تحقیق در مورد انرژی الکتریکی

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

تعداد صفحه18

انرژی الکتریکی در صنعت به دو صورت ارائه می شود:
a- جریان متناوب: که از زمان قدیم مورد استفاده بوده است و امروز در محدوده بسیاری بزرگی از احتیاجات انرژی الکتریکی به کار می رود.این نوع ولتاژ به راحتی توسط یک ترانسفورماتور قابل تنظیم برای انتقال انرژی و توزیع ومصرف می باشد.دربعضی مواقع که لازم است توسط فرکانسی غیر از فرکانس شبکه کار کنیم بعلت اینکه از منبع انرژی جداگانه ای استفاده نکینم لازم است یک کبدل فرکانسی را به کار ببریم.

b- جریان مستقیم:این نوع جریان برای تولید و توزیع به کارنمی رودو لیکن در بعضی موارد مانند استفاده از لوازم حفاظتی و یا شارژ باطری ها مجبوریم از آن استفاده نمائیم یک حالت خاص و خیلی مهم در کاربرد جریان مستقیم انتقال انرژی در ولتاژهای خیلی بالاست مانند وصل شبکه اهی بین قاره ای و بین المللی برای انتقال انری به فواصل بسیار دور است
دراین حالت شبکه های انتقال درمحل تولیدانرژی از یک مبدل متناوب به مستقیم گذشته و در انتهای خط از یک مبدل مستقیم به متناوب می گذرد
نقش مبدل های استاتیک انرژی الکتریکی عبارت است از آداپته کردن تولید و مصرف . دراین مورد راه حل های الکترومکانیکی نیز وجوددارد که از جمله می توان گروهای تبدیل کننده و یا کموتاسیون را نام برد. راه حل های کاملا استاتیک نیز لامپ های تیوب یا همان خلا و یا نیمه هادی ها نیز وجود داردکه بعدا به طور مفصل به آنها پرداخته خواهد شد.

انواع مختلف مبدل ها:
A:مبدل های متناوب - مستقیم (یا یکسو کننده های Rectifier-Redresseur)
منبع تولید انرژی عبارت است از یک ژنراتور ولتاژمتناوب یک فازه یا چند فازه . دراین حالت نقش مبدل عبارت است از این که:
((جریان را دربار دریک جهت معین به گردش درمیاورد.))
دراین دستگا ها ازالمانهائی (Elements)نظیردیود و تریستورو....که جریان را فقط دریک جهت از خود عبور می دهندتشکیل می شود.
مورد استعمال این دستگاها خیلی زیاد است به خصوص درمورد یکسو کننده های کنترل شده که امکان رگلاژخیلی ظریف را نیز به ما می دهد.حدود ولتاژ دراین گونه از مبدل ها از چند ولت تا چندین صد هزارولت (خطوط انرژی جریان مستقیم ) و حدود جریان آ‹ها از چند میلی آمپر تا چند صد هزار آمپر(وسایل الکتروشیمی) تغییر می کند.


موادر استعمال این گونه از مبدل ها عبارت است از:

1- تغذیه جریان مستقیم وسایل مختلف از قبیل وسایل الکترونیکی وامپلی فایرهاو......و تغذیه قسمت های کنترلی سیستم های الکتریکی و الکترونیکی
2- شارژباطریها
3-الکترومتالوژی - الکتروشیمی
4- تغییر سرعت موتورهای جریان مستقیم
5-کشش الکتریکی (Traction)


B: مبدل های مستقیم - متناوب (اندولر یا اینورتر     Inverter - Onduleur)
هدف از تولید این وسایل این است که از یک ژنراتورمستقیم یک منبع ولتاژ یا جریان متناوب (سینوسی یا غیر سینوسی )
با یک فرکانس ثابت یا متغییر بتوان به دست آورد.

نقش اصلی این مبدل ها انتقال انرژی گرفته شده از یک منبع جریان مستقیم به یک شبکه جریان متناوب است.

موارد اساسی این مبدل هاعبارت است از:

1- جانشین شدن یک شبکه (برای مدت معینی )بعنوان یک گروه کمکی برای تغذیه یک سری تشکیلات که درحالت عادی توسط شبکه تغذیه می شونددرمواردئیکه که شبکه قطع می شوند(تغذیه اضظراری)
2- ژنراتور ولتاژ متناوب با فرکانسی متغییر درانتقال قدرت بالاو همچنینی درکوره های القائی و......
3-انتقال انرژی از یک ژنراتور جریان مستقیم به یک شبکه جریان متناوب
4-برگشت دادن انرژی مانند کشش الکتریکی یا ترمز الکتریکی

انرژی الکتریکی

انرژی الکتریکی

14 صفحه

انرژی الکتریکی یا انرژی الکترومغناطیسی صورتی از انرژی است که بستگی به موقعیت یک بار الکتریکی در یک میدان الکتریکی دارد. انرژی الکتریکی یک بار Q که در پتانسیل الکتریکی V قرار گرفته است، برابر حاصلضرب Q V است.

مقدمه

هر ماده از تعداد بسیار اتم تشکیل شده است که هر اتم نیز از سه قسمت نوترون ، پروتون و الکترون تشکلیل شده است. تعداد الکترونها با تعداد پروتونها در حالت عادی (خنثی) برابر است، الکترون دارای بار منفی و پروتون دارای بار مثبت می‌باشند، که الکترونها به دور پروتن و نوترون (هسته اتم) با سرعت بسیار زیادی می‌چرخند. در اثر این چرخش نیروی گریز از مرکزی بوجود می‌آید که مقدار این نیرو با مقدار نیروی جاذبه بین الکترونها و هسته برابر است، پس این برابری نیرو الکترونها را در حالت تعادل نگه می‌دارد و نمی‌گذارد که از هسته دور شوند.

یک سیم مسی هم دارای تعداد زیادی اتم و در نتیجه الکترون است. هر گاه ما بتوانیم توسط یک نیرویی الکترونهای در حال چرخش به دور هسته را از مدار خود خارج کنیم و در یک جهت معین به حرکت در آوریم جریان الکتریکی برقرار می‌شود. پس این نکته را دریافتیم که جریان برق چیزی جز حرکت الکترونها نیست، البته این حرکت بصورت انتقالی انجام می‌شود، یعنی یک اتم تعدادی الکترون به اتم کناری خود می‌دهد و اتم کناری نیز به همین ترتیب تعدادی الکترون به اتم بعدی می‌دهد و بدین صورت جریان برقرار می‌شود. پس هر گاه که گفته شود جریان برق کم یا زیاد است، یعنی تعداد الکترونهایی که در مسیر سیم در حال حرکت هستند کم یا زیاد است.

مقاله در مورد انرژی الکتریکی

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

تعداد صفحه85

فصل اول : مقدمه

1-1 پیشگفتار

انرژی الکتریکی به عنوان محور اصلی توسعه صنعتی در میان انواع انرژی از اهمیت خاصی برخوردار است. این انرژی با آنکه خود به انواع دیگر انرژی وابستگی دارد، اتکا شاخه‌های مختلف اقتصادی به آن در حدی است که براحتی می‌توان حد مصرف معقول این انرژی در یک جامعه را به عنوان شاخص عمده‌ای برای تعیین حد پیشرفت اقتصادی آن جامعه دانست.

بر خلاف سهولت استفاده از این نوع انرژی و مطلوبیت آن، تولید و انتقال این انرژی از پیچیدگی زیادی برخوردار بوده و در مجموع صنعت برق با ویژگی‌هایی در میان سایر صنایع شاخص است، از جمله این ویژگی‌ها باید از لزوم همزمانی تولید و مصرف آن نام برد، به عبارت دیگر تولید برق فقط در مقابل مصرف آن مطرح می‌گردد و بطور معمول قابل ذخیره کردن نیست. دیگر ویژگی این صنعت سرمایه طلب بودن طرح‌ها و پروژه‌های آن و زمان بر بودن آنها است.

مجموعه این خصوصیات و حساسیت‌ها است که پیش‌بینی صحیح نیاز مصرف برای این نوع انرژی در آینده را طلب می‌نماید. چون هرگاه پیش‌بینی نیاز مصرف یا بار شبکه بیش از حد واقعی باشد، سرمایه‌ گذاری بیهوده در این صنعت را بدنبال خواهد داشت و هر پیش بینی بار کمتر از واقعیت باعث لطمات شدید اقتصادی شده و جبران آن به مناسبت زمان بر بودن پروژه‌های توسعه‌ای امکانات تولید و انتقال برق، غیر ممکن است.

انرژی الکتریکی در مقیاس وسیع به طور اقتصادی قابل ذخیره نمی‌باشد. بدین دلیل بر خلاف شاخه‌های دیگر اقتصاد، در اقتصاد الکتریسیته باید همزمان با مصرف، انرژی الکتریکی تولید گردد. میزان مصرف بار الکتریکی ثابت نمی‌باشد بلکه به صورت پیچیده و غیر خطی تابعی از پارامترهای متعددی می‌باشد. با توجه به متغییر بودن میزان مصرف بار الکتریکی، شرکتهای تولید کننده برق، موظفند با پیش بینی آن در زمانبندی‌های مختلف اطلاعات مورد نیاز برای تصمیم‌گیریهای خود در سیستم قدرت را حاصل نماید.

در دنیای خصوصی سازی جدید هر شرکت سعی در افزایش قابلیت اطمینان محصول خود و تولید بهینه توان برای مصرف کنندگان خود دارد. این وظیفه عموماً از طریق پیش بینی فراهم می‌شود. پیش بینی بارهای ساعتی تا یک هفته جلوتر برای کارهای برنامه‌ریزی از قبیل هماهنگی بین واحدهای آبی و حرارتی و سنجش تبادل با دیگر رقبا و برای آنالیزهای کوتاه مدت از قبیل پخش توان در مراکز دیسپاچینگ و پخش بهینه توان لازم است. به طور کلی پیش بینی بار بر اساس دوره پیش بینی به دسته‌هایی تقسیم می‌شود :

برنامه ‌ریزی بسیار کوتاه مدت (چند دقیقه تا چندین ساعت) : برنامه ریزی بسیار کوتاه مدت اطلاعات مورد نیاز در پخش بار اقتصادی و تخمین اطمینان را تأمین می‌نماید. همچنین پیش بینی بسیار کوتاه مدت (چند دقیقه تا چند ساعت) برای زمانبندی تعویض قدرت بین شرکتها و مطالعه تحمیلات انتقال مفید می‌باشد.برنامه ‌ریزی کوتاه مدت (یک روز تا یک هفته) : برنامه ریزی کوتاه مدت برای برنامه ریزی روزانه و هفتگی، در مدار قرار گرفتن بهینه نیروگاهها (بهینه سازی ولتاژ/ توان راکتیو، برنامه‌ریزی برای انرژی رزرو مورد نیاز، زمان بهره‌برداری پمپی از نیروگاه‌های پمپ ذخیره‌ای) و تبادل انرژی با شرکا استفاده می‌شود.برنامه‌ریزی میان مدت (1 ماه تا 5 سال) : در برنامه‌ریزی میان مدت، با در نظر گرفتن توان و ترکیب نیروگاههای موجود، میزان ذخیره سوخت، میزان ذخیره آب مخزنها، در مورد نحوه و زمان بکارگیری نیروگاههای حرارتی و آبی، تهیه سوخت، میزان تبادل انرژی الکتریکی با سیستم‌های همسایه در سیستم‌های بهم پیوسته، زمان‌بندی بهینه برای بازرسی و تعمیرات نیروگاهها و شبکه تصمیم‌گیری می‌شود.برنامه ریزی بلند مدت (5 تا 30 سال): در برنامه ریزی بلند مدت با در نظر گرفتن توان و ترکیب و طول عمر نیروگاههای موجود، توانایی شبکه انتقال و توزیع، قراردادهای بلند مدت برای تبادل انرژی الکتریکی با سیستم‌های مجاور (کشورهای همسایه) در سیستم‌های بهم پیوسته، در مورد نوع، اندازه و محل احداث نیروگاه‌های جدید، نحوه گسترش شبکه، بستن و یا تجدید نظر در قراردادها و ... تصمیم‌گیری می‌شود.

بار در یک شبکه برقرسانی به مجموع مصارف مختلف انرژی الکتریکی در یک واحد زمانی اتلاق می‌گردد. بار شبکه به مناسب همزمانی و غیر همزمانی مصرف انرژی در بخش‌های مختلف دستخوش تغییراتی در طول شبانه روز، هفته، ماه و سال می‌گردد.

اگر به یک منحنی تغییرات بار بیست‌و چهار ساعته در الگوی مصرف انرژی الکتریکی ایران توجه کنیم ملاحظه می‌شود که منحنی از یک حداقل غیر صفر شروع می‌شود و پس از عبور از آن، با یک شیب نسبتاً تند به سمت کوهان دوم که بزرگتر از کوهان اول است میل نموده، پس از گذر از آن دوباره به سمت حداقل میل می‌کند. باید توجه داشت که ظهور این دو کوهان ناشی از همزمانی مصرف انرژی الکتریکی بخشهای مختلف مصرف در طول یک شبانه‌روز است. جالب توجه است که منحنی تغییرات بار در طول ماه و سال نیز تقریباً روند مشابهی با تغییرات بار بیست و چهار ساعته دارد. در مطالعه بار بخصوص در پیش بینی بار اعم از پیش‌بینی بار ساعتی روزانه جهت تنظیم برنامه بهره‌برداری از نیروگاهها تا بار ماههای سال برای تنظیم برنامه تعمیرات منظم و دوره‌ای و بارهای سالهای آینده برای برنامه‌ریزی توسعه‌ای این متغیرها و عوامل مؤثر در پیدایش آنها مورد توجه قرار می‌گیرد.

منحنی مصرف برای مصرف کننده کاملاً تصادفی و غیر مشخص بوده وقابل پیش‌بینی نیست و از سوی دیگر، هر مجموعه خاص از مصرف کننده‌ها منحنی مصرف مخصوص به خود را دارا است، همچنین مصرف بار الکتریکی تابعی کاملاً غیر خطی و بسیار پیچیده از پارامترهایی از جمله شرایط آب و هوایی، شرایط اقتصادی، زمان و عوامل تصادفی می‌باشد. همچنین تقریباً هر روز هفته منحنی خاص خود را دارد. لذا مدل مورد نظر باید توانایی این کار راد اشته باشد که اثر تمامی این عوامل را بر منحنی مصرف در نظر بگیرد، همچنین بایستی خطای پیش بینی تا حدامکان کم باشد، از طرفی دارای ساختاری ساده باشد و در کوتاهترین زمان ممکن به جواب نهایی برسد، و از همه مهمتر اینکه استفاده از آن برای برنامه‌ریزان و اپراتورها ساده باشد. لذا با توجه به اهمیت پیش بینی بار کوتاه مدت و خواصی که برای یک برنامه ریزان و اپراتورها ساده باشد. لذا با توجه به اهمیت پیش بینی بار کوتاه

مقاله در مورد تولید انرژی الکتریکی

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*
فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)
تعداد صفحه: 9

تولید انرژی الکتریکی

بیشتر نیروگاه‌های برق-آبی انرژی مورد نیاز خود را از انرژی پتانسیل آب پشت یک سد تامین می‌کنند. در این حالت انرژی تولیدی از آب به حجم آب پشت سد و اختلاف ارتفاع بین منبع و محل خروج آب سد وابسته‌است. به این اختلاف ارتفاع، ارتفاع فشاری می‌گویند و آن را با H (مخفف Head) نمایش می‌دهند. در واقع میزان انرژی پتانسیل آب با ارتفاع فشاری آن متناسب است. برای افزایش فاصله یا ارتفاع فشاری، آب معمولاً برای رسیدن به توربین آبی فاصله زیادی را در یک لوله بزرگ (penstock) طی می‌کند.

برشی از یک سد و یک نیروگاه آبی.نیروگاه آب تلمبه‌ای، نوعی دیگر از نیروگاه آبی است. وظیفه یک نیروگاه آب تلمبه‌ای پشتیبانی شبکه الکتریکی در ساعات اوج مصرف (ساعات پیک) است. این نیروگاه تنها آب را در ساعات مختلف بین دو سطح جابجا می‌کند. در ساعاتی که تقاضای برای انرژی الکتریکی پایین است با پمپ کردن آب به یک منبع مرتفع انرژی الکتریکی را به انرژی پتانسیل گرانشی تبدیل می‌کند. در زمان اوج مصرف آب دوباره از مخزن به سمت پایین جاری می‌شود و با چرخاندن توربین آبی موجب تولید برق و رفع نیاز شبکه می‌گردد. این نیروگاه‌ها با ایجاد تعادل در ساعات مختلف موجب بهبود ضریب بار شبکه و کاهش هزینه‌های تولید انرژی الکتریکی می‌شوند.

از دیگر انواع نیروگاه‌های آبی می‌توان به نیروگاه‌های جزر و مدی اشاره کرد. همانطور که از نام این نیروگاه‌های مشخص است این نیروگاه‌ها نیروی مورد نیاز خود را از اختلاف ارتفاع آب در بین شبانه روز تامین می‌کنند. منابع در این دسته از نیروگاه‌ها نسبت به بقیه کاملاً قابل پیشبینی هستند. این نیروگاه‌ها همچنین می‌توانند در مواقع اوج مصرف به عنوان پشتیبان شبکه عمل کنند.

برخی نیروگاه‌های آبی که تعداد آنها زیاد هم نیست از انرژی جنبشی آب جاری استفاده می‌کنند. در این دسته از نیروگاه‌ها نیازی به احداث سد نیست توربین این نیروگاه‌ها شبیه یک چرخ آبی عمل می‌کند. این نوع استفاده از انرژی شاخه نسبتاً جدیدی از علم جنبش مایعات است.

معادله

یک معادله ساده برای محاسبه تقریبی انرژی الکتریکی در یک نیروگاه برق آبی وجود دارد که به صورت زیر است:

در معادله بالا P توان خروجی در واحد وات، h ارتفاع فشاری در واحد متر، r میزان آب خارج شده در واحد مترمربع در ثانیه و K ضریب تبدیل در ۷۵۰۰ وات است (با پیش شرط راندمان ۷۶٪ ،شتاب ثقل ۹٫۸۱ متر بر مجذور ثانیه و آب تازه با چگالی ۱۰۰۰ کیلوگرم به ازای هر متر مربع. البته در توربین‌های بزرگ و پیشرفته راندمان معمولاً بالاتر این مقدار است و در توربین‌ها فرسوده این راندمان کمتر است).

میزان تولید انرژی الکتریکی در یک نیروگاه آبی به شدت به میزان آب موجود وابسته‌است و در فصول مختلف میزان تولید می‌تواند به نسبت ۱۰ به ۱ متفاوت باشد.

سد

سد دیواری محکم از سنگ وسیمان و یا ساروج است که به منظور مهار کردن آب در عرض دره یا میان دو کوه ایجاد می‌شود. برعکس خاکریزها که برای جلوگیری از ورود آب رودخانه یا دریا به مناطق اطراف ساخته می‌شوند در سدها هدف از مهار کردن آب استفاده از آن است.

منبع آب پشت یک سد در لوگزامبورگ.سدها از نظر مشخصه‌های مختلف طبقه‌بندی می‌شوند این مشخصه‌ها معمولاً شامل:

طول سد: از نظر طول سدهای با طول بیش از ۱۵ متر را سدهای بزرگ و سدهای با طول بیش از ۱۵۰ متر را سدهای بسیار بزرگ می‌نامند.

هدف از احداث سد: اهداف ساخت یک سد می‌توانند متفاوت باشند به طوری که بسیاری از سدها بیشتر از یک هدف را دنبال می‌کنند این اهداف می‌توانند شامل آبیاری یا تامین آب مناطق شهری یا زمین‌های کشاوزی، تولید انرژی الکتریکی، ایجاد فضای تفریحی، کنترل سیل و... باشند.

ساختار سد: از نظر ساختار، با توجه به مصالح مصرف شده یا تکنولوژی ساخت سدها باهم متفاوت هستند. سدها از نظر مصالح مصرف شده می‌توانند چوبی، خاکی یا بتنی باشند.

مزایا

ملاحظات اقتصادی

بیشترین مزیت استفاده از نیروگاه‌ها آبی عدم نیاز به استفاده از سوخت‌ها و در نتیجه حذف هزینه‌های مربوط به تامین سوخت است. درواقع هزینه انرژی الکتریکی تولیدی در یک نیروگاه آبی تقریباً از تغییرات قیمت سوخت‌های فسیلی نظیر نفت، گاز طبیعی و زغال سنگ مصون است. همچنین عمر متوسط نیروگاه‌های آبی در مقایسه با نیروگاه‌های گرمایی بیشتر است، به طوری که عمر برخی از نیروگاه‌های آبی که هم‌اکنون در حال استفاده هستند به ۵۰ تا ۱۰۰ سال پیش بازمی‌گردد. هزینه کار این نیروگاه‌ها در حالی که به صورت خودکار کار کنند کم است و بجز در موارد اضطراری به پرسنل زیادی در نیروگاه نیاز نخواهد بود.

در موقعیت‌هایی که استفاده از سد چندین هدف را پوشش می‌دهد، ساخت یک نیروگاه آبی هزینه نسبتاً کمی را به هزینه‌های ساخت سد اضافه می‌کند. ایجاد یک نیروگاه هیمچنین می‌تواند هزینه‌های مربوط به ساخت سد را جبران کند. برای مثال درآمد ناشی از فروش انرژی الکتریکی در سد «Three Gorges» که بزرگ‌ترین سد جهان است با فروش انرژی الکتریکی تولیدی در سد در طول ۵ تا ۷ سال جبران شده‌است.

این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید

دانلود مقاله تحقیقی با موضوع آشنایی با چیلر.Doc

دانلود مقاله تحقیقی با موضوع آشنایی با چیلر

نوع فایل : Word 

تعداد صفحات : 18

فهرست محتوا 

پیشگفتار

 در 100 سال اخیر، افزایش مصرف سوختهای فسیلی منجر به بالاتر رفتن غلظت اتمسفری دی اکسید کربن تا 30شده اس ت تا آنجا که 42 % از انرژی مورد نیاز، از سوختها ی فسیلی ( نفت و گاز و )… تأمین میشود و پیش بینی شده است تا سال 2010 میلادی، آسیا به بزرگترین مصرف کننده انرژی در دنیا تبدیل خواهد شد. در کشور ما نیز %38 سوخت مصرفی به ساختمانها اختصاص داده شده که در کنار هزینه های بالای آن برای مصرف کننده، با خطر روبه اتمام بودن منابع و آلودگی محیط زیست همراه است که این مهم استفاده از سرچشمه های تجدیدپذیر انرژی را واجب میگرداند.از آنجا که این انرژیهای تجدیدپذیر منجر به تولید مقادیر بسیار بسیار ناچیزی و در برخی موارد هیچ نوع از گازهای گلخانه ای میگردند؛ لذا یکی از سوختهایی که به زودی در دنیا رتبه اول مصرف را به خود اختصاص میدهد، انرژی الکتریکی سبز خورشیدی میباشد. جالب است که بدانیم مقدار انرژی دریافتی زمین از خورشید در هر 15 دقیقه،برابر با مقدار انرژی مصرفی تمام کشورهاست.با این تفاسیر امروزه مشاهده میشود که ژاپن با تولیدبیش ا ز 45 درصد انرژی خورشیدی در سطح بین المللی،بیشترین مقدار سلولهای خورشیدی نصب شده را بر حسب تعداد افراد کشور خود دارا است. همچنین بعد از ژاپن،کشورهای اروپایی و ایالا ت متحده امریکا نیز قابل ملاحظه ترین بازارهای بهر ه بری از انرژی سبز را تحت پوشش داشته و اهمیت آن به حدی رسیده است که کشو ر آلمان بخشی از مالیات دریافتی از مردم خود ر ا صرف سرمایه گذاری در این زمینه مینماید... 

انرژی الکتریکی سبز خورشیدیگرایش حرارات و سیالاتمکانیک سیالاتتاریخچه سیالات استاتیک سیالات جریان با سطح آزاد مکانیک سیالات محاسباتی چیلر جذبیچیلر تراکمیمشخصات فنی و بهای چیلرهای آبی - تراکمی موجود در بازار منابع