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)