Выбор мощности источников энергии. Компоновка распределительного устройства и расчет защитно-коммутационной аппаратуры, страница 2

Принимаем расчетное значение мощности дизельной установки равным половине суммарного потребления активной мощности поселком:

                                                                                                              

Дизельные установки выполняются на стандартный ряд мощностей: 25, 50, 75, 100, 125, 150, 200, 250, 400, 630 кВт. Округляя полученное значение мощности до ближайшего большего стандартного значения, принимаем мощность дизельной установки равной:

После того, как мы определили мощность дизельной установки, необходимо определить мощность ветроустановки. Для определения мощности ветроустановки можно воспользоваться формулой

где                                                                                                       - коэффициент мощности

                                  - плотность воздуха

                                                                      - ометаемая площадь ветроколеса ВЭУ, м2

                                                        - скорость ветра

Для определения А зададимся Рвэу, учитывая тот факт, что мощность ВЭУ должна быть большей либо равной суммарной активной мощности потребителей поселка. Колесо ветроустановки выполняется трехлопастным, чтобы исключить циклические нагрузки и вибрацию.

Когда ведется расчет ВЭУ, то скорость ветра принимается равной  м/. Но по природным причинам такая скорость не всегда возможна. Поэтому сначала определяются размеры ветроколеса и мощность, выдаваемая ВЭУ, а затем делается пересчет мощности, выдаваемой ВЭУ при скорости 8 м/с. Потом, используя получившееся значение, делаем пересчет скорости ветра на высоте флюгера на скорость ветра на высоте оси Vh. После каждого шага делается проверка соблюдения условия: 

В проекте принимаем к установке две ветроэнергетических установки, поэтому для каждой ветроустановки будет следующее условие:

Если это условие не выполняется то, берется следующая установка большей мощности и определяются новые размеры ветроколеса и площадь, ометаемая ветроколесом и рассчитывается мощность ВЭУ до тех пор, пока условие не будет выполняться.

                                                  

где         - определяем из рис.2.9 [1] для быстроходной трехлопастной машины () равным 0.38.

Рис.1  Зависимость коэффициента мощности Ср от быстроходности Z трёхлопастной ВЭУ.

Рис. 2   Зависимость коэффициента мощности Ср от скорости ветра при постоянной Z.

Исходя из площади поверхности, ометаемой ветроколесом, определим диаметр колеса:

                                                                        

Получившийся диаметр ветроколеса округляем до ближайшего большего (целого) значения

                                                                          

Используя получившееся значение мощности ветроустановки, выбираем из стандартного ряда мощностей две ветроустановки мощностью 150 кВт (по табл.2.1 [1]).

При выбранной мощности ветроустановки 150 кВт  рассчитаем  А  для расчетной скорости ветра .

                                                  

                                                                        

Пересчет ометаемой площади по диаметру

                                                                                 

Пересчет мощности по ометаемой площади:

                 

Рассчитываем мощность, выдаваемую ветроустановкой при скорости ветра

           

Расчет мощности был произведен для скорости на высоте (), а ось ветроколеса ВЭУ находится значительно выше

Необходимо произвести пересчет скорости ветра к высоте ветроколеса ВЭУ.

Высота оси ВЭУ определяется как  

                                                                    

Скорость ветра на высоте Нвэу: