Эксплуатация судового электрооборудования и средств автоматики

• Название: Эксплуатация судового электрооборудования и средств автоматики
• Дата: 15.03.2023
• Размер: 98.46 Kb.
• Имя файла: 158885.docx
• Тип: Документы; #992377
• страница: 3 из 7

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №2

Расчет ветроэнергетических установок
Задача 1: Определить мощность ветровой электростанции, содержащей n од- нотипных ветроэнергетических установок. Длина лопасти ветроколеса L, скорость ветра w, КПД ветродвигателя η_в, электрический КПД установки (генератора и пре- образователя) η_э, температура воздуха t, атмосферное давление р.

Решение

Вариант 5

Ветровой поток (Дж), проходящий через площадь F, ометаемую лопастями ветродвигателя, имеет энергию

E mw² 2 ,

где w– скорость ветра, м/с,

m– масса воздуха.

За секунду через площадь Fпротекает m wFкг/с ,

где

  p/RT

- плотность воздуха, p– атмосферное давление, Па, R=287

Дж/кгK – газовая постоянная, Т-абсолютная температура, К. Площадь Fопределя-

ется через длину лопасти Lветроколеса: F  L² .

Соответственно электрическая мощность (Вт), развиваемая ВЭУ, определяется формулой


в э
N   L²w³ 2 ,

где η_в– КПД ветродвигателя (изменяется в пределах 0,25…0,35),

η_э- электрический КПД ветрогенератора и преобразователя (в пределах 0,70…0,85).

Согласно исходным данным n=12 шт, L=63 м, w=12 м/с, η_в= 33%, η_э =78%,

t ^о=0С, р= 100 кПа.

Площадь Fопределяется через длину лопасти Lветроколеса:

F  L² = 3,14 * 12 462, 66

За секунду через площадь Fпротекает m wF=0,03*16*14950=8167 кг/с

Где p/RT=100 /287*273=0,0012

Электрическая мощность (Вт), развиваемая ВЭУ, определяется формулой

N η_в η_э  L²w³/2=0,33*0,78*0,0012*3,14 * * /2= 3,32 (кВТ)

Числовые данные к задаче

Вариант	n, шт	L, м	w, м/с	ηв,%	ηэ,%	t о,С	р, кПа
1	8	55	12	31	73	-20	100
2	9	57	11	32	74	-15	101
3	10	59	10	33	75	-10	102
4	11	61	9	34	76	-5	101
5	12	63	12	33	78	0	100
6	11	66	14	32	77	5	99
7	10	69	16	33	76	10	98
8	9	72	18	34	77	15	97
9	8	75	20	33	78	20	99
10	7	78	18	34	79	25	101

Контрольные вопросы.

1. 
   Назовите основные типы ветроэлеткростанций.
   
2. 
   Где целесообразно размещать ветроэнергетические установки в Северо-- Западном регионе России?
   
3. 
   Какую предельную единичную мощность имеют современные ВЭУ?
   
4. 
   Как устроена ветроэнергетическая установка?
   
5. 
   Какой формулой определяется мощность ветроэнергетической установки?
   
6. 
   Почему при работе ВЭУ на энергосистему необходим запас резервных мощ- ностей?
   

Литература: [1-4]