電氣設(shè)備的運(yùn)用，可以提高船舶產(chǎn)業(yè)運(yùn)行的價(jià)值性。船舶電網(wǎng)以及陸地電網(wǎng)存在著一定的差異性，船舶電氣設(shè)備的耗能相對(duì)較大，而且，在船舶運(yùn)行中需要攜帶有效能源，若不能實(shí)現(xiàn)節(jié)能化的技術(shù)運(yùn)用，會(huì)為船舶電力設(shè)備的運(yùn)行造成影響，降低電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性、穩(wěn)定性。因此，在現(xiàn)階段船舶行業(yè)運(yùn)行中，需要按照節(jié)能理念進(jìn)行電氣設(shè)備使用方案的利用，通過(guò)節(jié)能管理工作的構(gòu)建，進(jìn)行電氣設(shè)備的節(jié)能化的設(shè)備構(gòu)建，以便有效提高船舶系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：節(jié)能理念；船舶電氣；設(shè)備技術(shù)

引言

當(dāng)前，隨著人們對(duì)于船舶運(yùn)行環(huán)境的深入了解，逐漸意識(shí)到船舶運(yùn)行環(huán)境的特殊性，船舶電氣設(shè)備使用的電網(wǎng)為獨(dú)立電網(wǎng)。由于船舶電氣設(shè)備作為船舶電網(wǎng)的重要構(gòu)成要素，且船舶電氣設(shè)備能耗較高，從而引發(fā)船舶能源的巨大消耗，為船舶能源的及時(shí)供給帶來(lái)較大壓力。因此，遠(yuǎn)行船舶一旦出現(xiàn)能源供給有限的現(xiàn)象，其電氣設(shè)備便可能出現(xiàn)運(yùn)行遲緩，直接影響船舶的正常航行，在節(jié)能環(huán)保時(shí)代背景下，對(duì)船舶電氣設(shè)備節(jié)能技術(shù)的研究日益成為研究重點(diǎn)。

1.船舶電氣設(shè)備技術(shù)中的節(jié)能理念

1.1使用高性能的電動(dòng)機(jī)

船舶電氣設(shè)備主要是按照電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)行，其作為船舶電網(wǎng)的電負(fù)荷，電動(dòng)機(jī)的節(jié)能作為電力運(yùn)行的重點(diǎn)，應(yīng)該得到人們的關(guān)注。通過(guò)對(duì)船舶電網(wǎng)運(yùn)行狀況的分析，電氣設(shè)備需要運(yùn)用交流異步以及直流異步兩種，但是，若在船舶行業(yè)運(yùn)行中出現(xiàn)發(fā)電機(jī)設(shè)備負(fù)載變化，會(huì)增加電氣設(shè)備的額定功率，嚴(yán)重降低電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行效果。交流異步電動(dòng)機(jī)的船舶電氣設(shè)備運(yùn)行中，當(dāng)船舶電氣負(fù)載較大，會(huì)損害船舶電網(wǎng)。直流異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行中，應(yīng)該定期更換電刷，避免電動(dòng)機(jī)維護(hù)資源浪費(fèi)，提高船舶電力設(shè)備運(yùn)行的價(jià)值性。在船舶電氣設(shè)備使用中，永磁同步電動(dòng)機(jī)發(fā)展速度較快，可以為電動(dòng)機(jī)的設(shè)備運(yùn)行提供支持。對(duì)于永磁同步電動(dòng)機(jī)，所構(gòu)成的材料為永磁體材料，可以提升電動(dòng)機(jī)的工作效率，降避免船舶電網(wǎng)損害現(xiàn)象的發(fā)生，實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)備的節(jié)能化運(yùn)用。

1.2節(jié)能控制技術(shù)的運(yùn)用

船舶電氣設(shè)備中的空調(diào)設(shè)備可以選擇變頻式調(diào)速通風(fēng)機(jī)以及壓縮機(jī)，空調(diào)安裝中應(yīng)該按照船舶人員分布狀況、船艙內(nèi)外溫度濕度等信息，進(jìn)行空調(diào)安裝，提高設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性。由于空調(diào)屬于船舶系統(tǒng)中的電氣設(shè)備，為了滿足船舶電氣設(shè)備的運(yùn)行需求，應(yīng)該結(jié)合空調(diào)變頻性的調(diào)節(jié)內(nèi)容，降低空調(diào)能耗?？照{(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，通風(fēng)機(jī)組控制技術(shù)也需要得到人們關(guān)注，相關(guān)管理者需要結(jié)合航行情況、船艙大氣含量、氣壓等，進(jìn)行通風(fēng)機(jī)供風(fēng)量的控制，展現(xiàn)船艙電氣設(shè)備技術(shù)運(yùn)用的節(jié)能性。

1.3提高對(duì)耗能使用管理的控制

通過(guò)對(duì)傳播電氣設(shè)備使用狀況的分析發(fā)現(xiàn)，其使用狀況存在著管理粗放的問(wèn)題，這種現(xiàn)象的出現(xiàn)會(huì)使電氣設(shè)備的運(yùn)行出現(xiàn)浪費(fèi)現(xiàn)象，因此，需要構(gòu)建綜合性的節(jié)能管理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)備的節(jié)能運(yùn)用。在船舶電氣設(shè)備使用中，通過(guò)綜

合節(jié)能管理技術(shù)的運(yùn)用，可以實(shí)現(xiàn)信息化技術(shù)的運(yùn)用，并及時(shí)獲取數(shù)字參數(shù)，使設(shè)備能量按照需求量進(jìn)行電氣設(shè)備的利用，實(shí)現(xiàn)節(jié)能管理的整體效果。耗能管理中，應(yīng)該對(duì)冷水泵實(shí)行節(jié)能綜合管理方案，并通過(guò)對(duì)航域環(huán)境溫度、冷卻水泵溫度以及船舶熱負(fù)荷情感的綜合性分析，構(gòu)建針對(duì)性的冷卻水供給方案，實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)備節(jié)能使用的價(jià)值。

1.4實(shí)現(xiàn)新節(jié)能技術(shù)運(yùn)用

通過(guò)對(duì)船舶電氣設(shè)備節(jié)能技術(shù)的分析，為了實(shí)現(xiàn)節(jié)能電氣的有效運(yùn)用，可以結(jié)合風(fēng)能、太陽(yáng)能、水能的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，進(jìn)行船舶電氣設(shè)備新能源的技術(shù)運(yùn)用。研究中能夠發(fā)現(xiàn)，船舶領(lǐng)域中的資源相對(duì)充沛，所以，可以選擇綜合性的傳播電氣設(shè)備，使傳播在自然能源環(huán)境下得到運(yùn)用，提高船舶電氣設(shè)備運(yùn)用的整體價(jià)值。

例如，在船舶空調(diào)設(shè)備使用中，可以在陽(yáng)光充足的狀況下，及時(shí)開(kāi)啟太陽(yáng)能運(yùn)轉(zhuǎn)模式，當(dāng)陽(yáng)光不足時(shí)，可以構(gòu)建空調(diào)供電運(yùn)行模式，通過(guò)這種綜合模式的轉(zhuǎn)變，降低船舶空調(diào)設(shè)備耗能，避免能源緊張現(xiàn)象的發(fā)生。通過(guò)這種新型能源的運(yùn)用，可以實(shí)現(xiàn)能源的節(jié)能利用，實(shí)現(xiàn)船舶電氣設(shè)備的環(huán)保價(jià)值。

2.船舶電氣設(shè)備的節(jié)能方案

2.1采用性能優(yōu)越的電動(dòng)機(jī)

船舶電氣設(shè)備依托電動(dòng)機(jī)進(jìn)行運(yùn)行，且電動(dòng)機(jī)屬于船舶電網(wǎng)主要用電負(fù)荷，故電動(dòng)機(jī)運(yùn)行效率成為節(jié)能的要點(diǎn)。由于船舶電網(wǎng)性質(zhì)的差別，我國(guó)船舶電氣設(shè)備使用的電動(dòng)機(jī)有交流異步與直流異步兩種類型。然而，在船舶航行發(fā)生海況變化時(shí)，會(huì)引發(fā)電氣設(shè)備負(fù)載變化，導(dǎo)致電氣設(shè)備電動(dòng)機(jī)輸出功率與額定功率存在較大差異，嚴(yán)重降低電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行效率。另外，對(duì)于交流異步電動(dòng)機(jī)而言，其在船舶電氣設(shè)備負(fù)載降低較大時(shí)，容易損害船舶電網(wǎng)。關(guān)于直流異步電動(dòng)機(jī)，其電刷的更換及清理較為繁瑣，故該類電動(dòng)機(jī)的維護(hù)費(fèi)時(shí)費(fèi)力。因此，選擇具有節(jié)能技術(shù)的電動(dòng)機(jī)尤為重要。

2.2應(yīng)用運(yùn)行控制節(jié)能技術(shù)

在空調(diào)設(shè)備運(yùn)行控制節(jié)能技術(shù)應(yīng)用方面，可選擇變頻式調(diào)速通風(fēng)機(jī)與壓縮機(jī)，根據(jù)船舶艙內(nèi)人員分布情況、船艙內(nèi)外溫度與濕度、航域水溫等信息，在順應(yīng)艙內(nèi)人員的整體需求與環(huán)境要求的情況下，自動(dòng)調(diào)節(jié)制冷或制熱量，完成空調(diào)設(shè)備運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性節(jié)能目標(biāo)。

由于空調(diào)屬于船舶的主要能耗電氣設(shè)備，其使用目的是滿足人員的需要，故需要根據(jù)船艙區(qū)域人員的變化以及艙內(nèi)溫度情況，及時(shí)依托空調(diào)變頻性能調(diào)節(jié)運(yùn)行功率，進(jìn)而降低空調(diào)設(shè)備的能耗。對(duì)于通風(fēng)機(jī)組運(yùn)行控制節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，需要結(jié)合航行情況、船艙大氣的溫濕度、船艙大氣含量與氣壓等信息，選用變頻調(diào)速節(jié)能技術(shù)調(diào)節(jié)通風(fēng)機(jī)的供風(fēng)量，即根據(jù)大氣環(huán)境與航?jīng)r等具體情況，運(yùn)用通風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的自動(dòng)調(diào)節(jié)供風(fēng)量，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能的效果。

2.3關(guān)注利用新能源節(jié)能技術(shù)

由于風(fēng)能、太陽(yáng)能、水能等新能源具有綠色環(huán)保及節(jié)能減排等優(yōu)勢(shì)，船舶電氣設(shè)備可以利用新能源節(jié)能技術(shù)，將太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能等天然能源的供熱、發(fā)電與制冷等技術(shù)應(yīng)用于船舶航行中。船舶航域中新能源豐富充沛，可以選擇具備綜合性能的船舶電氣設(shè)備，在天然能源充足的環(huán)境下，開(kāi)啟電氣設(shè)備新能源運(yùn)行模式，遇到天然能源不足的情況，則切換為電氣設(shè)備傳統(tǒng)能源運(yùn)行模式，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)船舶電氣設(shè)備節(jié)能減排的效能。如船舶空調(diào)設(shè)備，在陽(yáng)光充沛的情況下，可以開(kāi)啟空調(diào)太陽(yáng)能運(yùn)轉(zhuǎn)模式；當(dāng)陽(yáng)光不足時(shí)，可以切換為空調(diào)供電運(yùn)行模式。同時(shí)，可以借助風(fēng)能、太陽(yáng)能、水能等天然能源進(jìn)行小規(guī)模發(fā)電，以緩解能源的緊張狀況?？梢?jiàn)，利用新能源節(jié)能技術(shù)，能夠有效地實(shí)現(xiàn)能源的節(jié)約，且有利于環(huán)保。

3.結(jié)束語(yǔ)

總而言之，在現(xiàn)階段船舶電氣設(shè)備使用的過(guò)程中，存在著電力設(shè)備能耗過(guò)大的問(wèn)題，若這種問(wèn)題不能得到及時(shí)性的解決，會(huì)影響電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。因此，在船舶行業(yè)發(fā)展中，應(yīng)該結(jié)合節(jié)能理念進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，通過(guò)高性能電機(jī)、能耗管理理念以及新節(jié)等技術(shù)的綜合運(yùn)用，進(jìn)行電氣設(shè)備管理方案的完善，以便提高電氣設(shè)備運(yùn)行的價(jià)值性，降低電氣設(shè)備的能耗損傷，為現(xiàn)代船舶電氣行業(yè)的運(yùn)行及發(fā)展提

供支持。

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