Контрольні запитання до розділу 2

1. З яких складових частин компонують вітромеханічні установки?

2. З яких складових частин компонують вітроелектричні установки?

3. Як визначають режим виробітку енергії вітроенергоустановкою?

4. Як визначають зміну швидкості вітру за висотою?

5. Від яких чинників залежить потужність вітроенергоустановок?

6. Як впливає зміна температури та тиску на потужність вітроенергоустановок?

7. Як визначають навантаження на елементи систем регулювання у разі регулювання хвостом?

8. Як визначають навантаження на елементи систем регулювання у разі регулювання віндрозами?

9. Як визначають мінімальну висоту опори вітроенергоустановки?

10. Які види опор застосовують для вітроенергоустановок?

11. За якої умови може виникнути вітровий резонанс опори?

12. За якими схемами генерування електроенергії будуються вітроенергоустановки?

13. У межах якої потужності рекомендовано проектувати установки постійного струму?

14. У чому полягає перевага асинхронного генератора вітроенергоустановки над іншими типами генераторів?

15. Як визначити ємність конденсаторів для асинхронного генератора, що працює в автономному режимі?

16. Які синхронні генератори за видом збудження використовують у вітроенергетиці?

17. За яким виразом обчислюють потужність генератора вітроенергоустановки з урахуванням втрат напруги у разі пуску електрообладнання споживачів?

3. Конструювання сонячних енергетичних установок

Сонячна енергетична установка – це енергетична установка, що перетворює енергію сонячної радіації в інші види енергії (наприклад, в теплову або в електричну).

Сонце кожну секунду випромінює 88^.10²⁴ кал теплоти, що еквівалентно 1,25 ^. 10¹⁶ т у. п. або 1,02 ^. 10²⁰ кВтгод. До Землі доходить тільки частина цієї енергії – близько 10¹⁸ кВтгод (123 ^. 10¹² т у. п.) за рік, що майже в 10 000 разів більше світового споживання енергії і приблизно в 100 разів більше енергії всіх розвіданих горючих копалин на Землі.

Густина сонячного потоку в космосі приблизно дорівнює 1,35 кВт/м².

Максимальна інтенсивність сонячного випромінювання на поверхні Землі становить близько 1 кВт/м², однак тривалість його становить усього 1...2 години в літні дні. Середня інтенсивність сонячного випромінювання в більшості районів земної кулі становить 200...250 Вт/м². Безпосередньо на поверхню Землі надходить приблизно 50 % від загальної кількості сонячного випромінювання, що проходить через верхні шари атмосфери, 23 % з якої становить розсіяна сонячна радіація і 27 % – пряма сонячна радіація.

Під час створення та впровадження сонячного енергетичного облад­нання використовують дані про кількість сумарної сонячної радіації та її складові, періодичність та змінність режимів її надходження.

Переваги енергії сонячної радіації порівняно з традиційними видами палива такі:

• джерело енергії невичерпне;

• можливе використання енергії сонячної радіації на більшості ділянок поверхні Землі як місцевого енергетичного джерела;

• можливе безпосереднє перетворення енергії сонячної радіації в електричну;

• можливе отримання високих температур ( 500 С);

• має здатність прискорювати дію фотохімічних процесів.

Освоєння сонячної енергії здійснюються за трьома основними напрямами:

1. Тепловий (уловлюється радіаційне випромінення сонячним колектором – об’ємна конструкція, через яку циркулює теплоносій, а її зовнішній бік, обернений до джерела випромінення, має чорну поглинальну поверхню) (рис. 3.1).

Рис. 3.1. Теплова система нагрівання води

2. Теплодинамічний (концентрується енергія сонячної радіації на котлі, пара з якого надходить на турбіну з електрогенератором) (рис. 3.2).

3. Фотоелектричний (уловлюється електромагнітне випромінення (оптичного діапазону Сонця та перетворюється в електроенергію постійного струму. Конструкція сучасних генераторів, що виконані на напівпровідниковій основі, мають коефіцієнт перетворення близько 17 %) (рис. 3.3).

Рис. 3.2. Сонячна теплодинамічна електростанція

Рис. 3.3. Фотоелектричні панелі