3.2 – сурет. Қантар айы кезіндегі максималды және минималды жел күндері

3.3 сурет. Шілде айы кезіндегі максималды және минималды жел күндері

3.2.2. Жел электр қондырғыны таңдау

Жоғарыдағы мәліметтерді байланысты қуаты 10кВт желқондырғысын EuroWind 10 таңдалады. Оның негізгі техникалық мінездемелері 2.6 кестеде келтірілген.

3.4 к е с т е – ЖЭҚ-ның техникалық сипаттамалары

Ротордың диаметрі	8 метр
Қалақтың саны	3 дана.
Бағыты	Жел бойынша (контроллермен басқарылады)
Қалақтың материалы	FRP (композитті материал)
Бастапқы жылдамдық	2 м/с
Ең көп алымдылық( 12 м/с)	13 000 Вт
Генератордың бастапқы кернеуі	240В
Инвертордан кейінгі кернеуі	220В немесе 380В
Дауыл желге төзімділігі	45 м/с дейін
Желден қорғауы	автоматты флюгирлеу
Ротордың айналу жылдамдығы	200 оборотов/мин
Желтурбинаның түрі	PMG (тұрақты магнитті)

3.4 к е с т е соңы

Жұмыс температурасы	-40 бастап +60 C дейін
Заряд контроллері	интеллектуалды
Бір жылда өндірілетін орташа энергиясы ( 6 м/с)	27500 кВт∙сағ/жыл
Діңгегтің биіктігі	12 м
Салмағы	1391 кг

3.4. сурет. Желқондырғысы қуатының жел жылдамдығына тәуелділігі

Жүктеме графигінен 2 м/с-ке дейін және 23 м/с-тан бастап ЖЭҚ қуаты 0-ге тең екендігі белгілі. Осы диапазондағы барлық сағаттарын қосқанда, ЖЭҚ жылдық бос тұру уақыты анықталады:

t_пр= (8760-7887)+180+757+3+1=873+941=1814 сағ/жыл.

ЖЭҚ-ның жыл бойы өндірілген энергиясы W_ЖЭҚ^жыл келесі формуламен анықталады:

(3.24)

Есептеу нәтижелері 3.5 – кестеге «ЖЭҚ-ның энергетикалық сипаттамалары»

3.5 к е с т е - ЖЭҚ-ның энергетикалық сипаттамалары

Vi , м/с	ti, сағ	Pжел, кВт	PЖЭҚ, кВт	Wжел, кВт*сағ	WЖЭҚ, кВт*сағ	Kқолдану
2	1081	0,38	0,2	416,15	216,2	0,52
3	1194	1,30	0,9	1551,31	1074,6	0,69
4	887	3,08	1,3	2731,70	1153,1	0,42
5	636	6,02	1,8	3825,58	1144,8	0,30
6	529	10,39	2,5	5498,44	1322,5	0,24
7	449	16,51	3,5	7410,89	1571,5	0,21
8	453	24,64	5	11160,88	2265	0,20
9	369	35,08	7,2	12944,46	2656,8	0,21
10	336	48,12	10	16168,49	3360	0,21
11	308	64,05	11,4	19726,90	3511,2	0,18
12	219	83,15	13	18210,34	2847	0,16
13	161	105,72	11,8	17021,04	1899,8	0,11
14	128	132,04	9,5	16901,46	1216	0,07
15	37	162,41	7,6	6009,05	281,2	0,05
16	60	197,10	6	11826,09	360	0,03
17	29	236,42	4,6	6856,06	133,4	0,02
18	17	280,64	3,7	4770,86	62,9	0,01
19	18	330,06	2	5941,05	36	0,01
20	14	384,96	0,8	5389,50	11,2	0,0021
21	13	445,64	0,4	5793,37	5,2	0,0009
22	8	512,39	0,2	4099,10	1,6	0,0004
23	3	585,48	0,1	1756,45	0,3	0,0002
				186009,17	25130,3	0,135

---

3.5 сурет – ЖЭҚ-ның қуаты жел жылдамдығынан тәуелділігі

W_i барлық шамасын қосқанда, жылдық энергия көлемі анықталынады W_ВЭУ^жыл = 25130,3 кВт*сағ/жыл.,

ЖЭҚ-ның жылына жұмыс істейтін жалпы уақыты:

h_ВЭУ= Т_год – t_пр = 8760 – 1814 = 6946 сағ. (3.25)

_(3.26)

3.6 сурет. ЖЭҚ-дың жалпы қуаты.

3.6 к е с т е – ЖЭҚ –дың қуаттары

Pф,кВт	Pmin,кВт	Pcp,кВт	Pmax,кВт
1161,56	255,83	1154,25	2665,5

3.2.3 Түзеткіштерді таңдау

 Pathfinder түзеткіштері  10 кВт қуатты 48 В шығыс кернеулерімен шығарылады. Құрылғылар оның компоненттеріне, сонымен қатар екі универсалды тұрақты тоқ шиналарына жеңіл қосыла алатындай құрастырылған, бұл қолданушыға жүктеме, тарату құрылғыларын, батареяларды және дабыл сигналдарын жіберетін сымдарды қосуға мүмкіндік береді. Сондай ақ мұндай конструкция модульдерді ауыстыру және жүйені масштабтауды орындайды.

3.7 сурет - Pathfinder түзеткіші

Желідегі асқын жүктемелерден қорғану үшін Pathfinder түзеткіштерінде ұзақ уақытқа шыдамды орнында ауыстырылатын металл-оксидті варисторлар қолданылады. Шығыс кернеуінің кең диапазоны қоректену желісіндегі кернеу ауытқуының алдан алады. Тез әрекет етуші ерігіш сақтандырғыштарды қоса пайдалану қоректену желісінің ортақ сенімділігін арттырады және токты сөндіру максималды шегін үлкейтеді, бұл жүйе ауытқуларын төмендетеді.

Pathfinder түзеткіштерінде Argus Technologies зауытының SM сериялы қосымша басқару панельдерін орнату мүмкіндігі бар, ол оператордаң негізгі интерфейсі болып табылады және байланыс жүйелеріне алыстатылған рұқсаты бар. Бұл түзеткішпен орнату, баптау мен басқару орталықтанған әрі көзді қолдануды оңайлататын бір қадамды процесс екенін білдіреді.

Техникалық сипаттамалары:

- Кіріс кернеуінің диапазоны: 187 - 264В АС;

- Қуаты: 10000Вт;

- Қуат коэффициенті: > 0.99 (при нагрузке 50 - 100%);

- Шығыс кернеуі: 42 – 60В;

- Шығыс тоғы (максимум): 185А, (235А);

- Температура: -40°С – +65°С.

3.2.4. Инверторды таңдау

Бағасы бойынша шамалап алғанда 1,5 еседей өзгешеленетін инверторлардың екі тобы бар.

Бағасы қымбатырақ инверторлардың бірінші тобы синусоидальді шығыс кернеуді қамтамасыз етеді.

Екінші топ қарапайым сигнал түріндегі, синусоиданы алмастыратын шығыс кернеуді қамтамасыз етеді.

Тұрмыстық құрылғылардың басым көпшілігі үшін қарапайым сигналды қолдануға болады. Синусоида тек қана кейбір телекоммуникациялық құрылғылар үшін ғана маңызды.

Инверторды таңдау 380В/50Гц стандартты кернеуінің энергия тұтынуының пиктік қуаты негізінде орындалады. Инвертордың екі жұмыс істеу режимі бар. Бірінші режим – ұзақ уақыт жұмыс істеу режимі. Берілген режим инвертордың номиналды қуатына сәйкес келеді. Екінші режим – шамадан тыс жүктеу режимі. Бұл режимде инвертордың көптеген модельдері он шақты минуттер ішінде (30-ға дейін) номиналдыға қарағанда 1,5 есе көп қуат бере алады. Бірнеше секунд ішінде инвертордың көптеген модельдері номиналдыға қарағанда 2,5-3,5 есе көп қуат бере алады. Қатты қысқа уақыттық шамадан тыс жүктелу, мысал ретінде тоңазытқышты қосқан кезде көрінеді. Әдеттегідей инвертордың қуаты шамамен ЖЭҚ-ның есептік қуатына тең болады.

---

Айнымалы тоқтың энергиясының инвертордағы шығынын есептеуi керек. Ол үшiн инвертордағы шығынын есепке алатын коэффициентiне жасалған мән көбейтуге керек:

Мұндағы: k - 1,2 инвертордағы шығынын коэффициентi;

Инвертордың қуатын таңдау үшін, айнымалы тоқтың энергиясының мәнін бір күндегі уақытқа бөлеміз:

_(3.32)

CE+T TSI BRAVO 80 кВА 48/220 В инверторлық жүйесі

3.8 сурет – Инверторлық жүйе

CE+T TSI BRAVO 80 кВА 48/220 В инверторлық жүйесі 48 В номиналды тұрақты токтағы кіріс кернеуімен және 220 В айнымалы ток шығыс кернеуімен байланыс, информациялық технологиялар индустриясындағы, өндірістік автоматикадағы, энергетика мен көлік саласында қолдануға арналған жоғарғы технологиялық жүйе болып табылады.

Конструкциялық ерекшеліктері:

• Модуль санына байланысты 19" 2U бірнеше себеттер немесе бір себет түрінде орындалған;

• TSI BRAVO EPC 48/230/2500 инверторларының 2-ден 32-к жүйесінің құрамында;

• USB- портымен бірге орнатылған котроллер;

• Дистанциялы мониторинг модулі;

• Шығыс тарату модулі;

• Жоғарғы сенімділік пен ұзақ қолдану мүмкіндігі;

• 100% шығыс тексерісі.

3.7 кесте - техникалық сипаттамалары

Жүктеменің максималдықуаты, кВА/кВт	80/64
Рұқсат етілген аса жүктелу	50% - 30 мин, 10% - ұзақ
Номиналды кіріс кернеуі, В	48
Бір кернеу диапазоны, В	40-60
Пульсацияның мәні, мВ	<=2
Номиналды шығыс кернеуі, В	220
Шығыс кернеу диапазоны, В	200-240
Шығыс кернеуі стабилизациясы, %	±2
Номиналды шығыс жиілігі, Гц	50
Шығыс жиілігін стабилизациялау, %	±0,03
Максималды кіріс тогы, А	1792
Кіріс қосу тогы, А	н/д
Қуат коэффициенті	0-1
Сызықтық емес бұрмалау коэффициенті, %	<=1,5
Рұқсат етілген айнымалы ток амплитудасы	<=3,5:1
ПӘК, %	>=91
Қарсылыққа төзу (MTBF), ч	н/д
Қоршаған орта температурасы диапазоны, °С	-20…+50
Сақтау мен апару кезіндегі температура диапазоны, °С	-40…+70
Ауаның салыстырмалы ылғалдылығы, %	0...95

3.2.5 Аккумулятор сыйымдылығын таңдау

Аккумуляторлар сыйымдылығын есептеу үшін келесі формуланы қолданамыз /30/:

, (3.33)

мұндағы: E_а- аккумулятор сыйымдылығы, А сағ.;

U_а- аккумулятор керенуі, В.

W_о- электроэнергиясының тәуліктік есептік тұтынылуы, Вт сағ..

Гелдік аккумулятор маркасы GEL 200-12 таңдалады;

Техникалық сипаттамалары

 

• Номиналды кернеу - 12В

• Элемент саны - 6

• Жұмыс істеу уақыты - 12 жыл

• Номиналды сыйымдылық (25°С) 10 сағатты разряд (10А, 10.8В) - 200Ач

• Толық зарядталған батареяның ішкі кедергісі (20°С) - 7,5МОм

• Айына сыйымдылықтың өздік разрядтау - 3%

• Температур

• Разрядтау - -20~60°С

• Зарядтау - -10~60°С

• Сақталу - -20~60°С

• Максималды разрядтау тоғы(25°С) - 1200А(5с)

• Циклдік режим - 14.4-15,0В

• Максималды зарядтау тоғы - 30А

• Буферлік режим - 13.5-13.8В

• Температуралық компенсациялау - -20мВ/°С

---

 

Аккумулятор батареялары орналасқан бөлмедегі қоршаған ортаның температурасын көрсететін коэффициенті аламыз.

3.8 к е с т е - аккумуляторлық батарея үшiн температуралық коэффициенті.

Температура сы		Коэффициенті
Цельсии	Фаренгейт
21,2C	70F	1,04

Аккумулятор батареялардың ортақ сыйымдылығы:

_(3.34)

Аккумуляторлардың керекті санын анықтаймыз:

N= 25167,14/200 = 120 дана.

Қышқылдық қорғасындық аккумулятордың зардяталуы екі қадаммен жүргізіледі: газ түзілуге дейінгі t₁ уақыты ішінде тоғымен, ал содан кейін t₁= 2 – 3сағ. Аралығындағы аз тоғымен.

Аккумулятор батареясының (АБ) жалпы зарядталу уақыты:

(3.35)

мұндағы:С_АБ = 200 А*сағ – АБ сыйымдылығы

i = 20 А – зарядтық тоқ,

- АБ ПӘК

3.2.6 Күн инсоляциясын есептеу

Гелиоқондырғының эффективті жұмыс істеуінде маңызды рөлді қабылдағыштың орналасу ендігі , сағаттық бұрыш w, Күннің ығысуы секілді үш негізгі бұрышпен анықталатын, Күн энергиясын қабылдағышының оптимальді ориентациялауы ойнайды. (1.1 сурет)

9. сурет. Аспандағы Күннің жылжу көрінісінің схемасы

Ендік - А нүктесі мен Жердің ортасын жалғайтын сызықпен оның экватор жазықтығына проекциясының арасындағы бұрыш. Сағаттық бұрыш – Жермен күннің ортасын қосатын сызық проекциясы мен ОА сызығының проекциясының арасындағы, экваториальді жазықтықта өлшенген бұрыш. Шуақты күннің түс кезіндегі бұрыш w=0; сағат 1 кезіндегі бұрыш 15°. Күннің иілуі - Жер мен Күннің ортасын сызықпен оның экватор жазықтығына проекциясының арасындағы бұрыш. Күннің иілуі жыл бойы үщдіксіз түрде өзгеріп отырады: қыстағы Күн тоқырауы 22 желтоқсанда -23°27' - дан жазғы Күн тоқырауы 22 маусымда +23°27' – ге дейін және көктемгі және күзгі Күн тоқырауында (21 наурыз и 23 қыркүйек) нөлге тең болады.

3.9 -суретте көрініп тұрғандай ғаламдық Күн сәулеленуінің ең көп қуатының тығыздығы нормальдің аумаққа және Күнге бағытына сәйкес келгенде болады. Күннің Жерге қатысты орналасуы жыл және тәулік ішінде үздіксіз түрде өзгеріп отыратындықтан, мүмкіндігінше Күн сәулеленуінің максималды тығыздығын алу үшін бұрыштар да сәйкесінше өзгеріп отыру керек, яғни үздіксіз түрде Күнді бақылап отыру керек.

Алайда көптеген зерттеулер көрсеткендей, мұндай жағдайда күндік қондырғының бағасы аса жоғарылап кетеді, тіпті бақылаудың қуат қосындысының бағасынан да асып кетеді. Осыған орай, аз қуатты Күн қондырғылары үшін тіркелген Күн қабылдағыштары(коллекторлар) анағұрлым эффективті болып табылады.

Ол үшін орташа айлык күн сәулеленуін кВт*сағ анықтаймыз. Электірмен жабдықтау толықымен күн батареяларынан қамтамасыз етілу керек болса онда есептелуді ең салқын аймен есептеймиз. Бұндай есептеудін кемшіліктері қажетті күн батареяларының көптігі, ал бұл көп шығындарға әкеп соғады. Үлкен жүйелер үшін күн батареяларын орнату экономикалық жөнсіз болып калады. Сондықтан резервті қуат көзі болганда есептеуді орташа жылдық күн-сағаттардың мәнін қолдану ұсынылады. Бұл фотоэлектірлік жүйеге кететін шығындарды азайтуға мүмкіндік береді.

---

Егер күн батареялары көкжиекке қандайда бір β бұрышпен орналасқан болса, онда орташа айлық күн энергиясы мына формуламен анықталады:

(3.36)

мұндағы Е – орташа айлық күн энергиясынын мәні, көлденең бетке түсетін;

R – көлденең және қисық берке түскен орташа айлық күн радияция қатынасы.

_(3.37)

мұндағы Е_Р – орташа айлық жайма-шуак сәулелену мөлшері, көлденең бетке түсетін;

- орташа айлық бір күндік жайма-шуак мөлшері;

R_п – орташа айлық түзу күн сәулеленуінің көлденең беттен қисық бетке қайта есептеу коэффициенті;

β – күн батареясының көкжиекке қатысты бұрышы;

ρ – шығылысу коэффициенті (альбедо) жердің және қоршаған заттардың, қыс үшін 0,7 және жазға 0,2.

Орташа айлық түзу күн сәулеленуінің көлденең беттен қисық бетке қайта есептеу коэффициенті мына формуламен анықталады:

_(3.38)

мұндағы - берілген жердің бойлығы, бізде ол 43 гарадусқа тең;

– күн батареясының көкжиекке қатысты бұрышы, 45 град;

– күннің батуының бурышы:

(3.39)

– күннің шығысының (батыс) көлденең бетке бұрышы:

_(3.40)

– күннің сағаттық бату бұрышы, қисық бетің оңтүстікке бағытталғаны үшін:

_(3.41)

Электірмен жабдықтау толықымен күн батареяларынан қамтамасыз етілу керек болса онда есептелуді ең салқын аймен есептеймиз. Бұндай есептеудін кемшіліктері қажетті күн батареяларының көптігі, ал бұл көп шығындарға әкеп соғады. Үлкен жүйелер үшін күн батареяларын орнату экономикалық жөнсіз болып калады. Сондықтан резервті қуат көзі болганда есептеуді орташа жылдық күн-сағаттардың мәнін қолдану ұсынылады. Бұл фотоэлектірлік жүйеге кететін шығындарды азайтуға мүмкіндік береді.

---

Смотрите также файлы

• Қазақ тілі – 1 пәнінен СӨЖ 18 Нұсқа.docx

• Электрические аппараты ргр2.docx

• физике задания..docx

• Жаңа дәуiр философиясы.docx

• Электроматериалтану ВГМ-20 сериялы ажыратқыштар.docx