Жылу электр станциялары

Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 27 бет
Таңдаулыға:

Қазақстан Республикасының Білім және Ғылым Министрлігі

КУРСТЫҚ ЖОБА

Тақырыбы: Баламалы энергия көздері арқылы жұмыс істейтін құрылғылар

Орындаған:

2020ж.
___________
қолы

Нормабағалау:

___________
қолы

Қабылдаған:

___________
қолы

Мазмұны

Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .3
1.Әлемдегі жаңартылатын энергия түрлерін пайдалану өзектілігі ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 4
2.Бақылау тапсырмасы ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...7
3. Есептің щығарылуы ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 9
Қорытынды ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .28
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 29
КІРІСПЕ

РФ Білім министрлігі 27.03.2000 ж. іске енгізген 140101.65 "Жылу электр станциялары" мамандығы үшін курстық жобаны дайындау бағыты бойынша жоғары кәсіби білім берудің мемлекеттік білім беру стандарты. Жалпы кәсіптік пәндер циклінде '"дәстүрлі емес және жаңартылатын энергия көздері" пәнін оқытуды көздейді.
Аудиториядағы дәрістер мен практикалық сабақтардан басқа оқу жоспары мен оқу бағдарламасында жалпы көлемі 40 сағат болатын өзіндік есептеу-графикалық жұмысты және рефератты орындау, сондай-ақ пәннің бірқатар бөлімдерін өз бетінше оқу қарастырылған.
Осы әдістемелік құрал күндізгі және сырттай оқу бөлімінің студенттеріне бақылау тапсырмасының нұсқаларын ұсынады, ол пәннің негізгі бөлімдері бойынша жеті тапсырмадан тұрады, оларды шешу бойынша әдістемелік нұсқаулармен, сондай-ақ негізгі және қосымша әдебиеттер тізімін ұсынады.
Есептер тақырыбы өңірлердің энергия теңгерімінде күн энергиясын, мұхиттың жылу энергиясын, геотермалды энергияны, биомассаның энергиясын, құймалар мен төгінділер энергиясын, шағын СЭС және жылу энергиясын шоғырландыруды пайдалануға арналған.
Студент өзіне ұсынылған тапсырмаға (кестеге) сәйкес өз бетінше қажетті есептерді жүргізуі және ресімделген және қабылданған стандарттарға сәйкес тапсырманы оқытушыдан қорғауы тиіс.

1-бөлім. Әлемдегі жаңартылатын энергия түрлерін пайдалану өзектілігі

Әлемдік энергия тұтыну құрылымы. Әлемдегі энергия тұтынудың өсу динамикасы. Энергия тасығыштарға, жылу және электр энергиясына бағаның өсу серпіні.Энергия үнемдеу және экология. Органикалық отынды өндіру, дайындау, тасымалдау және жағудың қоршаған орта жағдайына әсері. Органикалық отынды үнемдеу үшін де, қоршаған ортаны қорғау үшін де жаңар тылатын энергия көздерін қолдану қажеттілігі.

2-бөлім. Жылу энергиясының көзі ретінде күнді пайдалану

Күн энергиясы және күн сәулесінің спектрлік сипаттамалары. Тікелей және шашыраңқы сәулелену. Географиялық координаталардың, сәулелендіру қабылдағышының кеңістіктегі, тәулік уақыты мен жыл уақытындағы бағытталуының әсері. Суды қыздыру. Күн коллекторы және оның тиімділігін арттыру тәсілдері. Үй-жайды жылыту және ыстық сумен жабдықтау. Күн салқындатқыштары. Өнеркәсіптік және ауылшаруашылық пайдалану. Жылу электр станциялары. Жылыжай. Тұзды суды тұщыту. Күн асүйлері. Экономика және экология.

3-бөлім. Күн энергиясын фотоэлектрлік түрлендіргіштер

Күн сәулесінің энергиясын электр энергиясына түрлендірудің физикалық негіздері. Фотоэлементтердің тән өлшемдері. Олармен күресудің шығындары мен әдістері. Фотоэлементтің пайдалы әсер ету коэффициенті және оның өсу перспективалары. Фотоэлементтердің құрылымы және оларды жасау технологиясының ерекшеліктері. Моно - және поликристалды кремнийді және басқа материалдарды пайдалану. Электр энергиясын алудың басқа әдістері: сыртқы фотоэффект, термоэлектронды эмиссия, термоэлектрлік. Экономика және экология.

4-бөлім. Жел энергиясын пайдалану

Жел электр қондырғыларының жалпы сипаттамалары. Ауа ағынымен желшешек қалақтарының өзара әрекеттесуі. Көлденең және Тік осі бар әу. Желшенің қуаты мен кедергісінің қысу ағынының параметрлерімен байланысы. Дөңгелектің оңтайлы жұмыс режимі. Желдің статистикалық сипаттамалары. Электр энергиясын өндіру және механикалық жұмыс үшін. Әу оңтайлы орналасуы. Экономика және экология.

5-бөлім. Биомассаны пайдалану

Жіктелуі. Энергетика және Тұрмыстық тұтынуға арналған биоотын. Биоотынды өңдеу технологиясы. Жылу, пиролиз, гидрогенизация, биогаз өндіруге арналған қондырғылар. Экономика және экология.

6-бөлім. Геотермалдық энергия

Жердің құрылысы және жер қыртысындағы температураның өзгеруі. Геотермалды аудандардың жіктелуі. Әлемдегі және Ресейдегі ең перспективалы аудандар. Жер қыртысындағы энергия қоры және оны пайдалану әдістері. Табиғи Сулы қабат. Электр энергиясын жылыту және алу үшін геотермалды энергияны пайдалану. Экономика және экология.

7-бөлім. Мұхит жылу энергиясын пайдалану

Мұхиттың жылу энергиясын пайдаланудың термодинамикалық негіздері. Идеалды және нақты жылу алмастырғыштармен жылу сұлбасы. Жылу алмастырғыштарды есептеу. Биозасорение және онымен күресу әдістері. Суды айдайтын сорғылардың қуаты. Бутурбиналық қондырғының жұмыс денесі. Техникалық мәселелер. Экономика және экология.

8-бөлім. Мұхит толқындарының энергиясын пайдалану

Толқын пайда болу себептері. Толқындардың негізгі параметрлері. Толқындық энергияның артықшылықтары мен кемшіліктері. Толқынның кинематикасы мен динамикасы. Толқындармен тасымалданатын энергия ағыны. Нақты толқындардың ерекшеліктері. Толқындар энергиясын қалтқыштардан дамбаларға дейін алуға арналған құрылғылар. Экономика және экология.

9-бөлім. Құйма энергиясын пайдалану

Жартылай тәуліктік және тәуліктік құймалардың пайда болу себептері. Ай және күн құймалары. Құйылатын толқын энергиясының жалпы сипаттамалары. Құймалар теориясы. Толқынды көтеру биіктігінің резонанстық ұлғаюы. Құйма ағыстар энергиясы. Судың құйылуын және құйылуын пайдаланатын электр станциялары. Мәселелер мен перспективалар. Экономика және экология.

10-бөлім. Шағын өзен энергиясын пайдалану

Гидротурбиннің мінсіз және нақты қуаты. Активті және реактивті турбиналар. Қалақтың қозғалыс жылдамдығының оңтайлы мәндері, шүмектер саны және шүмектер радиусының және турбинаның дөңгелегі қатынасы. Кіші гидроэлектр станциясының сұлбасы және оның негізгі элементтері. Гидравликалық таран. Экономика және экология.

11-бөлім. Жаңартылатын көздердің энергиясын жинақтау және беру

Әртүрлі жаңартылатын энергия көздерін пайдалану кезінде энергияны жинақтау мен берудің ерекше мәселелері. Биоаккумуляторлар. Химиялық аккумуляторлар. Отын элементтері. Энергетикалық құнды заттарды сақтау. Аккумуляторлық электробатареялар. Жылу аккумуляторлары. Гидростатикалық аккумуляторлар. Сығылған ауасы бар резервуарлар. Маховиктер. Биомасса ағынының энергиясын, жылуды, химиялық белсенді заттарды, электр энергиясын беру.

2 БАҚЫЛАУ ТАПСЫРМАСЫ

Есеп №1

Мұнаралы типті күн электр станциясында гелиостаттар орнатылған,олардың әрқайсысының беті Fг м2. Гелиостаттар қабылдағышқа күн сәулесін бейнелейді, оның бетінде максималды энергетикалық жарықтандыру тіркелген Нпр=2,5 МВтм2 гелиостаттың шағылысу коэффициенті Rг =0,8. қабылдағыштың сіңіру коэффициенті Апр = 0,95. Гелиостат айнасының максималды сәулеленуі Нг=600 Вт м2 Егер жылу тасымалдағыштың жұмыс температурасы t °С болса, онда сәулеленуден және конвекциядан туындаған жылу шығындары Fпр қабылдағыш бетінің ауданын анықтау. Конвективті шығындар сәуледен екі есе аз шығын болады.

Есеп №2

Нақты ПӘК-і η мұхиттық ЖЭС пайдаланатын (T1-T2) = ∆T және Ренкин циклі бойынша жұмыс істейтін қондырғының термиялық ПӘК-нен екі есе аз. Жұмыс денесі аммиак болып табылатын, егер мұхит бетіндегі судың температурасы t1 °С, ал мұхит тереңдіктегі судың температурасы t2 °С болса, оттегінің нақты ПӘК шамасын бағалау .
Су тығыздығы ρ = 1·103 кгм3 , ал меншікті массалық жылу Ср = 4,2·103 Дж (кг·К)

Есеп №3

0 T2 бастапқы температурасын және геотермальды энергияның мөлшерін анықтау керек. Z км тереңдікте қалыңдығы h км су тұтқыш қабаттың Ео (Дж), егер қат жынысының сипаттамалары берілген болса: ρгр = 2700 кгм3, кеуектілігі а = 5 %, меншікті жылу сыйымдылығы Сгр =840 Дж(кг·К). Температуралық градиент (dTdz) °С км тапсырма нұсқаларының кестесі бойынша таңдау. Судың меншікті ағыны Св = 4200 Дж (кг·К); судың тығыздығы ρ= 1·103 кгм3 . Есептеу F = 1 км2 жер бетінің ауданына қатысты жүргізу. Қабаттың ең аз рұқсат етілген температурасын t1 =40 °С тең деп қабылдау керек. Жылу энергиясын алудың тұрақты уақытын анықтау керек. Суды қабатқа айдау және оның V =0,1 м3(с·км2) шығыны кезінде. (dEdz)τ=0 және 10 жылдан кейін (dEdz)τ=10 шығарылатын жылу қуаты қандай болады ?

Есеп №4

Vб биогазогенераторының көлемін және сиырдан қи кәдеге жарататын қондырғыда Vг биогазының тәуліктік шығуын, сондай-ақ онымен қамтамасыз ететін N (Вт) жылу қуатын анықтау. Ашыту циклының уақыты T = 25 °С, τ = 14 тәулік.Құрғақ ашытылатын материалды бір жануардан беру w = 2 кгтәу жылдамдықпен жүреді; биогаздың құрғақ салмағынан шығарылу . Биогаздағы метанның мөлшері 70 % құрайды. Жану құрылғысының ПӘК. Биогазогенератор массасында бөлінген құрғақ материалдың тығыздығы ρқұр ≈ 50 кгмг. Қалыпты физикалық жағдайларда метанның жану жылуы Qнр=28МДжм3

Есеп №5

Бір тәулік ішінде үйді жылыту үшін Q ГДж жылу қажет. Осы мақсатта күн энергиясын пайдалану кезінде жылу энергиясы су аккумуляторында қордануы мүмкін. Егер жылу энергиясы жылу мақсаттарында t2 °C дейін төмендетілгенге дейін пайдаланылса, аккумулятор багының V (м3) сыйымдылығы қандай болуы тиіс? Судың жылу сыйымдылығы мен тығыздығының шамаларын анықтамалықтан алу керек.

Есеп №6

Л. Б. Бернштейннің формуласын пайдалана отырып, бассейннің төгілу әлеуетін бағалау керек. Эпот (кВт·сағ) , егер оның ауданы F км2, ал төгілудің орташа шамасы Rср болады.

Есеп №7

Шағын ГЭС қуаты қалай өзгереді, егер су қоймасының қысымы Н құрғақшылық кезеңде n есе азайса, ал су шығыны m % - ға қысқарады? Гидротехникалық құрылыстардағы, суағарлардағы, турбиналардағы және генераторлардағы шығындар тұрақты деп саналсын.

3 ЕСЕПТІҢ ШЫҒАРЫЛУЫ

Журнал бойынша менің шығаратын есептерім 16 нұсқа.Барлық мәліметтерді берілген кестеден алдым және сол арқылы көрсетемін.Есептің шығарылуына келместен бұрын, сол есептер туралы жалпы мағлұматтар беріп өтемін.

Есеп №1

Күн және оның бізге берер пайдасын арттыра отырып, оның энергиясын өз мақсатымыз үшін пайдаланудың болашағы зор. Ғалымдардың болжауынша 2050 жылға қарай Күн энергиясы адамзаттың электр энергиясына деген 25 % -дай қажеттілігін өтей алады екен, сондықтан да бұл жол экономика саласына да тиімді және экологияға да зиянын келтірмейді деп айтқым келіп отыр. Сол сияқты Халықаралық энергетикалық агенттіктіктің мәліметі бойынша 40 жылдан кейін Күн энергетикасы көмегімен атмосфераға көмірқышқыл газының түсуін жылына 6 млрд тоннаға дейін қысқартуға болады дейді, бұл да бізге пана мен тіршілік беріп отырған, біз өмір сүріп жатқан Жер ғаламшарымыздың жақсы болуына септігін тигізетіні анық. Ең бастысы сол пайданы алатын күн электр станцияларын арттыру және соған жақсылап тоқталып өтетін болсам. Күн электр станциялары (СЭС) - бір немесе бірнеше күн модульдерінен және жиынтықтаулардан (аккумуляторлар, түрлендіргіштер, контроллерлер) тұратын жабдық жиынтығы. Қондырғылар электр энергиясын күн сәулесінен алуға арналған, оны кейіннен резервтеу немесе желіге беру.
Күн электр станцияларының артықшылықтары:
* Желілік энергия көздері болмаған кезде проблемаларды шешу, энергиямен жабдықтаудың орталықтандырылған көздерінен, коммуналдық инфрақұрылымдардан тәуелсіздігі;
* Бөлінетін қуаттар бойынша шектеулерді алып тастау
* Энергия Ресурстарын Үнемдеу
* Аумақтар мен табиғи ресурстарды энергия көздерін төсеуден сақтау
* Экономикалық орындылығы;
* Экологиялық саясат және экологиялық қауіпсіздік.
* Фотоэлектрлік СЭС жұмыс істеу принципі
Күн энергиясын электр энергиясына түрлендіру үшін фотоэлектрлік элементтер қолданылады. Бұл элементтер күн әсерінен тұрақты электр тогын өндіретін кремний негізіндегі жартылай өткізгіштер болып табылады. Дайындау технологиясы бойынша фотоэлектрлік элементтер:
* монокристалды (ең тиімді және күн энергиясын 22 %-ға дейін түрлендіру бойынша жоғары ПӘК бар, бағасы поликристаллға қарағанда біршама жоғары, бұл жасаудың қымбат процессімен байланысты);
* поликристалды (ПӘК 18 % дейін, арзан және электр энергиясын алудың ең төмен құны бар);
* аморфты (осы элементтерді өндіру оңайырақ, нәтижесінде бағасы төмен, бірақ ПӘК 6 %)-дан аспайды;
Қазіргі уақытта Қазақстанда бұл электр станцияларының өндірісі үлкен емес. Күн және жел электр станцияларының электр энергиясын өндіру көлемі 2016 жылы 320 млн кВт с құрады, бұл электр энергиясын өндірудің жалпы көлемінен 0,3 % -ға 94,077 млн кВт сағ тең болады. Гидроэнергетиканың үлесі 12,3 % -ды (11,606 млн кВт сағ) құрады, яғни өткен жылы барлық жаңартылатын энергия көздерінің жиынтық өндірісі 11926 млн. КВт сағат деңгейінде өлшенді немесе электр энергиясының 12,6 % -ын құрады. Бұл көрсеткіш өткен жылға (10,4 %) қарағанда, айтарлықтай жоғары болды, күн және жел станцияларында электр энергиясын өндіру көлемінде айтарлықтай өсу белгіленген, ол 105 % -ды құрады. Бүгінгі күні, елде жалпы қуаттылығы 288,3 МВт (ГЭС- 139,8 МВт, ЖЭС - 90,8 МВт, КЭС - 57,3 МВт биогаз қондырғысы - 0,35 МВт) болатын ЖЭК-нің 50 қолданыстағы нысандары бар.
Қазақстан үшін, оның байтақ аумағымен, халықтың төмен тығыздығымен, шуақты күн көптігі және ауыл шаруашылығы мақсатына жарамсыз көп жерлермен, жаңартылатын энергия негізі жел және күн энергетикасы болуы мүмкін. Осылайша, ЖЭК секторының дамытудың нысаналы көрсеткіштеріне сәйкес (Қазақстан Республикасының Энергетика министрінің 2016 жылдың 7 қарашасынан №478 бұйрығымен бекітілген) 2020 жылға қарай өндірілген электр энергиясының үлесі Республиканың энергетикалық балансының жалпы қуаттылығының 3% -ын құрауы тиіс, ал жел электр станцияларының үлесі шамамен 933 МВт, күн электр станциялары үшін 467 МВт, гидроэлектростанциялар үшін 290 МВт және 10 МВт биогаздық қондырғылар үшін болуы тиіс.
Бұл деректер біздің елімізде күн энергиясын дамыту перспективалары өте қолайлы екендігін көрсетеді. Қазақстанда жақын арада 2017 жылғы 30 қарашадағы жағдай бойынша Жаңартылатын энергия көздерін пайдаланатын энергия өндіруші ұйымдардың тізбесі бойынша қуаттылығы 0,2 МВт-тан 100 МВт дейін 27 күн электр станциясын салу жоспарлануда.Республика бойынша елдің оңтүстігінде күн энергиясының әлеуеті әсіресе жоғары. Осылайша, күн энергетикасы саласында оңтүстікте жалпы қуаты 342 МВт болатын 7 жоба мақұлданды. Олардың ең үлкені жалпы қуаты 100 МВт болатын фотовольттық станция. Жобаның құны - 37,5 млрд. теңге. Ол Шымкент Инновация ЖШС және Промондис Қазақстан ЖШС-нің сияқты екі құрылтайшысы бар Ontustik Green Energy бірлескен кәсіпорнымен жүзеге асырылады. Қазір дайындық жұмыстары жүргізілуде, техникалық-экономикалық негіздеме әзірленуде, жобалық-сметалық құжаттама дайындалуда. Фотовольттық станцияның құрылысы жоспарланған жер учаскелерін бөлу мәселесі қазірдің өзінде шешілген. Бәйдібек ауданында 50 гектар, Отырарда 100 гектар жер учаскелері бойынша мемлекеттік актілер жасалды.

Қажет формулалар:

Q = Rг·Апр·Fг ·Нг·n, (1.1)

мұнда Нг-гелиостат айнасының Втм2 сәулеленуі (типтік жағдайлар үшін Нг = 600 Вт м2) ;
Fг-гелиостат бетінің ауданы, м2 ;
n-гелиостаттар саны;
Rг-концетратор айналарының көрініс коэффициенті, Rг =0,70,8;
Апр-қабылдағыштың сіңіру коэффициенті, Апр 1.

Қабылдағыш бетінің ауданы, егер онда энергетикалық жарық белгілі Нпр болса, онда былай анықталады

Fпр=Q Нпр, (1.2)

Жалпы жағдайда қабылдағыштың бетіндегі температура мынаған жетуі мүмкін tп= 1160 К, бұл жылу тасымалдағышты 700 оС дейін қыздыруға мүмкіндік береді. Жылу қабылдағыштың сәулеленуі есебінен жылудың жоғалуын Стефан-Больцман Заңы бойынша есептеуге болады:

qлуч = εпр·Co·(T 100) 4, (1.3)

мұнда T-жылу тасымалдағыштың абсолюттік температурасы, К;
εпр - қабылдағыштың сұр денесінің қара қабатының дәрежесі;
Co-абсолютті қара адамның сәулелену коэффициенті, Вт (м2·K4)

Берілгені:

Есеп нөмірі
Шамалар

Нұсқа

16
1
n
293

Fг ,м[2]
50

t ,o C
580

Шығарылуы:
Q = 0,8·0,95·50·600·293=6680400 Вт
Fпр= 66804002500000=2,6 м2
qлуч = 0,95·5,67·(580+273100)4=2,85·104 Втм2
2,85∙104+2,85∙1042=4,3∙104
4,3∙104∙2,6=11,2∙104
Жауабы: Қабылдағыштың жалпы ауданы Fпр=2,6 м2, сәулелену және конвекция арқылы туындаған жылулық шығын Qпол=11,2∙104 Вт

Есеп №2

Қазіргі таңда техника мен адам баласы неше түрлі жетістіктерге жетті. Оны біз қарапайым өмір сүру жағдайынан да көре аламыз. Өмір сүру жағдайымыз жақсарып неше түрлі заттардан энергия алу жолын ойлап таптық. Сол бірден бір заттардың ішіндегі ең бізге пайдалысы, қолайлысы сарқылмас энергия көзі болып табылады және ең жақсысы, қоршаған ортаға зиян келмейтіні, сарқылмастығы болып табылады. Солардың ішіндегісі толқынна энергия алу. Яғни, мұхит суларының қозғалысы арқылы энергия аламыз. Бұл энергия түрі жел және де басқа энергия түрлеріне қарағанда көп энергия көзін береді.
Мұхит толқынының энергиясы мұхит бетіндегі толқындармен тасымалданатын энергия түрі болып табылады. Толқыннан алынатын пайдалы жұмыс электр энергиясын өндіру, суды тұщыландыру және резервуарларға суды айдау үшін пайдаланылуы мүмкін. Ең бастысы толқын энергиясы сарқылмайтын энергия көзі болып табылады. Жел және күн энергиясымен салыстырғанда толқын энергиясы едәуір үлкен үлестік қуатқа ие. 2 м толқын биіктігі кезінде қуат 80 кВт м жетеді, яғни мұхиттар бетін игеру кезінде энергия жетіспеуі мүмкін емес. Әрине, механикалық және электр энергиясына толқу қуатының бір бөлігін ғана пайдалануға болады, бірақ су үшін түрлендіру коэффициенті ауаға қарағанда жоғары, яғни 85 % дейін жетеді.
Толқындық энергия бұл шоғырланған жел энергиясы, яғни жел арқылы толқын болады және былай да қарастыруға болады, мұхит бетіне түскен күн энергиясы. Жер ғаламшарынан барлық мұхитының толқуынан алынған қуат күннен алынатын қуаттан артық болмауы мүмкін. Бірақ толқыннан жұмыс істейтін электрогенераторлардың меншікті қуаты басқа балама энергия көздеріне қарағанда әлдеқайда көп болады. Толқын энергиясын пайдалану арқылы электр энергиясын өндіру жоқ, қазіргі уақытта бұл салада тек тәжірибелік зерттеулер жүргізіп жатыр.
Қазіргі таңда кемелер қозғалысы үшін толқын энергиясын пайдалану (толқындық қозғағыштар) зеттеушілердің қызығушылығын танытып отыр. Толқынның меншікті қуаты желдің меншікті қуатынан асады, яғни толқындық жетектің мөлшері желкенді итеруге айтарлықтай аз болуы мүмкін. Кеме тербелісі, әдетте, өзінің қуаты бойынша қажетті күш қондырғысының қуаттылығынан көп болады. Теңіздегі толқу тіпті штильде болады. Толқындардың тербелісі тербелмелі процесс болып табылады. Кеменің қозғалысына қарсы және желге қарағанда толқынды кемеге қатысты толқын фронтының кез келген бағытында пайдалануға болады. Дауыл кезінде толқындық жетектер кемеге табиғи апатпен күресу үшін жеткілікті қуатты қамтамасыз ете алады. Екінші есеп Ренкиннің белгілі циклі бойынша жұмыс істейтін ОТЭС-те электр энергиясын алу үшін мұхиттың үстіңгі және тереңдік су температураларының ауытқуын пайдалану перспективаларына арналған. Жұмыс денесі ретінде жеңіл қайнайтын заттарды (аммиак, фреон) пайдалану көзделеді. Салдарынан шағын айырмашылықтарын температура (∆T=1526 [o]C ) термиялық ПӘК-ін орнату бойынша жұмыс істейтін циклы Карно құрайды барлығы 5-9 %. Ренкин циклі бойынша жұмыс істейтін қондырғының нақты ПӘК-і екі есе аз болады. Нәтижесінде ОТЭС-ке қатысты шағын қуаттардың үлесін алу үшін "жылы" және "суық" судың үлкен шығыстары және, демек, жеткізуші және шығарушы құбырлардың үлкен диаметрлері талап етіледі.Егер жылу алмастырғыштарды (буландырғыш және конденсаторды) мінсіз деп есептесе, онда Qo (Вт) жылы судан алынған жылу қуатын былай есептейміз

Qo=ρ·V·Cp·∆T, (2.1)

мұндағы ρ-теңіз суының тығыздығы, кгм[3];
Ср-теңіз суының массалық жылу сыйымдылығы, Дж(кг·К);
V-судың көлемдік шығыны, м3 с ;
∆T = T1-T2 - температура айырмашылығы жер бетіндегі және тереңдік сулары (циклдің температуралық өзгеруі) °С немесе К.

Карно механикалық қуаты N0 (Вт) мінсіз теориялық циклде

N0=ηt[k]·Qo, (2.2)

Термиялық ПӘК үшін :

N0= ρ ·Cp·V·(∆T)[2]T1, (2.3)

Берілгені:

Есеп нөмірі
Шамалар
Нұсқа

2
N ,МВт
5
16

t1 , o C
26

t2 ,° C
4

Шығарылуы:
∆T = T1-T2 = 26-4=22 K.
Карно циклі арқылы жұмыс істейтін құрылғының ПӘК-ы, ηt[k]:
ηtk=(∆T)T1=2226+273=0,07
ηшынайы=0,5· ηtk=0,5·0,07=0,035
=5∙1060,035=143∙106
Q0=ρ·V·Cp·∆T
V= Q0 ρ·Cp·∆T=143∙1061·10 3∙4,2·10 3∙22=1,5 м3c
Жауабы: ОТЭС-тың нақты ПӘК-ы ηнақты=7 %, жылулық судың шығыны V = 1,5 м3c

Есеп №3

Геотермалдық энергетика-жер тереңдігінің жылуы есебінен жылу немесе электр энергиясын алу. Ыстық су жер қабатының бетіне жақын орналасқан аудандарда экономикалық тиімді. Геотермальды айналмалы жүйелер технологиясы бойынша пайдаланылатын және Ресей аумағы бойынша орналасқан тереңдік термалдық сулардан айырмашылығы біркелкі емес, жерүсті геотермальды ресурстар іс жүзінде барлық жерде (ресурстар бойынша тек біркелкі топырағы бар аудандар ғана тиімділігі аз), оның ішінде қазбалы отынның жергілікті көздері жоқ өңірлер бойынша шашыраңқы орналасқан. Ұсақ ұңғымалардың көмегімен жер үсті топырағының геотермалдық энергиясын алу (жату тереңдігі аз болғандықтан) айтарлықтай күрделі қаржы салуды талап етпейді, дегенмен, дәстүрлі емес жер қойнауын пайдалану жолымен аз және орташа жылу тұтынылатын объектілердің кең спектрін қамтамасыз етеді (жеке тұрғын үйден көп қабатты ғимараттар мен кешендерге дейін).
Геотермалдық энергетика-жер тереңдігінің жылуы есебінен жылу немесе электр энергиясын алу. Ыстық су жер қабатының бетіне жақын орналасқан аудандарда - көптеген гейзерлермен (Камчатка, Курилалар, Жапон архипелагының аралдары) белсенді вулканиялық қызмет аудандарында экономикалық тиімді. АҚШ-та, Мексикада және Филиппинде кеңінен қолданылады. Филиппин энергетикасындағы үлес -19 %, Мексика-4 %, АҚШ (жылыту үшін "тікелей" пайдалануды есепке алғанда) - шамамен 1 %. АҚШ-тың барлық ГеоТЭС-тың жиынтық энергиясы 2 ГВт-дан асады.
Тереңдік геотермалды суларды пайдалану технологиясы бойынша геотермалды энергетиканы дамыту экономикалық тиімді аудандар санының шектеулігімен тежеледі. Сонымен қатар, экологиялық қауіп ыстық бу конденсациялаудан кейін алынатын қатты тұздалған су болып табылады.
Геотермальды айналмалы жүйелер технологиясы бойынша пайдаланылатын және Ресей аумағы бойынша орналасқан тереңдік термалдық сулардан айырмашылығы біркелкі емес, жерүсті геотермальды ресурстар іс жүзінде барлық жерде (ресурстар бойынша тек біркелкі топырағы бар аудандар ғана тиімділігі аз), оның ішінде қазбалы отынның жергілікті көздері жоқ өңірлер бойынша шашыраңқы орналасқан. Ұсақ ұңғымалардың көмегімен жер үсті топырағының геотермалдық энергиясын алу (жату тереңдігі аз болғандықтан) айтарлықтай күрделі қаржы салуды талап етпейді, дегенмен, дәстүрлі емес жер қойнауын пайдалану жолымен аз және орташа жылу тұтынылатын объектілердің кең спектрін қамтамасыз етеді (жеке тұрғын үйден көп қабатты ғимараттар мен кешендерге дейін).
Геотермальды энергия қайда және қандай түрде көрінеді?
Қазіргі уақытта ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.