Задача № 1. Варианты контрольных заданий и методические указания

Варианты контрольных заданий и методические указания

Задача № 1

Тема: Расчет солнечной электростанции башенного типа

На солнечной электростанции башенного типа установлено n ге-

лиостатов, каждый из которых имеет поверхность F г м2. Коэффициент

отражения гелиостата R отр. Максимальная облученность зеркала гелио-

стата E г.

Гелиостаты отражают солнечные лучи на приемник, на поверхно-

сти которого зарегистрирована максимальная энергетическая освещен-

ность E пр. Коэффициент поглощения приемника A погл. Степень черно-

ты приемника å пр.

В приемнике нагревается и испаряется рабочее тело (вода) до тем-

пературы t 0. Давление рабочего тела составляет P 0. Полученный пере-

гретый пар направляется в турбину мощностью N э, работающую по

циклу Ренкина. Давление пара за турбиной составляет P к. Относитель-

ный внутренний КПД турбины ç oi. Механический КПД çм = 0,975.

КПД электрогенератора çэ = 0,985. Работой насоса, потерями тепла при

его транспортировке, собственными нуждами – пренебречь.

Определить:

расход пара на турбину D 0, кг/с;

площадь поверхности приемника F пр и тепловые потери в нем Q пот,

вызванные излучением и конвекцией. Принять, что конвективные по-

тери вдвое меньше потерь от излучения;

энергию, полученную приемником от солнца через гелиостаты (кВт).

количество гелиостатов – n, шт;

как изменится мощность СЭС, если вместо паротурбинной установки

применить кремниевые преобразователи с КПД çфэ = 0,141, зани-

мающие ту же площадь, что и зеркала гелиостатов?

Исходные данные взять из таблицы 1 по вариантам.

Таблица 1

Исходные данные для задачи № 1

Величина

Величина	Номер варианта
1
Поверхность гелио- стата, F г, м
Коэффициент отра- жения гелиостата, R отр	0,8	0,81	0,82	0,79	0,78	0,8	0,81	0,82	0,79	0,78
Максимальная облу- ченность зеркала ге- лиостата, E г, Вт/м
Максимальная энер- гетическая освещен- ность приемника, E пр, МВт/м	2,5	2,1	2,2	2,3	2,6	2,5	2,0	1,9	2,1	1,9
Коэффициент погло- щения приемника, A погл	0,95	0,96	0,94	0,94	0,93	0,95	0,96	0,97	0,95	0,95
Степень черноты приемника, å пр	0,96	0,95	0,94	0,95	0,97	0,94	0,94	0,93	0,95	0,94
Начальная темпера- тура пара, t 0, °С
Начальное давление пара, P 0, МПа						13,5	13,7	12,5	11,2	10,6
Мощность СЭС, N э, МВт	1,05		1,1			1,2	4,0	1,0	5,5	4,0
Конечное давление пара, P к, кПа	4,5		5,5		6,5		3,5	4,2	4,3	4,4
Относительный внут- ренний КПД турби- ны, ç oi	0,85	0,84	0,83	0,88	0,84	0,86	0,87	0,82	0,83	0,84

Продолжение таблицы 1

Величина

Величина	Номер варианта
11
Поверхность гелио- стата, F г, м
Коэффициент отра- жения гелиостата, R отр	0,79	0,78	0,8	0,81	0,82	0,79	0,78	0,8	0,81	0,82
Максимальная облу- ченность зеркала ге- лиостата, E г, Вт/м
Максимальная энер- гетическая освещен- ность приемника, E пр, МВт/м	2,44	2,14	2,24	2,34	2,64	2,54	2,04	1,94	2,14	1,94
Коэффициент погло- щения приемника, A погл	0,95	0,96	0,94	0,94	0,93	0,93	0,95	0,96	0,94	0,95
Степень черноты приемника, å пр	0,96	0,95	0,94	0,95	0,96	0,93	0,94	0,95	0,95	0,94
Начальная темпера- тура пара, t 0, °С
Начальное давление пара, P 0, МПа						13,5	13,7	12,5	11,2	10,6
Мощность СЭС, N э, МВт	2,05	3,5	1,5	5,5	2,5	1,4	3,4	2,0	4,5	4,2
Конечное давление пара, P к, кПа		6,5		3,5	4,2		6,5		3,5	4,2
Относительный внут- ренний КПД турби- ны, ç oi	0,85	0,84	0,83	0,88	0,84	0,86	0,87	0,82	0,83	0,84

Окончание таблицы 1

Величина

Величина	Номер варианта
21
Поверхность гелио- стата, F г, м
Коэффициент отра- жения гелиостата, R отр	0,8	0,81	0,82	0,79	0,78	0,8	0,81	0,82	0,79	0,78
Максимальная облу- ченность зеркала ге- лиостата, E г, Вт/м
Максимальная энер- гетическая освещен- ность приемника, E пр, МВт/м	2,5	2,1	2,2	2,3	2,6	2,54	2,0	1,9	2,15	1,95
Коэффициент погло- щения приемника, A погл	0,95	0,96	0,94	0,94	0,93	0,93	0,95	0,96	0,94	0,95
Степень черноты приемника, å пр	0,96	0,95	0,94	0,95	0,96	0,93	0,94	0,95	0,95	0,94
Начальная темпера- тура пара, t 0, °С
Начальное давление пара, P 0, МПа		12,5	11,5	13,5	14,5	12,7	11,7	14,5	16,2	12,6
Мощность СЭС, N э, МВт	4,5		2,5	1,55	4,2	3,2	2,5	2,0	5,5
Конечное давление пара, P к, кПа	4,5		5,5		6,5		3,5	4,2	4,3	4,4
Относительный внут- ренний КПД турби- ны, ç oi	0,85	0,84	0,83	0,88	0,84	0,86	0,87	0,82	0,83	0,84