📄Работа №202606
Тема: Преобразование низкопотенциальной тепловой энергии открытых водоемов в механическую энергию
Характеристики работы
Тип работы
Дипломные работы, ВКР
Предмет
Электротехника
Объем:
92 листов
Год:
2019
Просмотров:
56
4200
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
Аннотация
ВВЕДЕНИЕ 5
1 АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ 7
2 ТЕПЛОВЫЕ ЗАПАСЫ ОТКРЫТЫХ ВОДОЕМОВ 10
3 СПОСОБЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ 21
3.1 Теплонасосные установки 24
3.2 Устройства для преобразования тепла в механическую энергию 26
4 СУЩЕСТВУЮЩИЕ ПРОЕКТЫ УСТРОЙСТВ ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ НИЗКОПОТЕНЦИАЛЬНОЙ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ В МЕХАНИЧЕСКУЮ28
4.1 Поршневые устройства для преобразования энергии 29
4.2 Роторные устройства для преобразования энергии 33
4.3 Роторно-поршневые устройства для преобразования энергии 46
4.4 Гравитационные устройства преобразования энергии 49
4.5 Устройства преобразования изменения давления в механическую энергию . 59
5 ПРЕДЛАГАЕМОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ТЕПЛОТЫ .... 64
6 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА 69
6.1 Характеристика отапливаемого объекта 69
6.2 Теплотехнический расчёт ограждающих конструкций 72
6.3 Выбор теплонаносной установки 76
6.4 Расчет теплообменного аппарата 79
6.5 Расчет гликольного раствора в тепловом насосе 82
6.6 Расчет затрат на прокачивание гликольного раствора 82
7 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 84
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 85
ПРИЛОЖЕНИЯ 89
ВВЕДЕНИЕ 5
1 АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ 7
2 ТЕПЛОВЫЕ ЗАПАСЫ ОТКРЫТЫХ ВОДОЕМОВ 10
3 СПОСОБЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ 21
3.1 Теплонасосные установки 24
3.2 Устройства для преобразования тепла в механическую энергию 26
4 СУЩЕСТВУЮЩИЕ ПРОЕКТЫ УСТРОЙСТВ ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ НИЗКОПОТЕНЦИАЛЬНОЙ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ В МЕХАНИЧЕСКУЮ28
4.1 Поршневые устройства для преобразования энергии 29
4.2 Роторные устройства для преобразования энергии 33
4.3 Роторно-поршневые устройства для преобразования энергии 46
4.4 Гравитационные устройства преобразования энергии 49
4.5 Устройства преобразования изменения давления в механическую энергию . 59
5 ПРЕДЛАГАЕМОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ТЕПЛОТЫ .... 64
6 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА 69
6.1 Характеристика отапливаемого объекта 69
6.2 Теплотехнический расчёт ограждающих конструкций 72
6.3 Выбор теплонаносной установки 76
6.4 Расчет теплообменного аппарата 79
6.5 Расчет гликольного раствора в тепловом насосе 82
6.6 Расчет затрат на прокачивание гликольного раствора 82
7 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 84
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 85
ПРИЛОЖЕНИЯ 89
📖 Аннотация
В данной выпускной квалификационной работе представлено исследование, посвященное разработке и анализу устройства для преобразования низкопотенциальной тепловой энергии открытых водоемов в механическую энергию. Актуальность темы обусловлена глобальной необходимостью перехода к возобновляемым источникам энергии в условиях исчерпаемости ископаемых ресурсов и экологических проблем, связанных с их использованием, что отражено в энергетических стратегиях многих стран, включая Россию. Основным результатом работы является проектная разработка оригинального устройства, основанного на анализе и синтезе идей таких советских изобретателей, как Коваленко Э.П. и Бармин И.В., которое адаптировано для эксплуатации на замерзающих водоемах и потенциально может интегрироваться с теплонасосными установками. В рамках исследования также проведена оценка тепловых запасов водоемов Челябинской области и рассчитана потенциальная экономия электроэнергии при замене традиционного электронасоса на предложенное устройство. Научная значимость работы заключается в систематизации подходов к преобразованию низкопотенциального тепла, а практическая – в предложении конкретного технического решения, способствующего энергоэффективности. Обзор литературы, включающий работы Казаковой К.В. и Жилкина О.Н. о перспективах ВИЭ, Шеиной С.Г. и Пирожниковой А.П. о тенденциях альтернативной энергетики, а также Доброжанской Ж.В. и Коваленко Е.П. о возможностях использования тепла водоемов, подтверждает востребованность данного направления исследований.
📖 Введение
Одна из основных тенденций современного мира - активный сдвиг растущего с каждым днем энергопотребления в сторону использования альтернативных источников энергии.
В настоящее время человечество активно потребляет уголь, нефть и природный газ для удовлетворения большинства своих энергетических потребностей, именно поэтому зависимо сть от ископаемого топлива представляет большую проблему. Ископаемые виды топлива являются ограниченным ресурсом, и их потребление приводит к загрязнению окружающей среды. Ввиду данных обстоятельств человечество стало искать альтернативные источники энергии. Возобновляемые источники энергии - это виды энергии, непрерывно возобновляемые в биосфере Земли .
В России также наметились положительные изменения. Так, поворотным моментом в российской истории альтернативной энергетики можно назвать вступление в действие постановления Правительства, направленного на стимулирование использования возобновляемых источников энергии на оптовом рынке электрической энергии и мощности.
С каждым годом ВИЭ обеспечивает всё большую часть потребностей в энергоресурсах ведущих экономик мира. По существу, сегодня наблюдается выстраивание новой парадигмы мировой энергетики, предполагающей определяющий вклад ВИЭ в общее энергопотребление и постепенное вытеснение традиционных ископаемых энергоресурсов. Согласно энергетической стратегии, принятой в ЕС, уже к 2020 году страны - члены Содружества должны обеспечить 20 %-е сокращение выбросов парниковых газов, увеличение до 20 % доли возобновляемой энергии и 20 %-е повышение энергоэффективности. В более отдалённой перспективе многие страны идут существенно дальше. В частности, Германия планирует достичь к 2050 году 60 %-й доли ВИЭ в общем энергобалансе страны и 80 %-й - в производстве электроэнергии.
Ветровая, солнечная энергетика и производство биотоплива - наиболее быстрорастущие отрасли современной индустрии ВИЭ, на освоение которых брошен весь научно-технический потенциал ведущих стран мира, вследствие их высоких энергетических показателей и быстрыми темпами окупаемости.
Однако существует такой вид возобновляемой энергии как низкопотенциальное тепло водоемов. Производство энергии с данного ВИЭ до сих пор остается спорным, и мало изученным.
Целью выпускной квалификационной работы является возможность энергообеспечения автономных потребителей с использованием низкопотенциального тепла.
Для достижения цели решены следующие задачи:
1. Оценены тепловые запасы открытых водоемов Челябинской области;
2. Сделан обзор проектов для использования низкопотенциальной тепловой энергии;
3. Разработан проект установки для преобразования низкопотенциальной тепловой энергии в механическую;
4. Дан технико-экономическую оценку возможного использования устройства;
Объект исследования: низкопотенциальная тепловая энергия открытых водоемов Челябинской области.
Предмет исследования: возможность преобразования низкопотенциальной тепловой энергии в механическую.
В настоящее время человечество активно потребляет уголь, нефть и природный газ для удовлетворения большинства своих энергетических потребностей, именно поэтому зависимо сть от ископаемого топлива представляет большую проблему. Ископаемые виды топлива являются ограниченным ресурсом, и их потребление приводит к загрязнению окружающей среды. Ввиду данных обстоятельств человечество стало искать альтернативные источники энергии. Возобновляемые источники энергии - это виды энергии, непрерывно возобновляемые в биосфере Земли .
В России также наметились положительные изменения. Так, поворотным моментом в российской истории альтернативной энергетики можно назвать вступление в действие постановления Правительства, направленного на стимулирование использования возобновляемых источников энергии на оптовом рынке электрической энергии и мощности.
С каждым годом ВИЭ обеспечивает всё большую часть потребностей в энергоресурсах ведущих экономик мира. По существу, сегодня наблюдается выстраивание новой парадигмы мировой энергетики, предполагающей определяющий вклад ВИЭ в общее энергопотребление и постепенное вытеснение традиционных ископаемых энергоресурсов. Согласно энергетической стратегии, принятой в ЕС, уже к 2020 году страны - члены Содружества должны обеспечить 20 %-е сокращение выбросов парниковых газов, увеличение до 20 % доли возобновляемой энергии и 20 %-е повышение энергоэффективности. В более отдалённой перспективе многие страны идут существенно дальше. В частности, Германия планирует достичь к 2050 году 60 %-й доли ВИЭ в общем энергобалансе страны и 80 %-й - в производстве электроэнергии.
Ветровая, солнечная энергетика и производство биотоплива - наиболее быстрорастущие отрасли современной индустрии ВИЭ, на освоение которых брошен весь научно-технический потенциал ведущих стран мира, вследствие их высоких энергетических показателей и быстрыми темпами окупаемости.
Однако существует такой вид возобновляемой энергии как низкопотенциальное тепло водоемов. Производство энергии с данного ВИЭ до сих пор остается спорным, и мало изученным.
Целью выпускной квалификационной работы является возможность энергообеспечения автономных потребителей с использованием низкопотенциального тепла.
Для достижения цели решены следующие задачи:
1. Оценены тепловые запасы открытых водоемов Челябинской области;
2. Сделан обзор проектов для использования низкопотенциальной тепловой энергии;
3. Разработан проект установки для преобразования низкопотенциальной тепловой энергии в механическую;
4. Дан технико-экономическую оценку возможного использования устройства;
Объект исследования: низкопотенциальная тепловая энергия открытых водоемов Челябинской области.
Предмет исследования: возможность преобразования низкопотенциальной тепловой энергии в механическую.
✅ Заключение
В выпускной квалификационной работе был предложен проект устройства для преобразования низкопотенциальной тепловой энергии в механическую, разработанный на основе анализа проектов аналогичных устройств таких известных советских изобретателей как Коваленко Э.П., Бармина И.В.
Разработанное устройство отвечает всем необходимым условиям для работы на замерзающих озерах и водоемах, и теоретически может применяться совместно с ТН.
Также были оценены тепловые запасы водоемов Челябинской области, и рассчитана экономия электроэнергии при замене электронасоса на предложенное устройство.
Не сомненным плюсом использования низкопотенциальной энергии водоемов является ее дешевизна и практическая неисчерпаемость, но устройства для ее «сбора» остаются только в процессе разработок и изобретений.
Разработанное устройство отвечает всем необходимым условиям для работы на замерзающих озерах и водоемах, и теоретически может применяться совместно с ТН.
Также были оценены тепловые запасы водоемов Челябинской области, и рассчитана экономия электроэнергии при замене электронасоса на предложенное устройство.
Не сомненным плюсом использования низкопотенциальной энергии водоемов является ее дешевизна и практическая неисчерпаемость, но устройства для ее «сбора» остаются только в процессе разработок и изобретений.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🖼 Скриншоты
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.