- •1. Основы теплотехники. Теплота. Работа. Внутренняя энергия. Первый закон тд.
- •Вопрос 2. Энтропия. Второй закон тд. Физическая, математическая, гуманитарная трактовки второго закона тд.
- •Вопрос 3. Диаграммы вода-водяной пар. Основные процессы на t-s, I-s диаграммах.
- •Вопрос 4. Основные термодинамические циклы. Цикл Карно. Циклы двс. Циклы гту.
- •Вопрос 5. Циклы холодильных установок.
- •Вопрос 6. Цикл Ренкина. Основные процессы. Изображение в p-V, I-s, I-s диаграммах.
- •Вопрос 7. Оборудование, применяемое при реализации цикла Ренкина.
- •Вопрос 8. Теплофикационные циклы. Основные виды. Преимущества и недостатки. Параметры работы.
- •Вопрос 9. Способы повышения эффективности Цикла Ренкина. Повышение t1 р1 понижение р2, повторный перегрев, регенерация, бинарные циклы.
- •Вопрос 10. Современные параметры работы цикла Ренкина.
- •Вопрос 11. Основные понятия теплопередачи. Суть процесса. Параметры, характеризующие интенсивность теплопередачи. Способы интенсификации теплопередачи.
- •Вопрос 12. Основы технической гидравлики. Уравнение Бернулли.
- •Вопрос 13. Гидравлические сопротивления. Физическая картина. От чего зависит величина гидравлического сопротивления.
- •Вопрос 14. Основные задачи расчета трубопровода. Характеристика трубопровода. Кривая потребного напора трубопровода.
- •Вопрос 15. Насосы, Типы насосов. Параметры, характеризующие работу насосов. Рабочие характеристики насосов.
- •Вопрос 16. Способы регулирования параметров работы насосов.
- •Вопрос 17. Работа насоса на сеть. Рабочая точка.
- •Вопрос 18. Совместная работа насосов.
- •Вопрос 19. Тепловая энергия. Особенности тепловой энергии. Потребление тепловой энергии в жилых и производственных зданиях.
- •Вопрос 20. Общая характеристика вторичных энергетических ресурсов. Использование вторичных энергетических ресурсов.
- •Вопрос 21. Солнечный коллектор, концентраторы энергии. Типы коллекторов, принципы их действия и методы расчетов. Солнечные коллекторы с концентраторами.
- •Вопрос 22. Солнечные электростанции. Сфэу. Физические принципы функционирования. Схемы
- •Вопрос 23, 24 Ветроэнергетика. Ветроэнергетические установки. Типы ветроэнергетических установок. Способы преобразования ветровой энергии. Типы ветровых двигателей. Ветроэлектростанции.
- •Вопрос 25. Тепловые схемы источников теплоты. Принципиальная тепловая схема теплоподготовительной установки тэц на органическом топливе.
- •Вопрос 26. Принципиальная схема водогрейной котельной.
- •Вопрос 27. Принципиальная тепловая схема паровой котельной.
- •Вопрос 28. Принципиальная схема теплоподготовительной установки атомной тэц (атэц) с реактором ввэр.
- •Вопрос 30. Закрытая двухтрубная водяная система теплоснабжения. Схемы присоединений
- •Вопрос 31. Основные элементы тепловых схем ит, оборудование основное, вспомогательное.
- •32. Назначение водоструйного элеватора. Конструкция.
- •Вопрос 33. Основные принципы и схемы функционирования систем теплоснабжения.
Вопрос 19. Тепловая энергия. Особенности тепловой энергии. Потребление тепловой энергии в жилых и производственных зданиях.
Вопрос 20. Общая характеристика вторичных энергетических ресурсов. Использование вторичных энергетических ресурсов.
Вопрос 21. Солнечный коллектор, концентраторы энергии. Типы коллекторов, принципы их действия и методы расчетов. Солнечные коллекторы с концентраторами.
Солнечный коллектор — устройство для сбора тепловой энергии Солнца, переносимой видимым светом и ближним инфракрасным излучением. В отличие от солнечных батарей, производящих непосредственно электричество, солнечный коллектор производит нагрев материала-теплоносителя.
Концентраторы энергии – устройства, которые собирают всю падающую на них солнечную энергии в одной точке – фокусе, практически без потерь.
Параболические концентраторы имеют форму спутниковой тарелки. Параболический отражатель управляется по двум координатам при слежении за солнцем. Энергия солнца фокусируется на небольшой площади. Зеркала отражают около 92 % падающего на них солнечного излучения. В фокусе отражателя на кронштейне закреплён двигатель Стирлинга (тепловая машина, в которой жидкое или газообразное рабочее тело движется в замкнутом объёме, разновидность двигателя внешнего сгорания. Основан на периодическом нагреве и охлаждении рабочего тела с извлечением энергии из возникающего при этом изменения объёма рабочего тела. Может работать не только от сжигания топлива, но и от любого источника тепла), или фотоэлектрические элементы. Двигатель Стирлинга располагается таким образом, чтобы область нагрева находилась в фокусе отражателя. В качестве рабочего тела двигателя Стирлинга используется, как правило, водород, или гелий.
Плоский солнечный коллектор.
Плоский коллектор состоит из элемента, поглощающего солнечное излучение, прозрачного покрытия и термоизолирующего слоя. Поглощающий элемент называется абсорбером; он связан с теплопроводящей системой. Прозрачный элемент (стекло) обычно выполняется из закалённого стекла с пониженным содержанием металлов.
При отсутствии разбора тепла (застое) плоские коллекторы способны нагреть воду до 190—200 °C.
Чем больше падающей энергии передаётся теплоносителю, протекающему в коллекторе, тем выше его эффективность. Повысить её можно, применяя специальные оптические покрытия, не излучающие тепло в инфракрасном спектре. Стандартным решением повышения эффективности коллектора стало применение абсорбера из листовой меди из-за её высокой теплопроводности. (можно оспорить такое "распространенное" утверждение, поскольку применение меди против алюминия дает выигрыш 4% (хотя теплопроводность алюминия вдвое меньше, что означает значительное превышение "запаса мощности" по теплопередаче), что незначительно в сравнении с ценой)
Вакуумный солнечный коллектор.
Возможно повышение температур теплоносителя вплоть до 250—300 °C в режиме ограничения отбора тепла. Добиться этого можно за счёт уменьшения тепловых потерь в результате использования многослойного стеклянного покрытия, герметизации или создания в коллекторах вакуума.
Фактически солнечная тепловая труба имеет устройство схожее с бытовыми термосами. Только внешняя часть трубы прозрачна, а на внутренней трубке нанесено высокоселективное покрытие улавливающее солнечную энергию. между внешней и внутренней стеклянной трубкой находится вакуум. Именно вакуумная прослойка дает возможность сохранить около 95% улавливаемой тепловой энергии.
Кроме того, в вакуумных солнечных коллекторах нашли применение тепловые трубки, выполняющие роль проводника тепла. При облучении установки солнечным светом, жидкость, находящаяся в нижней части трубки, нагреваясь превращается в пар. Пары поднимаются в верхнюю часть трубки (конденсатор), где конденсируясь передают тепло коллектору. Использование данной схемы позволяет достичь большего КПД (по сравнению с плоскими коллекторами) при работе в условиях низких температур и слабой освещенности.
Современные бытовые солнечные коллекторы способны нагревать воду вплоть до температуры кипения даже при отрицательной окружающей температуре.
Солнечные коллекторы-концентраторы
Повышение эксплуатационных температур до 120—250°C возможно путём введения в солнечные коллекторы концентраторов с помощью параболоцилиндрических отражателей, проложенных под поглощающими элементами. Для получения более высоких эксплуатационных температур требуются устройства слежения за солнцем. Солнечные коллекторы — концентраторы могут производить электроэнергию с помощью фотоэлектрических элементов или двигателя Стирлинга.