Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
kurs lec-3 (1).doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.05.2025
Размер:
11.47 Mб
Скачать

33

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

Національний технічний університет україни

КИЇВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ”

С.О. Кудря, в.М. Головко

ОСНОВИ КОНСТРУЮВАННЯ ЕНЕРГОУСТАНОВОК З ВІДНОВЛЮВАНИМИ ДЖЕРЕЛАМИ ЕНЕРГІЇ

Київ 2009

Удк 621.313 Рекомендовано Міністерством освіти і науки України

як навчальний посібник для студентів вищих навчальних закладів, які навчаються за спеціальністю «Нетрадиційні джерела енергії».

(лист № 1/11-7657 від 11.08. 2010)

Рецензенти: д-р техн. наук Яковлєв О.І. (Національний аерокосмічний університет)

д-р техн. наук Сафонов В.М. (Національний університет ядерної енергії та промисловості)

д-р техн. наук Рудаков В.В. (Національний технічний університет»Харківський політехнічний інститут»)

Кудря С.О., Головко В.М.

Основи конструювання енергоустановок з відновлюваними джерелами енергії – Київ: НТУУ «КПІ», 2011 – 202с.

ISBN

У навчальному посібнику поданий матеріал, що відповідає навчальній програмі для підготовки фахівців за спеціальністю 7.090504 “Нетрадиційні джерела енергії”. Інформаційний об’єм даної роботи містить основні положення щодо конструювання вітроенергетичних, сонячних установок, малих гідроелектростанцій, біогазових та геотермальних установок.

ЗМІСТ

ПЕРЕДМОВА…………………………………………………………..…

6

ВСТУП..........................................................................................................

8

1

ПРИНЦИПИ КОНСТРУЮВАННЯ............................................................

18

1.1

Мета та задачі конструювання……………………………………………

18

1.2

Економічні засади конструювання……………………………………….

19

1.3

Поняття корисної віддачі та довговічності………………………………

21

1.4

Експлуатаційна надійність………………………………………………..

22

1.5

Уніфікація виробничих рішень…………………………………………...

22

1.6

Утворення номенклатури та рядів об’єктів виробництва………………

24

1.7

Загальні правила та методичні положення конструювання…………….

25

2

КОНСТРУЮВАННЯ ВІТРОЕНЕРГЕТИЧНИХ УСТАНОВОК.............

31

2.1

Загальна побудова систем вітроенергетичних установок..................…..

31

2.2

Вихідні положення до розрахунку вітроенергетичних установок……..

36

2.3

Аеродинамічний розрахунок ротора вітроустановки…………………...

38

2.4

Визначення навантажень на елементи систем регулювання вітроустановок……………………………………………………………..

43

2.5

Опори вітроустановок……………………………………………………..

45

2.6

Схеми генерування електричної енергії вітроустановками.....................

54

2.7

Приклади розрахунку та контрольні питання…………………………...

57

3

КОНСТРУЮВАННЯ СОНЯЧНИХ ЕНЕРГЕТИЧНИХ УСТАНОВОК

70

3.1

Загальні підходи до побудови теплових сонячних енергетичних установок.......................................................................................................

73

3.2

Розрахунок фотоелектричних перетворювачів (сонячних батарей)…...

89

3.3

Приклади розрахунку та контрольні питання…………………………...

91

4

КОНСТРУЮВАННЯ МАЛИХ ГІДРОЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ........….......

97

4.1

Основні схеми та склад споруд малих гідроелектростанцій...................

98

4.1.1

Схеми пригребельних гідроелектростанцій……………………………..

99

4.1.2

Дериваційні схеми гідроелектростанцій....................................................

103

4.1.3

Гребельно-дериваційні (мішані) схеми гідроелектростанцій…………..

105

4.1.4

Основні стадії проектування малих гідроелектростанцій………………

106

4.2

Гідрологічні та гідроенергетичні розрахунки при конструюванні малих гідроелектростанцій………………………………………………..

106

4.2.1

Основні показники гідрологічних розрахунків………………………….

107

4.2.2

Методи оцінки норми стоку………………………………………………

108

4.2.3

Визначення об’єму водосховища........................................................…....

112

4.2.4

Гідроенергетичні розрахунки..............................................................……

115

4.3

Турбіни малих гідроелектостанцій......................................................…...

117

4.3.1

Активні турбіни……………………………………………………………

117

4.3.2

Реактивні турбіни………………………………………………………….

122

4.4

Електрообладнання малих гідроелектростанцій………………………...

128

4.4.1

Вибір потужності генератора електростанції……………………………

130

4.4.2

Синхронні генератори……………………………………………………..

131

4.4.3

Асинхронні генератори……………………………………………………

132

4.4.4

Автоматизація гідроелектростанцій……………………………………...

133

4.5

Приклади розрахунку та контрольні питання…………………………...

138

5

КОНСТРУЮВАННЯ БІОГАЗОВИХ УСТАНОВОК…………………...

146

5.1

Технологічна схема біогазової установки……………………………….

147

5.1.1

Збирання та підготовка вхідної сировини………………………………..

149

5.1.2

Метанове бродіння………………………………………………………...

150

5.1.3

Розподіл продуктів ферментації (бродіння).........................................….

151

5.1.4

Використання продуктів ферментації...................................................….

154

5.2

Розрахунок основних блоків технологічного обладнання біогазових установок.......................................................................................................

154

5.2.1

Обладнання підготовки вхідної маси.........................................................

154

5.2.2

Визначення основних параметрі метантенку............................................

155

5.2.3

Визначення основних параметрів газгольдера…………………………..

156

5.2.4

Розрахунок кількості теплоти в установці……………………………….

158

5.2.5

Визначення вихідних показників установки…………………………….

159

5.3

Приклади розрахунку та контрольні питання…………………………...

159

6

КОНСТРУЮВАННЯ ГЕОТЕРМАЛЬНИХ УСТАНОВОК......................

164

6.1

Структурні схеми геотермальних установок.............................................

164

6.1.1

Принципові схеми систем геотермального теплопостачання…………..

168

6.1.2

Розрахунок об’єму добутку термальної води для забезпечення теплового навантаження системи з догріванням від пікової котельні.................................................................................................……

172

6.1.3

Кількість видобувних та поглинальних свердловин.......................……..

182

6.2

Розрахунок теплообмінного обладнання геотермальних установок…...

182

6.2.1

Розрахунок потужності насоса для закачування теплоносія в поглинаючу свердловину…………………………………………………

190

6.3

Приклади розрахунку та контрольні питання……...................................

191

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ……………………………………......................

195

ПРЕДМЕТНИЙ ПОКАЗЧИК…………………………………………….

198

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]