Разработка автономного электроснабжения для теплонасосной установки

Дипломная работа - Физика

Другие дипломы по предмету Физика

? множественные дефекты. Литий может заполнять внутренние полости открытых углеродных нанотрубок.

Максимально достигнутое значение емкости для однослойных нанотрубок составляет 1200 мА•ч/г, однако оно сильно зависит от способа изготовления электрода. Полученные пиролитическим методом многослойные нанотрубки имеют больше дефектов, чем дуговые трубки, и проявляют более высокую емкость. К недостаткам устройств относятся изменение напряжения при разряде и большой гистерезис в циклах заряд-разряд.

Промышленные батареи в начале 2000-х годов имели емкость 330 мА-ч/г. В конце 2004 г. специалисты из США демонстрировали лабораторную батарею, которая характеризовалась удельной энергией 600 Вт ч/кг и импульсной удельной мощностью 3 кВт/кг.

Введение углеродных нанотрубок в обычные свинцово-кислотные аккумуляторы увеличивает срок их службы.

Лес нанотрубок проявил себя как функциональный материал в эффективных солнечных батареях.

Применение углеродных нанотрубок в электронике обещает значительное уменьшение размеров электронных схем и электронных устройств при одновременном снижении затрат энергии и резком повышении быстродействия. Можно говорить о том, что углеродные нанотрубки сегодня являются одним из важнейших материалов наноэлектроники.

 

 

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

 

Математическая модель ТНУ с автономным электроснабжением

 

.Расчет тепловой нагрузки Q0 [4]

 

(1)

 

где Q0 - тепловая нагрузка системы отопления, ;

e - удельная безразмерная тепловая нагрузка отопления;

G0 - расход воды на отопление, ;

с - теплоемкость воды, ; своды=4,2

tсв - температура воды перед системой отопления (после конденсатора ТНУ), С;

tвп - температура воздуха в отапливаемом помещении.

.Коэффициент преобразования ?, представляющий отношение тепловой нагрузки Q0 к затраченной электрической мощности ТНУ N [кВт]

 

(2)

 

Величина ?=3-7 [18].

При расчете ТНУ ? задаются.

.Расчет Nпр при заданном ?

 

(3)

 

4.Расчет суммарной электрической нагрузки ТНУ

 

(4)

 

Расчет схемы электроснабжения

.Выбор и обоснование схемы электроснабжения ТНУ в виде фотопреобразователь/термопреобразователь - машинный агрегат [рис. 4.2]

(Кратко описать 1-2 предложения из текста)

Определение по NТНУ Uд и Iд машинного агрегата.

.Расчет фотопреобразователя ФП (рис. 4.4) с Uфп и Iфп

 

(5)

. (6)

 

где Eфэ - напряжение отдельного фотоэлемента

Iфэ - ток отдельной фотобатареи.

По рассчитанным Uфп и Iфп выбор стандартных солнечных модулей

7.Расчет термопреобразователя ТП (рис. 4.5).ТП с проволочными термометрами (рис 4.5)

 

(7)

(8)

(9)

(10)

(11)

(12)

Напряжение термобатареи

 

(13)

 

Напряжение термомодуля

 

(14)

(15)

 

ТП с полупроводниковыми термоэлементами (рис 4.6)

 

(16)

(17)

 

Напряжение термомодуля

 

(18)

 

8.Расчет фотопреобразователя на заданную электрическую нагрузку Nтну=3 кВт.

Выбираем солнечный элемент MSV-100 (21) с параметрами: длина l=130 см, ширина h=67 см, мощность Nфэ=100 Вт.

Расчет количества солнечных элементов

 

(20)

 

Цена одного солнечного элемента Cфэ=12 000 руб.

Стоимость n=30 солнечных элементов

 

Стфэ=Сфэ*nфэ=12000*30=360 000 руб. (21)

 

Площадь n=30 солнечных элементов:

 

Sфэ=l*h=1,3*0,67=0,871 м2 (22)

 

Sфэ - площадь одного солнечного элемента.

Общая площадь солнечных элементов

 

S=Sф*n=0,871*30=25,13 м2 (23)

 

Солнечные элементы размещаем по одному по периметру, поэтому n=30 солнечных элементов, размещенные по периметру Pp, длина каждого l=1,3 м, займут длину периметра

 

Pp=n*l=30*1,3= 39 м. (24)