5449

Расчет гелиоустановки для летней душевой полевого бригадного стана, расположенного в Аргаяшском районе Челябинской области

Курсовая

Производство и промышленные технологии

Расчет гелиоустановки. Расчет гелиоустановки выполняем для летней душевой полевого бригадного стана, расположенного в Аргаяшском районе Челябинской области. Гелиоустановка рассчитана на работу с 15 апреля по 15 октября. Потребное количество энергии ...

Русский

2012-12-10

150.04 KB

36 чел.

Расчет гелиоустановки.

Расчет гелиоустановки выполняем для летней душевой полевого бригадного стана, расположенного в Аргаяшском районе Челябинской области. Гелиоустановка рассчитана на работу с 15 апреля по 15 октября. Потребное количество энергии  для  горячего водоснабжения равно 100 МДж в сутки. Гелиоустановка выполнена по схеме с естественной циркуляцией и параллель - последовательным соединением солнечных коллекторов. Каждый параллельный контур имеет два последовательно соединенных коллектора.

1.Суммарная солнечная радиация, поступающая на горизонтальную и наклонную поверхность:

а) величина солнечной энергии, поступающей на горизонтальную поверхность, в среднем за день данного месяца:

Н – суммарная энергия на горизонтальной поверхности, МДж/м2; Но – эталонное (условное) значение суммарной энергии (лучше использовать внеатмосферное (в космосе) значение солнечной энергии), Но =1360 Вт/м2; S и So – действительная и возможная продолжительность солнечного сияния соответственно, ч; a и b – постоянные коэффициенты.  

Таблица 1.1.

Исходные данные для расчета гелиоустановки.

 

апрель

май

июнь

июль

август

сентябрь

октябрь

a

0,17

0,12

0,1

0,18

0,11

0,14

0,19

b

0,45

0,54

0,54

0,4

0,48

0,44

0,44

So,ч

14

16

16

16

14

12

10

 

 

 

S,АРГАЯШ

7,4

8,6

9,6

9,4

7,9

5,6

3,4

По данным таб.1.1. рассчитываем уровень солнечной энергии по месяцам (1кВт*ч=3,6МДж):

Остальные расчеты производим аналогично,  результаты заносит в табл. 1.2.

Таблица 1.2.

Уровень солнечной энергии по месяцам, МД/м2

 

апрель

май

июнь

июль

август

сентябрь

октябрь

Ho

10064

11696

13056

12784

10744

7616

4624

H

14,78

17,27

19,93

19,10

14,73

9,47

5,65

б) уровень солнечной энергии, поступающей на наклонную поверхность в среднем за день данного месяца:

НТ*Rφ

Rφ – отношение среднемесячных дневных приходов суммарной энергии на наклонную и горизонтальную поверхности при определенном угле наклона, из табл. 1.3. 

Таблица 1.3.

Значения величины Rφ для зоны Южного Урала

φ,град/месяц

апрель

май

июнь

июль

август

сентябрь

октябрь

10

1,07

1,02

1

1,01

1,04

1,11

1,21

15

1,1

1,02

1

1,01

1,06

1,15

1,31

20

1,12

1,02

0,99

1

1,07

1,19

1,4

25

1,14

1,02

0,98

1

1,08

1,23

1,48

30

1,16

1,01

0,96

0,98

1,08

1,25

1,56

По данным табл.1.3. рассчитываем средний ежедневный  уровень солнечной энергии соответствующий  каждому углу наклона по месяцам:

Остальные расчеты производим аналогично,  результаты заносим в табл. 1.4.

Таблица 1.4.

Интенсивность солнечной энергии на наклонной поверхности в среднем за день месяца, МД/м2

Угол наклона,0

апрель

май

июнь

июль

август

сентябрь

октябрь

10

15,81

17,62

19,93

19,29

15,32

10,51

6,84

15

16,25

17,62

19,93

19,29

15,61

10,89

7,41

20

16,55

17,62

19,73

19,10

15,76

11,27

7,91

25

16,85

17,62

19,53

19,10

15,91

11,65

8,37

30

17,14

17,45

19,13

18,72

15,91

11,84

8,82

2. Дневная удельная теплопроизводительность гелиоустановки:

FR – коэффициент, связанный с эффективностью переноса тепла от пластины коллектора к  жидкости, отводящей тепло, FR =0,89;  (τα) – приведенная поглощающая способность, учитывающая результирующее влияние оптических свойств материалов коллектора,  (τα)=0,7;  UL – коэффициент тепловых потерь, учитывающая возможные суммарные потери с единицы площади коллектора, UL=6 Вт/(м2*0К);  S  – действительная  продолжительность солнечного сияния; То – температура окружающего воздуха( для  апреля и  октября принимаем 2830К (100С), для мая и сентября – 2880К (150С), для июня – августа – 2930К (200С)); Твх – температура на входе в коллектор:

Тб – температура воды в баке – аккумуляторе к концу дня, Тб=3580К.

месяц

To

Тб

Твх

май, сентябрь

288

358

323

июнь,июль,август

293

358

325,5

апрель,октябрь

283

358

320,5

Тогда дневная выработка тепловой энергии гелиоустановкой с углом ее наклона φ=100:

Аналогичный расчет выполняем для углов наклона гелиоустановки 15, 20, 25 и 30 градусов, результаты сводим в таблицу 2.1.

Таблица 2.1

Дневная удельная теплопроизводительность гелиоустановки, МД/м2

Угол наклона,0

апрель

май

июнь

июль

август

сентябрь

октябрь

за сезон

10

4,52

5,19

6,42

6,14

4,61

2,78

1,81

532,01

15

4,79

5,19

6,42

6,14

4,79

3,02

2,16

546,19

20

4,98

5,19

6,29

6,03

4,88

3,25

2,48

553,06

25

5,16

5,19

6,17

6,03

4,98

3,49

2,76

561,76

30

5,34

5,08

5,92

5,79

4,98

3,61

3,04

557,67

Для выбора оптимального угла наклона рассчитываем месячную удельную теплопроизводительность.

3. Месячная удельная теплопроизводительность гелиоустановки:   

 

N – число дней данного месяца;  (p)S – обеспеченность (вероятность) солнечного сияния в данный месяц.

Данные расчетов заносим в таблицу 3.1.

Таблица 3.1.

Месячная удельная теплопроизводительность гелиоустановки, МД/м2

Угол наклона,0

апрель

май

июнь

июль

август

сентябрь

октябрь

за сезон

10

44,80

101,37

115,52

110,49

85,72

58,37

15,75

532,01

15

47,54

101,37

115,52

110,49

89,14

63,33

18,81

546,19

20

49,36

101,37

113,28

108,35

90,84

68,28

21,57

553,06

25

51,19

101,37

111,05

108,35

92,55

73,24

24,02

561,76

30

53,02

99,27

106,58

104,07

92,55

75,71

26,47

557,67

Для выбора оптимального угла наклона гелиоустановки сравниваем ее теплопроизводительность за сезон при различных углах наклона и определяем максимальное значение. Анализ полученных данных показывает, что для рассматриваемой задачи оптимальным углом наклона следует считать 250. При этом удельная суммарная теплопроизводительность  гелиоустановки за сезон составляет 561,76 МДж/м2.

4.Потребное количество энергии для нагрева воды за месяц:

 - потребное количество энергии для нагрева воды за месяц;

 - потребное количество энергии для нагрева воды в день;

 - число дней в месяце.

Остальные расчеты производим аналогично, результаты заносим в табл.4.1.

Таблица 4.1.

Потребное количество энергии для нагрева воды за месяц, МДж

  месяц

апрель

май

июнь

июль

август

сентябрь

октябрь

за сезон

N

16

31

30

31

31

30

15

184

Qп мес

1600,00

3100,00

3000,00

3100,00

3100,00

3000,00

1500,00

18400,00

Общее потребное количество энергии за сезон составляет 18400 МДж.

5.Необходимая площадь гелиоустановки в каждом месяце:

А – площадь гелиоустановки, м2;  - потребное количество энергии для нагрева воды в день, МДж; - дневная удельная теплопроизводительность гелиоустановки, МДж/м2.

.

Остальные расчеты производим аналогично, результаты заносим в табл. 5.1.

Таблица 5.1.

Необходимая площадь гелиоустановки в каждом месяце,м2

месяц

апрель

май

июнь

июль

август

сентябрь

октябрь

площадь,м2

19,38

19,27

16,21

16,59

20,10

28,67

36,21

По потребной площади гелиоустановки определяем количество солнечных коллекторов, принимая, что один коллектор Братского завода отопительного оборудования имеет площадь 0,8 м2. Принимаем четное количество коллекторов для соединения их по параллельно – последовательной схеме. Результаты расчетов сводим в табл. 5.2.

Таблица 5.2.

Необходимое количество коллекторов в каждом месяце

Показатели

Месяц

За

сезон

апрель

май

июнь

июль

август

сентябрь

октябрь

Потребное количество энергии за месяц Qп, МДж

1600,00

3100,00

3000,00

3100,00

3100,00

3000,00

1500,00

18400,00

Дневная потребность в энергии Qпдн, МДж

100

100

100

100

100

100

100

-

Дневная удельная теплопроизводительность гелиоустановки, МДж/м2

5,16

5,19

6,17

6,03

4,98

3,49

2,76

561,76

Потребная площадь гелиоустановки, м2

19,38

19,27

16,21

16,59

20,10

28,67

36,21

-

Выбранное количество коллекторов, шт.

24

24

20

22

26

36

46

-

Площадь коллекторов, м2

19,2

19,2

16

17,6

20,8

28,8

36,8

-

 

Анализ результатов показывает, что для каждого месяца требуется своя площадь гелиоустановки. При площади 16 м2 можно обеспечить потребность в тепловой энергии только в июне, и за сезон замещение органического топлива за счет гелиоустановки будет минимальным. Если выбрать приведенную площадь 36,8 м2, в отдельные месяцы будут вырабатываться излишки энергии и эффективность гелиоустановки будет снижена.

6.Оценка энергетических показателей системы горячего водоснабжения.

Для выбора оптимальной площади производим оценку энергетических показателей каждого варианта, т.е. рассматриваем энергетические показатели для каждой площади, рекомендуемой в табл.5.2.

6.1. Коэффициент использования потенциальной энергии.

Данный коэффициент необходим  для оценки оптимального угла наклона гелиоустановки. Поскольку угол наклона принят из условия максимальной выработки тепловой энергии, то при оптимизации площади гелиоустановки использование потенциальной энергии не исследуем. Однако оценим долю потенциальной энергии, используемой гелиоустановкой при принятых 25 градусах угла наклона:

Угол наклона в 25 градусов действительно обеспечивает наилучшее использование потенциальной энергии, и потери потенциальной солнечной энергии вследствие постоянства угла наклона гелиоустановки составляют 1%. Изменение угла наклона приведет к снижению коэффициента использования потенциальной энергии.

6.2. Коэффициент использования энергии, вырабатываемой гелиоустановкой:

- полезная используемая энергия в месяц, которую принимаем из условий:

Коэффициент  при , так как вся вырабатываемая энергия используется потребителем.

Данный коэффициент рассчитываем для каждого месяца при различной площади гелиоустановки, расчеты заноси в табл.6.1.

Таблица 6.1.

Коэффициент использования энергии, вырабатываемой гелиоустановкой

Площадь,м2

апрель

май

июнь

июль

август

сентябрь

октябрь

за сезон

16

82,56

83,05

98,71

96,41

79,61

55,80

44,18

 -

17,6

90,82

91,35

108,58

106,06

87,57

61,38

48,60

 -

19,2

99,07

99,66

118,45

115,70

95,54

66,96

53,02

20,8

107,33

107,96

128,32

125,34

103,50

72,54

57,44

 -

28,8

148,61

149,48

177,68

173,55

143,30

100,44

79,53

 -

36,8

189,89

191,01

227,03

221,75

183,11

128,34

101,62

 -

 

 

 

 Kисп

 

16

1,00

1,00

1,00

1,00

1,00

1,00

1,00

1,00

17,6

1,00

1,00

0,92

0,94

1,00

1,00

1,00

0,98

19,2

1,00

1,00

0,84

0,86

1,00

1,00

1,00

0,96

20,8

0,93

0,93

0,78

0,80

0,97

1,00

1,00

0,91

28,8

0,67

0,67

0,56

0,58

0,70

1,00

1,00

0,74

36,8

0,53

0,52

0,44

0,45

0,55

0,78

0,98

0,61

Исходя из произведенного расчета, можно сделать вывод: коэффициент использования энергии, вырабатываемой гелиоустановкой, снижается по мере увеличения ее площади.

6.3. Коэффициент обеспеченности потребителя солнечной энергией:

Расчет также производим для каждого месяца при различной площади гелиоустановки. Для площади А=19,2м2. В апреле при   и  коэффициент обеспеченности:

В июне коэффициент обеспеченности  Все результаты расчетов сводим в табл. 6.2.

Таблица 6.2.

Коэффициент обеспеченности потребителя солнечной энергией

Площадь,м2

апрель

май

июнь

июль

август

сентябрь

октябрь

за сезон

16

0,83

0,83

0,99

0,96

0,80

0,56

0,44

0,77

17,6

0,91

0,91

1,00

1,00

0,88

0,61

0,49

0,83

19,2

0,99

1,00

1,00

1,00

0,96

0,67

0,53

0,88

20,8

1,00

1,00

1,00

1,00

1,00

0,73

0,57

0,90

28,8

1,00

1,00

1,00

1,00

1,00

1,00

0,80

0,97

36,8

1,00

1,00

1,00

1,00

1,00

1,00

1,00

1,00

Полученные результаты показывают, что с ростом площади установки и вырабатываемой энергии в отдельные месяцы рассматриваемого сезона появляются избытки энергии и снижается коэффициент использования гелиоустановки, обеспеченность энергией – увеличивается. В целом за сезон снижение коэффициента использования и рост  обеспеченности происходит не линейно, т.к. в отдельные месяцы наблюдается избыток, а в другие – недостаток энергии от гелиоустановки.

6.4. Коэффициент замещения потребной энергии:

Использование солнечной энергии не позволяет полностью заместить традиционный источник энергии и отказаться от органического топлива из-за неравномерного поступления энергии. Коэффициент замещения для каждого месяца при различной площади гелиоустановки рассчитывается с учетом вероятности солнечного сияния.

– обеспеченность продолжительности солнечного сияния в месяце.

Результаты расчетов сводим в табл. 6.3.

Таблица 6.3.

Коэффициент замещения потребной энергии

Площадь,м2

апрель,      Р(s)=0,61

май,   Р(s)=0,64

июнь,   Р(s)=0,6

июль,      P(s)=0,6

август,   P(s)=0,6

сентябрь, P(s)=0,71

октябрь, P(s)=0,58

за сезон

16

0,50

0,53

0,59

0,58

0,48

0,40

0,26

0,48

17,6

0,55

0,58

0,60

0,60

0,53

0,44

0,28

0,51

19,2

0,60

0,64

0,60

0,60

0,57

0,48

0,31

0,54

20,8

0,61

0,64

0,60

0,60

0,60

0,52

0,33

0,56

28,8

0,61

0,64

0,60

0,60

0,60

0,71

0,46

0,60

36,8

0,61

0,64

0,60

0,60

0,60

0,71

0,58

0,62

Из анализа данных видно, что гелиоустановка при потребной максимальной площади сможет замещать традиционный источник энергии за сезон на 62%, причем вырабатываемая энергия используется на 61%. При минимальной площади А=16м2, когда вырабатываемая энергия используется полностью, доля замещения потребной энергии составляет 48%.

Таким образом, энергетические показатели гелиоустановки позволяют объективно оценить возможности использования солнечной энергии с учетом ее режимов поступления и требований, предъявляемых потребителем. Эти показатели – основные, но не достаточные факторы для оптимизации параметров системы солнечного теплоснабжения. Окончательное техническое решение принимать следует на основе сравнительного анализа экономических показателей различных вариантов использования гелиоустановки.

7. Оценка экономической эффективности использования гелиоустановки и определение оптимальной ее площади.

Для определения оптимальной площади гелиоустановки сравниваем экономические показатели и ее эффективность за сезон при различной площади установки.

7.1. Количество полезно вырабатываемой энергии и сэкономленного топлива за сезон:  

- полезная используемая энергия за сезон, МДж;

- потребная энергия за сезон,МДж;

- коэффициент замещения потребной энергии.

Остальные расчеты занесены в табл.7.1.

Таблица 7.1.

Количество полезно вырабатываемой энергии за сезон, МДж

Площадь,м2

апрель

май

июнь

июль

август

сентябрь

октябрь

за сезон

16

805,81

1647,64

1776,78

1793,32

1480,80

1188,54

384,38

8768,87

17,6

886,39

1812,40

1800,00

1860,00

1628,88

1307,39

422,82

9414,91

19,2

966,97

1977,17

1800,00

1860,00

1776,96

1426,24

461,25

9984,06

20,8

976,00

1984,00

1800,00

1860,00

1860,00

1545,10

499,69

10246,59

28,8

976,00

1984,00

1800,00

1860,00

1860,00

2130,00

691,88

11095,87

36,8

976,00

1984,00

1800,00

1860,00

1860,00

2130,00

870,00

11408,00

- количество сэкономленного топлива, т у.т.;

- эксплуатационный коэффициент полезного использования топлива,  - для жидкого топлива.

Расчеты для других площадей установки проводим аналогично, заносим в табл. 7.2.

Таблица 7.2.

Количество сэкономленного топлива за сезон, т у.т.

площадь,м2

апрель

май

июнь

июль

август

сентябрь

октябрь

за сезон

16

0,069

0,140

0,151

0,153

0,126

0,101

0,033

0,77

17,6

0,076

0,154

0,153

0,159

0,139

0,111

0,036

0,83

19,2

0,082

0,169

0,153

0,159

0,151

0,122

0,039

0,88

20,8

0,083

0,169

0,153

0,159

0,159

0,132

0,043

0,90

28,8

0,083

0,169

0,153

0,159

0,159

0,182

0,059

0,96

36,8

0,083

0,169

0,153

0,159

0,159

0,182

0,074

0,98

7.2.Эффективность гелиоустановки по энергетическим затратам:

Затраченное количество энергии на создание гелиоустановки определенной площади:

- общие энергетические затраты на 1м2 площади гелиоустановки,  А – площадь гелиоустановки, м2.

Эффективность энергозатрат:

Срок окупаемости гелиоустановки:

Для площади А=19,2 м2 , энергозатраты на гелиоустановку , эффективность энергозатрат , срок окупаемости гелиоустановки  

.

Результаты расчетов приведены в табл.7.3.

Таблица 7.3.

Энергетические показатели гелиоустановки

Показатели

16м2

17,6м2

19,2м2

20,8м2

28,8м2

36,8м2

Энергозатраты,МДж

91200

100320

109440

118560

164160

209760

Полезно используемая энергия,МДж

8768,9

9414,9

9984,1

10246,6

11095,9

11408,0

Эффективность энергозатрат

0,10

0,09

0,09

0,09

0,07

0,05

Срок окупаемости,лет

10,4

10,7

11,0

11,6

14,8

18,4

По энергозатратам наиболее эффективной является гелиоустановка площадью А=16 м2. По сроку окупаемости гелиоустановки площадью 16 м2, 17,6м2 и 19,2 м2 отличаются не более чем на 5%, и эти варианты можно считать равнозначными. Тогда по количеству сэкономленного топлива (табл.7.2.) принимаем вариант гелиоустановки с площадью 19,2 м2.

7.3.Оценка эффективности гелиоустановки по стоимостным показателям.

Для каждой рассматриваемой площади гелиоустановки определяем годовые издержки при различных капиталовложениях на удельную площадь и экономия затрат от покупки органического топлива при различной стоимости топлива. Гелиоустановка будет эффективной, если годовые затраты на установку будут меньше, чем ожидаемая выручка от экономии органического топлива.

Сравнительную эффективность можно определить по выражению:

Эср – сравнительная эффективность гелиоустановки, руб.; βТ – стоимость органического топлива, руб./т у.т., βТ=18000руб./т у.т.; - количество сэкономленного топлива, т у.т.; а – коэффициент учитывающий долю отчислений от капиталовложений К на амортизацию, текущий ремонт и прочие расходы, а=0,1; Куд – капиталовложения на м2 площади гелиоустановки, руб./м2,      Куд=3000 руб./м2; А – площадь гелиоустановки, м2.

При площади 19,2 м2 годовые издержки на гелиоустановку составят :  рублей. Выручка от экономии топлива:  рублей. Сравнительная эффективность гелиоустановки:  рублей – установка может считаться эффективной.

Результаты расчетов приводим в табл.7.4.

Таблица 7.4.

Стоимостные показатели гелиоустановки

Площадь,м2

Годовые издержки, руб, Куд=3000р/м2

Выручка от экономии топлива,руб, βт=18000р/т.у.т.

Сравнительная эффективность, руб, Эср

16

4800

13926,92

9126,92

17,6

5280

14909,81

9629,81

19,2

5760

15754,75

9994,75

20,8

6240

16147,82

9907,82

28,8

8640

17340,08

8700,08

36,8

11040

17613,37

6573,37

Полученные данные показывают, что при заданных условиях рассматриваемые площади гелиоустановки все являются эффективными, ежегодные затраты на установку не превышают выручку, получаемую от экономии органического топлива. Наиболее эффективна гелиоустановка площадью 19,2 м2, здесь максимальная сравнительная эффективность составляет 9994,75 рублей.

Себестоимость энергии полученной от гелиоустановки:

сгу - себестоимость энергии, руб./МДж (руб./кВт*ч); Игу – эксплуатационные издержки на гелиоустановку, руб.;  - полезная используемая энергия за сезон, МДж.

При А=19,2 м2:  сгу=5760/9984,06=0,577руб./МДж=2,077руб./кВт*ч.

Расчеты заносим в табл. 7.5.

Таблица 7.5.

Себестоимость энергии полученной от гелиоустановки

Площадь,м2

Сгу руб/МДж

Сгу руб/кВт*ч

16

0,547

1,971

17,6

0,561

2,019

19,2

0,577

2,077

20,8

0,609

2,192

28,8

0,779

2,803

36,8

0,968

3,484

Результаты расчетов позволяют сделать вывод: увеличение площади гелиоустановки влечет за собой увеличение себестоимости полученной энергии.

Система солнечного теплоснабжения требует наличия дублирующего источника энергии, поэтому необходимо учитывать затраты на все элементы системы. В качестве дублирующего источника можно предложить водогрейный котел на жидком топливе.

Рассчитаем себестоимость тепловой энергии:

стэ  себестоимость тепловой энергии, руб./МДж (руб./кВт*ч);

βТ – стоимость органического топлива, руб./т. у.т., βТ=18000руб./т. у.т.;

– количество используемого топлива, т.у.т.;

–эксплуатационный коэффициент полезного использования топлива,  – для жидкого топлива.

Стоимость энергии при совместном использовании гелиоустановки и дублирующего источника на жидком топливе:

- коэффициент замещения потребной энергии.

При А=19,2 м2:

Результаты расчетов заносим в табл.7.6.

Таблица 7.6.

Себестоимость энергии полученной при совместном использовании гелиоустановки и дублирующего источника на жидком топливе, руб/кВт*ч

Площадь,м2

Сгу руб/кВт*ч

Стэ руб/кВт*ч

Ском руб/кВт*ч

16

1,971

5,52

3,830

17,6

2,019

5,52

3,730

19,2

2,077

5,52

3,653

20,8

2,192

5,52

3,668

28,8

2,803

5,52

3,883

36,8

3,484

5,52

4,259

Анализ результатов показывает, что минимальная средняя стоимость энергии будет при использовании гелиоустановки площадью 19,2м2.

Оценка экономической эффективности позволила определить наиболее выгодный вариант использования гелиоустановки. При площади 19,2  м2 ожидается максимальная сравнительная эффективность и минимальная средняя стоимость энергии, доля замещения потребной энергии гелиоустановкой составляет 54%, а сама гелиоустановка используется на 96%.

Таким образом, вариант горячего водоснабжения с использованием солнечной энергии может быть эффективным. При этом требуется дублирующий источник энергии.

РАСЧЕТ ВЕТРОУСТАНОВКИ.

Расчет ветроустановки выполняем для летней душевой полевого бригадного стана, расположенного в Аргаяшском районе Челябинской области. Ветроустановка рассчитана на работу с 15 апреля по 15 октября. Потребное количество энергии  для  горячего водоснабжения равно 100 МДж в сутки. Расчет ведем на примере двух ветроустановок АВЭУ6 – 4М и BWC – 3, которые эксплуатируются на Южном Урале.

1.Определение количества вырабатываемой энергии.

1.1.Технические данные ветроустановок:

Таблица 1.1.

АВЭУ-4М

BWC-3

Pн,кВт

4

Pн,кВт

9

Д,м

6,6

Д,м

7

vmin, м/с

4

vmin, м/с

3

vраб, м/с

9

vраб, м/с

12

1.2.Данные о повторяемости скорости ветра:

Данные о повторяемости скорости ветра в Аргаяшском районе заносим в табл.1.2.

Таблица 1.2.

Данные о повторяемости скорости ветра в Аргаяшском районе

месяц

2-3

4-5

6-7

8-9

10-11

12 и более

апрель

0,34

0,29

0,16

0,06

0,01

0

май

0,38

0,27

0,13

0,05

0,02

0,01

июнь

0,41

0,25

0,1

0,04

0,01

0

июль

0,46

0,21

0,07

0,02

0

0

август

0,47

0,2

0,07

0,02

0,01

0

сентябрь

0,39

0,26

0,11

0,03

0,01

0

октябрь

0,38

0,27

0,14

0,04

0,01

0

1.3. Количество удельной вырабатываемой энергии:

Т – число часов в расчетный период; - относительная повторяемость скорости ветра в расчетный период;  - минимальная скорость ветра, при которой ветроколесо начинает вращаться;  - расчетная скорость, при которой ветроустановка входит на расчетный режим и развивает номинальную мощность; - максимальная скорость ветра, скорость выше максимальной становится критической для ветроустановки; β – коэффициент, объединяющий постоянные составляющие, β=2Х10–4.

В апреле ожидаемая удельная выработка энергии от ветроустановки    АВЭУ6–4М:

От ветроустановки BWC-3:

Расчеты для остальных месяцев проводим аналогично и заносим в табл. 1.3.

Таблица 1.3.

Ожидаемая удельная выработка энергии от ветроустановки, МД/м2

месяц

Т

кол-во дней

Wу

АВЭУ-4М

BWC-3

апрель

384

16

31,66

34,11

май

744

31

60,47

73,16

июнь

720

30

42,56

47,65

июль

744

31

27,13

30,45

август

744

31

30,55

36,24

сентябрь

720

30

41,27

46,22

октябрь

360

15

24,60

27,04

 

Полная выработка энергии:

Расчеты для остальных месяцев проводим аналогично, занесены в табл. 1.4.

Таблица 1.4.

Ожидаемая полная выработка энергии от ветроустановки, МДж    

месяц

АВЭУ-4М

BWC-3

апрель

1082,53

1312,12

май

2067,69

2814,09

июнь

1455,32

1832,91

июль

927,64

1171,44

август

1044,48

1393,98

сентябрь

1411,29

1778,00

октябрь

841,18

1040,11

За сезон

8830,13

11342,65

2.Определение количества ветроустановок для удовлетворения потребности в энергии.

2.1. Потребное количество энергии:

Данные принимаем из расчета гелиоустановки.

Таблица 2.1.

месяц

апрель

май

июнь

июль

август

сентябрь

октябрь

за сезон

N

16

31

30

31

31

30

15

184

Qп мес

1600,00

3100,00

3000,00

3100,00

3100,00

3000,00

1500,00

18400,00

Потребное количество энергии для нагрева воды за месяц, МДж

2.2.Предварительная оценка обеспеченности потребной энергией от одной установки:

- КПД электрического нагревателя, ;- потребное количество энергии.

В апреле ветроустановка АВЭУ6 – 4М может обеспечить 68% потребной энергии, установка BWC-3 – 82%:

Для полного обеспечения потребителя необходимой энергией в апреле  можно предложить две  установки АВЭУ6 – 4М или BWC-3. Результаты расчетов для остальных месяцев приводим в табл. 2.2.

Таблица 2.2.

Показатели

апрель

май

июнь

июль

август

сентябрь

октябрь

за сезон

Потребная энергия,МДж

1600,0

3100,0

3000,0

3100,0

3100,0

3000,00

1500,0

18400,0

АВЭУ-4М

Wвэуi

1082,5

2067,7

1455,3

927,64

1044,5

1411,3

841,2

8830,1

Пi, %

67,66

66,70

48,51

29,92

33,69

47,04

56,08

49,94

кол-во уст-к nВЭУ

1

2

2

3

3

2

2

-

(Wвэуiэл*nвэу)

1082,53

4135,37

2910,64

2782,91

3133,44

2822,59

1682,35

-

BWC-3

Wвэуi

1312,12

2814,09

1832,91

1171,44

1393,98

1778,00

1040,11

11342,65

Пi, %

82,01

90,78

61,10

37,79

44,97

59,27

69,34

63,61

кол-во уст-к nВЭУ

2

1

2

3

2

2

2

-

(Wвэуiэл*nвэу)

2624

2814

3666

3514

2788

3556

2080

-

3.Определение энергетических показателей ВЭУ.

Для этого определяем коэффициенты использования ВЭУ и обеспеченности потребителя необходимой энергией.

3.1. Коэффициент использования вырабатываемой энергии:

– полезно используемая энергия в каждом месяце, которую принимаем из условий:

Коэффициент  при , так как вся вырабатываемая энергия полезно  используется в технологическом процессе.

Данный коэффициент рассчитываем для каждого месяца при различной площади гелиоустановки, расчеты заноси в табл.3.1.

В апреле коэффициент использования для ветроустановки АВЭУ6-4М:

В апреле коэффициент использования для ветроустановки BWC-3:

Результаты расчетов сводим в табл.3.1.

3.2. Коэффициент обеспеченности:

Коэффициент обеспеченности потребителя оцениваем также для каждого месяца в зависимости от вида и количества ВЭУ. Так, в апреле при использовании одной и двух ветроустановок типа BWC-3 соответственно:

Результаты расчетов для других месяцев заносим в табл.3.1.

Таблица 3.1.

кол-во ВЭУ

апрель

май

июнь

июль

август

сентябрь

октябрь

За сезон

Кисп

Коб

Кисп

Коб

Кисп

Коб

Кисп

Коб

Кисп

Коб

Кисп

Коб

Кисп

Коб

Кисп

Коб

АВЭУ 6-4У

1

1,00

0,68

1,00

0,67

1,00

0,49

1,00

0,30

1,00

0,34

1,00

0,47

1,00

0,56

1,00

0,50

2

0,74

1,00

0,75

1,00

1,00

0,97

1,00

0,60

1,00

0,67

1,00

0,94

0,89

1,00

0,92

0,89

3

0,49

1,00

0,50

1,00

0,69

1,00

1,00

0,90

0,99

1,00

0,71

1,00

0,59

1,00

0,71

0,99

BWC-3

1

1,00

0,82

1,00

0,91

1,00

0,61

1,00

0,38

1,00

0,45

1,00

0,59

1,00

0,69

1,00

0,64

2

0,61

1,00

0,55

1,00

0,82

1,00

1,00

0,76

1,00

0,90

0,84

1,00

0,72

1,00

0,79

0,95

3

0,41

1,00

0,37

1,00

0,55

1,00

0,88

1,00

0,74

1,00

0,56

1,00

0,48

1,00

0,57

1,00

Для полного удовлетворения потребности в энергии, согласно расчетам, нужны по три установки АВЭУ6-4М или BWC-3. Коэффициент их использования составляет 0,71 и 0,57 соответственно.

Согласно режиму повторяемости скорости ветра рабочий режим наступает с соответствующей вероятностью. Обеспеченность рабочей скорости ветра р(v), когда v>vmin, и средняя продолжительность работы ВЭУ (N дней) в течение месяца  занесены в табл.3.2.

Таблица 3.2.

месяц

АВЭУ-4М

BWC-3

P(v)

N

P(v)

N

апрель

0,52

8

0,69

11

май

0,48

15

0,67

21

июнь

0,4

12

0,61

18

июль

0,3

9

0,53

16

август

0,3

9

0,54

17

сентябрь

0,41

12

0,61

18

октябрь

0,46

7

0,65

10

среднее за сезон

0,41

73

0,61

111

Ветроустановка АВЭУ6-4М в течение сезона может работать в среднем 73 дня и вырабатывать энергию порядка 8830,1 МДж, когда как установка BWC-3, у которой vmin=3м/с, работает 111 дней, вырабатывая 11342,65МДж. В течение месяца установка АВЭУ6-4М обеспечивает потребителя в среднем 8 – 15 дней, BWC-3 – 10– 21 дней. В остальные дни работает дублирующий источник энергии.

4. Определение экономической эффективности  ветроустановки.

4.1.Рассчитываем количество полезно используемой энергии за сезон и количество сэкономленного топлива:

- количество сэкономленного топлива, т у.т.;  - теплотворная способность условного топлива,  - эксплуатационный коэффициент полезного использования топлива,

При использовании двух установок АВЭУ6-4М:

Результаты расчетов заносим в табл.4.1.

Таблица 4.1.

Вариант энергоснабжения

Полезная энергия, МДж

Экономия топлива,т у.т

АВЭУ6-4М

1

8830,13

0,75

2

15877,46

1,35

3

18082,91

1,54

BWC-3

1

11342,65

0,97

2

17330,83

1,48

3

18400,00

1,57

4.2. Оцениваем эффективность ветроустановки по энергетическим затратам и определяем срок окупаемости.

Зэн уд – удельные энергозатраты на единицу площади ветроколеса, Зэн уд=1400 МДж/м2; Авк – поверхность, ометаемая крыльями ветроколеса,  , м2;   – полезно используемая энергия за сезон; n – количество ветроустановок.

Энергозатраты на установку АВЭУ6-4М составляют:

Расчет для двух ветроустановок АВЭУ6-4М:

Энергозатраты на установку BWC-3составляют:

Для двух установок BWC-3:

Результаты расчетов в табл.4.2.

Таблица 4.2.

Показатели

АВЭУ6-4М

BWC-3

1

2

3

1

2

3

Энергозатраты, МДж

47880

95760

143640

53900

107800

161700

Полезная энергия, МДж

8830,13

15877,46

18082,91

11342,65

17330,83

18400,00

Эффективность энергозатрат

0,18

0,17

0,13

0,21

0,16

0,11

Срок окупаемости,лет

5,42

6,03

7,94

4,75

6,22

8,79

Таким образом, наиболее эффективным является вариант с использованием одной установки типа АВЭУ6-4М или BWC-3. При этом потребитель обеспечивается энергией на 50% и 64% соответственно и требуется дублирующий источник энергии.

4.3. Оценка сравнительной эффективности ветроустановки по стоимостным показателям:

Условие эффективного использования ветроустановки:

 

βТ – стоимость органического топлива, руб./т у.т., βТ=18000руб./т у.т.; - количество сэкономленного топлива, т у.т.; а – коэффициент учитывающий долю отчислений от капиталовложений К на амортизацию, текущий ремонт и прочие расходы.а=0,05; Куд – капиталовложения на  м2 площади гелиоустановки, руб./ м2, Куд=6000 руб./ м2 ; А – площадь гелиоустановки, м2.

Результаты расчетов заносим в табл.4.3.

Таблица 4.3.

Вариант энергоснабжения

Годовые издержки

Экономия топлива, руб

Сравнительная эффективность, руб

АВЭУ6-4М

1

10260

13547,76

3287,76

2

20520

24360,24

3840,24

3

30780

27743,98

-3036,02

BWC-3

1

11550

17402,63

5852,63

2

23100

26590,10

3490,10

3

34650

28230,48

-6419,52

Полученные данные показывают, что для рассматриваемого потребителя при принятых условиях выгодно использовать одну  ветроустановку BWC-3. Сравнительная эффективность составляет 5852,63 рублей.

Себестоимость энергии от ветроустановки:

ИВЭУ – годовые издержки на содержание ветроустановки, руб.; - полезная используемая энергия за сезон, МДж.

Расчеты сведены в табл. 4.4.

Таблица 4.4.

Вариант энергоснабжения

Себестоимость энергии

руб./МДж

руб./кВт*ч

АВЭУ6-4М

1

1,16

4,18

2

1,29

4,65

3

1,70

6,13

BWC-3

1

1,02

3,67

2

1,33

4,80

3

1,88

6,78

Как видно из полученных результатов, себестоимость энергии получаемой от одной установки BWC-3 ниже, чем от установки АВЭУ6-4М.

При изменении первоначальных условий, т.е. удельных капиталовложений, стоимости топлива следует ожидать изменения сравнительной эффективности и себестоимости вырабатываемой энергии. Однако ясно, что вариант использования ветроустановки BWC-3 предпочтительнее, чем АВЭУ6-4М.

Предлагаемый вариант горячего водоснабжения требует наличия дублирующего источника энергии. В качестве дублирующего источника можно предложить водогрейный котел на жидком топливе.

Рассчитаем себестоимость тепловой энергии:

стэ  себестоимость тепловой энергии, руб./МДж (руб./кВт*ч);

βТ – стоимость органического топлива, руб./т. у.т., βТ=18000руб./т. у.т.;

– количество используемого топлива, т.у.т.;

–эксплуатационный коэффициент полезного использования топлива,  – для жидкого топлива.

Средняя стоимость энергии при совместном использовании гелиоустановки и дублирующего источника на жидком топливе:

- коэффициент замещения потребной энергии,.

При использовании одной установки BWC-3:

Результаты расчетов заносим в табл.4.5.

Таблица 4.5.

Вариант энергоснабжения

Свэу руб/кВт*ч

Стэ руб/кВт*ч

Сср руб/кВт*ч

АВЭУ6-4М

1

4,18

5,52

4,851

2

4,65

5,52

4,751

3

6,13

5,52

6,121

BWC-3

1

3,67

5,52

4,343

2

4,80

5,52

4,835

3

6,78

5,52

6,780

Анализ результатов показывает, что минимальная средняя стоимость энергии будет при использовании одной  установки BWC-3.

Оценка экономической эффективности позволила определить наиболее выгодный вариант использования ветроустановки. При использовании одной ветроустановки BWC-3 ожидается максимальная сравнительная эффективность и минимальная средняя стоимость энергии, доля замещения потребной энергии составляет 64%, а сама ветроустановка используется на 100%.

Таким образом, вариант горячего водоснабжения с использованием энергии ветра может быть эффективным. При этом требуется дублирующий источник энергии.

РАСЧЕТ ГЕЛИОВЕТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА.

Расчет гелиоветроэнергетического комплекса выполняем для летней душевой полевого бригадного стана, расположенного в Аргаяшском районе Челябинской области. Ветроустановка рассчитана на работу с 15 апреля по 15 октября. Потребное количество энергии  для  горячего водоснабжения равно 100 МДж в сутки. Расчет ведем на примере гелиоветроэнергетического комплекса состоящего из гелиоустановки площадью А=19,2 м2 и одной ветроустановки BWC– 3. 

При совместной работе гелиоустановки с площадью А=19,2 м2 и одной ветроустановки BWC-3 можно ожидать получения 9984,06 МДж и 11342,65 МДж соответственно.

1.Определение энергетических показателей ГВЭУ.

1.1.Коэффициент обеспеченности:

Коэффициент обеспеченности для каждого месяца для гелиоустановки площадью А=19,2 м2 (из расчета гелиоустановки).

Таблица 1.1.

месяц

апрель

май

июнь

июль

август

сентябрь

октябрь

за сезон

Коб

0,99

1,00

1,00

1,00

0,96

0,67

0,53

0,88

Коэффициент обеспеченности для каждого месяца для одной ветроустановки BWC– 3 (из расчета ветроустановки).

Таблица 1.2.

месяц

апрель

май

июнь

июль

август

сентябрь

октябрь

за сезон

Коб

0,82

0,91

0,61

0,38

0,45

0,59

0,69

0,64

1.2.Вероятность продолжительности поступления возобновляемого источника энергии:

Обеспеченность продолжительности солнечного сияния в месяце.

Таблица1.3.

месяц

апрель      

май

июнь   

июль     

август  

сентябрь

октябрь

за сезон

Р(s)

0,61

0,64

0,6

0,6

0,6

0,71

0,58

0,62

Обеспеченность рабочей скорости ветра для BWC– 3:

Таблица 1.4.

месяц

апрель      

май

июнь   

июль     

август  

сентябрь

октябрь

за сезон

Р(v)

0,69

0,67

0,61

0,53

0,54

0,61

0,65

0,61

Обеспеченность для гелиоветроэнергетического комплекса в каждом месяце:

Таблица 1.5.

месяц

апрель      

май

июнь   

июль     

август  

сентябрь

октябрь

за сезон

Р(s,v)

0,42

0,43

0,37

0,32

0,324

0,43

0,38

0,38

1.3.Коэффициент замещения потребной энергии:

Коэффициент замещения для гелиоустановки площадью 19,2 м2:

Таблица 1.6.

месяц

апрель      

май

июнь   

июль     

август   

сентябрь

октябрь

за сезон

0,60

0,64

0,60

0,60

0,57

0,48

0,31

0,54

Коэффициент замещения для одной ветроустановки BWC– 3, принимаем равным коэффициенту обеспеченности, так как поступление энергии ветра происходит не зависимо от времени суток.

Таблица 1.7.

месяц

апрель

май

июнь

июль

август

сентябрь

октябрь

за сезон

0,69

0,67

0,61

0,53

0,54

0,61

0,65

0,61

Коэффициент замещения для гелиоветроэнергетического комплекса в каждом месяце, при условии полного использования вырабатываемой энергии:

Таблица 1.8.

месяц

апрель

май

июнь

июль

август

сентябрь

октябрь

за сезон

1,29

1,31

1,21

1,13

1,11

1,09

0,96

1,15

Излишки энергии аккумулируются и используются позднее. Для этого требуется дополнительная секция в аккумуляторе энергии объемом 25% от суточной потребности. Однако, даже при условии использовании всей выработанной энергии необходим дублирующий источник на жидком топливе.

2.Определение экономической эффективности ГВЭУ.

2.1.Оцениваем эффективность гелиоветроэнергетического комплекса по энергетическим затратам и определяем срок окупаемости.

Эффективность энергетических затрат:

Срок окупаемости комплекса:

Сравнительную эффективность по стоимостным показателям также оцениваем через годовые издержки на гелиоветроэнергетический  комплекс и количество сэкономленного топлива, так как необходимо предусмотреть резервный источник энергии.

Гелиоветроэнергетический  комплекс будет эффективным при :

.

Количество сэкономленного топлива за сезон:

Сравнительная эффективность комплекса:

Положительная величина эффективности показывает, что гелиоветроэнергетический  комплекс с предлагаемыми параметрами при принятых условиях является эффективным. Обобщающие результаты оценки эффективности по энергетическим затратам и по стоимостным показателям приводим в табл. 1 и табл.2.

Сравнительная оценка эффективности гелиоустановки, ветроустановки и  гелиоветроэнергетического  комплекса по энергетическим затратам

Таблица 2.1.

Вариант энергоснабжения

Энерго затраты,

МДж

Полезная энергия,МДж

Эффектив ность,R

Срок окупае мости,лет

Экономия топлива,

т у.т.

Коэф-т замещения,%

ГУ, А=19,2м2

109440

9984,1

0,09

11

0,88

54

BWC-3

53900

11342,65

0,21

4,75

0,97

40

ГВЭУ

163340 

17296

 0,1

9,44 

 1,47

94

Сравнительная оценка эффективности гелиоустановки, ветроустановки и  гелиоветроэнергетического  комплекса по стоимостным показателям.

Таблица 2.2.

Вариант энергоснабже

ния

Годовые издержки, руб./год

Экономия,

руб./год

Эффективность,

руб./год

Экономия топлива,

т у.т.

Обеспечен

ность,%

ГУ, А=19,2м2

5760

15754,75

9994,75

0,88

88

BWC-3

11550

17402,63

5852,63

0,97

67

ГВЭУ

17310

26460

9150

1,47

94

При совместном использовании гелио- и ветроустановок можно обеспечить максимальную экономию топлива.

Себестоимость тепловой энергии:

Стоимость энергии при совместном использовании гелиоветроэнергетического комплекса  и дублирующего источника на жидком топливе:

- коэффициент замещения потребной энергии.

Используем ранее полученные данные.

Таким образом, использование возобновляемых источников энергии может быть эффективным. Для обеспечения надежности энергоснабжения необходимо обеспечить резервный источник энергии, работающий на органическом топливе.

В случае, когда дополнительная секция в аккумуляторе энергии отсутствует и энергия используется не полностью, коэффициент замещения для  гелиоветроэнергетического комплекса в каждом месяце рассчитывается по следующей формуле:

гелиоветроэнергетическом  комплексе ,

гелиоветроэнергетическом комплексе.

Согласно таблице 1.5. обеспеченность для гелиоветроэнергетического комплекса в апреле  месяце составляет Р(s,v)=0,42. Определяем количество дней работы комплекса в апреле по формуле:

Аналогичный расчет производим для остальных месяцев, результаты заносим в таблицу   .1.

Таблица   .1.

месяц

апрель

май

июнь

июль

август

сентябрь

октябрь

за сезон

7

13

11

10

10

13

6

70

Как видно из расчетов гелиоветроэнергетический комплекс работает всего 70 дней.

Также определим, сколько дней всего в каждом месяце будет работать гелиоустановка (ветроустановка):

Аналогичный расчет производим для остальных месяцев, результаты заносим в таблицу   .2.

Таблица   .2.

месяц

апрель

май

июнь

июль

август

сентябрь

октябрь

за сезон

10

20

18

19

19

21

9

116

11

21

18

16

17

18

10

111

Далее необходимо определить, сколько дней будет работать гелиоустановка (ветроустановка) за пределами гелиоветроэнергетического комплекса по формуле:

Результаты заносим в таблицу   .3.

Таблица   .3.

месяц

апрель

май

июнь

июль

август

сентябрь

октябрь

за сезон

3

7

7

9

9

8

3

46

4

8

7

6

7

6

4

41

Тогда обеспеченность для гелиоустановки и ветроустановки  в месяц ( при работе за пределами гелиоветроэнергетического комплекса) составит:

Для апреля месяца:

Результаты заносим в таблицу   .4.

Таблица   .4.

месяц

апрель

май

июнь

июль

август

сентябрь

октябрь

за сезон

P/(s)

0,19

0,23

0,23

0,29

0,29

0,27

0,2

0,24

P/(v)

0,25

0,26

0,23

0,19

0,23

0,2

0,27

0,23

При работе гелиоветроэнергетического комплекса полагаем что 50% энергии поступает от гелиоустановки и соответственно 50%  - от ветроустановки. То есть коэффициент обеспеченности гелиоустановки и ветроустановки при их работе в

Определяем коэффициент замещения для гелиоветроэнергетического комплекса. Для апреля:

Аналогично проводим расчет для всех месяцев, результаты заносим в таблицу   .5.

Таблица  .5.

месяц

апрель

май

июнь

июль

август

сентябрь

октябрь

за сезон

0,4

0,45

0,42

0,45

0,44

0,4

0,3

0,4

0,42

0,45

0,33

0,23

0,27

0,33

0,33

0,34

0,82

0,9

0,75

0,68

0,71

0,73

0,63

0,74

Гелиоветроэнергетический комплекс может замещать традиционный источник энергии за сезон только на 74%. Следовательно, необходим источник энергии на традиционном топливе.

Полезно использованная энергия:

 

Оцениваем эффективность гелиоветроэнергетического комплекса по энергетическим затратам и определяем срок окупаемости.

Эффективность энергетических затрат:

Срок окупаемости комплекса:

Сравнительную эффективность по стоимостным показателям также оцениваем через годовые издержки на гелиоветроэнергетический  комплекс и количество сэкономленного топлива, так как необходимо предусмотреть резервный источник энергии.

Гелиоветроэнергетический  комплекс будет эффективным при:

.

Количество сэкономленного топлива за сезон:

Сравнительная эффективность комплекса:

Положительная величина эффективности показывает, что гелиоветроэнергетический  комплекс с предлагаемыми параметрами при принятых условиях является эффективным. Обобщающие результаты оценки эффективности по энергетическим затратам и по стоимостным показателям приводим в табл. 1 и табл.2.

Сравнительная оценка эффективности гелиоустановки, ветроустановки и  гелиоветроэнергетического  комплекса по энергетическим затратам

Таблица 2.1.

Вариант энергоснабжения

Энерго затраты,

МДж

Полезная энергия,МДж

Эффектив ность,R

Срок окупае мости,лет

Экономия топлива,

т у.т.

Коэф-т замещения,%

ГУ, А=19,2м2

109440

9984,1

0,09

11

0,88

54

BWC-3

53900

11342,65

0,21

4,75

0,97

40

ГВЭУ

163340 

13616

 0,083

12 

 1,16

74

Сравнительная оценка эффективности гелиоустановки, ветроустановки и  гелиоветроэнергетического  комплекса по стоимостным показателям.

Таблица 2.2.

Вариант энергоснабже

ния

Годовые издержки, руб./год

Экономия,

руб./год

Эффективность,

руб./год

Экономия топлива,

т у.т.

Обеспечен

ность,%

ГУ, А=19,2м2

5760

15754,75

9994,75

0,88

88

BWC-3

11550

17402,63

5852,63

0,97

67

ГВЭУ

17310

20880

3570

1,16

74

При совместном использовании гелио- и ветроустановок можно обеспечить максимальную экономию топлива.

Себестоимость тепловой энергии:

Стоимость энергии при совместном использовании гелиоветроэнергетического комплекса  и дублирующего источника на жидком топливе:

- коэффициент замещения потребной энергии.

Используем ранее полученные данные.

Таким образом, использование возобновляемых источников энергии может быть эффективным. Для обеспечения надежности энергоснабжения необходимо обеспечить резервный источник энергии, работающий на органическом топливе.

Сравним стоимость энергии, получаемую при работе:

  1.  гелиоустановки совместно с водогрейным котлом на жидком топливе,
  2.  ветроустановки совместно с водогрейным котлом на жидком топливе,
  3.  гелиоветроэнергетического комплекса совместно с водогрейным котлом на жидком топливе.

СГЭУ+ТЭ,

руб/кВт*ч

СВЭУ+ТЭ,

руб/кВт*ч

СГВЭУ+ТЭ,

руб/кВт*ч

СГВЭУ+ТЭ,

руб/кВт*ч

3,653

4,343

2,92

3,51


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

12355. Изучение вынужденных колебаний в колебательном контуре 343.5 KB
  Лабораторная работа № 22 Изучение вынужденных колебаний в колебательном контуре 1. Цель работы: изучение зависимости тока в колебательном контуре от частоты источника включенного в контур измерение резонансной частоты контура. 2. Вынужденные колебания в RLCконтур
12356. Скин-эффект в металле 182.5 KB
  Лабораторная работа № 21 Скинэффект в металле 1. Цель работы: Изучение скинэффекта в металле. 2. Электромагнитная индукция. Вихревое электрическое поле. Явление электромагнитной индукции состоит в том что в проводящем контуре находящемся в переменном магнитном
12357. Изучение магнитного поля соленоида с помощью датчика Холла 198.5 KB
  Лабораторная работа № 20 Изучение магнитного поля соленоида с помощью датчика Холла 1. Цель работы: исследование магнитного поля на оси соленоида с использованием датчика Холла. 2. Методика измерений. Сначала получим выражение для расчета индукции магнитного пол
12358. Определение отношения заряда электрона к его массе методом магнетрона 245 KB
  Лабораторная работа № 19 Определение отношения заряда электрона к его массе методом магнетрона 1. Цель работы: измерение удельного заряда |e|/m электрона. 2. Методика измерений Существуют различные методы определения отношения |e|/m в основе которых лежат результа...
12359. Исследование распределения термоэлектронов по скоростям 146 KB
  Лабораторная работа № 18 Исследование распределения термоэлектронов по скоростям 1. Цель работы: экспериментальное исследование распределения Максвелла. 2. Обоснование метода исследования. В замкнутом сосуде наполненном газом при температуре Т устанавливается...
12360. Ремонт стартера 427 KB
  Стартер является основным прибором системы пуска двигателя и представляет собой четырехнолюсный электродвигатель для преобразования электрической энергии аккумуляторной батареи в механическую и передачи ее на маховик с целью прокрутки коленчатого вала двигателя.
12361. Определение характеристик постоянного магнита по измерениям с датчиком Холла 249.5 KB
  Лабораторная работа № 16 Определение характеристик постоянного магнита по измерениям с датчиком Холла 1. Цель работы: Определение характеристик постоянного магнита по измерениям с датчиком Холла. 2. Эффект Холла. Эффект Холла заключается в том что если пропустит...
12362. Исследование характеристик поперечного датчика Холла 266.5 KB
  Лабораторная работа № 15 Исследование характеристик поперечного датчика Холла 1. Цель работы: Исследование характеристик поперечного датчика Холла 2. Эффект Холла. Эффект Холла заключается в том что если пропустить через металлическую или полупроводниковую пла
12363. Исследование характеристик продольного датчика Холла 266.5 KB
  Лабораторная работа № 14 Исследование характеристик продольного датчика Холла. 1. Цель работы: Изучение эффекта Холла. 2. Эффект Холла. Эффект Холла заключается в том что если пропустить через металлическую или полупроводниковую пластину рис.14.1. электрический то