Том 336 № 1 (2025)
DOI https://doi.org/10.18799/24131830/2025/1/4589
Методика расчёта запаса хода электромоторной лодки на солнечной энергии
Актуальность: необходимость внедрения альтернативных источников энергии и электрификации транспортных средств, используемых для обеспечения транспортной доступности местонахождения природных ресурсов. Данный подход обеспечит транспортную доступность к закрытым природоохранным зонам, в которых запрещено движение транспорта с двигателями внутреннего сгорания. Кроме отсутствия выборов СО2, решаются такие проблемы, как высокий уровень шума, а также проблемы малой самодостаточности за счёт зависимости от заправочных станций. Цель: расчёт генерируемой фотоэлементами электроэнергии исходя из показателей инсоляции для выбранной широты местности и определение непрерывного времени движения лодки на электротяге с использованием солнечных панелей для применения в исследовательских работах. Объект: электромоторная лодка, построенная студенческой командой в рамках дисциплины «Проектная деятельность» Московского политехнического университета, используемая в качестве спортинвентаря для участия в соревнованиях, а также для проведения испытаний в различных областях науки. Методика: расчёт электроэнергии, получаемой от солнечной батареи лодки, исходя из открытых статистических данных инсоляции и последующая аппроксимация результатов относительно условного угла, зависящего от времени светового дня рассматриваемой широты; составление уравнения энергетического баланса всех источников и потребителей электроэнергии на борту лодки; решение уравнения графо-аналитическим методом. Результаты. Предложен метод расчёта времени движения электромоторной лодки с солнечными панелями на борту в качестве дополнительного источника электроэнергии. Получен аппроксимационный график генерируемой солнечными панелями электроэнергии для широты Томска. По итогам работы было рассчитано время движения лодки в летний день со скоростью 7 км/ч. Результаты исследования могут быть применены для расчётов энергобаланса судов, а также плавучих автономных платформ, обладающих самодостаточностью и необходимых для исследований, добычи и транспортировки георесурсов из закрытых природохраняемых зон.
Ключевые слова:
солнечная энергетика, зелёная энергетика, альтернативные источники энергии, возобновляемые источники энергии, устойчивое развитие, электротранспорт, водный транспорт, инсоляция, экология