практические задание по энергоснабжению. ПРАКТИКА-22-УМЛ-финал. Энергосбережение и возобновляемые источники энергии для студентов
 Скачать 440.64 Kb.
|
|
Контрольные вопросы : Определение среднедневной выручки биомассы в молочно-товарной ферме со следующим поголовьем скота: быки-производители-1 голов., коров - 54 головы., Телята до 6 месяцев-10 голов. Определение по форме физического поступления биомассы от животных: mБМ=NЖjmУДj (12.11) здесь mБМ- денная урожайность биомассы, кг; NЖJ- количество животных вида, цель.; mудj- денцовый выход кала от того же животного, кг / голова.Ответ:2840кг/сут Домашнее задание :mБМ - 2840кг/сут, объект животноводства и его состав: куры мясного направления-950 шт.Определите объем метантена, если продолжительность брожения составляет 30 Ден. Пример: Объем метантена определяется по формуле: VMT=(0,7...0,9)mБМtББМ(12.12) Здесь tБ - продолжительность брожения, день .; БМ - плотность ферментируемой биомассы, кг / м3.  Последующие вопросы: 1. Способы получения биогаза ? 2. Правила установки биогаза 3. Что такое Биогаз? 4. Основные характеристики биогаза 5. Влияние биогаза на экологию Используемая литература : 1.Баймиров М. Е. Комбинированные автономные возобновляемые энергосистемы / Баймиров М. Е., 2020. - 205 c. https://elib.kz/ru/search/read_book/1047/ 2.Қойшиев Т. К. Жаңғырылатын энергия көздері / Қойшиев Т. К., 2020. - 157 c. https://elib.kz/ru/search/read_book/2574/ 28.Койшиев Т. К. Электроэнергетика / Койшиев Т. К., Еркелдесова Г. Т., Койшибаева К. Ж., 2020. - 282 c. https://elib.kz/ru/search/read_book/2570/ 3.Булатбаев, Ф.Н. Жаңартылған энергияның орнықтыруын жобалау және пайдалану қалыпқа келтіру және эксплуатациялау: Оқулық. - Қарағанды: ҚарМТУ, 2017. http://rmebrk.kz/book/1159625 4.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 5.Ершина А.К. Теория и практика использования возобновляемых источников энергии : учебное пособие / А. К. Ершина. - Алматы : Эверо, 2016. - 220 с. (Шифр 6П2/Е 80-462854) http://www.lib.ukgu.kz/cgi-bin/irbis64r_01/cgiirbis_64.exe Практическое занятие № 13. Расчет геотермальных энергетических установок План урока: дать краткие теоретические сведения по ознакомлению с геотермальной энергией . Цель: преобразование геотермальной энергии в электрическую энергию в процессе ее использования; формирование базовых понятий, знаний для получения электроэнергии. Обязанности: знание технологических процессов геотермальных процессов, способностей. Квалификация: умение формализовать использование геотермальных источников энергии. Навыки: проработка сведений, предусмотренных лекцией, с целью раскрытия темы геотермальных энергоресурсов Компетенция: знакомство с схемами геотермальной энергии, приведение примеров. Студенты самостоятельно ознакомятся с схемами обновленной электрической энергии Форма проведения урока: письменная (понимание примеров, решение задач). Кисккаша теоретические сведения С геологической точки зрения геотермальные источники энергии делятся на гидротермальные ковективные системы, горячие сухие системы вулканического происхождения и системы с высокими тепловыми потоками. К категории гидротермальных конвективных систем относятся подземные реки пара, горячей воды , достигающие поверхности Земли, образующие гейзеры и части серы. Формирование таких систем связано с жарой или плавлением, которое происходит относительно близко к поверхности Земли. Гидротермальные конвективные системы обычно располагаются на границе тектонических плит земной коры, что характеризует вулканическую силу. По сути, этот метод используется в производстве электроэнергии для хранения горячей воды, на поверхности которой основан пар, образующийся в результате испарения горячей жидкости. Этот метод используется как феномен, когда при приближении к горячей воде (под давлением) от бассейна к поверхности около 20% жидкости превращается в пар. Этот пар отделяет сепаратор от воды и направляет его в турбину. Вода, оставляющая сепаратор, далее перерабатывается в сторону минерального состава. Эту воду можно перекачивать обратно в скальный тип быстро или, в экономически обоснованных условиях, заблаговременно добывая из него мины. Другой способ производства электроэнергии на основе геотермальных вод высокой или средней температуры - это использование цикла с использованием двухконтурного (бинарного) процесса. Во время этого процесса вода из бассейна используется для нагрева вторичного хладагента (фреона или изобутана), который имеет более низкую температуру кипения. Пар, образующийся в результате кипячения этой жидкости, используется для подачи в турбину. После этого выделяющийся пар конденсируется и проходит через тестовый переключатель, создавая тем самым порочный круг. Второй тип геотермальных ресурсов (горячие системы вулканического происхождения) содержит магму и непроницаемые горячие сухие камни (замороженные породы вокруг магмы и покрывающие ее камни). Получение геотермальной энергии непосредственно из магмы пока технически невозможно. Технология, необходимая для использования различных энергоносителей горячего сухого, разрабатывается заново. Предварительная техническая разработка использования этих энергетических ресурсов предусматривает замкнутую цепь, которая проходит через горячую каменную жидкость. Во-первых, была пробурена скважина, чтобы добраться до зоны горячего камня; затем холодная вода падает на гору под высоким давлением, вызывая там обвал. После этого вторая скважина пробурена через образовавшуюся таким образом нарушенную зону. Наконец, холодная вода всасывается в первую скважину на поверхности. Проходя через Горячий камень, он нагревается, выводится через вторую скважину в виде пара или горячей воды, а затем используется для выработки электроэнергии одним из методов, обсуждаемых ранее. Геотермальные системы третьего типа располагаются в районах с осадочными бассейнами в зоне с высокими тепловыми значениями. На глубине 5 километров над поверхностью земли природная вода предназначена для тепловой формы концентрированной геотермальной энергии. Толщина водоносного горизонта обычно находится на глубине һ (км). Слой имеет наиболее необходимую структуру-камни заполнены водой (пористость оценивается по фактору а). Средняя плотность твердого слоя земной коры ргр =2700 кг/м3, а коэффициент термокондактивности =2 Вт(м К) изменение температуры почвы в сторону поверхности характеризуется температурным градиентом размер в° C/км или К/Км. Градиент нормальной температуры (от 40 ° С / км) имеет выходную форму, а плотность теплового потока составляет около 0,06 Вт / м. Экономические возможности получения тепла из внутренних вод Земли невелики. Температурный градиент (40 80) °С/км (например, Северный Кавказ) в полуотермических зонах. Здесь используется тепло; апараты для приготовления пищи, гидрогенизации, бальнеологии. В гиперметрических зонах (вблизи пределов платформ земной коры) градиент составляет более 80 °С/км. Предлагается строительство геотермальных электростанций . С известным температурным градиентом можно определить функционирование температуры водоносного горизонта: Оа= Оo+  (13.1)где Т0-температура поверхности Земли, K (°C). Характеристики геотермальной энергии обычно рассчитываются на 1 км2 земли. Теплоемкость можно определить по уравнению Спл (Дж/К) : Nie=[  a Na+(1- )раа Naа] h F (13.2)в ней индивидуальная теплоемкость РВ и Свсу равна изобарическому измерению; РГР и Сгр-плотность и теплота почвы( формы); обычно ргр = (820 850) Дж/(кг К). Если мы установим минимально допустимую температуру, при которой можно использовать тепловую энергию T1 (K), мы сможем контролировать ее тепловой потенциал до начала работы (Дж): Aо = Nie (O2- O1). (13.3)Временную устойчивость водоема (возможное время его применения) можно определить уравнением по величине объема V (м3/с) путем опускания гелиолэнергии в воду:  = (13.4)Считается, что галопический тип пласкса экспоненциально меняется во время его развития: А=А0 а-t/t (13.5)где-годы после начала эксплуатации; e-основание натуральных логарифмов. Тепловая мощность геотермального образования при Вт (МВт) (годы с начала год):  =   (13.6)Пример: Толщина һ км, глубина зарождения z км, начальная температура водоносного горизонта (пласта) T2, а объем геотермальной энергии E0(Дж) следует определять, если характеристики земного слоя: плотность = 2700кг/м3; пористость (пористость) а %; удельная теплоемкость сгр= 840Дж/(кг*К). Температурный градиент (dT/dz)0С/км. При условии, что средняя температура воздуха на поверхности Земли равна t0100С. Теплоемкость воды св= 4200дж/(кг*К); плотность воды ρ = 1*103кг / м3. Расчет следует производить относительно поверхности Земли F км2. Принимаем минимально допустимую температуру слоя t1 = 400С. Площадь F = 1км2. Константу времени получения энергии при V = м3/(с*км2) расхода воды, заполняемой пластом, следует определить τ(год). При начальном (dE/dt)τ=0и какова будет мощность получаемого тепла через 10 лет. Пример: : h = 3км; z = a = 5%; dT/dz = 300C/км; V = 100м3/(c*км2). Начальная температура t2 = t0+(dT/dz*h)(13.7) t2 = 100C+(300C/км*3км) = 1000C; Теплоемкость водоносного горизонта Ca = [a*ρв*cв+(1-a)ρгр*cгр]z (13.8) Ca = (0,05*1000*4200+0,95*2700*840)*500=1,18*109Дж/К*м2= =1,18*1015Дж/Ккм2 E0/A = Ca*(t2-t1) (13.9) E0/A = 1,18*1015[(100-40)0С] = 70,8*1015Дж/км2 ≈ ≈0,71*1017Дж/км2 Постоянная времени получения тепловой энергии Еτa = Ca/(V*ρв*cв) = [a*ρв*cв+(1-a)*ρr*cr]z/(V*ρв*cв) (14.1) Кτa = 1,18*1015/(0,1*1000*4200) = 2,8*109с = 90год . Тепловая мощность: Первичный dE/dtt=0 = -(E0/τa)exp(-10/τa) (13.10) dE/dtt=0 = 0,71*1017/2,8*109с = 25 МВт/км2 10 лет спустя dE/dtt=10год = (dE/dtt=0)exp(-10/τa) (14.11) dE/dtt=10год = 25МВт/км2*exp(-10/90) = 22МВт/км2. 23-таблица
|