Тип работы:
Предмет:
Язык работы:


Исследование эффективности использования комплекса ВЭУ для электроснабжения дома не стандартной архитектурной формы

Работа №35507

Тип работы

Магистерская диссертация

Предмет

электротехника

Объем работы99
Год сдачи2019
Стоимость5700 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
426
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


Введение 6
Раздел 1. Аналитический обзор 8
1.1 Проблемы развития энергетики 9
1.2 Энергия ветра 11
1.3 Основные причины перехода к АИЭ 17
1.4 Энергия ветра 18
1.5 История развития ВЭУ 22
1.6 Вторичные энергоресурсы 24
1.7 Характеристика существующих ветроэнергоустановок 25
1.8 Ветроэнергетика в России 28
1.9 Перспективы 30
1.10 Цель и задачи диссертации 31
Раздел 2. Теоретическая часть 32
2.1 Обзор структуры ВЭУ 34
2.2 Преобразование энергии ветра в электрическую 35
2.3 Ветродвигатели с горизонтальной осью вращения 38
2.4 Ветродвигатели с вертикальной осью вращения 40
2.5 Устройство ветроэлектрической установки 42
Ротор Дарье Н-образного типа 44
2.7 Ротор Савониуса 44
2.8 Выбор мест установки ветроустановок 45
Раздел 3. Экспериментальная часть 48
3.1 Анализ проблем оптимизации работы ветрогенераторов 49
3.2 Анализ повышения эффективности ВЭУ 69
3.2.1 Экспериментальные методы выбора оптимальных параметров
ВЭУРС 74
3.2.2 Исследование влияния на эффективность работы ВД количества
направляющих 76
3.2.3 Исследование влияния количества лопастей при постоянном числе
направляющих сопловой системы воздухозаборника 78
3.2.4 Исследование влияния ширины (хорды) лопастей на
эффективность работы ВД 80
3.2.5 Исследования влияния эжекторов на эффективность ВД 82
3.3 Исследование совмещения ротора Дарье с ротором Савониуса в единую систему 84
3.3.1 Аэродинамические параметры ВЭУ на основе
ротора Н-Дарье 85
3.3.2 Аэродинамические параметры ВЭУ на основе
ротора Савониуса 87
3.3.3 Оценка энергетической эффективности использования
ротора Н-Дарье 87
3.3.4 Оценка энергетической эффективности использования ротора Савониуса
3.3.5 Оценка энергетической эффективности использования комбинированного ротора Н-Дарье - Савониуса
Заключение
Список литературы


Производство энергии, являющееся необходимым средством для существования и развития человечества, оказывает воздействие на природу и окружающую человека среду. С одной стороны в быт и производственную деятельность человека настолько твердо вошла тепло- и электроэнергия, что человек даже и не мыслит своего существования без нее и потребляет само собой разумеющиеся неисчерпаемые ресурсы. С другой стороны, человек все больше и больше заостряет свое внимание на экономическом аспекте энергетики и требует экологически чистых энергетических производств. Это говорит о необходимости решения комплекса вопросов, среди которых перераспределение средств на покрытие нужд человечества, практическое использование в народном хозяйстве достижений, поиск и разработка новых альтернативных технологий для выработки тепла и электроэнергии и т.д.
Во второй половине ХХ столетия перед человечеством встала глобальная проблема - это загрязнение окружающей среды продуктами сгорания органического топлива. Даже если рассматривать отдельно каждую отрасль этой проблемы, то картина будет складываться ужасная. К примеру, приведем данные статистики по выбросам в окружающую среду вредных веществ автомобилями: с выхлопными газами автомобилей в атмосферу попало 14,7 миллиона тонн оксида углерода, 3,4 миллиона тонн углеводородов, около одного миллиона тонн оксидов азота, более 5,5 тысячи тонн высокотоксичных соединений свинца. И это данные на далекий 1993 год. Если учесть, что каждый год с конвейеров автомобильных заводов сходит свыше 40 миллионов машин, и темпы производства растут, то можно сказать, что уже через десять лет все крупные города мира увязнут в смоге. К этому еще необходимо добавить продукты сгорания топлива на тепловых электростанциях, затопление огромных территорий гидроэлектростанциями и постоянная опасность в районах АЭС. Но у этой проблемы есть и вторая сторона медали: все ныне используемые источники энергии являются исчерпаемыми ресурсами. То есть через столетие при таких темпах
потребления угля, нефти и газа население Земли увязнет в энергетическом кризисе.
Таким образом, на сегодняшний день перед всеми учеными мира стоит проблема нахождения и разработки новых альтернативных источников энергии.


Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь в написании работ!


В магистерской диссертации содержится решение актуальной за дачи исследования эффективности использования ВЭУ для электроснабжения частного дома .
Основные результаты выполненного исследования заключают ся в следующем:
1. Анализ аэродинамики и энергетической эффективности позволил оценить коэффициенты мощности современных наиболее эффективных вертикально-осевых ветродвигателей.
2. Силы сопротивления при обтекании траверс настолько вели ки, что могут привести к сниже нию коэффициента мощности с 0,56 до 0,28, т. е. в 2 раза. При увеличении угла установки лопастей от 0 до 4° коэффициент мощности увеличился с 0,40 до 0,61, т. е. в 1,5 раза.
3. Оптими зация геометрических параметров и совершенствование о бразующих лопастей может приве сти к увеличению мощности ротора Н- Дарье до значения 0,72, которое превышает макси мально возможное значение для горизонтально-осевых ветродвигателей (0,45).
4. С увеличением относительной ширины полуцилиндрической лопасти от 0,1 до 0,5 и повышением количества лопастей от 2 до 6 коэффициент мощности ротора Савониуса увеличивается с 0,018 до 0,226.
5. Для снижения потерь энергии в роторе Савониуса можно применить наклонные обра зующие и концевые элементы лопастей различной формы.
6. Значение коэффициента мощности КРДС 0,32, лишь ненамного ниже значения КПД для ротора Н-Дарье, равного 0,40, а при применении модульного типа - еще больше. Комбинированные роторы Н-Дарье - Савониуса могут быть скомпонованы с электрогенераторами, механическим теплог енераторами различных конструк ций. Вертикально-осевые ВЭУ на их основе могут быть использованы в системах электро- и теплоснабжения различных объектов.



1. Абдрахманов Р.С., Переведенцев Ю. П. Возобновляемые источники энергии. -Казань.: КГУ. 1992. С5-101.
2. Абрамович Г. Н. Прикладная газо вая динамика. -М.: 19 76.- 888с.
3. Автономная энергетика сегодня и завтра. Материалы международного симпозиума СПб .: ЦАЭС. 1998.
4. Андрианов В.Н., Быстрицкий Д. Н. и др. Ветроэлектрические станции. - М-Л.: 1960. 320с.
5. Афанасьев А.А., Нестерин В.А. и др. Безредукторные ветроэнергетические установки с магнитоэлектрическими генераторами. Материалы 1 Международной научно-практической конференции “Эффективные энергетические системы и новые технологии”. -Казань.:
2001. С.541-545.
6. Байрамов Ф.Д. Галимов Н.С. Выбор параметров манипулятора из условия обеспечения заданных требований. Тезисы докладов 6-ой научнотехнической конференции КамАЗ-КамПИ. -Наб. Челны .: 1988. С. 126.
7. Байрамов Ф.Д. Галимов Н.С. О ветроустановках. Материалы Международной научно-технической конференции “Механика машиностроения”. -Наб. Челны .: 1999. С.62-63.
8. Байрамов Ф.Д. Галимов Н.С., Ибрагимов Р.Ф. Устойчивость гибридных систем. Материалы международного симпозиума “Композиты и глубокая переработка природных ресурсов”. -Наб. Челны .: 1999. С.22.
9. Байрамов Ф.Д. Устойчивость и оптимальная стабилизация систем с распределенными параметрами. -М. Машиностроение. 1995. 156с.
10. Байрамов Ф.Д., Галимов Н.С. Ветроэнергетическая установка роторного типа. Материалы 1 Международной научно-практической конференции “Эффективные энергетические системы и новые технологии”. -Казань.: 2001. С.527-528.
11. Байрамов Ф.Д., Галимов Н.С. О ветроэнергетике. Материалы симпозиума “Проблемы выживания и экологические механизмы хозяйствования в регионе прикамья”. -Наб. Челны .: 2001. С.73-76.
12. Байрамов Ф.Д., Галимов Н.С. Определение максимальной мощности ветроустановки. Проектирование и исследование технических систем. Межвузовский научный сборник. -Наб. Челны .: 2002. С. 115-117.
13. Байрамов Ф.Д., Галимов Н.С., Великанов С.А. О преобразовании энергии ветра в электрическую. Тезисы докладов. Автоматизация и информационные технологии. -Наб. Челны .: 2002. С.59-60.
14. Байрамов Ф.Д., Галимов Н.С., Великанов С.А. О преобразовании энергии ветра в электрическую. Онлайновый журнал. Камский государственный политехнический институт. -Наб. Челны .: 2002. № 9.
15. Байрамов Ф.Д., Галимов Н.С., Марданшин Р.Г. Уравнения динамики и устойчивость номинального режима работы ветроэнергоустановки (ВЭУ). Онлайновый журнал. Камский государственный политехнический институт. -Наб. Челны .: 2002. № 9.
16. Байрамов Ф.Д., Галимов Н.С. Автоматическое поддержание максимальной мощности ВЭУ. Онлайновый журнал. Камский государственный политехнический институт. -Наб. Челны .: 2002. № 9.
17. Байрамов Ф.Д., Галимов Н.С., Великанов С.А. Стабилизация работы ветроустановки в режиме максимальной снимаемой мощности. Проектирование и исследование технических систем. Межвузовский научный сборник. -Наб. Челны .: 2002. С.118-121.
18. Байрамов Ф.Д., Галимов Н.С., Марданшин Р.Г. Об устойчивости и оптимальном управлении в системах с распределенными параметрами. Тезисы докладов. Автоматизация и информационные технологии. -Наб. Челны .: 2002. С.58-59.
19. Баклушин П.Г., Вашкевич К.П., Самсонов В.В. Экспериментальное исследование аэродинамических характеристик ортогональных крыльчатых ветроколес. Сборник научных трудов Гидропроекта выпуск №129. Ветроэнергетические станции. -М.: 1988. С.98-105.
20. Бальян Р.Х., Сиверс М.А. Тиристорные генераторы и инверторы. -Л.: Энергоиздат. 1982. 224с.
21. Башта Т.М., Руднев С.С. и др. Гидравлика, гидромашины и гидротурбины. -М.: Машиностроение. 1982. 424с.
22. Безруких П.П. Ветроэнергетика Европы - аргумент для России. Деловой мир. -М.: 1996. 21 мая. С.5.
23. Безруких П.П., Безруких П.П. Состояние и тенденции развития ветроэнергетики мира. Электрические станции. 1998. №10. С..
24. Безруких П.П., Безруких П. П. Что может дать энергия ветра? Энергия: экономика, техника, экология. 2000, №1, №2.
25. Богословский В.Н. Щеглов В.П. Разумов Н.Н. Отопление и вентиляция. - М.: Стройиздат. 1980. 296с.
26. Более чем достаточно. Под ред. Р. Кларка. -М.: Энергоатомиздат. 1984.
27. Брагинский В.Б. Манукин А.Б. Измерение малых сил в физических экспериментах. -М.: Наука. 1974. 152с.
28. Бут Д.А. Бесконтактные электрические машины. -М.: Высшая школа. 1990. C.285-320.
29. Васильев А.С. Основы метрологии и технические измерения. -М.: Машиностроение. 1988. 240с.
30. Васильевская А.Г. Запрягая ветер. Инженер. №1. 2002. С.11.
31. Ветроэнергетика. Под ред. Де Рензо. Перевод с английского В.В. Зубарева и М.О. Франкфурта. -М.: Энергоатомиздат. 1982. 271c.

Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.



Подобные работы


©2024 Cервис помощи студентам в выполнении работ