Автономное устройство электроснабжения с гидроприводом | Статья в журнале «Молодой ученый»

Авторы: ,

Рубрика: Спецвыпуск

Опубликовано в Молодой учёный №23 (103) декабрь-1 2015 г.

Дата публикации: 15.12.2015

Статья просмотрена: 52 раза

Библиографическое описание:

Губатенко М. С., Шмаков Ю. Ю. Автономное устройство электроснабжения с гидроприводом // Молодой ученый. — 2015. — №23.1. — С. 22-24. — URL https://moluch.ru/archive/103/23620/ (дата обращения: 16.08.2018).

 

В настоящее время в России для выработки электроэнергии для потребителей применяется электрические станции и устройства основанные на использовании как возобновляемых, так и невозобновляемых первичных энергоресурсов. Большую часть электроэнергии вырабатывают крупные электрические станции (ТЭС, АЭС и ГЭС), но при этом с точки зрения энергосбережения и энергоэффективности в местах значительно удаленных от станций рационально использовать автономные источники электроснабжения. Особенно актуально, если такие источники основаны на получения электроэнергии за счет преобразования возобновляемых первичных энергоресурсов.

В России градостроительство и строительство промышленных предприятий развивается достаточно стремительно. Существующие жилые дома, ряд промышленных предприятий значительно удалены от питающей электростанции, то есть имеют место электрические потери, а в случаи строительство новых зданий и сооружений, необходимо осуществлять проектирования и монтаж новых электрических сетей, что является дорогостоящим мероприятием. Поэтому рационально использовать электроснабжение приемников не от централизованной системы электропитания, а от автономного источника электроэнергии.

В связи с тем, что как на промышленные предприятия так и жилые здания поставляется совокупность энергоресурсов (вода, газ), поэтому актуально их использовать для получения электрической энергии. В качестве такого энергоресурса рационально рассмотреть систему водоснабжения зданий и сооружений.

В связи с вышесказанным возможно в качестве автономного устройства электроснабжения использовать установку, преобразующую энергию движения потоков воды по магистральному трубопроводу водоснабжения в электрическую энергию (принципиальная схема представлена на рисунке 1).

D:\Фрагмент.jpg

Рис. 1. Автономное устройство электроснабжения: 1 — Генератор; 2 — Корпус; 3- Маховик; 4 — Мультипликатор; 5 — Муфта; 6 — Вал генератора; 7 — Лопасти; 8 — Магистральный трубопровод; 9 — Подводящая труба; 10 — Отводящая труба; 11 — Фланцевые соединения

 

Принцип работы автономного устройства электроснабжения с водяным приводом состоит в следующем: в магистральном трубопроводе 8 холодного водоснабжения установлены лопасти 7, вращающиеся под напором воды с давлением Р, и передающие механическое вращения генератору 1 через вал 6 и мультипликатор 4, в результате чего механическая энергия преобразуется в электрическую и отправляется в собственную систему электроснабжения рассматриваемого объекта. Для обеспечения постоянства частоты вращения ротора генератора на валу 6 установлен маховик 3. Генератор 1 заключен в герметичный корпус 2, внутри которого циркулируют с высокой скоростью холодная вода, получаемая из магистрального трубопровода за счет подключенного к нему подводящей 9 и отводящей 10 труб через фланцевые соединения 11.

Форма и геометрические параметры лопастей 7 выбираются в соответствии с размером трубопровода, давлением воды, а также требуемом моментом вращения вала ротора генератора для обеспечения необходимой вырабатываемой мощности.

Герметичный корпус 2 (рис.2) представляет собой П-образный полый корпус с фланцевыми креплениями для подводящей и отводящей труб, а также имеет отверстие для вывода проводов.

D:\Фрагмент.jpg

Рис. 2. Схема крепления генератора с герметичным корпусом

 

Такая конструкция корпуса позволяет эффективно охлаждать работающий генератор, что позволяет продлить его срок эксплуатации.

В случаи отключения водоснабжения предусмотрена возможность питания потребителей от аккумуляторных батарей для обеспечения бесперебойной передачи электрической энергии потребителям. Осуществлять зарядку аккумуляторных батарей возможно за счет питания от генератора путем включения в цепь со стороны генератора инвертора, преобразующий переменный тока в постоянный. Применение аккумуляторных батарей в совокупности с инвертором, преобразующим постоянный ток в переменный и включенным в цепь со стороны нагрузки, позволит некоторое время осуществлять электроснабжение, с одновременной сигнализацией о скором отключении электропитании.

Представленное устройство автономного электроснабжения с гидроприводом по сравнению с другими имеет ряд преимуществ:

        постоянство первичного энергоресурса (вода);

        экономическая эффективность;

        энергоэффективность и энергосбережения за счет использования в качестве первичного энергоресурса систем холодного водоснабжения объекта электроснабжения;

        возможность совместной работы с централизованной системой электроснабжения.

Исходя из вышесказанного разработка представленного устройства и определения режимных параметров его работы является актуальной задачей, решением которой позволит снизить как экономические затраты на использование электроэнергии, так и повысить уровень энергосбережения в рамках централизованной системы электроснабжения.

 

Литература:

 

  1. Алхасов А. Б. Возобновляемая энергетика: монография [Электронный ресурс] / А. Б. Алхасов — М.: Издательство «Физматлит», 2010. — 256 с.
  2. Да Роза А. Возобновляемые источники энергии. Физико-технические основы: учебное пособие / А. да Роза; пер. с англ. под ред. С. П. Малышенко, О. С. Попеля. — Долгопрудный: Издательский дом «Интеллект»; М.: Издательский дом МЭИ, 2010. — 704 с.
  3. Лукутин Б. В. и др. Возобновляемая энергетика в децентрализованном электроснабжении. — Монография. — М.: Энергоатомиздат, 2008. — 231 с. (тоже самое что и пособие)
Основные термины (генерируются автоматически): автономное устройство электроснабжения, герметичный корпус, магистральный трубопровод, электрическая энергия, отводящая труба, представленное устройство, Россия, холодное водоснабжение, централизованная система электроснабжения.


Похожие статьи

Обзор подключения ветроустановок к системам...

Основные термины (генерируются автоматически): статорная обмотка, электрическая энергия, скорость ветра, стабилизатор напряжения, сглаживающее устройство, нагрузка генератора, модель ветроэнергоблока

Автономное устройство электроснабжения с гидроприводом.

Системы управления для системы автономного питания

Автономное электропитание — это полностью отделённая система электроснабжения, способная генерировать или отдавать накопленную электрическую энергию различным потребителям.

Проблемы системы водоснабжения и водоотведения...

Согласно данным РОССТАТа в России около 8 % трубопроводов находится в предаварийном состоянии.

В больших городах с плотной застройкой все чаще возникает проблема восстановления водопроводов систем водоснабжения.

Классификация современных ветроэнергетических установок по...

Разработка устройств систем автономного энергоснабжения актуальна для малонаселённых территорий с неразвитой инфраструктурой и отсутствием

Автономная система бесперебойного электроснабжения, использующая возобновляемый источник энергии: пат.

Технология повышения энергоэффективности электрических сетей

Несомненным преимуществом системы электроснабжения на постоянном токе является ее

Следующие уровни напряжения представляют интерес при организации сетей постоянного тока

Способы повышения энергоэффективности магистрального трубопровода.

Исследование целесообразности использования автономных...

7. Обеспечивается возможность замены трубопроводов

Основные термины (генерируются автоматически): горячее водоснабжение, автономное отопление, отопительная система, тепловая энергия, автономная система теплоснабжения, автономная система, автономный...

Выбор ветроустановок для систем автономного...

При недостаточных скоростях ветра, а это 5 м/с и ниже, предпочтительным является использование комбинированных устройств, состоящих из ротора Дарье и ротора Савониуса, данное сочетание позволяет

Автоматизации проектирования систем электроснабжения.

Развитие технологий накопления электрической энергии

Различные классы энергии представлены на рисунке 1

В целом общая энергетическая эффективность зависит в основном от того, как устройство перезаряжается.

При этом развитие таких систем хранения электрической энергии продолжится по двум причинам.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Обзор подключения ветроустановок к системам...

Основные термины (генерируются автоматически): статорная обмотка, электрическая энергия, скорость ветра, стабилизатор напряжения, сглаживающее устройство, нагрузка генератора, модель ветроэнергоблока

Автономное устройство электроснабжения с гидроприводом.

Системы управления для системы автономного питания

Автономное электропитание — это полностью отделённая система электроснабжения, способная генерировать или отдавать накопленную электрическую энергию различным потребителям.

Проблемы системы водоснабжения и водоотведения...

Согласно данным РОССТАТа в России около 8 % трубопроводов находится в предаварийном состоянии.

В больших городах с плотной застройкой все чаще возникает проблема восстановления водопроводов систем водоснабжения.

Классификация современных ветроэнергетических установок по...

Разработка устройств систем автономного энергоснабжения актуальна для малонаселённых территорий с неразвитой инфраструктурой и отсутствием

Автономная система бесперебойного электроснабжения, использующая возобновляемый источник энергии: пат.

Технология повышения энергоэффективности электрических сетей

Несомненным преимуществом системы электроснабжения на постоянном токе является ее

Следующие уровни напряжения представляют интерес при организации сетей постоянного тока

Способы повышения энергоэффективности магистрального трубопровода.

Исследование целесообразности использования автономных...

7. Обеспечивается возможность замены трубопроводов

Основные термины (генерируются автоматически): горячее водоснабжение, автономное отопление, отопительная система, тепловая энергия, автономная система теплоснабжения, автономная система, автономный...

Выбор ветроустановок для систем автономного...

При недостаточных скоростях ветра, а это 5 м/с и ниже, предпочтительным является использование комбинированных устройств, состоящих из ротора Дарье и ротора Савониуса, данное сочетание позволяет

Автоматизации проектирования систем электроснабжения.

Развитие технологий накопления электрической энергии

Различные классы энергии представлены на рисунке 1

В целом общая энергетическая эффективность зависит в основном от того, как устройство перезаряжается.

При этом развитие таких систем хранения электрической энергии продолжится по двум причинам.

Задать вопрос