Введение
1 Анализ научно-технической литературы постановка задачи исследования 10
1.1 Детандер-генераторные агрегаты 10
1.1.1 Традиционные ДГА 10
1.1.2 Бестопливные детандер-генераторные установки 16
1.1.2.1 Установки для производства электроэнергии на базе детандер-генераторного агрегата и теплового насоса 18
1.1.2.2 Установки для производства электроэнергии на базе детандер-генераторного агрегата и воздушного теплового насоса 21
1.2 Ветроэнергетические установки 22
1.2.1 Общие сведения о ветровой энергии 23
1.2.2 Основные типы ветроэнергетических установок 24
1.2.3 Режимы работы ветроэлектрических установок автономного применения 27
1.2.4 Расчет ветроэнергетической установки 28
1.3 Аккумуляторы теплоты 29
1.4 Постановка цели и задач исследования 31
2 Разработка схемы бестопливной установки для производства электроэнергии, теплоты и холода на базе детандер-генераторного агрегата, теплового насоса и ветроэнергетической установки. Выбор критериев оценки эффективности работы установки .32
2.1 Разработка схемы бестопливной установки 32
2.1.1 Схема усовершенствованной бестопливной детандер-генераторной установки с дополнительными теплообменниками 34
2.1.2 Принципиальная схема бестопливной установки на базе детандер-генераторного агрегата, теплового насоса и ветроэнергетической установки 36
2.2 Выбор критериев оценки эффективности работы установки 37
2.2.1 Электрическая мощность, вырабатываемая ДГА 38
2.2.2 Доля выработанной ДГА электрической мощности, отдаваемая потребителю 42
2.2.3 Эксергетический КПД установки 44
2.2.4 Эффективность использования теплоты, подведенной к установке 46
2.2.5 Технико-экономические показатели установки 47
2.2.6 Выбор критерия оценки эффективности установок для проведения исследований 48
3 Анализ работы установки при подводе теплоты возобновляемого источника энергии. Разработка математической модели и алгоритмов расчета 50
3.1 Анализ работы установки при подводе теплоты возобновляемого источника энергии в теплообменнике подогрева газа после конденсатора ТНУ 51
3.1.1 Режим без регенеративного подогрева газа перед конденсатором ТНУ .55
3.1.2 Режим с регенеративным подогревом газа перед конденсатором ТНУ 56
3.2 Разработка математической модели 58
3.3 Разработка алгоритмов расчета 64
3.3.1 Режим без регенерации теплоты газа после детандера 65
3.3.2 Режим с регенерацией теплоты газа после детандера 67
4 Влияние теплоты возобновляемого источника энергии и параметров процессов на эффективность работы установки без регенерации теплоты газа после детандера 70
4.1 Результаты расчета 71
4.1.1 Газорегуляторные пункты 71
4.1.2 Газораспределительные станции 82
4.2 Анализ полученных результатов 93
4.2.1 Влияние температуры газа после конденсатора ТНУ 93
4.2.2 Влияние тепла, подводимого от ВЭУ 95
5 Влияние теплоты возобновляемого источника энергии и параметров процессов на эффективность работы установки с регенерацией теплоты газа после детандера 97
5.1 Результаты расчета 98
5.1.1 Газорегуляторные пункты 98
5.1.2 Газораспределительные станции 109
. 5.2 Анализ полученных результатов 120
5.2.1 Влияние температуры газа после конденсатора ТНУ 120
5.2.2 Влияние тепла, подводимого от ВЭУ 122
6 Сравнительный анализ энергетической эффективности схем установок без регенерации и с регенерацией теплоты газа после детандера 124
6.1 Доля электроэнергии, отдаваемой в сеть 125
6.2 Полезная электрическая мощность установки 135
Выводы 144
Список использованных источников 146
Приложение 152
