Проектирование ветроэнергетической установки для котельной
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
µ 1 тыс. долл. США за 1 кВт установленной мощности. Следовательно, в современных условиях оптовая цена ВЭС мощностью 150 кВт составляет 150 тыс. долл., а в рублевом эквиваленте -5100 тыс. руб. (по состоянию на апрель 2005 г.). С учетом дополнительных расходов на доставку и монтаж ВЭС в условиях вечной мерзлоты ее балансовая стоимость составит 10249 тыс. руб.
Согласно ТУ на ВЭC Daewoo трудоемкость обслуживания агрегата в период эксплуатации составляет 32 чел.-ч в год.
Оптовая цена ВЭC Daewoo по данным 2004 г. составляет 750 тыс. руб. С учетом дополнительных расходов на доставку и монтаж в процентах от оптовой цены (48%) балансовая стоимость ВЭC Daewoo составит 111 тыс. руб. Затраты времени на обслуживание ветрогенератор определены согласно ГОСТ 10032-80 для ВЭС 1-й степени автоматизации (1875 ч/год).
Современная ветроэнергетика развивается в основном по одному направлению, которое связано с разработкой и применением ВЭС малой мощности (от 1 до 150 кВт), используемых преимущественно для работы в автономном режиме электроснабжения. С помощью таких установок можно обеспечить электроснабжение как отдельных сельских домов, так и целых поселков, поднимать воду из открытых водоемов, шахтных колодцев и буровых скважин, опреснять воду, производить тепло, заряжать аккумуляторы. В случаях, когда ветровые условия не позволяют полностью обеспечить потребности потребителей за счет энергии ветра, в дополнение к ВЭС применяются резервные источники электроснабжения: фотоэлектрические батареи, бензо- или дизель-электрические агрегаты и аккумуляторные батареи. Диаметр ветроколес ВЭС малой мощности обычно колеблется в пределах от 3 до 25 м.
Массовому использованию энергии ветра в настоящее время препятствует высокий уровень капиталовложений, который требуется для реализации строительства ветроагрегатов и ветроустановок различного назначения. Добиться снижения капиталовложений можно за счет применения ветроколес высокой быстроходности и максимального упрощения конструкции. Стоимость ветроагрегатов в значительной мере определяется их материалоемкостью. В табл. приведены данные по массе и удельной материалоемкости ряда образцов ветроагрегатов малой мощности, имеющих различный диаметр ветроколес.
Тип ВЭС (страна)Диаметр ВК, мМасса, кгМатериалоемкость, кг/м2без башнибашниобщаяс башнейбез башниИМ-70 (Франция)7620750137035,616,1Виндверке (США)107351045178025,510,76АВЭУ-12 (Россия)12,613301890322025,810,67АВЭУ-18 (Россия)1828002500530020,911,02Каман (США)19,527633180594319,99,3
10. Расчет выбора кабеля
.Определим время использования максимальной нагрузки (Тмах.)
Тмах=4466088,1/150=29774 ч.
.Экономическая плотность тока равна 1,1
I=150000/1,73*380=150000/657,4=228 А
.Экономическое сечение провода
Fэ=228/1,1=207
По справочнику Расчет и проектирование электроснабжения; Справочные материалы по электрооборудованию выбираем табл. 3.8 Токовая нагрузка на силовые кабели с бумажной пропитанной изоляцией в свинцовой или алюминиевой оболочке, прокладываемые в земле выбираем алюминиевый 3х жильный до 3 кВ провод с экономическим сечением = 207 , следовательно, из проделанных расчетов получаем сечение провода S=70 мм2
11. Классификация выбранной установки
Класс установкиМощность, кВтДиаметр колеса, мКоличество лопастейНазначениеСредняя мощность3-15020 - 402 - 3Энергетика
В зависимости от диаметра и количества лопастей обороты ветроколеса при одной и той же скорости ветра будут разные. Этот показатель называется быстроходностью ветроколеса и определяется отношением окружной скорости конца лопасти к скорости ветра.
Z = L * W / 60 / V
где: W - частота вращения ветроколеса (об/мин.)V - скорость ветра (м/с.)L - длина окружности (м.)Z - быстроходность конструкции ветроколеса.
Но так как первоначально мы не знаем частоту оборотов ветроколеса, которые зависят от его исполнения. При прохождении ветра через лопасти, остается возмущенный след который тормозит вращение ветроколеса. И поэтому чем лопастей больше, тем быстроходность становится меньше. Поэтому, чтобы ориентировочно рассчитать обороты ветроколеса, возьмем за основу быстроходность (Z), установленную практическим путем для ветроколес с разным количеством лопастей:
лопастное ветроколесо Z = 73 лопастное ветроколесо Z = 5
И по приведенной ниже формуле рассчитаем обороты ветроколеса:
= V / L * Z * 60
Обороты ветроколеса в зависимости от скорости ветра, диаметра и быстроходности (об/мин)Диаметр ветроколеса (м)Скорость ветра м/сВетроколесоZ1234567891011122-лопастное7142842567084981121261401541683-лопастное5102030405060708090100110120
Заключение
В данном курсовом проекте я рассмотрела проектировку ветроэнергетической установки для п. Восточное, с целью снабжения необходимой энергией данного поселка.
Мною были проведены расчёты:
выбор необходимого генератора
выбор кабеля
расчёт срока окупаемости
выбраны ветровые характеристики
определены ветровые характеристики
В заключении, я могу сказать, что постройка ВЭС в данном районе является целесообразна. Благодаря тому, что мы живём на севере Сахалина, и здесь преобладают постоянные ветра (а ветер неисчерпаемый источник энергии и при его преобразовании нет вредных выбросов в окружающую среду), и в рассматриваемом Охинском районе кроме ТЭЦ, никаких альтернативных источников поставки электроэнергии не существует, то мой проект является уместным для данного участка.
Выбранная мною ветроэ