Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
🚀 Вийди на новий рівень крипто-торгівлі!
Easy Trade Bot — автоматизуй свій прибуток уже зараз!
Ми пропонуємо перелік перевірених прибуткових стратегій на такі пари як BTC, DOT, TRX, AAVE, ETH, LINK та інші. Ви можете підключити автоматичну торгівлю на своєму акаунті Binance або отримувати торгові рекомендації на email у режимі реального часу. Також можемо створити бота для обраної вами монети.
Всі результати торгів ботів доступні для перегляду у зручних таблицях на головній сторінці. Швидко, динамічно та прозоро!
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Київський політехнічний інститут ім. Ігоря Сікорського
Інститут:
Не вказано
Факультет:
ЗІ
Кафедра:
Не вказано
Інформація про роботу
Рік:
2024
Тип роботи:
Звіт до лабораторної роботи
Предмет:
Фізика
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
чНАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ УКРАЇНИ
“КИЇВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ
імені ІГОРЯ СІКОРСЬКОГО”
ЗВІТ
з лабораторної роботи №6
з навчальної дисципліни “Основи фізики традиційних та альтернативних джерел енергії”
Варіант 12
Лабораторна робота №4
Тема: Мала гідроенергетика. Розрахунок потенціалу водотоку
Варіант
/
Середньорічний модуль стоку – q = 5 л/c на 1 км2.
Витрати стоку річки – ∆Q = 6 %.
Втрати напору – ∆H = 6 %.
ККД гідроелектростанції –
η
ГЕС
= 0,82.
Хід роботи
Гідроенергетика – це галузь відновлюваної енергетики, в якій, за допомогою гідроелектричних станцій (ГЕС) та гідроакумулювальних електричних станцій (ГАЕС), використовується енергія рухомої води (водоймищ) для потреб електрогенерації. Гідроенергетика поділяється на велику і малу, а ГЕС в ній набули більшого поширення.
У відповідності до існуючої класифікації до малих ГЕС відносять гідроелектростанції потужністю від 1 до 10 МВт, до міні ГЕС — від 200 до 1000 кВт, до мікро ГЕС — не більше 200 кВт [1].
Джерелами енергії для малої гідроенергетики є:
невеликі річки, струмки;
природні перепади висот на озерних водоскидах і зрошувальних каналах іригаційних систем;
технологічні водотоки (промислові та каналізаційні скиди);
перепади висот питних трубопроводів, систем водопідготовки та інших трубопроводів, що призначені для перекачування різних видів рідких продуктів.
Потенційні можливості малої гідроенергетики України на період до 2035 року оцінені в Енергетичній стратегії від 2017 року на рівні 1140 МВт потужності з річним обсягом виробництва електроенергії 3,34 млрд. кВт·год/рік. В Україні експлуатується близько 140 малих ГЕС загальною потужністю близько 118 МВт.
Розподіл енергетичного потенціалу (загальний, технічний та економічний доцільний) малих річок загалом по Україні та її областям наведено на рис. 1.
/
Всі види ГЕС можна розділити на 2 групи:
з використанням потенційної енергії напору;
з використанням кінетичної енергії напору.
Найбільшого поширення набули станції першої групи.
Для створення напору на малих ГЕС можуть бути використані наступні схеми:
греблева, в якій напір створюється греблею;
дериваційна, коли напір створюється за допомогою деривації (відведення, відхилення), що виконується у вигляді каналу, тунелю або трубопроводу;
комбінована, коли напір створюється водночас греблею і деривацією.
Греблева схема передбачає створення підпору рівня водотоку за допомогою греблі, утворюючи водосховище для регулювання запасів води. Вода надходить до водоприймача, потім через напірний водовід обертає гідротурбіну, яка передає крутний момент електрогенератору. Вихідна напруга підвищується трансформаторами для подальшої передачі.
У дериваційній схемі вода відводиться каналом, тунелем або трубопроводом до станційного вузла, утворюючи перепад рівнів, який створює напір. Після використання вода повертається в річку або до наступної ГЕС. Ця схема переважно застосовується на гірських річках, де можна отримати напори до 1000 метрів і більше.
Існують також змішані схеми: гребле-дериваційні та дериваційні з напірними і безнапірними водоводами. Основним обладнанням малих ГЕС є гідротурбіни та електрогенератори, що перетворюють кінетичну енергію води на електричну. Турбіни поділяються на ті, що мають вісь вздовж потоку, і ті, що мають вісь перпендикулярну потоку.
Інноваційними є занурювальні вільно-проточні гідротурбіни, які використовують швидкість природного руху води для отримання потужності. Основні параметри ГЕС включають: номінальну потужність N, пропускну здатність Q, корисний напір H, та коефіцієнт корисної дії η.
Основні характеристики гідротурбін:
Потужність на лопатках турбіни: Nт = ρ · g · H · Q
Ефективна потужність: Nеф = Nт · ηт
Кутова швидкість обертання та діаметр робочого колеса залежать від швидкості потоку та напору.
Річне виробництво електроенергії ГЕС змінюється залежно від обсягу стоку та умов експлуатації. Враховуючи втрати під час передачі, ККД системи електропередачі становить 0,92–0,93. Встановлена потужність ГЕС визначається як сума номінальних потужностей генераторів.
Потужність і енергія річкового стоку визначаються кінетичною енергією води, що стікає по руслу під дією сили тяжіння. У природних умовах потік безперервно виконує роботу, долаючи тертя, механічну взаємодію з руслом та інші перешкоди. Енергія потоку відновлюється завдяки кругообігу води. Робота на ділянці річки залежить від різниці рівнів води на її початку та кінці.
Робота водотоку на ділянці визначається як:
?
??
= ?·?·?·Н·?
де ? — густина води, ? — прискорення вільного падіння, ? — витрата води, Н — напір, ? — час.
Потужність на ділянці:
?
??
= 9,81·?·Н
а річна енергія:
?
??
= 8760·9,81·?·Н
Кадастрова потужність річки визначається як:
?=9,81∙
k−1
n
Q
k
∙
H
k
де
Q
k
і
H
k
— середня витрата та падіння води на кожній ділянці.
Гідроенергетичні ресурси поділяються на:
Потенційні (теоретичні) — повне використання потоку без втрат;
Технічні — з урахуванням втрат;
Економічні — вигідні для експлуатації.
Для оцінки потенціалу водотоку потрібно обчислити технічний і теоретичний потенціал та побудувати кадастрові графіки.
Визначення гідроенергетичного потенціалу водотоку/
Кадастровий графік гідресурсів
Висновок: У цій лабораторній роботі було визначено гідроенергетичний потенціал річки за заданими даними та побудован кадастровий графік. Розрахунки допомогли оцінити загальний, технічний та економічний потенціал різних ділянок річки.
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора