Ветроустановка с тепловым аккумулированием может быть использована там, где есть потребитель тепловой энергии. Использование же энергии, аккумулированной в виде нагретой воды, и воды, превращенной в пар, для повторного получения механической и электрической энергии чаще всего нерационально ввиду крайне низкого КПД преобразования.
Применение тепловых аккумуляторов может быть эффективнее, если использовать некоторые дополнительныe термодинамические процессы.
Остановим свой выбор на схеме установки, состящей из теплового насоса с ветродвигателем. От него приводится в действие компрессор воздушно-теплового насоса.
В теплообменнике воздух изобарически охлаждается температуры, примерно равной температуре окружающей среды, и нагревает охлаждающую воду, поступающую в теплообменник, до температуры, пригодной для теплофикации. Охлажденный, но еще сжатый воздух, поступает из теплообменника в воздушный детандер, соединенный с валом компрессора. Расширение воздуха без притока тепла из внешней среды и без отдачи тепла совершается за счет понижения его внутренней энергии, т. е. за счет понижения температуры. Воздух, расширяясь в детандере, совершает механическую работу, которая совместно с энергией ветродвигателя используется для вращения компрессора. Температура охлажденного при расширении воздуха в детандере восстанавливается за счет тепла окружающей среды (атмосферы), ибо воздух из детандера выпускается в атмосферу. Естественно, что такая схема все-таки достаточно сложная и дорогая. Ее, по-видимому, целесообразно применять только в крупных установках специализированного назначения (например, теплофикационных). Дальнейший расчет установки аккумулирующую тепловую энергию в данной магистерской работе не приводится, ограничиваемся лишь выбором типа установки.
2.2 Расчет основных параметров ВТУ.
Постановка задачи для автономного отопления дома.
Для расчета основных параметров ветротепловой установки питающей систему отопления, необходимо задаться помещением, которое обладает определенным количеством теплопотерь. Задача проектируемой ВТУ восполнить потерю тепла в данном помещении, для этого исходя из опытных данных, принимаем значение перепада температур на входе и выходе отопительной системы ∆Т = 20.
Характеристика ветров в Луганской области. Выбор места установки ВТУ.
Известно, что мощность ветрового потока возрастает пропорционально кубу скорости. Поэтому выбор площадки с точки зрения максимальной скорости ветра имеет первоочередное значение для дальнейшей эффективной работы ВЭС. Известно также, что в Украине наиболее пригодным для ветроэнергетики есть Крымский регион, береговая линия и мелководные участки Азовского и Черного морей, а также отдельные площадки в Карпатах и других регионах. Однако и в этих в целом благоприятных для развития ветроэнергетики районах скорость ветра зависит от ряда факторов: рельефа местности, мелкомасштабной структуры поверхности земли и наличия естественных и антропогенных объектов. В нашем регионе в июне месяце преобладает восточное направление ветра, в январе направление ветра меняется на противоположное – западное.
Для исследования и оптимизации основных параметров ветротепловой установки в нашем регионе, был сделан запрос в Луганский областной центр гидрометеорологии, о предоставлении сведений, касающихся средней и максимальной скорости ветра за 2004 год в городе Луганск.
В итоге были получены следующие данные (подробнее см. приложение 2):
Таблица 1
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.