Xem mẫu
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
nguon tai.lieu . vn
