практические задание по энергоснабжению. ПРАКТИКА-22-УМЛ-финал. Энергосбережение и возобновляемые источники энергии для студентов
 Скачать 440.64 Kb.
|
|
Пример: Налитый в емкость молочный продукт пастеризуют в токе воды (700С) в течение 10 минут. Для качественной пастеризации на каждую емкость необходимо 50 литров горячей воды. Минимальная температура при закипании воды 400С. Солнечная энергия используется для нагрева воды.Если производительность установки составляет 65 000 контейнеров за 8 часов работы, следует определить минимально необходимую площадь ресивера. 8-кратная освещенность приемника G, МДж/м2, τ = 1; α = 1; r = ∞. Пример: : Излучение 8-частного приемника G = 20 МДж/м2, c = 50 л. Тепловой поток при нагреве жидкой массы m: Qж = m*c*dT/dt (7.2) Qж = τ*α*Ap*G-[(Tp-To)/r] (7.3) m*c*dT/dt = τ*α*Ap*G-[(Tp-To)/r], r=∞ (7.4) m*c*dT/dt = τ*α*Ap*G (7.5) Отсюда Ap =m*c*dT/dtταG (7.6) Здесь иG = 20МДж/м2 8 час. 1кВт = 3,6*106Дж/сек Тогда G = 20*106Дж/м2/8час ./3,6*106Дж/сек = 0,694кВт/м2 = 700Вт/м2 Ар= 65000*50*(70-40)/8*(700*1*1) = 17410м2. 15-Таблица
Контрольные вопросы : 1. Для поддержания теплицы в надлежащем состоянии требуется 15 кВт электроэнергии в день. Для расчета количества электроэнергии берем это значение и верхнее значение температуры - +75°С. Так как холодная вода, поступающая в коллектор, имеет начальную температуру +10°С, то получаем разность температур, необходимую для нагрева воды: 75 – 10 = 65. Чтобы нагреть один литр воды на один градус, необходимо затратить 4200 Дж. энергии, что соответствует мощности 1,16 Вт. W = Q × V × Tp (7.7) V=W/QxTP (7.8) 2. Теплоносителем солнечного коллектора является водопроводная вода (теплоемкость равна 4 кДж/кг*К).Определить массу теплоносителя, если он имеет 40 МДж полезного тепла, то будет нагреваться от 20°С до 100°С. Т2=373 Т1=393, QПОЛ =40106 ,СТ=4103 mT = QПОЛ /СТ (Т2 *Т1) (7.9) Домашнее задание : Из-за достаточного количества солнечных дней на острове рекомендуется использовать солнечную энергию. Если годовой объем пресной воды V, тыс. т, то необходимо рассчитать объем солнечной опреснительной установки, S, м2. – 2,4 МДж/кг, КПА – η = 0,85. Пример: : V = 400000т; M = 4890 МДж/м2год . Нужно найти S, м2. Коэффициент передачи - 1кВтч. = 3,6 МДж/кг. Определим, облучен ли дистиллятор  Если солнечная энергия используется для полного испарения и вся испаряемая влага конденсируется, то КПА идеального по-прежнему равен: 18,8/2,4 = 7,8кг/м2*день . КПА η = 0,85 производительность снижается 7,8*η = 7,8*0,85 = 6,63кг/м2*день . Площадь дистиллятора с учетом теплопотерь составляет: V/6,63кг/м2 400000000кг/6,63кг/м2 = 20110м2 Если принять ширину дистиллятора за 3000 м, то его ширина 60332000м2/3000м = 20110м. В наличии есть дистиллятор. Подсчитано, что активная фаза светового дня составляет 8 часов в сутки, а остальные 16 часов они проводят в неподвижном состоянии. Чтобы перегонный куб оставался активным, его можно поместить на дно перегонного куба. Желбаг (ветряная электростанция) может быть установлен для обеспечения их электроэнергией. В этом случае с учетом вклада энергии ветра площадь дистиллятора можно уменьшить примерно на 2/3. 16-Таблица
Последующие вопросы: 1. Что такое дневные коллекторы? 2. Типы солнечных коллекторов 3. Услуги дневных инкассаторов Используемая литература : 1.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 2.Таранов, А.В. и др.Проектирование и эксплуатация установок возобновляемой энергетики : Электронный учебник . / А.В. Таранов, Т.И. Чернышова, С.Р. Сулейманов. - Караганда: КарГТУ, 2017. http://rmebrk.kz/book/1159657 3.Мехтиев, А.Д., Чернышова, Т.И.Проектирование и эксплуатация установок возобновляемой энергетики : Электронный учебник . . - Караганда: КарГТУ, 2017. http://rmebrk.kz/book/1159658 4.Мергалимова А. К., Айтмагамбетова М. Б., 2019. - 141 c. https://elib.kz/ru/search/read_book/5263/ 5.Шваб К. Төртінші индустриялық революция / К. Шваб ; ред. алқаның төрағасы М.М. Тәжин; ауд. Н.Б. Ақыш, Л.Ә. Бимендиева, К.І. Матыжанов. - Астана : Ұлттық аударма бюросы, 2018. - 200 с. - http://www.lib.ukgu.kz/cgi-bin/irbis64r_01/cgiirbis_64.exe Практическое занятие №8. Расчет эффективности фотоэлементов и модулей План занятия: дать краткую теоретическую информацию по ознакомлению с солнечными фотоэлементами. Цель: формирование базовых представлений и знаний для получения суточной электроэнергии. Задачи: технологические процессы, экономящие энергоресурсы, демонстрация умения. Квалификация: Эффективность фотоэлемента и возможность обработки с использованием возобновляемых источников энергии. Умения: способы изучения основ ресурсов солнечной энергии, уточнения информации, обсуждаемой на лекции, с целью раскрытия их темы. Компетенция: использование схем в учебной и профессиональной деятельности, приведение примеров. Учащиеся самостоятельно знакомятся со схемами фотоэлементов Форма проведения урока: письменная (понимание примеров Краткая теоретическая информация Электронное устройство, преобразующее энергию фотонов в электрическую энергию, например солнечные батареи. Существует несколько способов получения электричества и газа из солнечного излучения: 1) Получение электричества с помощью фотоэлементов. 2) Преобразование солнечной энергии в электрическую с помощью газовых двигателей (Типы газовых двигателей: поршневые или турбинные паровые машины. Двигатель Стирлинга.). 3) Гелиотермальная энергия - распределение и использование поверхностного тепла и воды, поглощающих солнечный свет. 4) Тепловоздушные электростанции (превращение солнечной энергии в энергию воздушных потоков, направляемых турбогенератором). 5) Солнечные аэростатные электростанции (генерация водяного пара внутри воздушного шара за счет солнечного тепла на поверхности воздушного шара). Пример: Если внутренний диаметр трубки d, см, суточный расход энергии Г, Вт/м2, а температура окружающего воздуха Тср (таблица 9), необходимо найти температуру трубки вакуумного ресивера. Водонепроницаемость R=10,2 К/Вт, коэффициент пропускания стеклянного покрытия β=0,9, коэффициент поглощения (поглощаемая часть энергии),αп= 0,85. Пример: : Внутренний диаметр трубы d=1см=0,01м, поток солнечной энергии G=750Вт/м2, температура окружающей среды Тср=200С. β*αп*G*d = (Ттр-Тср)/R. (8.1) R*(βαп*G*d)+200С=Тср (8.2) Ттр= 10,2*0,9*0,85*750*0,01+20=78,50С 17-таблица
|