Теоретичні відомості

Вітрова енергетична установка – це агрегат, що перетворює кінетичну енергію вітру в інший вид енергії.

В залежності від виду енергії, що генерується, вони можуть бути вітромеханічними та вітроелектричними.

Діаметр ротора вітроенергетичної установки визначають за формулою:

(7.1)

де Р_н – потужність вітроустановки, кВт;

v_н – середньорічна швидкість вітру для відповідних роторів, м/с;

• для швидкохідних роторів:

v_н=1,5 v_с.р

• для тихохідних роторів:

v_н=1,25 v_с.р.

– сталий коефіцієнт, якій дорівнює 0,3.

Зміна потужності при зміні температури та тиску визначається за формулою:

, (7.2)

де В – тиск, мм рт.ст.; t⁰_c – температура навколишнього середовища.

Приклад виконання:

Дано: потужність вітроустановки Р_н = 3 кВт; середньорічна швидкість вітру v_с.р.= 4,2 м/с; температура навколишнього середовища t⁰_c = (15…+25)⁰С; тиск В = 720…760 мм рт.ст.

• для швидкохідних роторів:

v_н=1,5 v_с.р.= 6,3 м/с;

• для тихохідних роторів:

v_н=1,25 v_с.р.= 5,3 м/с.

1. Діаметр ротора вітроенергетичної установки:

• для швидкохідних роторів:

м ( 9 м);

• для тихохідних роторів:

м ( 12 м);

2. Зміна потужності при зміні температури та тиску:

t= -15⁰C. В = 720 мм рт.ст. кВт (D=9,4м)

t= -15⁰C B=760 мм рт.скт. кВт (D=9,7м)

t = 25⁰C B = 720 мм рт.ст. кВт (D=11,3м)

t = 25⁰C B =760 мм р т.ст. кВт (D=11,6м)

Таблиця 7.1

Варіант	Р, кВт	vс.р, м/с	t°С	В,мм рт.ст.
1	4	3,9	-15, +25	720, 760
2	5	4,2
3	6	5,2
4	7	4,65
5	8	5,3
6	9	4,24
7	10	3,45
8	11	4,55
9	12	4,35
10	13	5,24
11	14	5,45
12	15	3,6
13	15,5	4,23
14	16	5,4
15	10,5	6,3

Вихідні данні для виконання роботи № 7

Робота 8

Тема роботи: Розрахунок параметрів фотоелектричних перетворювачів

Потрібно визначити:

1. Кількість електрики, що віддає акумулятор споживачу.

2. Напругу джерела живлення.

3. Кількість елементів.

4. Загальну площу батарей.

Вихідні дані наведені в табл. 8.1.

 

Теоретичні відомості

Фотоелектричними є такі первинні  вимірювальні перетворювачі, які реагують на електромагнітне випромінювання, що падає на поверхню перетворюючого елементу. Випромінювання може бути видимим, тобто   світловим, а також  мати  велику  або меншу довжину хвилі і бути невидимим. Відомі три основні типи   фотоелектричних   перетворювачів: два з них офіційно класифікуються як напівпровідникові прилади (фотоелектричні   і фотонапівпровідникові).  

Конструкція перетворювача включає шар фоточуветвительного високоомного матеріалу, розміщеного між двома електродами, що проводять. Один з електродів виконаний з прозорого матеріалу, через  який проходить випромінювання і потрапляє на фоточутливий матеріал. При повному освітленні один елемент виробляє вихідну напругу між електродами близько 0,5 В.

Розрахунок параметрів фотоелектричних перетворювачів проводиться за умов постійного значення освітленості та наявності поєднання однотипних елементів (U_хх, І_кз –const.).

1. Кількість електрики Q, що віддає акумулятор споживачу визнача-ється за формулою:

Q= tI, А∙год, (8.1)

де t – час споживання електрики, год; І – струм споживання, А.

2. Напруга джерела живлення U_дж:

U_дж=1,2∙ U_а В, (8.2)

де U_а – напруга споживача, В; 1,2 – коефіцієнт втрат.

3. Кількість елементів:

n = U_дж/ U_, шт, (8.3)

де U_е – вихідна напруга між електродами перетворювача (елемента фото- батареї) – 0,4 В.

5. Струмова площа елемента:

де j_c – щільність зарядного струму, 10 мА/см²; N_г – тривалість зарядження –10 год; N_д – кількість днів зарядження – 1; k = 1,2…1,4 – коефіцієнт, що враховує збільшення віддачі кількості електрики при розрядженні;

6. Загальна площа батареї:

S = S_e  n.

Приклад виконання:

Дано: напруга споживача 9В, струм споживання 410^-2А, час споживання електроенергії – 5год.

Визначити:

1. Кількість електрики, що віддає акумулятор споживачу.

2. Напругу джерела живлення.

3. Кількість елементів.

7. Загальну площу батарей.

Хід виконання:

1. Кількість електрики, що віддає акумулятор споживачу:

Q= tI = 5410^-2 = 0,2Агод.

2. Напруга джерела живлення:

U_дж=1,2 U_а=1,29=11В.

3. Кількість елементів:

n = U_дж/ U_е=11/0,4=28шт,

4. Струмова площа елемента:

5. Загальна площа батареї:

S =S_e  n= 2,6  28 = 72,8 см² (0,007м²).

Таблиця 9.1