Файл: Кмегімен ауылшаруашылы ксіпорынды электрмен амтамасыз етуді ш.docx
Добавлен: 06.12.2023
Просмотров: 1118
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
СОДЕРЖАНИЕ
Расчет электроснабжения автономного объекта
Определение значения солнечной радиации
Выбор фотоэлектрической панели
Определение ветрового потенциала
Выработка электроэнергии КЭС ВРТБ
Выбор типа аккумуляторных батареи и инвертора для объекта
Выбор защитной аппаратуры и кабелей
Безопасность жизнедеятельности
Разработка сети зануления низковольтного оборудования
Экономическая часть. Определение экономической эффективности сравниваемых вариантов
Сравнение трех вариантов электроснабжения по методу минимальных приведенных затрат
Рисунок1.11–ЗависимостьмощностиВРТБотскоростиветраПослеописаниятехническойчастиКЭСВРТБ,следуетперейтикрасчетувырабатываемойэлектроэнергии[8].
1
???? = 2 · 1,223 · 7,283
· 1 = 236,37
Bt⁄m2.
Величина электроэнергии, вырабатываемая Комплексной Энергетической Системой «Ветровая Роторная Турбина Болотова» (КЭС ВРТБ), должна покрывать потребность в электроэнергии за сутки изучаемого объекта. С учетом того, что коэффициент полезного действия КЭС ВРТБ равен 35%, таких агрегатов потребуется в количестве 3 штук. Мощность, вырабатываемая одной КЭС ВРТБ рассчитывается по формуле:
2????B = 1 · ???? · ????3 · ???? · · · ????, (1.7) где ???? – плотность воздуха, 1,223 кг/м3;
V – скорость ветра;
t – время, в течении которого дул ветер со скоростью V; F – ометаемая площадь (4 модуля);
– КПД КЭС ВРТБ;
n – количество КЭС ВРТБ.
Посчитаем выработку электроэнергии КЭС ВРТБ для первого часа:
???? 1 3
B 1 = 2 · 1,223 · 7,28
· 1 · 16 · 0,35 = 3,97 кBt.
Мощность фотоэлектрических панелей, в количестве 24 штук, определяется по формуле:
2????Φ3П = 1 · ????ℎ · ???? · 5 · ????, (1.8)
где Rh– мощности потока солнечной радиации (таблица 1.8); S – площадь ФЭП (таблица 1.9);
5 – КПД ФЭП;
n – количество ФЭП.
Показательный расчет проведем для девятого часа суток:
???? 1
Φ3П = 2 · 254,3 · 1,649 · 0,992 · 0,17 · 24 = 1,59 кBt.
Таблица 1.13 – Выработка электроэнергии в летнее время
Аналогичные расчеты были проведены для остальных часов и данныезанесенывтаблицу1.13.По данным таблицы 1.13 построим график выработки электроэнергии залетниесутки.Рисунок1.12 –ВыработкаэлектроэнергиивлетнеевремяПрисравненииграфиковлетнихсуточныхнагрузокивыработкиэлектроэнергии в летнее время (рисунки 1.5 и 1.12) видим, что в некотороевремя суток мощность, вырабатываемая КЭС ВРТБ, покрывает потреблениеэлектроэнергии. Но в пиковые часы потребление велико, поэтому появляетсянедостатокэлектроэнергии,которуюможновосполнитьмощностью,накопленной в аккумуляторных батареях в часы минимального потребленияэнергии.Складываем мощности, которых не хватает в часы пика. Получилось чтов часы дефицита электроэнергии аккумуляторные батареи в сумме должнывыдавать49,7кВт.Исходяизэтихданныхвыбираемаккумуляторныебатареи.
- 1 ... 5 6 7 8 9 10 11 12 ... 21
Выработка электроэнергии КЭС ВРТБ
-
Расчет для лета
1
???? = 2 · 1,223 · 7,283
· 1 = 236,37
Bt⁄m2.
Величина электроэнергии, вырабатываемая Комплексной Энергетической Системой «Ветровая Роторная Турбина Болотова» (КЭС ВРТБ), должна покрывать потребность в электроэнергии за сутки изучаемого объекта. С учетом того, что коэффициент полезного действия КЭС ВРТБ равен 35%, таких агрегатов потребуется в количестве 3 штук. Мощность, вырабатываемая одной КЭС ВРТБ рассчитывается по формуле:
2????B = 1 · ???? · ????3 · ???? · · · ????, (1.7) где ???? – плотность воздуха, 1,223 кг/м3;
V – скорость ветра;
t – время, в течении которого дул ветер со скоростью V; F – ометаемая площадь (4 модуля);
– КПД КЭС ВРТБ;
n – количество КЭС ВРТБ.
Посчитаем выработку электроэнергии КЭС ВРТБ для первого часа:
???? 1 3
B 1 = 2 · 1,223 · 7,28
· 1 · 16 · 0,35 = 3,97 кBt.
Мощность фотоэлектрических панелей, в количестве 24 штук, определяется по формуле:
2????Φ3П = 1 · ????ℎ · ???? · 5 · ????, (1.8)
где Rh– мощности потока солнечной радиации (таблица 1.8); S – площадь ФЭП (таблица 1.9);
5 – КПД ФЭП;
n – количество ФЭП.
Показательный расчет проведем для девятого часа суток:
???? 1
Φ3П = 2 · 254,3 · 1,649 · 0,992 · 0,17 · 24 = 1,59 кBt.
Таблица 1.13 – Выработка электроэнергии в летнее время
| Время суток, час | Скорость ветра, м/с | Энергия ветра, Вт/м2 | Мощность ВРТБ, кВт | Мощность панелей, кВт | Общая мощность |
| 1 | 7,28 | 236,37 | 3,97 | 0 | 3,97 |
| 2 | 8,03 | 316,62 | 5,32 | 0 | 5,32 |
| 3 | 6,98 | 208,28 | 3,50 | 0 | 3,50 |
| 4 | 6,41 | 160,92 | 2,70 | 0 | 2,70 |
| 5 | 5,53 | 103,53 | 1,74 | 0 | 1,74 |
| 6 | 3,78 | 33,01 | 0,55 | 0 | 0,55 |
| 7 | 4,88 | 70,98 | 1,19 | 0 | 1,19 |
| 8 | 4,85 | 69,85 | 1,17 | 0 | 1,17 |
| 9 | 5,09 | 80,51 | 1,35 | 1,59 | 2,95 |
| 10 | 6,77 | 190,12 | 3,19 | 2,97 | 6,17 |
| 11 | 9,05 | 453,27 | 7,61 | 3,94 | 11,56 |
| 12 | 9,08 | 457,21 | 7,68 | 4,38 | 12,06 |
| 13 | 8,89 | 430,09 | 7,23 | 4,21 | 11,44 |
| 14 | 8,50 | 375,64 | 6,31 | 3,47 | 9,78 |
| 15 | 8,79 | 415,09 | 6,97 | 2,25 | 9,23 |
| 16 | 8,34 | 355,22 | 5,97 | 0 | 5,97 |
| 17 | 8,83 | 420,67 | 7,07 | 0 | 7,07 |
| 18 | 8,89 | 430,09 | 7,23 | 0 | 7,23 |
| 19 | 9,27 | 487,50 | 8,19 | 0 | 8,19 |
| 20 | 8,92 | 433,90 | 7,29 | 0 | 7,29 |
| 21 | 7,87 | 298,42 | 5,01 | 0 | 5,01 |
| 22 | 7,62 | 271,04 | 4,55 | 0 | 4,55 |
| 23 | 7,17 | 225,10 | 3,78 | 0 | 3,78 |
| 24 | 7,59 | 266,88 | 4,48 | 0 | 4,48 |
Аналогичные расчеты были проведены для остальных часов и данныезанесенывтаблицу1.13.По данным таблицы 1.13 построим график выработки электроэнергии залетниесутки.Рисунок1.12 –ВыработкаэлектроэнергиивлетнеевремяПрисравненииграфиковлетнихсуточныхнагрузокивыработкиэлектроэнергии в летнее время (рисунки 1.5 и 1.12) видим, что в некотороевремя суток мощность, вырабатываемая КЭС ВРТБ, покрывает потреблениеэлектроэнергии. Но в пиковые часы потребление велико, поэтому появляетсянедостатокэлектроэнергии,которуюможновосполнитьмощностью,накопленной в аккумуляторных батареях в часы минимального потребленияэнергии.Складываем мощности, которых не хватает в часы пика. Получилось чтов часы дефицита электроэнергии аккумуляторные батареи в сумме должнывыдавать49,7кВт.Исходяизэтихданныхвыбираемаккумуляторныебатареи.
-
Расчет для зимы
1.14 – Выработка электроэнергии в зимнее время
| Время суток, час | Скорость ветра, м/с | Энергия ветра, Вт/м2 | Мощность ВРТБ, кВт | Мощность панелей, кВт | Общая мощность |
| 1 | 14,73 | 1952,80 | 32,81 | 0 | 32,81 |
| 2 | 13,18 | 1400,95 | 23,54 | 0 | 23,54 |
| 3 | 11,02 | 819,45 | 13,77 | 0 | 13,77 |
| 4 | 9,39 | 506,30 | 8,51 | 0 | 8,51 |
| 5 | 8,47 | 372,19 | 6,25 | 0 | 6,25 |
| 6 | 6,85 | 196,80 | 3,31 | 0 | 3,31 |
| 7 | 7,73 | 282,35 | 4,74 | 0 | 4,74 |
| 8 | 6,15 | 142,01 | 2,39 | 0 | 2,39 |
| 9 | 5,66 | 111,04 | 1,87 | 1,59 | 3,46 |
| 10 | 1,83 | 3,75 | 0,06 | 2,97 | 3,04 |
| 11 | 1,77 | 3,36 | 0,06 | 3,94 | 4,01 |
| 12 | 1,52 | 2,13 | 0,04 | 4,38 | 4,42 |
| 13 | 2,30 | 7,46 | 0,13 | 4,21 | 4,34 |
| 14 | 2,58 | 10,46 | 0,18 | 3,47 | 3,65 |
| 15 | 3,70 | 31,00 | 0,52 | 2,25 | 2,78 |
| 16 | 4,88 | 70,98 | 1,19 | 0 | 1,19 |
| 17 | 5,22 | 86,88 | 1,46 | 0 | 1,46 |
| 18 | 6,43 | 162,90 | 2,74 | 0 | 2,74 |
| 19 | 5,92 | 127,15 | 2,14 | 0 | 2,14 |
| 20 | 6,06 | 135,76 | 2,28 | 0 | 2,28 |
| 21 | 7,79 | 289,58 | 4,86 | 0 | 4,86 |
| 22 | 11,57 | 948,13 | 15,93 | 0 | 15,93 |
| 23 | 12,33 | 1147,03 | 19,27 | 0 | 19,27 |
| 24 | 12,45 | 1180,19 | 19,83 | 0 | 19,83 |