Аннотация 2
Введение 4
1 Краткое описание населенного пункта 7
1.1 Описание типового здания индивидуального жилого строительства на территории поселка 7
1.2 Сведения об электрических нагрузках 9
1.3 Структурная схема системы электроснабжения населенного пункта 11
2 Выбор дизель-генераторной установки 17
2.1 Обоснование и выбор ДГУ 17
2.2 Проверка условий срабатывания защитной аппаратуры 20
2.3 Расчет сети ДГУ по допустимой потере напряжения 20
2.4 Расчет заземляющего устройства для ДГУ 23
3 Выбор ветрогенераторной установки 25
3.1 Выбор схемы обеспечения объекта электроэнергией 25
3.2 Выбор ветрогенератора 25
3.3 Расчет скорости ветра 27
3.4 Аэродинамический расчет ветроколеса 29
3.5 Проверка ветрогенератора на стойкость КЗ 33
4 Выбор фотоэлектрической станции 36
4.1 Энергетические возможности фотоэлектростанции 36
4.2 Расчет и выбор фотоэлементов 36
5 Выбор АВР, контроллера, аккумуляторных батарей 42
6 Оценка возможности применения биогазовой электростанции 47
Заключение 51
Список используемых источников 53
Приложение А Выбор светильников 58
Купить

Энергетика в целом и электроэнергетика как ее наибольшая часть имеют важнейшее значение как для промышленного сектора экономики, так и для жителей страны.
Ответим на вопрос, почему же электрификация так важна для развития экономики. «Научно-технический прогресс невозможен без развития энергетики, электрификации. Для повышения производительности труда первостепенное значение имеет механизация и автоматизация производственных процессов, замена человеческого труда (особенно тяжелого или монотонного) машинным. Но подавляющее большинство технических средств механизации и автоматизации (оборудование, приборы, электронные вычислительные машины) имеет электрическую основу. Особенно широкое применение электрическая энергия получила для привода в действие электрических моторов. Мощность электрических машин (в зависимости от их назначения) различна: от долей ватта (микродвигатели, применяемые во многих отраслях техники и в бытовых изделиях) до огромных величин, превышающих миллион киловатт (генераторы электростанций)» [7].
Электрификация также важна и для населения, которое уже давно не представляет свою жизнь без удобств и комфорта, который предоставляет бытовое электротехническое оборудование, в том числе самое простое из них - освещение. И если нет возможности подвода центрального электроснабжения от единой энергетической системы, то применяются автономные объекты, вырабатывающие электроэнергию. Наиболее распространены дизельные или бензиновые генераторные установки (далее ДГУ), в которых электричество вырабатывается генератором, приводимом во вращение от маломощного двигателя внутреннего сгорания, работающего в оптимальном режиме по мощности и расходу топлива. К достоинствам дизель-генераторных установок следует отнести высокий коэффициент полезного действия, низкие эксплуатационные расходы, стабильный уровень вырабатываемого напряжения. К недостатками можно отнести загрязнение окружающей среды выхлопными газами и повышенная шумность при работе. Оба недостатка устраняются при применении ветрогенераторной или фотоэлектрической электростанции.
Применение ветрогенераторных установок (далее ВГУ) ограничивается скоростью ветра в точке расположения ветроколеса. На небольшой высоте ветер нестабилен, часто бывает безветренная погода, поэтому располагать турбину ВГУ приходится на большой высоте, где движение ветра более постоянно. При этом мощность генератора может быть большой, более сотен киловатт. Стоимость ветрогенераторных установок в значительной мере зависит от их мощности и применяемой комплектации, например, стоимость ветрогенераторной установки для частного использования мощностью 10 кВт составляет примерно пятьдесят тысяч рублей, а ВГУ мощностью 500 кВт стоит уже 5 млн. рублей без учета строительно-монтажных работ. Это ограничивает применение ВГУ для электроснабжения зданий индивидуального жилищного строительства (далее ИЖС) и делает их вспомогательными источниками электроэнергии. Но в отличие от фотоэлектрической станции (далее ФТС) ВГУ вырабатывает энергию и в пасмурную погоду и в темное время суток.
Фотоэлементы на первый взгляд менее зависят от капризов погоды (за исключением темного времени суток) так как и в не солнечную погоду продолжают вырабатывать электроэнергию, но в значительно меньшем объеме. Здесь на первое место выходят фотоэлектричсекие способности фотоэлементов, каждый из которых в отдельности способен превратить в электроэнергию лишь незначительную ее часть. Максимальный уровень напряжения кремниевого фотоэлемента 0,6 В, плотность фототока - 200 А/м2 при удельной мощности солнечного излучения 1 кВт/м2. Причем величина фото-ЭДС не зависит от размеров элемента, но зависит от его температуры - при увеличении температуры фотоэлемента на 10С его напряжение уменьшается на 2 мВ [31]. Коэффициент полезного действия (КПД) такого элемента тоже невысокое, в среднем 17%. Получение более высокого КПД возможно (до 45%), но стоимость солнечного элемента значительно возрастет. Максимальную мощность элемент выдает при уровне напряжения 0,47-0,5В. Помимо кремния применяют медь-индия дисульфид/диселенид галлия, теллурид кадмия, органический кремний, арсенид галлия и др.
Таким образом, наилучшим решением для построения автономной системы электроснабжения не электрифицированного населенного пункта является использование в качестве источников электроэнергии комбинации из трех генерирующих устройств - дизель-генераторная установка, ветро-генераторная установка и фотоэлектрическая станция. Это позволит использовать достоинства каждого из них и нивелировать их недостатки.
В данном проекте рассматривается только жилая часть населенного пункта.
Купить