Расчет и выбор ветроустановки (стр. 1 из 3)
Расчет и выбор ветроустановки
Расчет ветроустановки для горячего водоснабжения сельскохозяйственного потребителя. Данные для расчета те же, что и для гелиоустановки. Расчет ведется на примере двух ветроустановок АВЭУ6-4М и BWC-3, которые эксплуатируются на Южном Урале.
1. Определение количества вырабатываемой энергии
1.1. Выписываем необходимые технические данные ветроустановок: для АВЭУ6-4М
Рн = 4 кВт; D = 6,6 м; vmin = 4 м/с; vp = 9 м/c; для BWC-3 Рн = 9 кВт; D = 7,0 м; vmin = 3 м/с; vp = 12 м/c.
1.2. Данные о повторяемости скорости ветра в Брединском районе и заносим в табл.2.1. Обычно выписываются повторяемости скорости ветра начиная от vmin. В нашем примере начнем с градации 2-3 м/с;
1.3. Определяем количество удельной вырабатываемой энергии для каждого месяца по выражению
,где Т – число часов в месяце.
.
Таблица 2.1
| Месяц | Повторяемость скорости ветра по градациямв относительных единицах | |||||
| 2 – 3 | 4 – 5 | 6 – 7 | 8 – 9 | 10 – 11 | 12 и больше | |
| Май | 0,32 | 0,19 | 0,1 | 0,05 | 0,02 | 0,01 |
| Июнь | 0,34 | 0,19 | 0,08 | 0,04 | 0 | 0 |
| Июль | 0,34 | 0,16 | 0,05 | 0,03 | 0 | 0 |
| Август | 0,33 | 0,17 | 0,05 | 0,02 | 0 | 0 |
| Сентябрь | 0,29 | 0,17 | 0,07 | 0,04 | 0,02 | 0 |
Таблица 2.2
Количество удельной вырабатываемой энергии
| ВЭУ | Май | Июнь | Июль | Август | Сентябрь | За сезон |
| АВЭУ6-4М | 1800 | 1100 | 850 | 750 | 1300 | 5800 |
| BWC-3 | 3000 | 1500 | 1200 | 1000 | 1800 | 8500 |
2. Определение количества ветроустановок
для удовлетворения потребности в энергии.
2.1. 2.2. Оцениваем обеспеченность потребной энергии от одной установки:
 , % , |
где hэл – КПД электрического нагревателя (ТЭНы), принимается равным единице;
Qп – потребное количество энергии.
В мае ветроустановка АВЭУ6-4М может обеспечить 58% потребной энергии, установка BWC-3 – 94%:
Для полного обеспечения потребителя необходимой энергией в мае можно предложить две установки АВЭУ6-4М или одну BWC-3. Результаты расчетов для остальных месяцев приведены в табл.2.3.
Анализ полученных результатов показывает, что установка АВЭУ6-4М обеспечивает потребность в энергии в среднем на 38%, и для полного обеспечения в зависимости от месяца их потребуется две три или даже пять. Установка BWC-3 в среднем обеспечивает потребность в энергии на 71%. Таких установок требуется одна, две или четыре.
2. Определение энергетических показателей ВЭУ
Для этого определим коэффициенты использования ВЭУ и обеспеченности потребителя необходимой энергией.
2.1. Коэффициент использования вырабатываемой энергии определяется для каждого месяца и рассматриваемого варианта. Например, в мае при использовании двух установок АВЭУ6-4М количество энергии WВЭУ = 1800·2 = 3600 МДж. При потребной энергии Qп = 3100 МДж полезно используемая энергия принимается равной потребной (Qпол = Qп), так как тепловая энергия получаемая от ВЭУ больше потребной энергии:
.Таблица 2.3
| Показатели | Май | Июнь | Июль | Август | Сентябрь | За сезон | |
| Потребная энергия, МДж | 3100 | 3000 | 3100 | 3100 | 3000 | 15300 | |
| WВЭУ,МДж | АВЭУ6-4М | 1800 3000 | 1100 1500 | 850 1200 | 750 1000 | 1300 1800 | 5800 8500 |
| П, % | АВЭУ6-4М | 58 98 | 37 50 | 27 39 | 24 32 | 43 60 | 38 |
| количество: | 2 | 3 | 4 | 5 | 3 | 3 | |
Коэффициент использования вырабатываемой энергии
При использовании BWC-3
; принимается 
.Результаты расчетов сведены в табл.2.4.
3.2. Коэффициент обеспеченности потребителя оцениваем также для каждого месяца в зависимости от вида и количества ВЭУ.
Результаты расчетов заносим в табл.2.5.
Таблица 2.5
| Количество | Май | Июнь | Июль | Август | Сентябрь | За сезон | ||||||
| Кисп | Коб | Кисп | Коб | Кисп | Коб | Кисп | Коб | Кисп | Коб | Кисп | Коб | |
| АВЭУ 6-4М | ||||||||||||
| 1 | 1 | 0,52 | 1 | 0,27 | 1 | 0,27 | 1 | 0,24 | 1 | 0,43 | 1 | 0,35 |
| 2 | 0,86 | 0,95 | 1 | 0,73 | 1 | 0,55 | 1 | 0,48 | 1 | 0,87 | 0,97 | 0,72 |
| 3 | 0,57 | 1 | 0,9 | 1 | 1 | 0,82 | 1 | 0,73 | 0,77 | 1 | 0,85 | 0,91 |
| 4 | 0,43 | 1 | 0,68 | 1 | 0,91 | 1 | 1 | 0,97 | 0,58 | 1 | 0,72 | 0,99 |
| 5 | 0,34 | 1 | 0,55 | 1 | 0,73 | 1 | 0,83 | 1 | 0,46 | 1 | 0,58 | 1 |
| BWC-3 | ||||||||||||
| 1 | 1 | 0,98 | 1 | 0,5 | 1 | 0,38 | 1 | 0,32 | 1 | 0,6 | 1 | 0,56 |
| 2 | 0,52 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0,84 | 1 | 0,65 | 0,86 | 1 | 0,87 | 0,9 |
| 3 | 0,34 | 1 | 0,67 | 1 | 0,86 | 1 | 1 | 0,95 | 0,57 | 1 | 0,69 | 0,99 |
| 4 | 0,26 | 1 | 0,5 | 1 | 0,65 | 1 | 0,78 | 1 | 0,43 | 1 | 0,52 | 1 |
Значит, для полного удовлетворения потребности в энергии нужны пять ветроустановок типа АВЭУ6-4М или четыре установки BWC-3. Коэффициент их использования составляет 0,58 и 0,52