Методические указания. «Расчет альтернативного источника энергии»

Контрольная работа

«Расчет альтернативного источника энергии»

по дисциплине «Общая энергетика»

Контрольная работа (8-10 стр) должна иметь «Содержание» в котором отражаются основные этапы выполнения работы:

1. Задание

2. Основная часть

3. Заключение

4. Список литературы

В задании студент перечисляет этапы выполнения работы с конкретизацией своих индивидуальных данных взятых из таблиц.

Основная часть состоит:

1) теоретические вопросы;

2) практическая часть (расчет солнечной электростанции (ВЭС))

В заключении студент делает вывод по проделанной работе с перечислением полученных значений рассчитанных параметров (итогов практической и теоретической части задания)

Задание

1) теоретические вопросы

Согласно номеру журнала определить свою теоретическую часть из таблицы 1.

Таблица1 - Теоретические вопросы

№ по журналу	Вопросы
1-5	Топливно-энергетические ресурсы (основные понятия и определения)
6-10	Нетрадиционные источники энергии (ветроэнергетика, гелиоэнергетика, биоэнергетика)
11-16	Нетрадиционные источники энергии (морская (гидроэнергетика), геотермальная, термоядерная энергетика)
17-21	Альтернативные топлива на транспорте (классификация, топлива нефтяного происхождения, сжатые газы, газоконденсатные топлива, электричество) достоинства и недостатки перечисленных
21-27	Альтернативные топлива на транспорте (водород, биотопливо) достоинства и недостатки перечисленных

2) практичекая часть

На солнечной электростанции башенного типа установлено n гелиостатов, каждый из которых имеет поверхность F_г м². Гелиостаты отражают солнечные лучи на приемник. Коэффициент отражения гелиостата равен 0,8. Максимальная облученность зеркала гелиостата составляет 600 Вт/м^г.

Определить площадь поверхности приемника F_пр и тепловые потери в нем, вызванные излучением и конвекцией, если рабочая температура теплоносителя составляет t °С. Степень черноты приемника составляет 0,95. Конвективные потери вдвое меньше потерь от излучения.

По № в ведомости выбираются исходные данные (таблица 2).

 

Таблица 2 - Данные для расчета

Величины и единицы их измерения	Номер варианта
n
Fг,м2
t т,o C
Н пр МВт/м2	2,5	2,7	2,6	2,2	2,6	2,8	2,3	2,4	2,7	2,9	2,2	2,3	2,4
Апр	0,85	0,95	0,92	0,9	0,89	0,91	0,95	0,96	0,98	0,93	0,89	0,92	0,95

 

Продолжение таблицы 2 - Данные для расчета

Величины и единицы их измерения	Номер варианта
n
Fг,м2
t т,o C
Н пр МВт/м2	2,6	2,8	2,3	2,4	2,7	2,9	2,7	2,6	2,2	2,6	2,8	2,4	2,7
Апр	0,95	0,96	0,98	0,93	0,89	0,92	0,85	0,95	0,92	0,9	0,89	0,95	0,92

 

Методические указания

Задача посвящена использованию солнечной энергии на электростанции башенного типа с использованием гелиостатов, отправляющих солнечные лучи на приемник, в котором, в конечном счете, получают перегретый водяной пар для работы в паровой турбине.

Энергия, полученная приемником от солнца через гелиостаты (Вт), может быть определена по уравнению:

Q = R_г·А_пр·F_г Н_г ·n, (1)

где Н_г - облученность зеркала гелиостата в Вт/м² (для типичных условий H_г= 600 Вт/м²);

F_г- площадь поверхности гелиостата, м²;

n - количество гелиостатов;

R_г - коэффициент отражения зеркала концетратора, R_г =0,7 - 0,8;

A_пр - коэффициент поглощения приемника, А_пр < 1.

 

Площадь поверхности приемника может быть определена, если известна энер­гетическая освещенность на нем Н_пр Вт/ м^г,

 

F_пр=Q/H_пр (2)

 

В общем случае температура на поверхности приемника может достигать

t_пов= 1160 К, что позволяет нагреть теплоноситель до t т = 700 ^оС.

Потери тепла за счет излучения в теплоприемнике можно вычислить по закону Стефана-Больцмана:

 

q_луч = ε_пр·C_o·(T/100)⁴, Вт/м², (3)

 

где T - абсолютная температура теплоносителя, К;

е_пр - степень черноты серого тела приемника;

C_o - коэффициент излучения абсолютно черного тела, Вт / (м²·K⁴)

Полные потери тепла определяются:

q = q_луч + q_к, Вт/м², (4)

 

где q - тепловые потери приемника, Вт/м²;

q_к - конвективные потери, Вт/м²