Sistem hidraulic de producerea energiei electrice. Turbina hidraulica de 200 W, de tip Power Pal Schema de principiu a turbinei Power Pal

Σχετικά έγγραφα
6.4. AERODINAMICA TURBINELOR EOLIENE

Aplicaţii ale principiului I al termodinamicii la gazul ideal

a. 11 % b. 12 % c. 13 % d. 14 %

(a) se numeşte derivata parţială a funcţiei f în raport cu variabila x i în punctul a.

DISTANŢA DINTRE DOUĂ DREPTE NECOPLANARE

1. PROPRIETĂȚILE FLUIDELOR

Curs 4 Serii de numere reale

2. STATICA FLUIDELOR. 2.A. Presa hidraulică. Legea lui Arhimede

Planul determinat de normală şi un punct Ecuaţia generală Plane paralele Unghi diedru Planul determinat de 3 puncte necoliniare

Curs 10 Funcţii reale de mai multe variabile reale. Limite şi continuitate.

Lucrul mecanic şi energia mecanică.

Metode iterative pentru probleme neliniare - contractii

Valori limită privind SO2, NOx şi emisiile de praf rezultate din operarea LPC în funcţie de diferite tipuri de combustibili

5.5. REZOLVAREA CIRCUITELOR CU TRANZISTOARE BIPOLARE

2. Sisteme de forţe concurente...1 Cuprins...1 Introducere Aspecte teoretice Aplicaţii rezolvate...3

Problema a II - a (10 puncte) Diferite circuite electrice

Lucrul mecanic. Puterea mecanică.

a n (ζ z 0 ) n. n=1 se numeste partea principala iar seria a n (z z 0 ) n se numeste partea

Curs 14 Funcţii implicite. Facultatea de Hidrotehnică Universitatea Tehnică "Gh. Asachi"

Fig Impedanţa condensatoarelor electrolitice SMD cu Al cu electrolit semiuscat în funcţie de frecvenţă [36].

5. FUNCŢII IMPLICITE. EXTREME CONDIŢIONATE.

Tematica pentru examenul de admitere la Masteratul universitar Echipamente si tehnologii moderne in energetica, ETME

Exemple de probleme rezolvate pentru cursurile DEEA Tranzistoare bipolare cu joncţiuni

RĂSPUNS Modulul de rezistenţă este o caracteristică geometrică a secţiunii transversale, scrisă faţă de una dintre axele de inerţie principale:,

Clasa a IX-a, Lucrul mecanic. Energia

Curs 1 Şiruri de numere reale

Analiza în curent continuu a schemelor electronice Eugenie Posdărăscu - DCE SEM 1 electronica.geniu.ro

3. Momentul forţei în raport cu un punct...1 Cuprins...1 Introducere Aspecte teoretice Aplicaţii rezolvate...4

2CP Electropompe centrifugale cu turbina dubla

R R, f ( x) = x 7x+ 6. Determinați distanța dintre punctele de. B=, unde x și y sunt numere reale.

V.7. Condiţii necesare de optimalitate cazul funcţiilor diferenţiabile

Subiecte Clasa a VIII-a

ENUNŢURI ŞI REZOLVĂRI 2013

III. Serii absolut convergente. Serii semiconvergente. ii) semiconvergentă dacă este convergentă iar seria modulelor divergentă.

Studiu privind soluţii de climatizare eficiente energetic

ALGEBRĂ ŞI ELEMENTE DE ANALIZĂ MATEMATICĂ FIZICĂ

Capitolul ASAMBLAREA LAGĂRELOR LECŢIA 25

Definiţia generală Cazul 1. Elipsa şi hiperbola Cercul Cazul 2. Parabola Reprezentari parametrice ale conicelor Tangente la conice

Forme de energie. Principiul I al termodinamicii

Seminariile Capitolul X. Integrale Curbilinii: Serii Laurent şi Teorema Reziduurilor

Lucrul si energia mecanica

1.7. AMPLIFICATOARE DE PUTERE ÎN CLASA A ŞI AB

Functii definitie, proprietati, grafic, functii elementare A. Definitii, proprietatile functiilor X) functia f 1

MARCAREA REZISTOARELOR

Se consideră că un automobil Dacia Logan, având masa de 1000 kg, se deplasează rectiliniu uniform, pe o autostradă, cu viteza de 100 km/h.

EXAMEN DE FIZICĂ 2012 [1h] FIMM

riptografie şi Securitate

Subiecte Clasa a VII-a

Functii definitie, proprietati, grafic, functii elementare A. Definitii, proprietatile functiilor


SEMINAR 14. Funcţii de mai multe variabile (continuare) ( = 1 z(x,y) x = 0. x = f. x + f. y = f. = x. = 1 y. y = x ( y = = 0

SEMINARUL 3. Cap. II Serii de numere reale. asociat seriei. (3n 5)(3n 2) + 1. (3n 2)(3n+1) (3n 2) (3n + 1) = a

COLEGIUL NATIONAL CONSTANTIN CARABELLA TARGOVISTE. CONCURSUL JUDETEAN DE MATEMATICA CEZAR IVANESCU Editia a VI-a 26 februarie 2005.

Sisteme diferenţiale liniare de ordinul 1

SERII NUMERICE. Definiţia 3.1. Fie (a n ) n n0 (n 0 IN) un şir de numere reale şi (s n ) n n0

2.1 Sfera. (EGS) ecuaţie care poartă denumirea de ecuaţia generală asferei. (EGS) reprezintă osferă cu centrul în punctul. 2 + p 2

2.4. CALCULUL SARCINII TERMICE A CAPTATORILOR SOLARI

Integrala nedefinită (primitive)

Componente şi Circuite Electronice Pasive. Laborator 3. Divizorul de tensiune. Divizorul de curent

Metode de interpolare bazate pe diferenţe divizate

Ecuaţia generală Probleme de tangenţă Sfera prin 4 puncte necoplanare. Elipsoidul Hiperboloizi Paraboloizi Conul Cilindrul. 1 Sfera.

6 n=1. cos 2n. 6 n=1. n=1. este CONV (fiind seria armonică pentru α = 6 > 1), rezultă

GEOMETRIE PLANĂ TEOREME IMPORTANTE ARII. bh lh 2. abc. abc. formula înălţimii

T R A I A N ( ) Trigonometrie. \ kπ; k. este periodică (perioada principală T * =π ), impară, nemărginită.

5.4. MULTIPLEXOARE A 0 A 1 A 2

5.1. Noţiuni introductive

Asupra unei inegalităţi date la barajul OBMJ 2006

* * * 57, SE 6TM, SE 7TM, SE 8TM, SE 9TM, SC , SC , SC 15007, SC 15014, SC 15015, SC , SC

Capitolul 30. Transmisii prin lant


Laborator 11. Mulţimi Julia. Temă

SIGURANŢE CILINDRICE

Profesor Blaga Mirela-Gabriela DREAPTA

VII.2. PROBLEME REZOLVATE

Capitolul 14. Asamblari prin pene

Aplicaţii ale principiului I al termodinamicii în tehnică

Componente şi Circuite Electronice Pasive. Laborator 4. Măsurarea parametrilor mărimilor electrice

8 Intervale de încredere

Ministerul Educaţiei, Cercetării şi Inovării Centrul Naţional pentru Curriculum şi Evaluare în Învăţământul Preuniversitar

Se consideră că un autoturism Dacia Logan, având masa de 1000 kg, se deplasează rectiliniu uniform, pe o autostradă, cu viteza de 100 km/h.

TEMA 9: FUNCȚII DE MAI MULTE VARIABILE. Obiective:

1. (4p) Un mobil se deplasează pe o traiectorie curbilinie. Dependența de timp a mărimii vitezei mobilului pe traiectorie este v () t = 1.

Conice. Lect. dr. Constantin-Cosmin Todea. U.T. Cluj-Napoca

GEOMETRIE PLANĂ TEOREME IMPORTANTE ARII. = înălţimea triunghiului echilateral h =, R =, r = R = bh lh 2 A D ++ D. abc. abc =

Seminar 5 Analiza stabilității sistemelor liniare

Pentru itemii 1 5 scrieți pe foaia de concurs litera corespunzătoare răspunsului considerat corect.

Esalonul Redus pe Linii (ERL). Subspatii.

CUPRINS 3. Sisteme de forţe (continuare)... 1 Cuprins..1

13. Grinzi cu zăbrele Metoda izolării nodurilor...1 Cuprins...1 Introducere Aspecte teoretice Aplicaţii rezolvate...

2. NOŢIUNI SUMARE ASUPRA DEPLASĂRII AUTOMOBILULUI

Algebra si Geometrie Seminar 9

V O. = v I v stabilizator

Difractia de electroni

Εμπορική αλληλογραφία Ηλεκτρονική Αλληλογραφία

CUPRINS 5. Reducerea sistemelor de forţe (continuare)... 1 Cuprins..1

Analiza funcționării și proiectarea unui stabilizator de tensiune continuă realizat cu o diodă Zener

FLUXURI MAXIME ÎN REŢELE DE TRANSPORT. x 4

prin egalizarea histogramei

Capitolul 4. Integrale improprii Integrale cu limite de integrare infinite

Curs 2 Şiruri de numere reale

Transcript:

Producerea energiei mecanice Pentru producerea energiei mecanice, pot fi utilizate energia hidraulica, energia eoliană, sau energia chimică a cobustibililor în motoare cu ardere internă sau eternă (turbine cu abur sau gaze). Utilizarea energiei hidraulice Sistem hidraulic de producerea energiei electrice Turbina hidraulica de 00 W, de tip Poer Pal Schema de principiu a turbinei Poer Pal Aplicaţie: Să se calculeze debitul de apă necesar pentru a asigura o putere electrică de 00 W cu ajutorul turbinei, dacă înălţimea disponibilă a căderii de apă este de 1,5 m. Se va considera un randament al conversiei energiei hidraulice în energie electrică, de 80%. Cât timp trebuie să funcţioneze turbina, pentru a asigura energia electrică necesară funcţionării timp de 4 ore a 4 becuri de câte 75W, a unui televizor de 150W si a unui frigider de 00W? fectuaţi aceleaşi calcule pentrui o turbină de 500W.

Utilizarea energiei eoliene Turbină eoliană de putere redusă Turbină eoliană de putere redusă

Lucrul mecanic, energia cinetică şi puterea vântului nergia eoliană poate fi transformată în alte forme de energie, de eemplu mecanică, sau electrică. În condiţii ideale, se poate considera că aceste transformări se produc fară pierderi, dar în situaţiile reale, întotdeauna se poate defini un randament al transformării energiei dintr-o formă în alta. În continuare va fi determinat potenţialul energetic eolian, respectiv potenţialul de putere, care ar putea să fie dezvoltate în condiţii ideale, de energia eolienă. Pentru efectuarea acestui calcul, va fi analizat pentru început, cazul celebrului personaj Marry Poppins, care în romanul lui P. L. Travers, apare în zbor, deplasându-se cu ajutorul unei umbrele, datorită energiei dezvoltate de vântul de primăvară, fenomen prezentat în figura. Fig. Marry Poppins se deplasează sub acţiunea energiei eoliene Considerând că viteza vântului este, presiunea dinamică p, datorată deplasării aerului, poate fi calculată cu relaţia: p = ρ unde ρ [kg/m 3 ] este densitatea aerului. La rândul ei, densitatea aerului, depinde de presiunea atmosferică (deci de latitudine, longitudine, altitudine) şi condiţiile meteorologice, respectiv de umiditatea aerului. În contact cu suprataţa umbrelei, presiunea vântului, produce forţa care determină deplasarea lui Marry Poppins. Cu cât suprafaţa asupra căreia acţionează vântul este mai mare, cu atât şi forţa produsă de vânt este mai mare. Aceasta este şi eplicaţia faptului că atât panzele corăbiilor, cât şi paletele morilor de vânt aveau suprafeţe foarte mari, necesare dezvoltării unor forţe cât mai mari. În contact cu suprafeţele asupra cărora acţionează (umbrela, pânzele corăbiilor, paletele morilor de vânt, etc.), vântul este frânat, iar energia cinetică a acestuia, se transformă în energie potenţială de presiune, respectiv în energie mecanică şi este transferată suprafeţei care realizează frânarea. Frânarea se produce pe orice suprafaţă normală (perpendiculară) la direcţia vântului. În cazul în care suprafaţa nu este perpendiculară pe această direcţie, vântul va acţiona pe proiecţia suprafeţei, în planul normal la direcţia vântului.

Notând cu S, proiecţia suprafeţei umbrelei lui Marry Poppins, în planul normal la direcţia vântului, forţa F, dezvoltată de vânt asupra umbrelei, se poate calcula cu relaţia: F = p S = ρ S Considerând că deplasarea se produce pe distanţa, poate fi calculat lucrul mecanic L, produs de forţa dezvoltată de vânt: L = F = ρ S Putearea P, dezvoltată de vânt, pentru a produce deplasarea, în intervalul de timp τ, poate fi determinată cu relaţia: 3 L P = = ρ S = ρ S τ τ deoarece =. τ Aceeasi relaţie de calcul pentru puterea dezvoltată de vânt, poate fi determinată considerând că energia cinetică a vântului, reprezintă tocmai potenţialul energetic al acestuia. Fig. 8. Schema de calcul pentru energia cinetică a vântului Pentru a calcula energia cinetică a vântului, se va considera ca în figura 8, un volum oarecare de aer V, închis de o suprafaţă oarecare S, pe o lungime oarecare. Lungimea se consideră pe direcţia vântului, iar suprafaţa S, este considerată normală la direcţia vântului. În aceste condiţii, volumul de aer se determină cu relaţia: V = S Considerând că aerul are densitatea ρ, se poate calcula cantitatea (masa) de aer m, care se deplasează sub acţiunea vântului: m = ρ V = ρ S nergia cinetică c, a masei de aer m, se determină cu relaţia: c = m = ρ S Puterea pe care o poate dezvolta vântul, datorită energiei sale cinetice, în intervalul de timp τ, se calculează cu relaţia: 3 c P = = ρ S = ρ S τ τ adică aceeaşi relaţie determinată anterior, cu ajutorul lucrului mecanic efectuat pentru deplasarea lui Marry Poppins.

Atât în cazul lui Marry Poppins, cât şi în cazul analizei energiei cinetice a vântului, au fost considerate situaţii ideale, fără pierderi şi făra ireversibilităţi, astfel încât mărimile calculate, reprezintă potenţialul de dezvoltare a lucrului mecanic, potenţialul de dezvoltare a energiei cinetice, respectiv potenţialul de dezvoltare a unei puteri de către vânt. În cazul aplicaţiilor reale, se va lua în considerare randamentul η, de conversie a energiei eoliene în energie mecanică. Acesta depinde de performanţele tehnice ale echipamentului utilizat. L r cr Pr η = = = L c P unde indicele r, a fost utiliza pentru a desemna mărimile reale, faţă de mărimile fără acest indice, considerate mărimi teoretice, sau potenţiale. În cazul turbinelor eoliene, suprafaţa S, utilizată pentru conversia energiei eoliene, este suprafaţa rotorului turbinei, de rază r, respectiv de diametru d: d S = π r = π 4 Analizând relaţiile de calcul prezentate anterior, se observă că puterea pe care o pot dezvolta echipamnetele eoliene, în particular turbinele eoliene, depinde în principal de viteza vântului, proporţional cu puterea a treia a acestei mărimi, dar şi de diametrul d, respectiv raza r, a rotorului, proporţional cu puterea a doua a acestor mărimi. Puterea pe care o pot dezvolta echipamentele eoliene, mai depinde şi de densitatea ρ, a aerului în locul în care este amplasat echipamentul respectiv. La rândul ei, densitatea aerului depinde de presiunea atmosferică în locul pe care este amplasat echipamentul de temperatura şi de umiditatea absolută a aerului. Presiunea atmosferică a aerului, depinde de latitudine, longitudine, altitudine, temperatură şi condiţiile meteo, iar umiditatea aerului depinde de condiţiile meteo. Aplicaţie: Să se calculeze potenţialul energiei eoliene (putere disponibilă) într-o zonă în care viteza medie a vântului este de 1 m/s (calculaţi şi în km/h). Se dispune de o turbină cu diametrul rotorului de 1,15 m şi randamentul conversiei energiei eoliene în energie electrică de 70%. Ce putere electrică totală pot avea consumatorii, dacă durata estimată de utilizare a acestora este de 4 ore pe zi şi dacă vântul suflă 5 ore pe zi.