Ветроэнергетика
Отрасль энергетики, связанная с разработкой методов и средств преобразования энергии ветра в механическую, тепловую и электрическую энергию.
Ветроэнергетическая установка
Комплекс взаимосвязанного оборудования и сооружений, предназначенный для преобразования энергии ветра в другие виды энергии (механическую, тепловую, электрическую).
Ветроагрегат
Система, состоящая из ветродвигателя, трансмиссии и приводимой машины (генератора, насоса и т.п.)
Ветроэлектрическая установка (ВЭУ)
Ветроэнергетическая установка, предназначенная для преобразования ветровой энергии в электрическую.
Автономная ветроэлектрическая установка
Комплекс оборудования, состоящий из ВЭУ, системы управления и устройств нагрузки различного назначения (для электронагрева, подъема и опреснения воды, заряда аккумуляторных батарей и др.), сохраняющий работоспособность в рабочем диапазоне скоростей ветра без связи с электрической сетью.
Читать далее »
Страницы: 1 2 3
1. Фатеев Е.М. Ветродвигатели и ветроустановки. М.: Сельхозиздат, 1948.
2. Сабинин Г.Х. Теория и аэродинамический расчет ветродвигателей //Труды ЦАГИ. 1934. Вып. 104.
3. Секторов В.Р. Балаклавская опытная ветроэлектрическая станция // Электричество. 1933. №19.
4. Шефтер Я.И. Состояние ветроиспользования и перспективы его развития в сельском хозяйстве РСФСР // Сборник «Ветроэнергетика в сельском хозяйстве». М.: ГОСНИТИ, 1960.
5. Сульг П.А. Опыт применения ветроэнергетических агрегатов для питания сельских радиоузлов // Вопросы ветроэнергетики. М.: Изд-во АН СССР, 1959.
6. Секторов В. Р. Ветроэлектрические станции мощностью 25 кВт с дизельным резервом // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1957. №2.
7. Харитонов В.П. Автоматизированная ветроэлектронасосная станция для оазисного орошения производительностью 150 м3/ч в совхозе “Алтай” Алтайского края // Тезисы докладов Всесоюзной научно-технической конференции. Ставрополь, 1968.
8. Харитонов В.П. и др. Ветроэнергетические установки и их применение в сельском хозяйстве // ЦБНТИ Минводхоза СССР. Серия 3. Обводнение и сельскохозяйственное водоснабжение. М., 1984. Выпуск 2. – 56 с.
9. Федотов В.Е., Харитонов В.П. Унифицированная ветроэлектрическая установка // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1971. №7.
Читать далее »
Страницы: 1 2 3
1. Состояние и перспективы использования нетрадиционных и возобновляемых источников энергии.
1.1. Традиционные и нетрадиционные источники энергии
1.2. Запасы и динамика потребления энергоресурсов, политика России в области нетрадиционных и возобновляемых источников энергии
1.3. Основные объекты нетрадиционной энергетики России
2. Физические основы процессов преобразования солнечной энергии
2.1. Интенсивность солнечного излучения
2.2. Фотоэлектрические свойства p–n перехода
2.3. Вольт-амперная характеристика солнечного элемента
2.4. Конструкции и материалы солнечных элементов
Читать далее »
1.1. Традиционные и нетрадиционные источники энергии
При существующем уровне научно-технического прогресса энергопотребление может быть покрыто лишь за счет использования органических топлив (уголь, нефть, газ), гидроэнергии и атомной энергии на основе тепловых нейтронов. Однако, по результатам многочисленных исследований органическое топливо к 2020 г. может удовлетворить запросы мировой энергетики только частично. Остальная часть энергопотребности может быть удовлетворена за счет других источников энергии – нетрадиционных и возобновляемых.
Возобновляемые источники энергии – это источники на основе постоянно существующих или периодически возникающих в окружающей среде потоков энергии. Возобновляемая энергия не является следствием целенаправленной деятельности человека, и это является ее отличительным признаком.
Невозобновляемые источники энергии – это природные запасы веществ и материалов, которые могут быть использованы человеком для производства энергии. Примером могут служить ядерное топливо, уголь, нефть, газ. Энергия невозобновляемых источников в отличие от возобновляемых находится в природе в связанном состоянии и высвобождается в результате целенаправленных действий человека.
Читать далее »
Страницы: 1 2 3 4
2.1. Интенсивность солнечного излучения
Источником энергии солнечного излучения служит термоядерная реакция на Солнце. Основная часть этой энергии испускается в виде электромагнитного излучения в диапазоне 0,2-3 мкм. При прохождении через атмосферу солнечный свет ослабляется, в основном из-за поглощения инфракрасного излучения парами воды, ультрафиолетового излучения – озоном и рассеяния излучения молекулами газов и находящимися в воздухе частицами пыли и аэрозолями. Параметром, отражающим влияние атмосферы на интенсивность и спектральный состав солнечного излучения, доходящего до земной поверхности, является атмосферная (или воздушная) масса (АМ). При нулевой воздушной массе АМ 0 интенсивность излучения равна EC = 1360 Вт/м2.
Величина АМ 1 соответствует прохождению солнечного излучения через безоблачную атмосферу до уровня моря при зенитальном расположении Солнца. Воздушная масса для любого уровня земной поверхности в любой момент дня определяется по формуле
AM(x) =!, x0 sin#
где x – атмосферное давление, Па;
x0 – нормальное атмосферное давление (1,013-105 Па);
в – угол высоты Солнца над горизонтом. Наиболее характерной в земных условиях является величина АМ 1,5 (в ~ 42 °). Она принята за стандартную при интегральной поверхностной плотности солнечного излучения EC = 835 Вт/м2, что необходимо при обеспечении сравнимости результатов исследований различных солнечных элементов.
Читать далее »
Страницы: 1 2
3.1. Классификация и основные элементы гелиосистем
Системами солнечного отопления называются системы, использующие в качестве теплоисточника энергию солнечной радиации. Их характерным отличием от других систем низкотемпературного отопления является применение специального элемента – гелиоприемника, предназначенного для улавливания солнечной радиации и преобразования ее в тепловую энергию.
По способу использования солнечной радиации системы солнечного низкотемпературного отопления подразделяют на пассивные и активные.
Пассивными называются системы солнечного отопления, в которых в качестве элемента, воспринимающего солнечную радиацию и преобразующего ее в теплоту, служат само здание или его отдельные ограждения (здание-коллектор, стена-коллектор, кровля-коллектор и т. п.).
Активными называются системы солнечного низкотемпературного отопления, в которых гелиоприемник является самостоятельным отдельным устройством, не относящимся к зданию. Активные гелиосистемы могут быть подразделены:
- по назначению (системы горячего водоснабжения, отопления, комбинированные системы для целей теплохолодоснабжения);
- по виду используемого теплоносителя (жидкостные – вода, антифриз и воздушные);
- по продолжительности работы (круглогодичные, сезонные);
- по техническому решению схем (одно-, двух-, многоконтурные). Воздух является широко распространенным незамерзающим во всем диапазоне рабочих параметров теплоносителем. При применении его в качестве теплоносителя возможно совмещение систем отопления с системой вентиляции. Однако воздух – малотеплоемкий теплоноситель, что ведет к увеличению расхода металла на устройство систем воздушного отопления по сравнению с водяными системами.
Читать далее »
Страницы: 1 2 3 4
4.1. Энергетический баланс теплового аккумулятора
Тепловое аккумулирование – это физические или химические процессы, посредством которых происходит накопление тепла в тепловом аккумуляторе энергии (ТАЭ).
Аккумулятор состоит из резервуара для хранения (обычно теплоизолированного), аккумулирующей среды (рабочего тела), устройств для зарядки и разрядки и вспомогательного оборудования.
Аккумулирующая система характеризуется способами, которыми энергия для зарядки аккумулятора отбирается от источника, трансформируется (при необходимости) в требуемый вид энергии и отдается потребителю.
Баланс энергии для процесса теплового аккумулирования с использованием сосуда-аккумулятора в общем виде можно записать
Eвх – Eвых = Eак
где Eвх – подведенная энергия, Eвых – отведенная энергия, Eак – аккумулированная энергия.
Читать далее »
Страницы: 1 2 3 4
5.1. Происхождение ветра, ветровые зоны России
Основной причиной возникновения ветра является неравномерное нагревание солнцем земной поверхности.
Земная поверхность неоднородна: суша, океаны, горы, леса обусловливают различное нагревание поверхности под одной и той же широтой. Вращение Земли также вызывает отклонения воздушных течений. Все эти причины осложняют общую циркуляцию атмосферы. Возникает ряд отдельных циркуляции, в той или иной степени связанных друг с другом.
На экваторе у земной поверхности лежит зона затишья со слабыми переменными ветрами. На север и на юг от зоны затишья расположены зоны пассатов, которые вследствие вращения Земли с запада на восток имеют отклонение к западу. Таким образом, в северном полушарии постоянные ветры приходят с северо-востока, в южном с юго-востока. Пассаты простираются примерно до 30° северной и южной широт и отличаются равномерностью воздушных течений по направлению и скорости. Средняя скорость юго-восточных пассатов северного полушария у поверхности земли достигает 6-8 м/сек. Эти ветры вблизи больших континентов нарушаются сильными годовыми колебаниями температуры и давления над материками. Высота слоя пассатов простирается от 1 до 4 км.
Выше над пассатами находится слой переменных ветров, а над этим слоем находится зона антипассатов, дующих в направлении, противоположном направлению пассатов. Высота слоя антипассатов меняется от 4 до 8 км в зависимости от времени года и от места.
Читать далее »
Страницы: 1 2 3 4
6.1. Понятие идеального ветряка
Идеальным ветряком называют ветроколесо, у которого:
1) ось вращения параллельна скорости ветра;
2) бесконечно большое число лопастей очень малой ширины;
3) профильное сопротивление крыльев равно нулю, и циркуляция вдоль лопасти постоянна;
4) потерянная скорость воздушного потока на ветроколесе постоянна по всей сметаемой поверхности ветряка;
5) угловая скорость стремится к бесконечности. Теорию идеального ветряка впервые разработал в 1914 г. В.П. Ветчинкин на основе теории идеального гребного винта. В этой работе он установил понятие коэффициента использования энергии ветра идеальным ветряком.
В 1921 г. проф. Н.Е. Жуковский изложил теорию «Ветряной мельницы НЕЖ», где сделал вывод коэффициента использования энергии ветра идеальным ветряком.
Аналогичные теории были разработаны позднее также в нашей стране проф. Г.X. Сабининым и акад. Г. Ф. Проскура.
Теория идеального ветряка проф. Н. Е. Жуковского носит название классической теории; она устанавливает, что максимальный коэффициент использования энергии ветра идеальным ветряком равен 0,593.
Читать далее »
