Помощь студентам в учебе
Создание и исследование модели системы для преобразования энергии водных потоков в электрическую энергию
|
РЕЗУЛЬТАТЫ ОБУЧЕНИЯ 2
ЗАДАНИЕ 4
ЗАДАНИЕ ДЛЯ РАЗДЕЛА «ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ, РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ И РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ» 6
ЗАДАНИЕ ДЛЯ РАЗДЕЛА «СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ» 7
Реферат 9
Нормативные ссылки 10
Введение 15
1. Объект и методы исследования 16
1.1 Цели проводимой работы 16
1.2 Обоснование для разработки 16
1.3 Основное содержание работы 16
1.4 Методы исследования 16
1.5 Источники разработки 17
1.6 Задачи 17
2. Экономическая целесообразность 18
2.1 Определение необходимых параметров для исследования рек 18
2.2 Определение мощности и времени использования энергии
потребителями 20
3. Литературный обзор 23
3.1 Бензиновые генераторы 23
3.1.1 Устройство и принцип функционирования бензиновых генераторов 23
3.1.1 Основные характеристики БГУ: 24
3.2 Газовые генераторы 24
3.2.1 Преимущества газогенераторных устройств 25
3.2.2 Недостатки газогенерирующих установок 25
3.3 Дизельный генератор 26
3.3.1 Второстепенные особенности ДГУ 27
3.3.2 Недостатки дизельных генераторов 27
3.4 Сварочный генератор 28
3.4.1 Устройство сварочного генератора 28
3.4.2 Основные элементы сварочного генератора: 29
3.5 Хвостовой генератор 29
3.6 Мини-ГЭС Turbulent 31
3.7 Самодельная мини-ГЭС «Гравицапа» 32
3.8 Мини-ГЭС «Ротор» 32
4. Расчеты и аналитика 34
4.1 Составные части мини-ГЭС 34
4.2 Турбина 34
5. Моделирование установки 42
6. Математическая модель мини-ГЭС 54
Принципиальная схема 54
Математическая модель установки 56
Вывод 62
7. ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ, РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ И
РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ 63
Введение 63
7.1 Оценка коммерческого потенциала и перспективности проведения научных исследований с позиции ресурсоэффективности и
ресурсосбережения 63
7.1.1 Потенциальные потребители результатов исследования 63
7.1.2 Анализ конкурентных технических решений 64
7.1.3 SWOT-анализ 68
7.2 Планирование научно-исследовательских и опытно-конструкторских
работ 73
7.2.1 Структура предполагаемых работ в рамках НИОКР 73
7.2.2 Определение трудоемкости выполнения работ 74
7.3 Бюджет опытно-конструкторских работ 78
7.3.1 Материальные затраты 78
7.3.2 Расчет затрат на специальное оборудование для научных
(экспериментальных) работ 80
7.3.3 Основная заработная плата 81
7.3.4 Дополнительная заработная плата исполнителей темы 82
7.3.5 Отчисления во внебюджетные фонды (страховые отчисления) 82
7.3.6 Формирование бюджета затрат ОКР 83
7.4 Анализ и оценка научно-технического уровня исследования 84
Вывод 87
8. СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ 88
Введение 88
8.1 Анализ выявленных вредных факторов при производстве и
эксплуатации установки 88
8.1.1 Повышенный уровень шума 88
8.1.2 Повышенный уровень вибрации 89
8.1.3 Электромагнитное излучение 90
8.1.4 Освещённость 91
8.1.4.1 Расчёт освещения в цехе по производству мини-ГЭС 92
8.1.5 Микроклимат 94
8.2 Анализ выявленных опасных факторов производственной среды 94
8.2.1 Подвижные части оборудования 94
8.2.2 Электрический ток 96
8.3 Экологическая безопасность 97
8.4 Защита в чрезвычайных ситуациях 97
Вывод 99
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 100
Список литературы 102
Приложение А 107
Приложение Б 114
Приложение В 114
Приложение Г 116
Приложение Д 116
Приложение Е 118
Приложение Ж 119
Приложение И 120
Приложение К 12223
Приложение Л 1224
Приложение М 1225
ЗАДАНИЕ 4
ЗАДАНИЕ ДЛЯ РАЗДЕЛА «ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ, РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ И РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ» 6
ЗАДАНИЕ ДЛЯ РАЗДЕЛА «СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ» 7
Реферат 9
Нормативные ссылки 10
Введение 15
1. Объект и методы исследования 16
1.1 Цели проводимой работы 16
1.2 Обоснование для разработки 16
1.3 Основное содержание работы 16
1.4 Методы исследования 16
1.5 Источники разработки 17
1.6 Задачи 17
2. Экономическая целесообразность 18
2.1 Определение необходимых параметров для исследования рек 18
2.2 Определение мощности и времени использования энергии
потребителями 20
3. Литературный обзор 23
3.1 Бензиновые генераторы 23
3.1.1 Устройство и принцип функционирования бензиновых генераторов 23
3.1.1 Основные характеристики БГУ: 24
3.2 Газовые генераторы 24
3.2.1 Преимущества газогенераторных устройств 25
3.2.2 Недостатки газогенерирующих установок 25
3.3 Дизельный генератор 26
3.3.1 Второстепенные особенности ДГУ 27
3.3.2 Недостатки дизельных генераторов 27
3.4 Сварочный генератор 28
3.4.1 Устройство сварочного генератора 28
3.4.2 Основные элементы сварочного генератора: 29
3.5 Хвостовой генератор 29
3.6 Мини-ГЭС Turbulent 31
3.7 Самодельная мини-ГЭС «Гравицапа» 32
3.8 Мини-ГЭС «Ротор» 32
4. Расчеты и аналитика 34
4.1 Составные части мини-ГЭС 34
4.2 Турбина 34
5. Моделирование установки 42
6. Математическая модель мини-ГЭС 54
Принципиальная схема 54
Математическая модель установки 56
Вывод 62
7. ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ, РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ И
РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ 63
Введение 63
7.1 Оценка коммерческого потенциала и перспективности проведения научных исследований с позиции ресурсоэффективности и
ресурсосбережения 63
7.1.1 Потенциальные потребители результатов исследования 63
7.1.2 Анализ конкурентных технических решений 64
7.1.3 SWOT-анализ 68
7.2 Планирование научно-исследовательских и опытно-конструкторских
работ 73
7.2.1 Структура предполагаемых работ в рамках НИОКР 73
7.2.2 Определение трудоемкости выполнения работ 74
7.3 Бюджет опытно-конструкторских работ 78
7.3.1 Материальные затраты 78
7.3.2 Расчет затрат на специальное оборудование для научных
(экспериментальных) работ 80
7.3.3 Основная заработная плата 81
7.3.4 Дополнительная заработная плата исполнителей темы 82
7.3.5 Отчисления во внебюджетные фонды (страховые отчисления) 82
7.3.6 Формирование бюджета затрат ОКР 83
7.4 Анализ и оценка научно-технического уровня исследования 84
Вывод 87
8. СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ 88
Введение 88
8.1 Анализ выявленных вредных факторов при производстве и
эксплуатации установки 88
8.1.1 Повышенный уровень шума 88
8.1.2 Повышенный уровень вибрации 89
8.1.3 Электромагнитное излучение 90
8.1.4 Освещённость 91
8.1.4.1 Расчёт освещения в цехе по производству мини-ГЭС 92
8.1.5 Микроклимат 94
8.2 Анализ выявленных опасных факторов производственной среды 94
8.2.1 Подвижные части оборудования 94
8.2.2 Электрический ток 96
8.3 Экологическая безопасность 97
8.4 Защита в чрезвычайных ситуациях 97
Вывод 99
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 100
Список литературы 102
Приложение А 107
Приложение Б 114
Приложение В 114
Приложение Г 116
Приложение Д 116
Приложение Е 118
Приложение Ж 119
Приложение И 120
Приложение К 12223
Приложение Л 1224
Приложение М 1225
В последние годы большое внимание стало уделяться установкам, использующим возобновляемые источники электроэнергии (ВИЭ) для преобразования энергии этих источников в электрическую. Такие установки предназначены для домашнего и коммерческого использования. Применяются данные установки к таким источникам энергии, у которых запасы восполняются естественным образом, например, поступающая на поверхность Земли энергия солнечного излучения, в перспективе является практически неисчерпаемым источником.
Перечислим все известные природные источники энергии:
- энергия солнца;
- энергия ветра;
- энергия растительной биомассы;
- энергия потоков жидкости;
- геотермальная энергия и т.д.
У каждых из этих природных возобновляемых источников энергии есть свои недостатки и достоинства, при выборе источника энергии нужно смотреть на то, насколько он преобладает на территории, для которой нужно его использовать.
Для территории Сибири энергию ветра или солнца рассматривать не совсем актуально, так как солнца в Сибири зачастую нет и ветра малой силы. Однако, стоит обратить внимание на обилие водных ресурсов, которые есть в России: это горные реки, которые имеют большие перспективы.
Исследование динамики источника преобразования вращательно-поступательного движения, созданного потоком жидкости в электрическую энергию очень актуально на сегодняшний день. К экономически эффективному использованию малых ГЭС относятся достаточно новые технологии преобразования энергии небольших водотоков: малогабаритные станции, не требующие большие мощности и волновые энергоустановки. Волновые установки можно использовать в палаточных лагерях, домах отдыха или туризма, находящихся на большом отдалении от источников электроэнергии.
Перечислим все известные природные источники энергии:
- энергия солнца;
- энергия ветра;
- энергия растительной биомассы;
- энергия потоков жидкости;
- геотермальная энергия и т.д.
У каждых из этих природных возобновляемых источников энергии есть свои недостатки и достоинства, при выборе источника энергии нужно смотреть на то, насколько он преобладает на территории, для которой нужно его использовать.
Для территории Сибири энергию ветра или солнца рассматривать не совсем актуально, так как солнца в Сибири зачастую нет и ветра малой силы. Однако, стоит обратить внимание на обилие водных ресурсов, которые есть в России: это горные реки, которые имеют большие перспективы.
Исследование динамики источника преобразования вращательно-поступательного движения, созданного потоком жидкости в электрическую энергию очень актуально на сегодняшний день. К экономически эффективному использованию малых ГЭС относятся достаточно новые технологии преобразования энергии небольших водотоков: малогабаритные станции, не требующие большие мощности и волновые энергоустановки. Волновые установки можно использовать в палаточных лагерях, домах отдыха или туризма, находящихся на большом отдалении от источников электроэнергии.
В ходе выполнения магистерской диссертации были систематизированы и закреплены знания в сфере профессиональной деятельности. Основная цель проекта достигалась путем последовательного решения поставленных задач.
В данной работе проделаны следующие этапы:
1. Проведен обзор современных автономных источников энергии, и проанализированы их конструкции.
2. Проведено исследование динамики математической модели установки, исследовано влияние колебаний колеса на вырабатываемую энергию, выявлено, что появление сторонних колебаний на генераторе снижает КПД выработки электроэнергии.
3. Создана 3Э-модель установки мини-ГЭС.
4. В рамках главы финансовой и ресурсной эффективности были рассчитаны затраты на реализацию проекта и его конкурентоспособность, в результате которой данный продукт можно назвать конкурентоспособным.
5. В главе по социальной ответственности были рассмотрены опасные и вредные факторы при производстве и эксплуатации, а также произведён расчет освещения в цехе производства установки. Рассмотрены варианты утилизации отработанного устройства.
В работе представлена конструкция мини-ГЭС, которая отвечает параметрам рек Томской области. Установка вырабатывает 200 Вт в час, что является приемлемым при использовании в длительных турах. Если лагерь разбит на берегу реки. Также для увеличения мощности вырабатываемой установка энергии можно поставить несколько таких установок.
Конструкция мини-ГЭС является разборной. Что позволяет транспортировать в багажнике или в прицепе автомобиля. В собранном состоянии установка занимает место 855х855х785 мм. В разобранном состоянии установка занимает 1500х2000 мм.
В результате исследований установки на воде обнаружена высокая парусность в осевом направлении колеса. Для избегания сноса ветром установки предусмотрено 3 якоря, которые надёжно крепят за дно.
Для более точной ориентации установки поп потоку предусмотрена катушка и верёвкой. В результате вращения которой будет происходить корректировка длины якорей.
В комплектацию входит бухта, с кабелем (длину кабеля может варьироваться) которая позволит устанавливать конструкцию мини-ГЭС на определённом расстоянии от берега.
Разработанная мини-ГЭС является конечным продуктом, который может составить конкуренцию на рынке в соответствующем сегменте.
В данной работе проделаны следующие этапы:
1. Проведен обзор современных автономных источников энергии, и проанализированы их конструкции.
2. Проведено исследование динамики математической модели установки, исследовано влияние колебаний колеса на вырабатываемую энергию, выявлено, что появление сторонних колебаний на генераторе снижает КПД выработки электроэнергии.
3. Создана 3Э-модель установки мини-ГЭС.
4. В рамках главы финансовой и ресурсной эффективности были рассчитаны затраты на реализацию проекта и его конкурентоспособность, в результате которой данный продукт можно назвать конкурентоспособным.
5. В главе по социальной ответственности были рассмотрены опасные и вредные факторы при производстве и эксплуатации, а также произведён расчет освещения в цехе производства установки. Рассмотрены варианты утилизации отработанного устройства.
В работе представлена конструкция мини-ГЭС, которая отвечает параметрам рек Томской области. Установка вырабатывает 200 Вт в час, что является приемлемым при использовании в длительных турах. Если лагерь разбит на берегу реки. Также для увеличения мощности вырабатываемой установка энергии можно поставить несколько таких установок.
Конструкция мини-ГЭС является разборной. Что позволяет транспортировать в багажнике или в прицепе автомобиля. В собранном состоянии установка занимает место 855х855х785 мм. В разобранном состоянии установка занимает 1500х2000 мм.
В результате исследований установки на воде обнаружена высокая парусность в осевом направлении колеса. Для избегания сноса ветром установки предусмотрено 3 якоря, которые надёжно крепят за дно.
Для более точной ориентации установки поп потоку предусмотрена катушка и верёвкой. В результате вращения которой будет происходить корректировка длины якорей.
В комплектацию входит бухта, с кабелем (длину кабеля может варьироваться) которая позволит устанавливать конструкцию мини-ГЭС на определённом расстоянии от берега.
Разработанная мини-ГЭС является конечным продуктом, который может составить конкуренцию на рынке в соответствующем сегменте.
Подобные работы
- УПРАВЛЕНИЕ МОЩНОСТЬЮ ВЕТРОЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ ПРИ ВОЗМУЩЕНИЯХ СЕТИ
Диссертации (РГБ), электроэнергетика. Язык работы: Русский. Цена: 4295 р. Год сдачи: 2022 - Модернизация системы возбуждения синхронного генератора на Тольяттинской ТЭЦ
Магистерская диссертация, электротехника. Язык работы: Русский. Цена: 5600 р. Год сдачи: 2017 - РАЗРАБОТКА СХЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ГИДРОАГРЕГАТОМ С ЗАПАЗДЫВАНИЕМ НА ОСНОВЕ ОЦЕНКИ ЕГО ЭКСПЛУАТАЦИОН-
НОГО СОСТОЯНИЯ
Бакалаврская работа, прочее. Язык работы: Русский. Цена: 4700 р. Год сдачи: 2020