- •Д.С. Фалеев
- •Оглавление
- •Глава 1. Место, роль и влияние на общественные отношения возобновляемых источников энергии 7
- •Глава 2. Солнечное излучение и его характеристики 18
- •Глава 3. Фотоэлектрические преобразователи солнечного излучения в электричество 36
- •Глава 6. Энергия волн 140
- •Глава 1. Место, роль и влияние на общественные отношения возобновляемых источников энергии
- •1.1. Введение
- •1.2. Теоретические основы использования возобновляемых источников энергии
- •1.3. Технические аспекты использования возобновляемых источников энергии
- •1.4. Совершенствование источников энергии и потребителей
- •1.5. Методы управления источниками возобновляемой энергии
- •1.6. Социально-экономические и экологические аспекты развития энергетики на возобновляемых источниках
- •Глава 2. Солнечное излучение и его характеристики
- •2.1. Введение
- •2.2. Солнечное излучение, достигающее атмосферы Земли
- •2.3. Взаимное расположение Земли и Солнца во времени
- •2.4. Расположение приемника радиации относительно Солнца
- •2.5. Влияние земной атмосферы на величину потока излучения Солнца
- •2.6. Расчет и оценки солнечной энергии
- •Глава 3. Фотоэлектрические преобразователи солнечного излучения в электричество
- •3.1. Введение
- •3.2.P-n–переход в кремнии
- •3.3. Механизм поглощения фотонов вp-n-переходе. Эффективность преобразования солнечного излучения
- •1КВтм-2/[(2эВ) 1,610-19Дж 4 эВ)] 31021фотонм-2с-1 .
- •3.4. Особенности электрической цепи содержащей солнечный фотоэлемент
- •3.5. Проблема эффективности солнечных элементов
- •3.6. Требования к материалам и технология производства солнечных элементов и батарей
- •3.7. Особенности конструкций солнечных элементов и их типы
- •3.8. Краткая характеристика материалов для солнечных элементов. Внутренняя структура солнечных элементов
- •3.9. Вспомогательные системы для солнечных батарей
- •3.10. Инженерный расчет системы энергоснабжения на базе солнечных модулей (батарей) применительно к железнодорожному транспорту
- •3.11. Примеры решения задач
- •3.12. Задачи
- •4. Гидроэнергетика
- •4.1. Введение
- •4.2. Основные методы использования энергии воды и оценка гидроресурсов для малых электростанций
- •4.3.Гидротурбины
- •4.4. Примеры решения задач
- •4.5. Задачи
- •5. Ветроэнергетика
- •5.1. Введение
- •5.2. Краткая классификация ветроэнергетических установок
- •5.3. Ветроустановки с горизонтальной и вертикальной осью
- •5.4. Теоретические основы ветроэнергетических установок
- •5.5. Лобовое давление на ветроколесо
- •5.6. Крутящий момент
- •5.7. Некоторые режимы работы ветроколеса
- •5.8. Общая характеристика ветров и их анализ
- •5.9. Использование ветроколесом энергии ветра
- •5.10. Производство и распределение электроэнергии от ветроэнергетических установок
- •5.11. Классификация ветроэнергетических установок
- •Классы ветроэнергетических систем
- •5.12. Примеры решения задач
- •5.13. Задачи
- •Глава 6. Энергия волн
- •6.1.Общая характеристика волнового движения жидкости. Уравнение поверхностной волны
- •6.2.Энергия и мощность волны. Отбор мощности от волн
- •6.3.Краткое описание устройств для преобразования энергии волн
- •6.4.Примеры решения задач
- •6.5.Задачи
- •Глава 7.Энергия приливов
- •7.1. Введение
- •7.2.Усиление приливов
- •7.3.Мощность приливных течений
- •7.5.Мощность приливного подъема воды
- •7.5.Примеры решения задач
- •7.5.Задачи
- •Глава 8. Аккумулирование энергии
- •8.1. Необходимость процессов аккумулирования энергии
- •8.2. Тепловые аккумуляторы
- •8.3. Воздушные аккумуляторы
- •8.4 Сверхпроводящие индуктивные накопители
- •8.5. Емкостные накопители
- •8.6. Химическое аккумулирование
- •8.7. Аккумулирование электроэнергии
- •8.8. Механическое аккумулирование. Гидроаккумулирующие электростанции
- •Заключение
- •Приложения Приложение 1
- •Приложение 2
- •Приложение 3
- •Список литературы
- •Дмитрий Серафимович Фалеев возобновляемые и ресурсосберегающие источники энергии
- •680021, Г. Хабаровск, ул. Серышева, 47
Министерство путей сообщения Российской Федерации
Дальневосточный государственный университет путей сообщения
Д.С. Фалеев
ВОЗОБНОВЛЯЕМЫЕ
И РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИЕ
ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ
Физические основы, практические задачи;
применение для электропитания устройств автоматики, телемеханики и связи на железнодорожном транспорте
Издание четвертое, переработанное и дополненное
Хабаровск
2003
УДК 620.91/.92(075.8)
ББК З15я73
Ф 190
Научный редактор:
доктор физико-математических наук, профессор,
заслуженный деятель науки Российской Федерации
В.И. Строганов
Рецензенты:
Кафедра «Информатика и управление в технических системах» Московского государственного университета путей сообщения (зав. кафедрой доктор технических наук, профессор
Л.А. Баранов)
доктор физико-математических наук, профессор,
(Институт энергетических исследований РАН, г. Москва)
Р.И. Соколовский
Заместитель начальника департамента СЦБ Министерства путей сообщения Российской Федерации
А.И. Каменев
Ф 190 |
Фалеев Д.С. Возобновление и ресурсосберегающие источники энергии: Физические основы, практические задачи; применение для электропитания устройств автоматики, телемеханики и связи на железнодорожном транспорте: Учеб. пособие. – Изд. 4-е, перераб. и доп. – Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2003. –175 с.: ил. |
В учебном пособии изложены основные теоретические положения по возобновляемым и ресурсосберегающим источникам энергии, рассматриваются физические основы, практические задачи, применение для питания устройств автоматики, телемеханики и связи на железнодорожном транспорте. В начале каждого раздела приводятся теоретические положения, которые позволяют выяснить механизм преобразования энергии излучения Солнца, ветра, а также движущейся, падающей и колеблющейся воды, превращающейся в электричество. Рассмотрены физические принципы преобразования энергии приливов и волн в электрическую энергию. В каждом разделе представлены 2–3 примера решения задач и предложено для решения более ста задач с ответами.
Пособие предназначено для студентов вузов, магистров и аспирантов, обучающихся по направлению 657700 и специальностям 210700 «Автоматика, телемеханика и связь на ж.-д. транспорте», 101800 «Энергоснабжение ж.-д. транспорта» и другим родственным специальностям. Может быть полезно инженерно-техническим работникам соответствующих служб железнодорожного транспорта.
УДК 620.91/.92(075.8)
ББК З15я73
Издательство Дальневосточного государственного
университета путей сообщения (ДВГУПС), 2003
Фалеев Д.С., 2003
Оглавление
ОГЛАВЛЕНИЕ 3
ВВЕДЕНИЕ 5
Глава 1. Место, роль и влияние на общественные отношения возобновляемых источников энергии 7
1.1. Введение 7
1.2. Теоретические основы использования возобновляемых источников энергии 9
1.3. Технические аспекты использования возобновляемых источников энергии 12
1.4. Совершенствование источников энергии и потребителей 13
1.5. Методы управления источниками возобновляемой энергии 15
1.6. Социально-экономические и экологические аспекты развития энергетики на возобновляемых источниках 17
Глава 2. Солнечное излучение и его характеристики 18
2.1. Введение 18
2.2. Солнечное излучение, достигающее атмосферы Земли 19
2.3. Взаимное расположение Земли и Солнца во времени 22
2.4. Расположение приемника радиации относительно Солнца 25
2.5. Влияние земной атмосферы на величину потока излучения Солнца 28
2.6. Расчет и оценки солнечной энергии 33