Альтернативная энергетика

АльтИнфоЮг
Альтернативная энергетика и информация

  • Главная
  • О сайте
  • Интересные сайты
  • Сотрудничество
  • Контакты
  • Карта сайта
  1. Главная
  2. Расчёты
  3. Расчёт узлов
  4. Пример расчёта кабеля и характеристик ветрогенератора
  • Изобретательство, патентование
    • Патенты
      • Холодильник не потребляющий энергию
      • Переносная ёмкость
      • Многофункциональное сигнально-осветительное устройство
      • Коллекция патентов
    • Изобретательство
      • Некоторые особенности патентования
      • Как заработать на интеллектуальной собственности
      • Взаимоотношения изобретателей, спонсоров, инвесторов
      • Планы на новые патенты
      • Изобретения Леонардо да Винчи
      • Предложение о сотрудничестве
  • Полезные устройства
    • Предлагаю
      • Прибор для проверки аккумуляторов
      • Автомобильный индикатор
      • Защита электродвигателя
      • Приспособление для проверки контактов
      • Утепление стен мансарды изнутри
    • Рекомендую
      • Солнечная нагревательная установка
      • Солнечное охлаждение
      • Экономичный электрический обогрев пола
      • Расчёт тёплого пола
      • Солнечная баня
      • Водяная мельница в Осетии
  • Наука и техника
    • Наука
      • Тень силиконовой долины
      • Новое противоопухолевое средство
    • Теоретические основы энергетики
      • Магнитокалорическое охлаждение
      • Охлаждение путем расширения газов
      • Холодильный цикл
      • Использование вихревого эффекта
      • Источники холода
    • Холодильная техника
      • Характеристики бытовых холодильников
      • Абсорбционные безнасосные холодильные машины
      • Абсорбционные холодильные машины периодического действия
      • Принципиальная схема паровой компрессорной холодильной машины
      • Принцип действия абсорбционной холодильной машины
      • Пароэжекторные холодильные машины
      • Каскадные холодильные машины
      • Классификация и краткая характеристика хладагентов
      • Анализ работы абсорбционных холодильных машин
      • Термоэлектрическое охлаждение
      • Ледники и ледяные склады
    • Термодинамика
      • Основные понятия и определения
      • Внутренняя энергия
      • Первый закон термодинамики
      • Техническая работа
      • Теплоемкось и ее виды
      • Энтальпия
      • Второй закон термодинамики
      • Термодинамические процессы идеальных газов
      • Круговой процесс
      • Термический КПД цикла
      • Цикл Карно
      • Необратимые потери обратного цикла Карно
    • О технике
      • Классификация тепловых насосов
      • Оборудование использующее низкопотенциальные тепловые ресурсы
      • Газовый двигатель внутреннего сгорания
      • К вопросу о точности и производительности пазовырубных прессов
  • Справочники
    • Единицы измерения
      • Производные единицы измерения СИ
      • Старые русские единицы измерения
      • Единицы применяемые в Англии и США
      • Основные единицы измерения СИ
      • Обозначения и наименования произвольных единиц
      • Кратные и дольные единиц измерения
    • Соотношения единиц
      • Соотношения между единицами мощности
      • Соотношения между единицами силы
      • Соотношения между единицами скорости
      • Соотношения между единицами энергии
      • Соотношения между единицами давления
      • Соотношения между единицами времени
    • Электротехнические материалы
      • Электроизоляционные лаки
      • Электроизоляционные материалы
      • Характеристики металлических проводниковых материалов
      • Электроизоляционные лакоткани
      • Характеристика сплавов высокого удельного сопротивления
      • Классы по нагревостойкости электроизоляционных материалов
      • Величины токов плавления проволоки
    • Разные справки
      • Лампы накаливания
      • Свойства водного льда
    • Провода и кабели
      • Активные и реактивные сопротивления кабелей
      • Зависимость сечения жилы от тока
      • Характеристики кабеля по току КЗ
      • Классификация силовых кабелей
    • Тепловые, энергетические характеристики
      • Характеристики твёрдого топлива
      • Характеристики жидких топлив
      • Удельная теплота сгорания
      • Значения термо-э.д.с. металлов и сплавов
      • Удельная теплоёмкость
      • Удельная теплота плавления
      • Температура кипения различных веществ
  • Энергетика
    • Анализ
      • В пользу негодных технологий и концепций
      • Некоторые особенности альтернативной энергетики
      • Буферный режим заряда
      • Индукционная передача энергии
      • Высокочастотная передача энергии на расстояние
      • Использование естественного холода
      • Использование солнечной энергии
      • Предотвращение снижения плодородия почвы за счет использования возобновляемых источников энергии
      • Секреты бестопливных генераторов энергии
    • Природные ресурсы
      • Три дороги российской нефти
      • Страны с крупнейшими запасами нефти
      • Солнечная энергия
      • Гидроэнергетические ресурсы
      • Энергия ветра
      • Биогазовые установки
    • Системы альтернативного энергоснабжения
      • Экономичное альтернативное энергоснабжение
      • Нагрев воды солнцем
      • Механические накопители энергии
      • Стационарные супермаховики в энергосистемах
      • Режимы работы системы супермаховиков
      • Автономное и резервное электроснабжение
      • Альтернативная энергетика в Америке
    • Энергетическое оборудование
      • Ветродвигатели с вертикальной осью
      • Как экономить на оплате электричества
      • Выбор оборудования альтернативной энергетики
      • Кислотные аккумуляторы
      • Аналоговые зарядные устройства
      • Принцип работы импульсного преобразователя
      • Контроллер в альтернативной энергетике
      • Эксплуатация необслуживаемых аккумуляторов
      • Тепловые реле для защиты электродвигателей
      • Выбор двигателей-генераторов для супермаховиков
      • Водяной тепловой аккумулятор
      • Бензиновый электрогенератор
      • Сборка батареи из аккумуляторов
    • Энергоэффективные технологии
      • Светодиодные лампы преимущества и недостатки
      • Эффективное использование солнечной энергии
      • Особенности и виды светодиодных светильников для ЖКХ
      • Алгоритм работы современного гибридного автомобиля
      • Солнечная баня
      • Возможности комбинированных биогазовых установок
    • Реальное оборудование альтернативной энергетики
      • Мультиметр емкости аккумуляторов для сотовых телефонов
      • Приборы для измерения мощности и энергии
      • Светильники на солнечных батареях
      • Выбор панелей для солнечных батарей
      • Комплектование и испытания солнечных батарей
      • Нагрузочное сопротивление
      • Преобразователь LM2596
      • Цифровые приборы
  • Расчёты
    • Расчёт идей
      • Расчёт суперконденсаторов ё-мобиля
      • Расчёт систем - вечный двигатель
      • Получение водорода из алюминия
      • Расчёт электростанции на термоэлементах
      • Расчёт энергии молнии
    • Расчёт узлов
      • Пример расчёта кабеля и характеристик ветрогенератора
      • Расчёт крановых двигателей
      • Определение мощности счётчиком
      • Расчёт емкости аккумуляторов
      • Расчет аккумуляторов для солнечной электростанции
    • Экономические расчёты
      • Принципы расчёта эффективности альтернативной энергетики
      • Сравнительная оценка стоимости энергии
      • Стоимость нагрева воды
  • Политика и экономика
    • Политика
      • Европа заложник США на пути к мировому господству
      • О законе Димы Яковлева
    • Экономика
      • Коррупция, причины и последствия
      • Некоторые цифры и факты
      • Рыночная экономика, базарный вариант
      • Откуда дровишки в студёную пору
      • Развал строго по плану
  • Разное
    • Ещё одна версия гибели "Курска"
    • Испытание лекарственных средств в России
    • Анекдоты
    • Как разместить статью
    • Реальное и мифическое в пластиковых окнах
    • Мой видеоканал
    • Интересные сайты
  • Отзывы и комментарии
    • Отзывы на "Коррупция причины и последствия"
    • Отзывы на "Европа заложник США на пути к мировому господству"
    • Отзывы на "Развал строго по плану"
    • Отзывы на "Откуда дровишки в студеную пору"
    • Ещё отзывы на "Некоторые особенности альтернативной энергетики"
    • Отзывы на "Рыночная экономика базарный вариант"
    • Отзывы на "В пользу негодных технологий и концепций"
    • Отзывы на "Три дороги Российской нефти"
    • Отзывы на "Испытания лекарственных средств в России"
    • Отзывы на "Некоторые особенности альтернативной энергетики"
  • Впечатления от Америки

ЗДОРОВЬЕ И ДЕНЬГИ ЗДЕСЬ

как оставаться здоровым

Чтоб вы все были здоровы и богаты долгие годы. ЖМИ!

Пример расчёта кабеля и характеристик ветрогенератора

Для большинства небольших потребителей aльтернативной электрической энергии достаточно сделать упрощённый расчёт питающей линии. Для этого достаточно выбрать кабель по длительно допустимому току нагрузки с учётом потерь в линии. Поэтому предлагаю ознакомиться с вариантами расчёта обычного кабеля для ветрогенератора.

Обычно выбирают оборудование, в том числе и кабельное, в зависимости от энергетических потребностей. Поэтому, исходя из заранее рассчитанных потребностей, попробуем выбрать питающий кабель от ветрогенератора до потребителя электрической энергии, определить потери в нём, а значит и необходимую мощность генератора. Расчёт питающего кабеля будем делать по реальным усреднённым справочным техническим характеристикам кабелей, которые в разных справочниках могут немного различаться. Например, сопротивление меди и медных жил в разных справочниках немного разное. Длительный допустимый ток нагрузки питающего кабеля на каждый квадратный миллиметр сечения также может быть различным в зависимости конструкции кабеля и условий прокладки.

Дано: потребитель имеющий мощность нагрузки 1 кВт, должен получать напряжение 12,5 В. Чтобы соединить ветрогенератор с потребителем энергии, нужен двухпроводный кабель длиной 50 м.

Необходимо найти: сечение кабеля, потери в нём и определить необходимые выходные электротехнические характеристики ветрогенератора с учётом потерь.

Определяем ток нагрузки у потребителя.

 Сопротивление потребителя энергии будет равно:

Определяем сопротивление проводов при p = 0,0175 и L = 100 м (для двух проводов) и из справочных таблиц выбираем допустимое сечение медного кабеля для тока 80 А, равное 10 мм2.

Находим сопротивление кабеля по удельному сопротивлению кабеля из справочника, а также по выбранному допустимому сечению кабеля и его длине.

Зная или измерив диаметр жилы кабеля, при необходимости можно определить площадь сечения кабеля по форуле :

S = 0,78d

Или можно использовать другую формулу, в которой вместо площади поперечного сечения провода используется диаметр проводника.

Для жилы, состоящей из нескольких проводников, вводится коэффициент заполнения, определяемый по справочнику для выбранного типа кабеля.

Определяем падение напряжения на проводах при этом сопротивлении и при токе 80 А.

 

Значит, напряжение на выходе ветрогенератора при заданных условиях должно быть:

Кроме того, часть энергии тратится на внутреннем сопротивлении ветрогенератора. Внутреннее сопротивление можно измерить или принять для расчёта, например, равным 0,1 Ом. При токе 80 А, внутреннее падение напряжения составит 8 В, а ЭДС ветрогенератора должна быть равной:

 

При заданных условиях для того, чтобы потребитель получал мощность 1 кВт, мощность, вырабатываемая ветрогенератором должна составлять:

По уже известной формуле мощности, умножая ток в цепи на падение напряжения на проводах и на внутреннем сопротивлении, определяем потери, которые выделяются в виде тепла на генераторе и на проводах.

На внутреннем сопротивлении обмотки генератора потери составят 649 Вт, а потери на проводах 1,12 кВт.

Провода и кабели, которые работают в режимах близких к предельным, как правило, заметно нагреваются. Металлические проводники при нагревании увеличивают сопротивление. Увеличение сопротивления приводит увеличению падения напряжения на кабеле, а значит и к увеличению потерь.

Зависимость сопротивления от температуры определяется формулой :

Чтобы не запутаться в нулях и лучше ориентироваться при расчётах, необходимо знать, что температурный коэффициент для меди при изменении температуры на один градус составляет 0,0043, что соответствует увеличению сопротивления почти на пол процента. Температурный коэффициент для алюминия 0,0042.

Например, если в расчётах применяем значения сопротивления медного кабеля при температуре 20 градусов, то при повышении температуры на 50 градусов, до вполне допустимых 70 градусов, сопротивление питающего кабеля увеличится на 21,5%. Соответственно увеличатся падение напряжения и потери при передаче электроэнергии.

Общие потери электрической энергии в кабеле пропорциональны сопротивлению, квадрату тока в линии и времени работы.

Немного поменяем условия задачи.

Предположим, что нам также необходимо получать 1 кВт мощности при напряжении 12,5 В, но имеется ветрогенератор, который при имеющейся силе ветра на выходе выдаёт напряжение 24 В. Необходимо выбрать кабель, чтобы получить прежние характеристики у потребителя. Напряжение на выходе ветрогенератора мы имеем уже с учётом внутреннего падения напряжения на нём. Поэтому падение напряжения на проводах должно составлять выходное напряжение ветрогенератора (под нагрузкой) минус падение напряжения на нагрузке потребителя.

Отсюда сопротивление проводов должно быть равно:

Нужную площадь сечения провода, которая удовлетворяет ранее заданным параметрам находим по формуле:

Из выпускаемых промышленностью проводов или кабелей по сечению провода выбираем наиболее близкое из стандартных равное 16 мм2, которое должно удовлетворять заданным характеристикам. Дальше по этой методике расчёта можно самостоятельно просчитать, имеет ли смысл ещё больше увеличивать сечение кабеля, какие в этом случае будут потери при передаче энергии. Для уменьшения потерь, кроме увеличения сечения токоgроводящих жил, желательно по возможности уменьшать длину кабеля или использовать ветрогенератор и потребитель электрической энергии на большее напряжение. Это позволяет передавать такое же количество энергии при меньшей силе тока, а значит и с меньшими потерями. Марку кабеля или провода выбирают в зависимости от условий прокладки.

Эти расчёты делались для постоянного тока, а для переменного тока будем рассматривать при расчёте энергопотребителей переменного тока.

 Для систем энергоснабжения с несколькими различными по характеристикам потребителями применяются довольно сложные методики расчёта мощности потребляемой нагрузки, а также питающих их электрических кабелей и проводов. Это связано с тем, что величина токовой нагрузки у потребителей может сильно меняться в зависимости от количества одновременно работающих потребителей, их характеристик. Для таких расчётов вводится довольно много поправочных коэффициентов зависимости от характеристик и режима работы потребителей: коэффициент включения группы электрических приёмников, коэффициент максимума, эффективное (приведённое) число приёмников, коэффициент спроса, коэффициент использования мощности, коэффициент загрузки, коэффициент максимума и другие. Такие расчёты лучше поручить специалистам или долго и упорно изучать несколько книг (не Интернет).

При выборе кабеля вводятся поправочные коэффициенты в зависимости от того, проложен кабель в земле, или находится в воздухе. Если в кабельных лотках или каналах находится много нагруженных кабелей, то условия охлаждения будут хуже, что тоже учитывается введением соответствующего коэффициента. Силовые кабели при превышении нагрузки нагреваются не сразу, поэтому могут допускать кратковременные перегрузки, величина которой также зависит от многих других параметров. Например, учитывается насколько был нагружен кабель до наступления перегрузки. Для разных кабелей и проводов вводятся различные допустимые рабочие и предельные температуры. Тип кабеля выбирается и по условиям прокладки, например, в земле, где возможны механические повреждения, целесообразно применять бронированные кабели, иногда могут понадобиться кабели с повышенной влагостойкостью. Воздушные кабели при большом расстоянии между креплениями прокладываются закреплёнными на тросе или имеют тросовую жилу.

Компонент комментариев CComment

Авторизация

Регистрация
  • Забыли логин?
  • Забыли пароль?

Самые читаемые

  • Контакты
  • Ложь и правда о патентовании
  • Предотвращение снижения плодородия почвы за счет использования возобновляемых источников энергии
  • Использование естественного холода
  • Выбор двигателей-генераторов для супермаховиков

Новое на сайте

Впечатления от Америки 03 марта 2020
Возможности комбинированных биогазовых установок 02 декабря 2019
BEVERLee Club в Таганроге 19 июня 2019
Ложь и правда о патентовании 24 июля 2018
Секреты бестопливных генераторов энергии 28 июня 2018

Copyright © 2018 Сергей Горенко | «Копирование и иное использование материалов без разрешения запрещено»

Анализ сайта altinfoyg.ru

  • Главная
  • О сайте
  • Интересные сайты
  • Сотрудничество
  • Контакты
  • Карта сайта