intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Năng lượng tái tạo (Phần 1) - Chương 5: Năng lượng thủy triều và sóng

Chia sẻ: Nguyen Nhi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:0

358
lượt xem
107
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Thủy triều là hiện tượng nước dâng lên hay hạ xuống dưới tác động của mặt trăng , mặt trời hay các hành tinh khác. Dòng triều là dòng chuyển dịch ngang có tính chất tuần hoàn của các phân tử nước mà tốc độ và hướng biến thiên trong ngày quan hệ với chu kỳ và biên độ thủy triều.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Năng lượng tái tạo (Phần 1) - Chương 5: Năng lượng thủy triều và sóng

  1. V. NĂ NG L Ư NG TH Y TRI U v à SÓNG 1. Th y tri u: Là hi n t ư ng nư c dâng lên hay h xu ng d ư i tác ng c a m t tră ng, m t tr i, hay các hà nh tinh khá c. 1.1. Các c t rưng cơ b n c a th y tri u 1.1.1. M c nư c tri u Quá trình m c nư c tri u: là th c a quá trình thay i m c nư c tri u theo th i gian t, ư c ký hi u là Z(t). 1.1.2. Phân lo i th y tri u theo chu kỳ - Bán nh t tri u u - Nh t t ri u u - Bán nh t tri u k hông u - Nh t t ri u k hông u 92 Bài gi ng Năng lư ng tái t o
  2. V. NĂ NG L Ư NG TH Y TRI U v à SÓNG 1.1. Các c t rưng cơ b n c a th y tri u 1.1.3. Các y u t nh hư ng th y tri u - a hình lòng sông cao d n k hi b t hu h p l i - Lưu lư ng dòng ch y trong sông - Quá trình truy n tri u vào sông: 1.1.4. Dòng tri u - Dòng tri u là dòng chuy n d c h ngang có tính ch t t u n hoàn c a các phân t nư c mà t c và hư ng bi n t hiên trong ngày quan h v i chu kì và biên t hu tri u. - Dòng tri u thu n ngh ch: Dòng tri u có hư ng ngư c nhau nh ng eo bi n h p 93 Bài gi ng Năng lư ng tái t o
  3. V. NĂ NG L Ư NG TH Y TRI U v à SÓNG 1.1.4. Dòng tri u Các c trưng c a dòng tri u - Lưu lư ng tri u: là lư u lư ng nư c i q ua m t m t c t sông trong kho ng th i gian 1s. Kí hi u: Q. ơ n v : m3/s Q = Q+ + Q− (5.1) V i: Q+ là thành ph n lư u lư ng có giá tr dươ ng Q- là thành ph n lưu lư ng có giá tr âm N u Q > 0: dòng tri u lên N u Q < 0: dòng tri u xu ng N u Q = 0: i m ngư ng tri u 94 Bài gi ng Năng lư ng tái t o
  4. V. NĂ NG L Ư NG TH Y TRI U v à SÓNG 1.1.4. Dòng tri u Các c trưng c a dòng tri u -T c dòng tri u: ư c c trư ng b i phân b t c t im t m t c t ngang và giá tr b ình quân c a nó t i m t c t ó V =Q/A (5.2) V i A là di n tích m t c t ngang sông. + V+ : khi ch y xuôi dòng + V- : khi ch y ngư c dòng - Quá trình dòng tri u: là s t hay i lư u lư ng ho c t c dòng tri u theo th i gian Q(t) ho c V(t). - T ng lư ng tri u: là lư ng nư c ch y qua m t c t nào ó t i o n sông nh hư ng tri u trong m t kho ng th i gian nh t nh. K/h: W 95 Bài gi ng Năng lư ng tái t o
  5. V. NĂ NG L Ư NG TH Y TRI U v à SÓNG 1.2. Phương pháp s n xu t i n th y tri u i n th y tri u: Là lư ng i n thu ư c t nă ng lư ng ch a trong kh i nư c chuy n ng do t h y tri u. Có 3 phươ ng pháp: S d ng p ch n th y tri u. S d ng hà ng rà o th y tri u. S d ng Tuabin i n th y tri u. 96 Bài gi ng Năng lư ng tái t o
  6. V. NĂ NG L Ư NG TH Y TRI U v à SÓNG 1.3. Ưu như c i m 1.3.1. Ư u i m - Ngu n nă ng lư ng lý tư ng trong tươ ng lai. - Làm gi m s p h t hu c vào nhiên li u d u m . - m b o an ninh th gi i. 1.3.2. Như c i m - Chi phí u tư cao - Chi phí b o trì cao - C n tr giao thông ư ng th y và i s ng hoang dã. 97 Bài gi ng Năng lư ng tái t o
  7. V. NĂ NG L Ư NG TH Y TRI U v à SÓNG 1.4. H th ng i n th y tri u - H th ng Limpet. - H th ng i n th y tri u TidEl - H th ng TidalStream 98 Bài gi ng Năng lư ng tái t o
  8. V. NĂ NG L Ư NG TH Y TRI U v à SÓNG 2. Năng l ư ng sóng: 2.1. Khái ni m: Nă ng lư ng sóng là m t d ng nă ng lư ng gián ti p t nă ng lư ng m t tr i. 2.2. Phươ ng pháp s n xu t i n t sóng: ê thu i n t sóng ng ư i ta dùng phươ ng phá p dao ng c t nư c. Ngoà i ra còn dùng m t sô cách khá c như: Má y cu n sóng, máy phát i n cánh ng m, thi t b Ananconda (Anh). 99 Bài gi ng Năng lư ng tái t o
  9. V. NĂ NG L Ư NG TH Y TRI U v à SÓNG 2. Năng l ư ng sóng: 2.2. Phươ ng pháp s n xu t i n t sóng: Phươ ng pháp Cockerell Raft - B bi n i DEXA ư c phát minh năm 1980 b i Christopher Cockerell - Ban u, Cockerell Raft bao g m 2 cái phao n i ư c l p b n l v i nhau và ư c làm ư t v i m t h th ng Cockerell Raft truy n nă ng lư ng th y l c . -Trong DEXA, Cockerell Raft bao g m 2 cái phao và m t h t h ng th y l c t công ngh ban u. DEXA conveter 100 Bài gi ng Năng lư ng tái t o
  10. V. NĂ NG L Ư NG TH Y TRI U v à SÓNG 2.2. Phươ ng pháp s n xu t i n t sóng: Phươ ng pháp Cockerell Raft Nguyên t c cơ b n c a DEXA - Cockerell Raft d a trên nguyên lý: có m t cái phao ph ng, di chuy n ra kh i v trí cân b ng c a nó. Nó s l y l i cân b ng v i m t l c c a 44% trong kh i Cockerell Raft lư ng t ng c a nó. - B ng cách b trí l c n i và kh i lư ng t i i m cu i bên ngoài c a phao, l c n i có th ư c t i ưu hóa ch ng l i tiêu hao v t li u. Vì v y, l c gi t hă ng b ng bây gi là 50% thay vì 44% và tiêu hao v t li u c ũng ư c Phao c gi m b t khi so sánh v i phao c . 101 Bài gi ng Năng lư ng tái t o
  11. V. NĂ NG L Ư NG TH Y TRI U v à SÓNG 2.2. Phươ ng pháp s n xu t i n t sóng: Phươ ng pháp Cockerell Raft - M i phao DEXA g m 2 phao d ng ng ư c n i v i thanh gi ng ch c ch n s phân ph i nă ng lư ng ư c t i ưu. - Phao DEXA xu t hi n v i 4 cái phao như ng ch có các phao ng ư c n i ôi vì v y, nó ch có 2 phao. 102 Bài gi ng Năng lư ng tái t o
  12. V. NĂ NG L Ư NG TH Y TRI U v à SÓNG 2.2. Phươ ng pháp s n xu t i n t sóng: Phươ ng pháp Cockerell Raft S truy n l c trong DEXA Converter su t ¼ chu kì sóng. 103 Bài gi ng Năng lư ng tái t o
  13. V. NĂ NG L Ư NG TH Y TRI U v à SÓNG 2.2. Phươ ng pháp s n xu t i n t sóng: Phươ ng pháp Cockerell Raft - L c ư c sinh ra có th nén và y xylanh th y l c, cho phép truy n nă ng lư ng kép - N u l c ư c tách ra n chu vi ngoài c a phao nghiêng l c s là 44% (hay 50%) kh i lư ng t ng hay l c n i c a phao q uãng ư ng S tươ ng il n và l c F y u trong nh ng gi i c a h th ng th y l c. i u này s làm gi m chu vi truy n nă ng lư ng (như hình v ). Quãng ư ng ư c gi m xu ng nhưng l c ư c tă ng lên. Khi nă ng lư ng là l c (N) x quãng ư ng (m) thì nă ng lư ng không thay i. 104 Bài gi ng Năng lư ng tái t o
  14. V. NĂ NG L Ư NG TH Y TRI U v à SÓNG 2.2. Phươ ng pháp s n xu t i n t sóng: Phươ ng pháp Cockerell Raft - M i sóng v i chi u cao trên gi i h n l c nâng s b t u chuy n ng c a lư u ch t trong h t h ng và phát ra i n nă ng. - Nă ng lư ng th t thoát : 0,44.M.Hd V i Hd v i chi u cao sóng quá gi i h n áp su t c a h t h ng th y l c. - Bây gi phao s di chuy n v i l c nào ó t ư c áp su t th y l c yêu c u (thư ng là 160 – 200 bar) -T l n quãng ư ng t ính toán s lư ng lưu ch t b nén s qua ng cơ và x y ra bao nhiêu l n/phút bi t ư c lư ng (lít) lư u ch t ch y qua trong 1 phút. 105 Bài gi ng Năng lư ng tái t o
  15. V. NĂ NG L Ư NG TH Y TRI U v à SÓNG 2.2. Phươ ng pháp s n xu t i n t sóng: Phươ ng pháp Cockerell Raft T datasheet c a ng cơ , ta có th có th tr c ti p chuy n thành kWh/phút ta có i n nă ng s n xu t trung bình cho s lư ng sóng ư c cung c p. S tiêu th lư u ch t t i 200 bar (T datasheet c a ng cơ th y l c) Công su t tr c : 1 kW 4 lít/phút Năng lư ng: 1 kWh 240 lít/phút 106 Bài gi ng Năng lư ng tái t o
  16. V. NĂ NG L Ư NG TH Y TRI U v à SÓNG 2.2. Phươ ng pháp s n xu t i n t sóng: Phươ ng pháp Cockerell Raft Ví d : C húng ta gi s m i phao n ng 2 t n và l c n i c a m i phao như hình v . C hi u cao sóng ư c gi nh là 20 cm (nơ i mà làm lưu ch t ch y). Chi u cao th c t là 60 cm v i chu kì là 3 giây (s). - M i sóng s sinh ra m t l c nâng cho tr ng lư ng 1 t n c a phao là 9,8 kN. - Do s d ng bán kính truy n năng lư ng c a 1:4 L c nâng nâng tr ng lư ng 4 t n là: 4 x 9,8 kN =39,2 kN 107 Bài gi ng Năng lư ng tái t o
  17. V. NĂ NG L Ư NG TH Y TRI U v à SÓNG 2.2. Phươ ng pháp s n xu t i n t sóng: Phươ ng pháp Cockerell Raft Ví d : ư ng kính ngoài c a chuy n ng là: (60 cm – 20cm/2) = 50cm Do dó, bán kính bên trong PTO là 12,5 cm. Năng lư ng do sóng sinh ra: Q = F.S (Kj) Công su t do sóng sinh ra: P = Q/TP = 39.0,125/3 = 1,625 kW V i F (kN), S (m), TP (s) Vì công su t tr c là 1 kW nên ph i gi m công su t ra b ng cách ưa s m t mát h t h ng th y l c ra kh i h t h ng. Ta l y m c quy chi u là lít/phút 108 Bài gi ng Năng lư ng tái t o
  18. V. NĂ NG L Ư NG TH Y TRI U v à SÓNG 2.2. Phươ ng pháp s n xu t i n t sóng: Phươ ng pháp Cockerell Raft Ví d : Ta s d ng 1 xylanh 50mm cung c p 180 bar áp su t làm vi c. (ch n xylanh phù h p cho 200 bar áp su t làm vi c 39 kN) Lưu lư ng lưu ch t trong 1 dao ng sóng (Kí hi u: FLW) ư c tính: FLW = r2.π .l = 1,252(cm).3,14.50(mm) = 0,25 lít/dao ng TP = 3s s l n dao ng n: n = 20 dao ng/phút Lưu lư ng lưu ch t ch y qua ng cơ trong 1 phút (FLM) FLM = FLW.N = 0,25.20 = 5 lít /phút 109 Bài gi ng Năng lư ng tái t o
  19. V. NĂ NG L Ư NG TH Y TRI U v à SÓNG 2.2. Phươ ng pháp s n xu t i n t sóng: Phươ ng pháp Cockerell Raft Ví d : T datasheet c a ng cơ th y l c: c ưa vào ng cơ m t lư ng lưu ch t là 4 lít/phút thì s phát ra 1 kW. Do ó v i lư u lư ng là 5 lít/phút thì Công su t d ki n là: 5/4 = 1,25 kW Công su t này trên tr c ng cơ th y l c là phù h p v i d ki n m t mát c a h t h ng th y l c là 25 – 30%. 110 Bài gi ng Năng lư ng tái t o
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2