практические задание по энергоснабжению. ПРАКТИКА-22-УМЛ-финал. Энергосбережение и возобновляемые источники энергии для студентов
 Скачать 440.64 Kb.
|
|
Последующие вопросы: 1. Что такое энергия ветра? 2. Недостаток энергии ветра 3. Влияние энергии ветра на экологию 1.Булатбаев, Ф.Н. Жаңартылған энергияның орнықтыруын жобалау және пайдалану қалыпқа келтіру және эксплуатациялау: Оқулық. - Қарағанды: ҚарМТУ, 2017. http://rmebrk.kz/book/1159625 2.Глущенко Т.И. Лабораторный практикум по возобновляемым источникам энергии : учебное пособие по специальности 5В071800 - "Электроэнергетика" / Т. И. Глущенко ; МОН РК. - Алматы : ССК, 2019. - 128 с. (Шифр 6П2.01/Г 55-258246) http://www.lib.ukgu.kz/cgi-bin/irbis64r_01/cgiirbis_64.exe 3.Artificial sources renewable energy / A. A. Solovyev [идр.]. - Shymkent : SKSU, 2016. - 80 с. (Шифр 6П2.1/A 81-508521) http://www.lib.ukgu.kz/cgi-bin/irbis64r_01/cgiirbis_64.exe 4.Ashimova T.S. "Future Energy" methodical instruction for the 2-rd course : for 5B071800 - ''Electrical engineering'' / T. S. Ashimova, M. M. Musalieva. - Shymkent : SKSU, 2017. - 80 с. (Шифр 6П2.1/А 84-391761) http://www.lib.ukgu.kz/cgi-bin/irbis64r_01/cgiirbis_64.exe 5.Modeling and optimization of Renewable Energy Systems / edited by A.S. Sahin. - Rijeka : Intech, 2014. - 298 с. (Шифр 6П2/M 78-600620) http://www.lib.ukgu.kz/cgi-bin/irbis64r_01/cgiirbis_64.exe Практическое занятие № 11. процессы создания биомассы расчет План урока: дать краткие теоретические сведения по построению биомассы. Цель: формирование основных представлений, знаний о принципах преобразования биомассы в электрическую энергию. Задачи: технологические процессы создания биомассы и демонстрация способности. Квалификация: эффективность полученной энергии и умение формализовать применение альтернативных источников энергии. Навыки: отработка основных подходов к процессу создания биомассы, сведений, предусмотренных лекцией, с целью раскрытия их темы Компетенция: применять схемы в учебной и профессиональной деятельности, приводить примеры. Студенты ознакомятся с схемами процесса создания самостоятельной работы Форма проведения урока: письменная (понимание примеров Краткие теоретические сведения Определяется возможный энергетический выход установки на биогаз  (11.1)Здесь η- КПД нагревательного устройства = 0,6; КПА -удельное объемное давление горения биогаза = 20 МД т / м3 при парциальном давлении 101000 Па; Vб-объем полученного биогаза, возможно 3/ день. Объем биогаза определяется выражением:  (11.2)Здесь с- выход биогаза из сухой массы (от 0,2 до 0,4 м3); m0-масса всего полученного сухого ферментированного материала стадо (например,одно животное 2 кг в день, умноженное на количество животных Объем жидкой массы, заполняющей биогазогенератор:  (11.3)Здесь ρм = 50 плотность сухого материала, распределенного по массе кг / м3).Объем биогазогенератора Vг  (11.4)Здесь Vж- подача ферментированной массы в генератор; tг-время нахождения следующей порции в генераторе (от 8 до 20 водяных токов). для чистого метана, поступающего в биогаз:  (11.5)Здесь Нб- удельный год сгорания метана в нормальных условиях - 28 МДж / м3; fм-доля метана в биогазе (около 0,7). Определение объема биогаза, получаемого с помощью генератора биогаза, который утилизирует N навоза животных, и мощности, которую он обеспечивает . Подача сухого ферментированного материала с одного животного ВМ скорост, кг / день. Выход биогаза 3 / кг. КПД нагревательного устройства 0,68. содержание метана в полученном биогазе fм. Время пребывания в биогенераторе TG следующей порции Пример: влажность собранной лопаты Wн%(табл.10). Температура воздуха Т2=300С, относительная влажность φ =80%, баланс влаги Wр=16%. Плотность влажного воздуха ρ = 1,15 кг/м3, воды 4 паровой токсичность r=2,4 МДж/кг. Рис необходимо просушить до влажности W=16%. Пример: когда температура сушки t,0С М,кг сколько воздуха нужно для сушки риса.ω = 0,28. температура воздуха 300С, относительная влажность 80% ω =0,16. сколько воздуха нужно для сушки 1000 кг риса при температуре сушки 400С. Wн=28%;t=450С; М = 1000кг Из уравнения m / m0= ω+1=1,28. Т. е. масса сухого риса m0=780кг, то масса испаряемой влаги равна: mω=(ω-ωр)m0(11.6) mω=(0,28-0,16)(780)=94кг Температура влажного воздуха, выходящего из сушилки, определяется следующим образом: температура воздуха 300С и относительная влажность 80%, абсалютная влажность воздуха 1м3 определяется по следующей формуле: ρп=Рп*φ/(Rп*T) (11.7) здесь ρп – абсолютная влажность воздуха, кг / м3. Абсолютная влажность воздуха относится к массе водяного пара в единице объема воздуха; РП-давление насыщенного водяного пара, РП = 4000па при температуре воздуха 300С; Rп-газовая постоянная водяного пара, 461,6 Дж / кг*К; Т-температура (t+273). рп = 4000*0,8/(461,6(30+273))=0,0229 кг / м3=22,9 г/м3. Воздух, прошедший через рис, становится более влажным. Из уравнения энергетического баланса сушилки для риса mвr =ρ* c* V(T1- T2) (11.8) здес r - токсичность водяного пара 2,4 МДж / кг; ρ и с-плотность воздуха и жылу емкость; V-объем воздуха; Т1 и Т2 – начальная и конечная температура воздуха. Там: V= mв* r/ρ* c* (T1– T2) (11.9) Необходимый объем воздуха V=94*2,4*103/1,15*1*(45-30)=94*2,4*103/(1,15*1*15)=13*10м3 21-таблица
Контрольные вопросы :1. Определите долю сухого и сухого органического вещества в коровьем навозе БМ -90, Пример:: доля сухого вещества в биомассе определяется как mCB / mБМ =1БМ / 100 (11.10) mCB - это масса сухого вещества. mБМ - масса сухого вещества в биомассе БМ - влажность биомассы,%. С учетом полученного результата доля сухого органического вещества определяется по формуле: Масса сухого органического вещества: mCOB=mCBCOB (11.11) здесь COB- доля органического вещества в сухом веществе,, о. е. mCOB/mCB=0,1* COB (11.12) Домашнее задание : Если 1 кг растений содержит 100 кДж энергии, определите биомассу (т) злаков, необходимую для роста биомассы птицы в течение одного года. Пример:: рассчитаем количество энергии, необходимое для годового прироста биомассы: 20 кг/год × 200 кДж = 4000 кДж Следуя правилу Линдемана: требуется на 4-м уровне: 4000 кДж × 10 = 4?104 кДж. Соответственно: 3-й-4×105 кДж; 2-й-4×106 кДж; 1-й-4×107 кДж. Согласно договору, 1 кг растения содержит 100 кДж энергии. Поэтому, 4×107 кДж (4×107 /100) 4×105 окружен кг или 400 тонн. Ответ: 400 тонн. Последующие вопросы: 1. Что такое биомасса? 2. Способ получения биомассы 3. Формула биомассы 4. Экологический аспект биомассы 5.Какой тип отходов Биомасса? 6. Как рассчитать количество энергии биомассы Используемая литература : 1.Бишимбаев В. К. Технология получения экологически чистых биодизельных топлив на основе растительного сырья / Бишимбаев В. К., Исаева А. У., 2019. - 129 c. https://elib.kz/ru/search/read_book/5309/ 2.Шапкенов Б. К. Электроснабжение на основе возобновляемых источников энергии / Шапкенов Б. К., Кайдар М. Б., Кайдар А. Б., 2020. - 193 c. https://elib.kz/ru/search/read_book/2080/ 3.Жаңғыртылатын энергия көздерінің қондырғыларын жобалау және қолдану: Электрондық оқулық. / А.Д. Мехтиев, Т.И. Чернышова, А.Д. Алькина, А.Ж. Амиров. - Қарағанды: ҚарМТУ, 2019. http://rmebrk.kz/book/1171180 4.Сапа, В.Ю.Проектирование установок нетрадиционной и возобновляемой энергетики: Учебное пособие. / Костанайский государственный университет им. А. Байтурсынова. - Костанай: КГУ им. А. Байтурсынова, 2020. - 72c. -ISBN 978-601-7640-03-3. http://rmebrk.kz/book/1175545 5.БегімбетоваХ.А.Баламалы энергия көздерін енегізделген қондырғылардың энергетикалық көрсеткіштерін есептеу әдістемесі : оқулық / Х. А. Бегімбетова. - Шымкент : ЖШС "Нұрсәт-2 НС" баспасы, 2015. - 200 с. (Шифр 6П2/Б 34-897103) http://www.lib.ukgu.kz/cgi-bin/irbis64r_01/cgiirbis_64.exe Практическое занятие № 12. тема: расчет установки биогаза План урока: дать краткие теоретические сведения по установлению биогаза . Цель: сформировать базовое понимание, знания для получения электроэнергии при получении биогаза. Обязанности: технологические процессы получения биогаза, повышение работоспособности. Квалификация: умение формализовать применение энергоэффективности при получении биогаза. Навыки: основные способы получения биогаза и отработка сведений, предусмотренных лекцией, с целью раскрытия темы Компетенция: применять схемы в учебной и профессиональной деятельности, приводить примеры. Студенты самостоятельно ознакомятся с схемами получения электроэнергии Форма проведения урока: письменная (понимание примеров). Кисккаша теоретические сведения Биогаз-отличный регенерирующий ресурс, и его можно получить из любого органического остатка ( например, пищевых отходов, отходов животноводства, бытовых отходов, осадка сточных вод и т. д.). Потенциальные запасы биогаза, образовавшиеся из остатков только одной сельскохозяйственной продукции, составляют год 1 1-1,3 млрд. оказывается, тонны горючего сырья дают, а это десятая часть используемых мировых энергоресурсов. Энергия, которая может быть выброшена установкой в биогаз: E = η * Hб * Vб, (12.1) Здесь η – КПА нагревательной установки = 0,6; Нб – объемная теплота биогазирования = 20 МДж/м3, при внутрибрюшном давлении 101000 Па; Vб-объем поступающего биогаза. Объем биогаза определяется как: Vб = c * m0, м3/день, (12.2) Здесь с – выход биогаза из сухой массы (от 0,2 до 0,4); m0-масса сухой ферментируемой массы, полученной от крупного рогатого скота целого стада (например, 2 кг с коровы/сутки умножаем ее на все количество коров); Объем жидкой массы, заполняемой биогазгенератором: Vж = m0/ρм, (12.3) Здесь ρм – плотность сухого материала (ρ = 50кг/м3 на массу). Объем биогазгенератора Vr : Vr = Vж * tr (12.4) Здесь Vж – скорость подачи ферментируемой массы в генератор; tr - время нахождения каждой части в генераторе (от 8 до 20 ден) Соотношение метана, входящего в состав биогаза: E = η * Hб * Vб * fм, (12.5) Здесь Нб – теплота сгорания метана в благоприятных условиях-28МДж/м3; fм-доля метана в биогазе (около 0,7). Пример: Необходимо найти объем газа Биогазгенератора n, который был переработан и выброшен на его питание. Ферментируемый сухой материал одного животного отправляется на переработку ВМ, кг/деньскорост. Выход биогаза составляет с м3/кг. Эффективность нагревательной установки 0,68.доля метана в биогазе происхождения f (табл. 15). Время обработки каждой порции в биогенераторе tr . Пример: і: n = 18; tr = 14день; t = 250C; Vm = 2кг/день; C = 0,24м3/кг; η = 0,68; p = 50кг/м3; Q = 28МДж/м3. Надо найти: Vб; Vr; N(Вт). 18 ферментируемый сухой материал животного отправляется на переработку со скоростью 2 кг/день: m0 = Vm* n (12.6) m0 = 2 * 18 = 36кг/день; Денциальный объем жидкой массы: Vж = m0/p (12.7) Vж = 36кг/день/ 50кг/м3= 0,72м3/день. Объем биогазгенератора Vr = tr* Vж (12.8) Vr = 14день* 0,72м3/день= 10,08м3 Выход биогаза в 1 день Vb = C * m0 (12.9) Vb = 0,24 * 36 = 8,64м3/день Тепловая мощность N, Вт: N = η* Qпр* Vb * f (12.10) N=0,68*28*8,64*0,7=115МДж/день= 31,97кВт*час/день 22-Таблица
|