Сонячна енергоустановка на базі двигуна Стірлінга з тепловим акумулятором

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.advisorСтуденець, Віктор Петрович
dc.contributor.authorБондаренко, Владислав Вікторович
dc.date.accessioned2018-10-05T14:05:03Z
dc.date.available2018-10-05T14:05:03Z
dc.date.issued2018
dc.description.abstractenTopicality of work Solar power develops very quickly. In addition to the annual increase in installed capacity actively develop technologies that improve the efficiency of generating electricity. One of the developing technologies of converting solar radiation into electric energy is the solar generating power plant consisting of a solar hub and a thermal motor, which converts thermal energy into mechanical and electrical energy. The peculiarity of these plants is the need to accumulate energy, due to the volatility of energy from the sun. The stability and reliability of the functioning of such systems can be achieved with using of accumulators, charged in the period of excess energy intake over consumption and discharged in excess of consumption. The aim of the study The purpose of the work is to create a thermal battery based on material with phase transition, study how it works and determine the main energy characteristics of the power plant with the Stirling engine UDS-1. Tasks of the research To achieve the goal, the following tasks were formulated: - creation of a thermal battery based on material with phase transition; - creation of research solar power installation on the basis of selected structural elements: solar concentrator, Stirling engine UDS - 1, electric generator, thermal accumulator; - conduct pilot studies to verify the feasibility of the created SPP and determine the main energy characteristics of the SPP and heat storage. - analysis of the experimental results obtained, theoretical calculations and determination of the main characteristics of the process of heat accumulation Object of research: thermal battery, working with the phase transition of matter. Subject of research: characteristics of a heat storage and SPP on the basis of the Stirling engine with a heat accumulator. Research methods 1. Experimental methods: the determination of the main operating parameters of the elements of the SPP (temperature HS, speed of the SE, amperage, voltage at the output of the generator). 2. Theoretical methods: methods of calculating the heat flow from the body, computer simulation of the process of heat transfer of energy HS in the air. Scientific novelty of the obtained results - a body battery for the SPP on the basis of the Stirling engine from the alloy Mg51% -Zn was created; - thermograms is constructed during operation with SPP cooled by water and air; - diagrams of the current, voltage and power of the generator of the SPP during its operation with TA have been constructed; - the diagram of the heat flow in the time HS is determined and its energy intensity is calculated; - computer simulation of the cooling process of the battery in the air using SolidWorks software has been carried out. The practical value of the results The work proved that the heat accumulator manufactured from the alloy Mg51% -Zn was experimentally obtained and its main energy indices were obtained. The HS created and the upgraded SPP can be used in the learning process to demonstrate the robotability of the system and determine its performance. Approbation of the results of the dissertation 1) Production of a thermal battery for a solar power plant based on the Stirling engine. // Materials of the XVII International Scientific and Practical Conference of Postgraduates, Graduates, Students "Modern Problems of Scientific Supply of Power Engineering" April 24 - 27, 2018. Kyiv-2018. 2) Investigation of the thermal battery for a solar power plant based on the Stirling engine // Materials of the scientific and technical conference "ENERGY. ECOLOGY. MAN "2018 year. Institute of Energy Saving and Energy Management NTUU "KPI". Kyiv-2018.uk
dc.description.abstractukАктуальність роботи Світова сонячна енергетика розвивається дуже швидко. Крім щорічного приросту встановлених потужностей активно ведуться розробки технологій, що дозволяють підвищувати ефективність генерації електроенергії. Однією з розвиваючихся технологій перетворення сонячного випромінювання у електричну енергію є СЕУ, що складаються з сонячного концентратора та теплового двигуна, котрий перетворює теплову енергію на механічну та електричну. Особливістю роботи цих установок є необхідність акумулювання енергії, у зв'язку з непостійністю надходження енергії від сонця. Стабільність і надійність функціонування таких систем можуть бути досягнуті за допомогою акумуляторів, що заряджаються в період перевищення надходження енергії над споживанням і розряджається при перевищенні споживання. Мета дослідження Метою роботи є створення теплового акумулятора на базі матеріалу з фазовим переходом, дослідження його роботи та визначення основних енергетичних характеристик на сонячній енергоустановці з двигуном Стірлінга УДС-1. Задачі дослідження Для досягнення мети було сформульовано наступні задачі: - створення теплового акумулятора на базі матеріалу з фазовим переходом; - створення дослідницької сонячної енергетичної установки на базі підібраних структурних елементів: сонячного концентратора, двигуна Стірлінга УДС – 1, електрогенератора, теплового акумулятора; - проведення експериментальних досліджень з перевіркою роботоздатності створеної СЕУ та визначення основних енергетичних характеристик СЕУ та теплового акумулятора. - аналіз отриманих експериментальних результатів, проведення теоретичних розрахунків та визначення основних характеристик процесу акумулювання теплоти Об’єкт дослідження: сонячна енергоустановка, що складається з двигуна Стірлінга та теплового акумулятора. Предмет дослідження: основні характеристики та ефективність перетворення та акумулювання сонячної енергії. Процеси теплообміну у тепловому акумуляторі, що базується на принцип фазового переходу. Методи дослідження 1. Експериментальні методи: визначення основних робочих параметрів елементів СЕУ (температура ТА, частота обертів ДС, струм, напруга на виході електрогенератора). 2. Теоретичні методи: методи розрахунку теплового потоку від тіла, комп’ютерне моделювання процесу тепловіддачі енергії ТА на повітрі. Наукова новизна одержаних результатів – створено тепловий акумулятор для СЕУ на базі двигуна Стірлінга зі сплаву Mg51%-Zn; – побудовані термограми охолодження ТА при роботі з СЕУ та при охолодженні водою і повітрям; – побудовані графіки струму, напруги та потужності електрогенератора СЕУ при її роботі з ТА; – визначена діаграма теплового потоку ТА у часі та розрахована його енергоємність; – проведено комп’ютерне моделювання процесу охолодження акумулятора на повітрі з використанням програмного забезпечення SolidWorks. Практичне значення одержаних результатів В роботі доведена роботоздатність теплового акумулятора виготовленого зі сплаву Mg51%-Zn та експериментальним шляхом отримані його основні енергетичні показники. Створений ТА та модернізована СЕУ можуть використовуватися у навчальному процесі для демонстрації роботоздатності системи та визначання показників її роботи. Апробація результатів дисертації 1) Виготовлення теплового акумулятора для сонячної енергоустановки на базі двигуна Стірлінга. //Матеріали ХVІ міжнародної науково-практичної конференції аспірантів, магістрантів, студентів «Сучасні проблеми наукового забезпечення енергетики» 24 – 27 квітня 2018 року. Київ-2018. – с.233. 2) Дослідження теплового акумулятора для сонячної енергоустановки на базі двигуна Стірлінга // Матеріали науково-технічної конференції «ЕНЕРГЕТИКА. ЕКОЛОГІЯ. ЛЮДИНА» 2018 року. Інститут енергозбереження та енергоменеджменту НТУУ «КПІ». Київ-2018.uk
dc.format.page61 с.uk
dc.identifier.citationБондаренко, В. В. Сонячна енергоустановка на базі двигуна Стірлінга з тепловим акумулятором : магістерська дис. : 144 Теплоенергетика / Бондаренко Владислав Вікторович. – Київ, 2018. – 61 с.uk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/24681
dc.language.isoukuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.subjectдвигун Стірлінгаuk
dc.subjectсонячна енергетикаuk
dc.subjectсонячна енергетична установкаuk
dc.subjectтепловий акумуляторuk
dc.subjectфазовий перехідuk
dc.subjectStirling engineuk
dc.subjectsolar energyuk
dc.subjectsolar power plantuk
dc.subjectheat storageuk
dc.subjectPСMuk
dc.subject.udc621.472uk
dc.titleСонячна енергоустановка на базі двигуна Стірлінга з тепловим акумуляторомuk
dc.typeMaster Thesisuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
Bondarenko_magistr.docx
Розмір:
3.13 MB
Формат:
Microsoft Word XML
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
7.74 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Магістерські роботи (ТЕ)
Магістерські роботи