Разработка системы управления экспериментом на лабораторной установке фотоэлектрической станции в режиме удаленного доступа на основе web-технологий
Разработка программных средств, обеспечивающих дистанционное управление экспериментом на учебно-научном оборудовании фотоэлектрической станции в учебно-научной лаборатории АУЭС "Энергосбережение и нетрадиционные возобновляемые источники энергии".
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | диссертация |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 10.04.2012 |
| Размер файла | 5,2 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
ВВЕДЕНИЕ
Достаточное, доступное энергообеспечение лежит в основе функционирования любого производства, а вместе с ним и человеческой цивилизации. Сегодня мы уже не мыслим свою жизнь без тех технических достижений, которые сегодня имеем, но не задумываемся над тем, что все эти достижения стали возможны только за счет освоения новых видов энергии, новых способов добычи первичных энергоносителей, а также освоения новых месторождений полезных ископаемых и территорий.
Конечно же, добыча энергии во все больших количествах, требуемых нашей непрерывно возрастающей потребностью улучшить свой быт, не может не сказываться на экологическом состоянии планеты. Выбросы тепловых электростанций состоят в основном из углекислого газа, который вызывает парниковый эффект и глобальное потепление климата. Другие выбросы включают оксиды серы, азота, которые, соединяясь в атмосфере с водой, вызывают кислотные дожди. Повышенная кислотность почвы приводит к снижению плодородия почвы, засыханию лесов, уменьшению рыбных запасов. Токсичные тяжелые металлы легче растворяются в кислой воде и могут попадать в питьевую воду и продукты питания.
Применение атомных электростанций не решает проблемы экологической чистоты. При работе АЭС в атмосферу во всем мире выбрасывается до 26 тонн радиоактивных отходов в день. Кроме того, эксплуатация атомных станций связана с известной опасностью, так как авария на АЭС может вызвать крупную экологическую катастрофу.
Но дело не только в этом. Проблема заключается в том, что запасы энергетических ресурсов, главными из которых по-прежнему остаются нефть, уголь и газ, далеко не бесконечны. Эти ресурсы относят к невозобновляемым. Согласно отчету экспертной комиссии Института мировых ресурсов (ИМР) в Вашингтоне, запасы нефти начали истощаться с 2007 года. ИМР не разделяет широко распространившееся оптимистическое мнение о том, что при сохранении современных темпов потребления нефти хватит еще на 50 лет, так как заявления многих нефтедобывающих компаний о своих запасах вызывают большие сомнения. По оценкам некоторых зарубежных экспертов мировые запасы нефти составляют 1800_2300 млрд. баррелей. Как только ресурсы нефти начнут снижаться, повышение себестоимости и трудоемкость добычи неизбежно приведут к сокращению объема добываемого сырья. Это произойдет между 2007 и 2014 годом. Запасы урана на данный момент оцениваются приблизительно в 2760 тыс. тонн. При современном потреблении запасов урана хватит не более чем на 50 лет.
Следует обратить внимание на цены. В настоящее время ни в одной стране мира общие затраты на производство электроэнергии не отражены в тарифах, а распределяются на затраты всего общества. Затраты вследствие загрязнения окружающей среды также не включаются в тарифы, хотя некоторые страны пытаются ввести "экологический налог". Такое положение фактически означает жизнь в кредит у будущего поколения, которому придется учитывать все затраты и ликвидировать последствия. Поскольку цены остаются все еще низкими, правительства не особенно готовятся к предстоящему экономическому потрясению. Экологическая проблема, а также проблема исчерпаемости ресурсов, актуальная сегодня для всех стран мира, актуальна и для Республики Казахстан [1].
Введение в хозяйственную деятельность энергии ветра и солнца путем преобразования ее в электрическую энергию является глобальной задачей, в полной мере соответствующей программе индустриально - инновационного развития Республики Казахстан. Это отражено в программных документах, выдвинутых Президентом Республики Казахстан, Постановлениях Правительства Республики Казахстан.
Задача по использованию возобновляемых и неисчерпаемых энергий решается в двух направлениях - политическом и экономическом - с применением соответствующих технологий.
К политическим технологиям относятся мероприятия, проводимые в глобальном масштабе на международном уровне. Они проводятся под эгидой международных организаций - Программы развития Организации Объединенных Наций, Глобального экологического фонда, ЮНЕСКО. Эти мероприятия сопровождаются принятием международных соглашений - Рамочной конвенции по изменению климата, Киотского протокола, Алматинской декларации региональной конференция ЮНЕСКО на уровне министров «Стратегическая роль возобновляемой энергии для устойчивого развития в Центральной Азии».
К экономическим технологиям относятся мероприятия, проводимые странами на национальном уровне - принятие соответствующих законов, постановлений правительств, способствующих введению в энергобаланс стран неисчерпаемой энергии. Они сопровождаются созданием благоприятных в экономическом отношении условий для деятельности научных и производственных организаций, учебных заведений, а также для потребителей «экологически чистой» энергии.
Немаловажным стимулом к развитию возобновляемой энергетики является проблема энергоснабжения отдаленных потребителей и небольших населенных пунктов, особенно по местным сетям, где потери электроэнергии могут составить 25-30%. В этих условиях частичная децентрализация энергоснабжения на основе возобновляемых источников энергии может стать экономически состоятельной, а во многих случаях и альтернативой централизованному энергоснабжению (особенно в районах, где имеется дефицит энергии).
Среди большого перечня возобновляемых к использованию и вновь используемых энергий наиболее освоенными на сегодняшний день являются:
- неисчерпаемые энергии (НИЭ) - энергия ветра, Солнца, тепла Земли, энергия водотоков. Они являются постоянными, вне зависимости от воли человека, потоками механической, световой и тепловой энергий;
- возобновляемые энергетические ресурсы (ВЭР) - появляющаяся и используемая в промышленности биомасса, бытовые и сельскохозяйственные отходы.
При использовании возобновляемых источников решается проблема ограниченности ресурсов энергии. В таблице 1 приведены значения потенциальной энергии таких источников (в триллионах тонн условного топлива в год). Ресурсы любого из этих источников энергии достаточны для удовлетворения потребностей человечества в настоящем и будущем. Их повсеместное использование позволит решать и проблемы экологии.
Таблица 1 - Потенциальная энергия возобновляемых и невозобновляемых источников энергии
|
Вид источника |
Потенциальная энергия, трлн. тонн/год |
|
|
Солнечная энергия |
131 |
|
|
Ветровая энергия |
13 |
|
|
Гидроэнергия |
7 |
|
|
Энергия биомассы |
0,1 |
|
|
Уголь |
11 |
|
|
Уран |
8 |
|
|
Мировое потребление |
0,01 |
В связи с этим актуальность развития солнечной энергетики в Республике Казахстан и, соответственно, необходимых технических средств фотоэлектрических систем обуславливаются следующими факторами:
- Казахстан занимает территорию свыше 2,7 млн. кв. км с благоприятными географическими и климатическими условиям для использования фотоэлектрических систем. Количество солнечных часов составляет 2200-3000 часов в год, а суммарная дневная радиация при реальных условиях облачности в республике составляет 3,8-5,2 кВт*ч/м2. Для сравнения: среднее количество солнечных часов во Вьетнаме 2200 ч. (2,4-5,9 кВт*ч/кв.м.), Китае - 2500 ч. (4,5-6 кВт*ч/кв.м.), в Германии, Великобритании, Норвегии, Японии - менее 1000 ч в год [2].
- наличие большого числа объектов сельского хозяйства, ферм, поселков, кочевий, лишенных электроэнергии. Количество населенных пунктов, не имеющих электроснабжения, по данным журнала «Ветровая энергия в Казахстане» составляет порядка 5 000.
- большая протяженность нефте- и газопроводов, автомобильных трасс в местах лишенных электроэнергии, необходимость электрификации национальных парков, мест туризма.
- международные обязательства Казахстана по улучшению экологической обстановки и сокращению выбросов парниковых газов.
Алматинский университет энергетики и связи занимается разработкой учебно-научной лаборатории «Энергосбережение и нетрадиционные возобновляемые источники энергии», в состав которой входят: автоматизированная система экспериментальных исследований (АСЭИ) фотоэлектрической станции (ФЭС), АСЭИ солнечной теплогенерирующей установки (СТУ), мультипрограммной системы управления гелионавигационной установкой (ГНУ), АСЭИ тригенерационной установки (ТГУ).
Данная диссертация выполняется в рамках этой работы и связана с исследованием возможностей применения дистанционного управления АСЭИ вышеперечисленных установок.
В подготовке специалистов для различных отраслей, прежде всего для энергетики, в учебно-исследовательском процессе большое внимание необходимо уделять методам дистанционного управления экспериментом.
В настоящее время в связи с интенсивной разработкой методик использования в учебном процессе технологий дистанционного обучения все большее значение приобретает автоматизированный лабораторный практикум с удаленным доступом (АЛП УД), который проводится на реальном физическом оборудовании для условий эксперимента, индивидуально задаваемых самими обучающимися. Другие его названия, часто используемые в литературе - лаборатория удаленного доступа (ЛУД), система автоматизированного лабораторного практикума, Интернет-лаборатория. Важно отметить, использование ЛУД предполагается не только в рамках дистанционного и открытого образования, но и при использовании традиционных очных технологий проведения учебного процесса.
Указанное обстоятельство связано также и с тем, что выделяемые в 80-90х годах 20-го столетия для развития материально-технической базы вузов средства оказались явно недостаточными не только для оснащения лабораторий современными приборами и оборудованием, но и для поддержания в рабочем состоянии тех стендов, которые уже имелись для обеспечения учебного процесса в высших учебных заведениях. Поэтому задача создания и последующего коллективного использования ЛУД с целью существенного повышения уровня практической подготовки студентов является весьма актуальной для большинства вузов РК. В связи с постоянно расширяющимся использованием глобальной сети Интернет практически для любых учебных заведений открываются возможности доступа не только к лабораторным установкам и новейшим методикам ведущих университетов РК, но и к уникальным стендам академических и отраслевых научных организаций, что позволяет включить их в активное проведение учебного процесса [3].
Также наряду с традиционными формами лабораторных практикумов в перспективе возможно использование сетевого доступа к учебным стендам других университетов и, наоборот, для проведения экспериментов.
Удаленный компьютерный доступ - такой режим функционирования системы автоматизированного лабораторного практикума, при котором работа с физическим объектом осуществляется с компьютера, удаленного на сколь угодно большое расстояние от места размещения самого объекта.
ЛУД дают возможность использовать технологии удаленного доступа к уникальным научно-учебным стендам, расположенным на значительном расстоянии от учебных классов, в том числе оборудование, непосредственный контакт с которым является небезопасным, для проведения лабораторных практикумов и учебно-исследовательской работы по общеинженерным и специальным дисциплинам.
Целью данной работы является разработка программных средств, обеспечивающих дистанционное управление экспериментом на учебно научном оборудовании фотоэлектрической станции в учебно-научной лаборатории АУЭС «Энергосбережение и нетрадиционные возобновляемые источники энергии» с применением технологий National Instruments. Для достижения этой цели необходимо решить следующие задачи:
- изучить лабораторную установку «Фотоэлектрическая станция»;
- разработать систему управления экспериментом ЛУД ФЭС АУЭС, в рамках этой задачи:
- изучить вопросы технологии удаленного доступа;
- провести аналитический обзор существующих ЛУД;
- исследовать технические средства сетевого управления оборудованием ЛУД;
- исследовать программные средства сетевого управления оборудованием ЛУД;
- разработать программное обеспечение ЛУД ФЭС АУЭС в среде графического программирования LabVIEW с применением WEB-технологий.
ГЛАВА 1. ЛАБОРАТОРНАЯ УСТАНОВКА «ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СТАНЦИЯ»
1.1 Фотоэлектрическая станция (ФЭС)
В настоящее время фотоэлектрические станции (ФЭС) имеют большое применение для выработки электроэнергии. В больших объемах выпускаются фотоэлектрические станции различной установленной мощности, для работы автономно и в энергосистемах. Совершенствованием систем преобразования солнечной энергии в электрическую успешно занимаются в странах Европы, Америки, в Китае, Индии. В мире параллельно с разработкой новых фотопанелей идет и разработка новых схем и блоков управления по автоматическому управлению локальной энергосистемой, включающей фотоэлектрическую панель, контроллер, аккумуляторную батарею, инвертор.
В Республике Казахстан имеются коллективы, занимающиеся разработкой фотоэлектрических систем и входящего в их состав электрооборудования, однако работы не доведены до публикуемых результатов, поэтому сведений о показателях работоспособности этих систем мы не имеем.
1.1.1 Фотопанели
Солнечные фотопанели являются вполне реальной технически и экономически выгодной альтернативой ископаемому топливу в ряде применений. Солнечный элемент (фотопанель) может напрямую превращать солнечное излучение в электричество без применения каких-либо движущихся механизмов. Благодаря этому, срок службы солнечных генераторов довольно продолжителен. Фотоэлектрические системы хорошо зарекомендовали себя с самого начала промышленного применения фотоэлементов. К примеру, фотоэлементы служат основным источником питания для спутников на околоземной орбите с 1960-х годов. В отдаленных районах фотоэлементы обслуживают автономные энергоустановки с 1970-х.
В 1980-х годах производители серийных потребительских товаров начали встраивать фотоэлементы во многие устройства: от часов и калькуляторов до музыкальной аппаратуры.
Модули солнечной батареи наземного применения, как правило, конструируются для зарядки свинцово-кислотных аккумуляторных батарей с номинальным напряжением 12В. При этом последовательно соединяются 36 солнечных элементов, и далее собираются в модуль. Полученный пакет, как правило, обрамляют в алюминиевую раму, облегчающую крепление к несущей (опорной) конструкции. Мощность модулей солнечной батареи может достигать 10-300Вт. Электрические параметры таких модулей отражаются в вольтамперной характеристике, определенной при стандартных условиях (т.е. когда мощность солнечной радиации равняется 1000 Вт/м2, температура элементов - 25°С и солнечный спектр - на широте 45°) (рисунок 1.1). Точка пересечения кривой с осью напряжения называется напряжением холостого хода Vх.х., а с осью тока - током короткого замыкания Iк.з. На этом же графике приведена кривая мощности, получаемой от солнечных элементов в зависимости от нагрузки. Номинальная мощность модуля определяется как наибольшая мощность при стандартных условиях. Значение напряжения, соответствующее максимальной мощности именуется рабочим напряжением Vр, а соответствующий ток - рабочим током Iр. Значение рабочего напряжения для модуля, состоящего из 36 элементов примерно равно 16-17В (0,45-0,47В/элемент) при 25°С. Такой запас по напряжению нужен для того, чтобы компенсировать уменьшение рабочего напряжения при разогреве модуля солнечным излучением. Температурный коэффициент напряжения холостого хода для кремния составляет - минус 0,4%/градус. Температурный коэффициент тока - плюс 0,07 %/градус. Напряжение холостого хода солнечного модуля мало меняется при изменении освещенности, в то время как ток короткого замыкания прямо пропорционален. КПД солнечного модуля определяется как отношение максимальной мощности модуля к общей мощности излучения, падающей на его поверхность при стандартных условиях, и составляет 15-40%.
С целью получения требуемой мощности и рабочего напряжения модули соединяют последовательно или параллельно. Так получают солнечную батарею[3]. Мощность солнечной батареи всегда ниже, чем сумма мощностей модулей - из-за потерь, обусловленных различием в характеристиках однотипных модулей (потерь на рассогласование). Чем тщательнее подобраны модули в батарее (то есть, чем меньше различие в характеристиках модулей), тем ниже потери на рассогласование. К примеру, при последовательном соединении десяти модулей с разбросом характеристик 10% потери составляют примерно 6%, а при разбросе 5% - снижаются до 2%.
В случаи затенения одного модуля, или части элементов в модуле, в солнечной батарее при последовательном соединении появляется "эффект горячего пятна" - затененный модуль (или элемент) начинает рассеивать всю производимую освещенными модулями (или элементами) мощность, стремительно нагревается и выходит из строя. Для устранения этого эффекта параллельно с каждым модулем (или его частью) устанавливают шунтирующий диод. Диод нужен при последовательном соединении более двух модулей. К каждой линейке (последовательно соединенных модулей) также подключается блокирующий диод для выравнивания напряжений линеек. Все эти диоды, как правило, размещаются в соединительной коробке самого модуля.
Вольтамперная кривая солнечной батареи имеет тот же вид, что и единичного модуля. Рабочая точка батареи, подключенной к нагрузке, не всегда совпадает с точкой максимальной мощности (тем более, что положение последней зависит от условий освещенности и температуры окружающей среды). Подключение таких нагрузок, как, например, электродвигатель, может сдвинуть рабочую точку системы в область минимальной или даже нулевой мощности (и двигатель просто не запустится). Вследствие этого следующий важный компонент солнечной батареи - преобразователи напряжения, способные согласовывать солнечную батарею с нагрузкой.
1.1.2 Аккумуляторные батареи
Аккумулятор (от лат. accumulator -- собиратель), устройство для накопления энергии с целью ее последующего использования. Электрический аккумулятор преобразует электрическую энергию в химическую и по мере надобности обеспечивает обратное преобразование; используют как автономный источник электроэнергии. Аккумулятор, как электрический прибор, характеризуется следующими основными параметрами: электрохимической системой, напряжением, электрической емкостью, внутренним сопротивлением, током саморазряда и сроком службы. А его состояние оценивается по совокупности значений трех его основных характеристик: реальной емкости, внутреннего сопротивления и тока саморазряда. При недооценке или игнорировании какого-либо из этих параметров или преувеличении важности одного из них (как правило, емкости) можно оказаться в ситуации "у разбитого корыта". По электрохимической системе в настоящее время для питания устройств и оборудования наиболее широко распространены свинцово-кислотные SLA аккумуляторы, никель-кадмиевые (NiCd), никель-металлогидридные (NiMH) и литий - ионные аккумуляторы (Li-ion) и литий-полимерные (Li-Pol) аккумуляторы.
В качестве компонента солнечной энергетической установки, аккумулятор выполняет три задачи:
1. Покрывает пиковую нагрузку, которую не могут покрыть сами фотоэлектрические модули (резервный запас).
2. Дает энергию в ночное время (кратковременное хранение).
3. Компенсирует периоды плохой погоды или слишком высокого энергопотребления (среднесрочное хранение).
Емкость аккумулятора указывается в ампер-часах. К примеру, аккумулятор на 100 А*ч и 12 В может сохранять 1200 Вт*ч (12 В х 100 А*ч). Однако емкость зависит от продолжительности процесса зарядки или разрядки. Период подзарядки указывают как индекс емкости С, например, "С 100" для 100 часов. Отметим, что производители могут изготавливать аккумуляторы для разных базовых периодов. При хранении энергии в аккумуляторе определенное ее количество в процессе хранения теряется. Эффективность автомобильных батарей составляет около 75%, тогда как солнечные аккумуляторы имеют несколько лучшие показатели.
Для переносных и, периодически, демонтируемых ФЭС важным параметром оказывается компактность и герметичность. Этому требованию удовлетворяют АКБ, выполненные по технологии AGV (гелеобразный электролит, абсорбированный в пористый наполнитель). Они характеризуются отсутствием необходимости обслуживания на протяжении всего срока службы, отсутствием газовыделения, способностью работать в любом положении относительно горизонтального. Правильные заряд и разряд АКБ является одним из наиболее важных условий, позволяющих обеспечить длительный срок службы АКБ. Чрезмерный заряд не только уменьшает количество электролита, но может вывести аккумуляторную батарею из строя.
Между количеством запасенного в АКБ заряда и напряжением на ней существует надежно установленное соотношение (при температуре 20оС):
При изменении температуры электролита напряжение, характеризирующее полный заряд, изменяется на 0,03 В/градус (таблица 1.1).
Таблица 1.1 - Изменение полного заряда АКБ в зависимости от температуры
|
Температура батареи,оС |
Напряжение,В |
|
|
0 |
15 |
|
|
10 |
14,7 |
|
|
20 |
14,4 |
|
|
30 |
14,1 |
Для продления срока службы следует не допускать и глубокого разряда. Разряды АКБ выше уровня 70% резко снижают количество циклов заряда-разряда. Несоблюдение этого условия приводит к необходимости более частой замены АКБ, что удорожает систему.
Аккумуляторы являются химическими источниками электрической энергии многоразового действия. Они состоят из двух электродов (положительного и отрицательного), электролита и корпуса. Накопление энергии в аккумуляторе происходит при протекании химической реакции окисления-восстановления электродов. При разряде аккумулятора происходят обратные процессы.
Для получения достаточно больших значений напряжений или заряда отдельные аккумуляторы соединяются между собой последовательно или в батареи. Существует ряд общепринятых напряжений для аккумуляторных батарей: 2; 4; 6; 12; 24, 48, 120 В. В солнечных системах до 1Квт используется напряжение 12 или 24В, до 5 кВт 48 или 120В, свыше 5 кВт - более 120В.
Под отдаваемой емкостью следует понимать максимальное количество электричества в кулонах (ампер часах), которое аккумулятор отдает при разряде до выбранного конечного напряжения. В условном обозначении типа аккумулятора приводится номинальная емкость, т.е. емкость при нормальных условиях разряда (при разряде номинальным током и, обычно, при температуре 20°С).
Для облегчения выбора соответствующего потребителю энергии аккумулятора сравним некоторые характеристики в таблице 1.2[4].
Таблица 1.2 - Зависимость удельной энергии от температуры окружающей среды и стоимость энергии
|
Тип аккумулятора |
Удельная энергия, Вт ч/кг, при температуре, оС |
Относительная стоимость 1 Втч энергии |
||||
|
-40 |
-20 |
0 |
120 |
|||
|
Свинцово-кислотный |
8 |
18 |
29 |
36 |
1 |
|
|
Кадмиево-никелевый ламельный |
5 |
11 |
16 |
20 |
3 |
|
|
Кадмиево-никелевый, безламельный |
19 |
26 |
33 |
38 |
13 |
|
|
Железоникелевый |
- |
9 |
13 |
18 |
2 |
|
|
Серебряно-цинковый |
6 |
35 |
75 |
90 |
15 |
Весовая удельная энергия серебряно-цинковых аккумуляторов в значительно большей степени зависит от температуры. Примерно так же зависит от температуры объемная удельная энергия аккумуляторов.
Очень важной характеристикой аккумуляторов является ориентировочная относительная стоимость 1 Вт*ч энергии, полученной от различных типов аккумуляторов одинаковой емкости. Дороже всего обходится энергия, получаемая от серебряно-цинковых и кадмиевых аккумуляторов, и дешевле от свинцово-кислотных, принятых в данном случае за единицу.
В большинстве фотоэлектрических систем применяют свинцово-кислотные аккумуляторы. Нужно сразу подчеркнуть, что аккумуляторы, специально предназначенные для солнечных батарей (и других подобных систем), существенно отличаются от стартерных автомобильных аккумуляторов, пусть даже имеющих в основе туже технологию.
Известно, что аккумулятор состоит из положительного и отрицательного электродов, раствора серной кислоты (27...39%-ный раствор) и сепаратора, разделяющего положительные и отрицательные пластины.
Применяются два типа электродов: поверхностные и пастированные. Поверхностный электрод состоит из свинцовой пластины, на поверхности которой электрохимическим способом формируется слой активной массы. Пастированные электроды подразделяются на решетчатые, коробчатые и панцирные. В решетчатых электродах активная масса удерживается в решетке из свинцово-сурьмяного сплава толщиной 1...4мм. В коробчатых пластинах решетки с активной массой закрываются с двух сторон перфорированными свинцовыми листами.
Панцирные пластины состоят из свинцово-сурьмяных штырей, которые помещаются внутри пластмассовых перфорированных трубок, заполненных активированной массой. Для отрицательных электродов используются намазные и коробчатые пластины, для положительных - поверхностные, намазные и панцирные. В качестве сепараторов применяют микропористые пластины из вулканизированного каучука (мипор), поливинилхлорида (мипласт) и стекловолокна.
Свинцовые аккумуляторы обычно помещают в моноблок из эбонита, термопласта, полипропилена, полистирола, полиэтилена, асфальтопековой композиции, керамики или стекла. Аккумуляторы емкостью до 200А*ч обычно соединяют последовательно по 3 или 6 штук для получения напряжения 6 или 12В и помещают в единый моноблок. Аккумуляторы большей емкости соединяют при установке до получения необходимого напряжения.
Главными условиями по выбору аккумуляторов являются:
* стойкость к циклическому режиму работы;
* способность переносить без последствий глубокий разряд;
* низкий саморазряд аккумулятора;
* некритичность к нарушению условий зарядки и разрядки;
* долговечность;
* простота в обслуживании;
* компактность и герметичность (важный критерий для переносных или периодически демонтируемых солнечных батарей).
Этим требованиям в полной мере удовлетворяют аккумуляторы, изготовленные по технологиям "dryfit" и AGM (адсорбированный электролит) или рекомбинационной технологии. Они характеризуются отсутствием эксплуатационных затрат и перекрывают диапазон емкостей 1-12000 А*ч, что позволяет удовлетворять требованиям всех потребителей. Эти аккумуляторы отличаются пониженным газовыделением и рекомбинацией кислорода. Вследствие этого вода электролита не электролизуется и не испаряется, и такие аккумуляторы не требуют доливки электролита. К примеру, аккумуляторы одной из фирм с трубчатыми положительными пластинами, имеют следующие характеристики:
* большой срок службы -15 лет;
* стойкость к циклическому режиму - более 1200 циклов;
* отсутствие необходимости обслуживания в течение всего срока службы;
* минимальное газовыделение (благодаря применению сплава без сурьмы и использованию технологии внутренней рекомбинации газа);
* саморазряд - примерно 3% в месяц.
Вследствие высокой стоимости таких аккумуляторов, появляется желание использовать обычные стартерные свинцово-кислотные аккумуляторные батареи (автомобильный аккумулятор). Срок службы таких аккумуляторов в составе солнечной батареи - не более 3-5 лет. Вследствие этого за срок использования солнечной батареи (15-20 лет и более) необходимо будет менять аккумуляторы (к этому добавятся затраты на обслуживание аккумуляторов и оборудование помещений).
С целью получения требуемого рабочего напряжения аккумуляторы или аккумуляторные батареи соединяют последовательно. При этом следуют определенным правилам:
* используют аккумуляторы только одного типа, произведенные одним изготовителем;
* эксплуатируют все аккумуляторы одновременно, не делая отводов от отдельных аккумуляторов составляющих аккумуляторную батарею;
* не объединяют аккумуляторы с разницей в дате выпуска более чем на месяц в одну аккумуляторную батарею;
* обеспечивают разницу температур отдельных аккумуляторов не более 3°С.
Ради продления срока службы аккумуляторов при циклическом режиме работы в солнечных батареях важно не допускать глубокого разряда. Уровень разряда характеризуется глубиной разряда, которая выражается в процентах от номинальной емкости аккумулятора. На рисунке 1.5 изображена зависимость емкости аккумулятора (в процентах от номинальной) от количества отработанных циклов при различной глубине разряда (аккумуляторы FIAMM GS). Таким образом, эксплуатация аккумуляторов при глубоком разряде ведет к их более частой замене и, соответственно, к удорожанию системы. Глубину разряда аккумуляторов солнечных батарей стараются ограничить на уровне 30-40%, что достигается отключением нагрузки (или снижением мощности) либо использованием аккумуляторов большей емкости.
Вследствие этого, для управления процессом зарядки и выбора оптимального режима, в состав солнечной электростанции обязательно включают контроллеры зарядки-разрядки аккумуляторной батареи.
1.1.3 Инверторы
Солнечный генератор (каким бы сложным и большим он не был) может вырабатывать лишь постоянный ток. К счастью, имеется много потребителей, использующих именно постоянный ток (зарядка аккумуляторов, освещение, радиоаппаратура и т.д.), но потребителей переменного напряжения 220В ни меньше. Для преобразования постоянного тока аккумуляторной батареи в переменный синусоидальной формы, нужен инвертор.
Инверторы - полупроводниковые приборы. Они могут быть поделены на два типа в соответствии с типом фотоэлектрических систем:
· инверторы для автономных систем солнечных батарей;
· инверторы для сетевого использования.
Выходной каскад у обоих типов во многом похож, а основное отличие в схеме управления. Первый тип имеет генератор частоты, а второй должен работать синхронно с промышленной сетью (и в качестве генератора частоты использует саму сеть).
Для всех типов ключевой параметр - КПД (который должен быть более 90%). Выходное напряжение автономных инверторов как правило составляет 220В (50/60 Гц), а в инверторах мощностью 10-100кВт можно получать трехфазное напряжение 380В. Все автономные инверторы трансформируют постоянный ток аккумуляторных батарей. Вследствие этого входное напряжение выбирается из ряда 12, 24, 48 и 120В. Чем больше входное напряжение, тем проще инвертор и тем выше его КПД. При больших напряжениях существенно меньше потери на передачу энергии от солнечного генератора к аккумуляторной батарее, регулятору зарядки и инвертору, однако при этом усложняется конструкция солнечной электростанции и ее эксплуатация при опасных напряжениях (выше 40 В). К форме выходного сигнала автономных инверторов предъявляются менее жесткие требования. В ряде случаев (если позволяет нагрузка) возможно использование инверторов с трапециевидным выходным сигналом. Такие инверторы стоят в 2-3 раза дешевле инверторов с синусоидальным выходным сигналом. Важный параметр автономных инверторов - зависимость КПД от мощности подключенной нагрузки. КПД не должен значительно снижаться при подключении нагрузки в десять раз меньшей (по потребляемой мощности), чем номинальная мощность инвертора. Вместе с тем инвертор должен выдерживать перегрузки в выходных цепях (при подключении электродвигателей и прочих динамичных нагрузок). Таким образом, к автономному инвертору предъявляются следующие требования:
· способность переносить без последствий перегрузки (как кратковременные, так и длительные);
· маленькие потери при малых нагрузках и на холостом ходу;
· стабилизация выходного напряжения;
· низкий коэффициент гармоник;
· высокий КПД;
· отсутствие помех на радиочастотах.
Иностранные фирмы предлагают широкий ассортимент инверторов, специально разработанных для солнечных батарей. Такие инверторы уже имеют блок регулятора отбора максимальной мощности, блок регулятора заряда, а также дополнительный вход подключения дизель - генератора (для экстренной подзарядки аккумуляторной батареи).
К выходному сигналу сетевых инверторов предъявляются наиболее жесткие требования. Для понижения потерь на преобразование такие инверторы работают при высоких входных напряжениях. Поскольку их входные цепи запитываются напрямую от солнечной батареи, инверторы имеют регулятор отбора максимальной мощности (встроенный в инвертор). Сетевые инверторы имеют также блок контроля мощности солнечной батареи (и включаются автоматически, как только мощность солнечной батареи становится достаточной для формирования переменного сигнала).
1.1.4 Контроллер и программное обеспечение
Контроллер компании National Instruments (NI) Compact Field Point (cFP-2020) представляет собой программируемый контроллер автоматизации (РАС), разработанный для решения задач автономного промышленного управления, сбора данных и их передачи по сети. Данная система обладает надежностью и возможностями, присущими ПЛК, дополненными функциональностью, гибкостью настройки и простотой программирования, свойственными обычным персональным компьютерам.
Благодаря LabVIEW Real-Time, cFP-2020 нашли применение в приложениях, требующих промышленного уровня надежности и комбинации аналогового и цифрового управления, например регистраторы, аналоговые регуляторы, взаимодействие с внешними последовательными устройствами, анализ в реальном времени, статистическое управление процессами и моделирование. Подобные системы "жесткого" реального времени распространены в нефтегазовой, полупроводниковой, целлюлозно-бумажной промышленностях, в водном хозяйстве и промышленном производстве.
Обмен данных между компьютером и целевой платформой происходит посредством сетевого протокола Ethernet.
Compact FieldPoint состоит из самого контроллера cFP-2020 (левый крайний) и модулей, расположенные на одной шасси.
- Модуль PWM-520 - (Pulse Width Modulation Output Module) широтно-импульсный модуль, используется для управления двигателями гелионавигационной установки [4].
- Модуль TC-120 - (Thermocouple Input Module (TC, mV)) Температурный модуль, для получения сигналов с термопар.
1.2 Описание лабораторной установки «Фотоэлектрическая станция» АУЭС
1.2.1 Структурная схема ФЭС
Разработанная установка для экспериментальных исследований параметров ФЭС включает в себя солнечную батарею, аккумулятор, инвертор, систему сбора данных (Compact Field Point), гелиостат и компьютер.
На основе приведенного выше описания лабораторной установки ФЭС была разработана структурная схема ФЭС
Рассматриваемая в данной работе лаборатория «ФЭС» имеет 2 фотоэлектрической панели мощностью до 100 Вт (Ф), гелионавигационная установка (Г), контроллер FieldPoint (К), инвертор (И), три аккумулятора 12В и емкостью 150А*ч, система управления и сбора информации - персональный компьютер (БУ).
В данной лаборатории используется Compact Field Point 2020 c Flash модулем памяти, для ведения наблюдений и записи этих наблюдений в не зависимости от того включен ли компьютер или нет, так как данная модель контроллера позволяет вести запись на сменный носитель.
В установке ФЭС используется три автомобильных аккумулятора, 12В емкостью 150А*ч, так как они способны выдерживать высокую пиковую нагрузку в отличие от солнечных аккумуляторов.
В рассматриваемой лабораторной установке используется инвертор синусоидального тока мощностью 300Вт (рисунок 1.6). Так как инверторы прямоугольной формы не предназначены для всех видов электрооборудования.
На лицевой панели установлены ручки регуляторов тока ФЭС, аккумулятора и нагрузки (электрическая лампа накаливания). Справа на стенде закреплен Compact Field Point - система сбора данных (рисунок 1.7).
Данная ФЭС разработана для лабораторных испытаний, а также для проведения лабораторных работ по возобновляемым источникам энергии. Принцип работы ФЭС: на крыше здания АУЭС установлено две солнечные батареи на общей турели, передающие управляющие сигналы в контроллер. На компьютере данные сигналы проходят обработку и масштабирование, после чего выводятся на операторский пункт. Также на стенде есть регуляторы сопротивления для солнечной батареи, аккумуляторов и нагрузки. С помощью данных регуляторов появляется возможность управления нагрузкой солнечных панелей для построения вольтамперной характеристики.
Данная программа собирает данные с объектов исследования (ФЭС), производит масштабирование сигналов (по току), рассчитывает мощность каждого элемента стенда (ФЭС, аккумулятор, нагрузка), производит необходимые математические вычисления (накопление мощности) и сохраняет полученные вычисления параметров в файлы.
Программа выводит на виртуальные приборы значения напряжений, токов и мощностей всех элементов стенда (см. рисунок 1.11), что мы можем наблюдать на панели: желтый фон выделяет приборы, показывающие параметры солнечной батареи; зеленый фон - аккумуляторной станции; красный фон - нагрузки.
Рисунок 1.11 - Фронт панель интерфейса операторного пункта
Пример записи данных по мощности в текстовый файл представлен на рисунке 1.12.
Рисунок 1.12 - Пример записи данных по мощности
Записанные данные можно открыть с помощью Microsoft Excel. Перезапись данных в файл Excel реализуется средой LabVIEW. Пример перезаписи данных в файл Excel приведен на рисунке 1.13.
Рисунок 1.13 - Пример перезаписи данных в файл Excel
1.2.2 Гелионавигационная установка
Гелионавигационная установка (гелиостат) - устройство для поворота солнечных панелей к солнцу под определенным углом по тангажу и азимуту. Схема гелиостата представлена на рисунке 1.13. Обозначения на рисунке:
1 - опора;
2 - поворотная траверса;
3 - турель;
4 - корзина солнечной панели;
ИМ - 1 - исполнительный механизм поворотной траверсы;
ИМ - 2, ИМ - 3 - исполнительные механизмы поворота турелей (по горизонту);
ИМ - 4, ИМ - 5 - исполнительные механизмы поворота корзины (по тангажу).
ИМ - 1, ИМ - 2, ИМ - 3 поворачивают турели по азимуту.
Устройство состоит из пяти двигателей с несущей траверсой. Первый основной двигатель ИМ-1 осуществляет поворот всей траверсы по отношению к солнцу. Два двигателя ИМ-2 и ИМ-3 вращаются вокруг своей оси относительно траверсы, и служат для поворота солнечных панелей по азимуту. Азимут - это часовой угол в градусах. Каждый час изменяется на 15° от начала отсчета 12 часов дня. Так как движение солнца параболическое, то относительно 12ти часов углы будут равны, с различием в знаке, это отображено на схеме движения солнца (рисунок 1.15) [5]. На рисунке 1.15 приведен график движения солнца для 44° северной широты - для города Алматы. Так с пяти утра до 12 дня, каждый час соответствует отрицательному углу, а после 12 до семи вечера - положительному. В данной работе ведем отсчет от пяти утра до семи вечера, так как это является солнечным днем лета, т.е. в это время мы видим солнце
Рисунок 1.15 - График движения солнца для 44° северной широты
Зимой данное время сокращается на 2-3 часа, но так как зимнее время входит в диапазон летнего, то составляем расчеты по летнему времени.
Двигатели ИМ-4 и ИМ-5 установлены на двух азимутальных двигателях, и вращаясь на них, служат для поворота солнечных панелей по тангажу. Так как наивысшая высота солнца над горизонтом в широте города Алматы не превышает 70°, то максимальный угол поворота по тангажу принят за 90°. В нашем случае при помощи гелиостата мы сможем менять угол наклона солнечных панелей и вычислить наилучший угол к солнцу, при котором повысится КПД.
ИМ - 1, ИМ - 2 и ИМ - 3 двигаются по представленной на рисунке 1.16 схеме. Каждый исполнительный механизм может не зависимо друг от друга, в зависимости от выбранного режима управления, двигаться в радиусе от -120° с утра до обеда, так как солнце поднимается с северо-востока, то начальный угол поворота задан на северо-востоке.
Рисунок 1.16 - Схема поворота траверсы и азимутальных двигателей
Рисунок 1.17 - Схема поворота тангажных двигателей
Конечный угол +120° задан на северо-западе. Таким образом, исполнительные механизмы должны повернуть траверсу и турели в течение дня от северо-востока утром до северо-запада вечером. ИМ - 4 и ИМ - 5 двигаются по представленной схеме на рисунке 1.17. Движение данных исполнительных механизмов осуществляется ограничено от +90° до -90°, так как данные двигатели поворачивают солнечные панели к солнцу под нужным углом [6]. Так как максимальная высота в широтах г. Алматы примерно 70°, то именно по этой причине действует ограничение двигателей на поворот ±90° к солнцу.
1.2.2.1 Функциональная схема автоматизации системы автоматического регулирования гелионавигационной установкой
Функциональные схемы являются основным техническим документом, определяющим функционально-блочную структуру отдельных узлов автоматического контроля, управления и регулирования технологического процесса и оснащения объекта управления приборами и средствами автоматизации (в том числе телемеханики и вычислительной техники).
В работе [14] разработана функциональная схема автоматизации системы регулирования исполнительным механизмом - двигателем (рисунок 1.19). Выходной величиной объекта регулирования является положение ротора двигателя.
По приведенной схеме управление положением ротора двигателя происходит по следующему контуру: от элемента PNT - датчика указателя положения (ДУП), установленного внутри двигателя, передается сигнал на модуль AI-110 контроллера cFP-2020, где происходит аналоговое преобразование значения ДУП (мА) в проценты. Положение отображается, регистрируется в интерфейсе пользователя TIRQ. После преобразования осуществляется автоматическое регулирование положения (на контроллере) AI. Контроллер вырабатывает сигнал воздействия согласно заданию на положение HD (1-2) с интерфейса пользователя и после дискретного преобразования NS попадает на исполнительный механизм - двигатель [7].
Рисунок 1.19 - Функциональная схема автоматизации системы регулирования гелионавигационной установкой
1.2.2.2 Режимы управления гелионавигационной установки ФЭС АУЭС
Гелионавигационная установка согласно методике проведения экспериментальных исследований ФЭС должна обеспечить несколько режимов работы, связанных с различными положениями турелей относительно друг - друга, а также относительно Земли. Ниже приведены интерфейсы программ управления гелиостатом в следующих режимах [14]:
1. Ручной режим управления турелями гелионавигационной установки: управление углами турелей ФЭС осуществляется оператором с лицевой панели программы с помощью нажатия клавиш «Б» - больше и «М» - меньше. Значения заданных углов отображается в соответствующих окнах индикаторов. На стрелочных индикаторах отображаются углы поворота двигателей (красные стрелки) и углы, рассчитанные подпрограммой «Углы амплитуд» (синие стрелки).
2. Управление с задающего устройства ЗУ-50: управление углами турелей ФЭС осуществляется оператором с лицевой панели задающего устройства ЗУ-50 поворотом тумблеров.
Данный режим возможен только в лаборатории, так как управление производится со стенда.
На стрелочных индикаторах отображаются углы поворота двигателей (красные стрелки) и углы, рассчитанные подпрограммой «Углы амплитуд» (синие стрелки).
3. Автоматический режим управления турелями гелионавигационной установки: управление углами турелей ФЭС осуществляется автоматически программой по отношению к системному времени.
4. Режим DIV - режим постоянной разницы между углами турелей: управление углами турелей ФЭС осуществляется в автоматическом режиме, причем выставляются разницы между тангажными и азимутальными углами турелей, разницы углов по тангажу и азимуту задаются с лицевой панели программы.
5. Режим HARD - жесткий режим: неподвижное положение турелей относительно Земли в течение всего дня. Значения углов по тангажу и азимуту задаются с задающего устройства ЗУ-50 и фиксируются с лицевой панели программы.
6. Режим SF (SunFlower) - режим «Подсолнух»: свободное движение 1-ой турели и автоматическое движение относительно солнца 2-ой турели. Значения углов по тангажу и азимуту для 1-ой турели задаются с задающего устройства ЗУ-50.
ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТОМ НА ЛАБОРАТОРНОЙ УСТАНОВКЕ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СТАНЦИИ АУЭС В РЕЖИМЕ УДАЛЕННОГО ДОСТУПА
Лаборатория удаленного доступа - комплекс технических, программных и методических средств, обеспечивающих автоматизированное проведение лабораторных и экспериментальных исследований непосредственно на физических объектах и (или) математических моделях с использованием удаленного компьютерного доступа.
Удаленный компьютерный доступ - режим функционирования ЛУД, при котором управление физическим объектом осуществляется с компьютера, удаленного на сколь угодно большое расстояние от места размещения самого объекта.
Таким образом, для создания ЛУД требуются, во-первых, применение специальных технических средств, как для автоматизации экспериментального стенда, так и для связи управляющего компьютера с удаленным пользователем, проводящим эксперимент в режиме сетевого управления, во-вторых, разработка прикладного программного обеспечения (ПО) или использование в отдельных случаях специализированных пакетов программ и, в-третьих, методическая поддержка лабораторных учебно-научных экспериментов
2.1 Обзор лабораторий удаленного доступа (ЛУД)
Одной из важнейших составляющих подготовки студентов в университетах естественнонаучного и технического профиля, способствующих выработке у обучаемых практических навыков, является лабораторный практикум, проводимый в соответствии с учебным планом как по общим, так и по специальным дисциплинам.
Исходя из того, что лабораторные установки, особенно дорогостоящие, располагаются в главном корпусе вуза, то подход к проведению лабораторных работ с удаленным компьютерным доступом дает возможность использования этих же установок и многочисленным филиалам вуза. Кроме того, этот способ способствует приобщению студентов к новым компьютерным технологиям, при этом сама лабораторная работа выполняется на реальной установке. В этом случае подсистема телекоммуникаций размещается на Web-сервере и работа с удаленным пользователем осуществляется в сети Internet/Intranet по протоколу TCP/IP. Web-сервер связан с управляющим компьютером локальной сетью, а обмен здесь осуществляется с использованием другого протокола. Все операции обмена со стендом происходят через специальную резидентную программу. При случайном разрыве связи удаленного клиента с сервером управляющий компьютер продолжает выполнение эксперимента по условиям, заданным пользователем, и режим работы стенда не нарушается
Задача создания и последующего коллективного использования практикума ЛУД является весьма актуальной также при разработке концепции исследовательского университета и формировании его информационного пространства. Целевое использование ресурсов глобальной сети Интернет существенно расширяет кругозор и исследовательские навыки специалистов в процессе обучения. При подготовке специалистов для ключевых наукоемких отраслей последнее обстоятельство является особенно важным, т.к. крупные уникальные установки требуют весьма больших капиталовложений и создаются только в единичных экземплярах.
Проведем классификацию лабораторного практикума технического вуза, подразделив его на традиционные лабораторные работы, виртуальные и лабораторные работы с удаленным доступом. Традиционные лабораторные работы представляют собой практическое занятие, проводимое в реальных условиях с функционирующей лабораторной установкой. Виртуальные лабораторные работы, иначе тренажеры, представляют собой имитационную компьютерную модель реальной лабораторной установки, заменяющей натурный эксперимент. Лабораторные работы с удаленным компьютерным доступом к реальным объектам представляют собой такой режим функционирования системы автоматизированного лабораторного практикума, при котором работа с объектом осуществляется с компьютера, удаленного на сколь угодно большое расстояние от места размещения самого объекта. Анализ описанных выше типов лабораторных работ представлен в таблице 2.1
Таблица 2.1 - Анализ типов лабораторных работ
|
Тип лабораторной работы |
Краткая характеристика и возможности |
|
|
Традиционные |
Включают: бумажное методическое пособие по проведению работы, перечень контрольных вопросов и реальную лабораторную установку. Студент имеет возможность убедиться и получить полную информацию о способахтехнической реализации той или иной лабораторной установки. |
|
|
Виртуальные |
Включают: персональный компьютер. Позволяют с минимальными затратами на аппаратное обеспечение смоделировать практически любой лабораторный эксперимент с помощью специализированного программногообеспечения. Может даже оказаться, что компьютерная реализация исследуемого на лабораторном стенде процесса в методическом смысле будет наиболее удачной и полной. Однако при всем богатстве возможностей имитационного моделирования, кроме психологического ощущения нереальности происходящего, остаются эксперименты, которые невозможно заменить моделями просто потому, что их результаты принципиально не просчитываются заранее. |
|
|
С удаленным компьютерным доступом |
Включают: персональный компьютер и реальную лабораторную установку. В данном варианте лабораторная работа проводится обычным (очным) образом, а все изменения, происходящие в процессе выполнения работы реальной установкой, задаются и отображаются на компьютере студента.Требует: применения специальных технических средств, как для автоматизации экспериментального стенда, так и для связи управляющего компьютера с удаленным пользователем; разработки специализированного программного обеспечения; методической поддержки лабораторного практикума. |
В целом ряде направлений науки и техники (физика частиц высоких энергий, ядерная техника, физика плазмы и др.) с учетом особых условий работы на уникальных стендах и наличием ряда опасных для человека факторов (высокие напряжения, СВЧ - и рентгеновское излучение, нейтронные потоки и т.п.) пультовая, оснащенная сложными дистанционными системами управления и диагностики, вынесена на достаточно большое расстояние от установки и отгорожена от нее различными защитными сооружениями. Методы измерения большинства параметров в таких системах являются бесконтактными.
В этих условиях сбор информации о протекающих процессах и управление таким сложным устройством производятся практически всегда дистанционно. Поэтому в подготовке специалистов для различных отраслей, и прежде всего, для энергетики, в учебно-исследовательском процессе должно большое внимание уделяться методам дистанционного управления экспериментом. Они, безусловно, должны применяться в сочетании с лабораторными и учебно-исследовательскими работами, проводимыми традиционным способом, но желательно, чтобы освоение новых информационных технологий в этом направлении не было какой-то кампанией, а шло целенаправленно, начиная с общих и общетехнических (или общефизических) дисциплин. Именно на это и направлено применение автоматизированного лабораторного практикума с удаленным доступом.
Подобные документы
Виды нетрадиционных возобновляемых источников энергии, технологии их освоения. Возобновляемые источники энергии в России до 2010 г. Роль нетрадиционных и возобновляемых источников энергии в реформировании электроэнергетического комплекса Свердловской обл.
реферат [3,1 M], добавлен 27.02.2010Полезный отпуск теплоты с коллекторов станции ТЭЦ, эксплуатационные издержки. Выработка и отпуск электрической энергии с шин станции. Расход условного топлива при однотипном оборудовании. Структура затрат и себестоимости электрической и тепловой энергии.
курсовая работа [35,1 K], добавлен 09.11.2011Характеристика возобновляемых источников энергии: основные аспекты использования; преимущества и недостатки в сравнении с традиционными; перспективы использования в России. Способы получения электричества и тепла из энергии солнца, ветра, земли, биомассы.
курсовая работа [3,9 M], добавлен 30.07.2012Изучение учебно-программной документации дисциплины "Электротехника и электроника". Характеристика основного назначения трансформаторов. Передача и использование электрической энергии. Устройство, конструкция и рабочий процесс однофазного трансформатора.
контрольная работа [2,1 M], добавлен 01.04.2021Основные способы получения энергии, их сравнительная характеристика и значение в современной экономике: тепловые, атомные и гидроэлекростанции. Нетрадиционные источники энергии: ветровая, геотермальная, океаническая, энергия приливов и отливов, Солнца.
курсовая работа [57,0 K], добавлен 29.11.2014Необходимость перехода от невознобновляемых на возобновляемые источники энергии. Переход от ископаемого топлива к водородной энергетике. Разработка новых экономичных и экологически чистых способов производства энергии. Национальные водородные программы.
презентация [15,4 M], добавлен 13.07.2015Назначение компрессорной станции. Устройство компрессорного цеха. Автоматизация газоперекачивающего агрегата ГПА-16Р "Уфа". Анализ методов и средств повышения достоверности виброметрической информации. Разработка компьютерной модели датчика вибрации.
дипломная работа [1,4 M], добавлен 16.04.2015Изучение особенностей использования ветроэнергетических установок в сельском хозяйстве. Анализ состояния российской энергетики, проблем энергосбережения. Расчет плоского солнечного коллектора и экономии топлива, биогазовой и ветродвигательной установок.
курсовая работа [261,7 K], добавлен 10.03.2013Обоснование выбора рода тока и рабочего напряжения электрической станции проекта. Выбор типа, числа и мощности генераторных агрегатов. Выбор устройств автоматизации проектируемой электрической станции. Разработка схемы распределения электроэнергии.
курсовая работа [4,9 M], добавлен 17.02.2015Разработка структурной схемы электрической части станции. Распределительное устройство высшего и генераторного напряжения. Выбор коммутационных аппаратов, токоведущих частей, изоляторов, средств контроля и измерения. Расчет токов короткого замыкания.
курсовая работа [722,7 K], добавлен 06.01.2012
