Перспективи використання роторно-поршневих двигунів в енергетичних установках акумулювання електричної енергії

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorМитрофанов, О. С.
dc.contributor.authorMytrofanov, Oleksandr S.
dc.date.accessioned2021-04-07T11:57:04Z
dc.date.available2021-04-07T11:57:04Z
dc.date.issued2020
dc.descriptionМитрофанов, О. С. Перспективи використання роторно-поршневих двигунів в енергетичних установках акумулювання електричної енергії = Perspective for the use of rotary-piston engines in power plants for electric energy accumulation / О. С. Митрофанов // Зб. наук. пр. НУК. – Миколаїв : НУК, 2020. – № 1 (479). – С. 35–41.uk_UA
dc.description.abstractАнотація. Мета – аналіз та розробка перспективних схем енергетичних установок акумулювання електричної енергії за рахунок стиснутого повітря, а також оцінка можливості використання роторно-поршневих двигунів у їх складі. Методика. Розробка принципової схеми енергетичної установки акумулювання стиснутого повітря реалізується за допомогою методів аналізу та узагальнення. Дослідження ефективності застосування роторно-поршневих двигунів нової конструкції у складі схем акумулювання енергії виконується за допомогою методу математичного моделювання. Результати. Проаналізовано сучасний стан та перспективні напрями розвитку систем акумулювання надлишкового електричного струму, отриманого внаслідок використання ВДЕ. Як перспективний метод виділено спосіб акумулювання енергії у вигляді стиснутого повітря. Узагальнено переваги та недоліки різних схем, а також обрано напрям підвищення ефективності. Розроблено принципові схеми (діабатичну та адіабатичну) енергетичних установок акумулювання енергії малої потужності за рахунок стиснутого повітря із застосуванням роторно-поршневих двигунів. Номінальна ефективна потужність енергетичної акумуляторної установки становить 11 кВт, тривалість розрядження акумулятора до мінімального значення тиску – 24 год., робочий тиск системи живлення роторно-поршневого двигуна 0,8…2,0 МПа. Проаналізовано та наведено у вигляді індикаторної діаграми вплив підігріву робочого тіла перед розширенням на змінення індикаторної роботи циклу. Встановлено, що підігрів робочого тіла за рахунок використання акумульованого тепла стиснення дає змогу підвищити потужність двигуна на 12,5 %. Визначено мінімальний об’єм акумулятора стиснутого повітря для адіабатичної схеми акумулювання та тиску зберігання 20 МПа, який становить 38 м3. Установлено та подано у вигляді поверхні залежність змінення мінімального об’єму акумулятора від температури підігріву робочого тіла перед двигуном і тиску зберігання в акумуляторі. Наукова новизна. Дана оцінка ефективності застосування роторно-поршневих двигунів нової конструкції у складі системи акумулювання енергії у вигляді стиснутого повітря. Проаналізовано вплив використання тепла стиснення для підвищення температури робочого тіла на ефективність енергоперетворення в роторно- поршневому двигуні. Практична значимість. Подано практичні рекомендації щодо вибору принципу роботи та проєктування енергетичних установок акумулювання енергії малої потужності на базі роторно-поршневих двигунів нової конструкції.uk_UA
dc.description.abstract1Abstract. Purpose – analysis and development of promising schemes of power plants for electric energy storage due to compressed air, as well as assessment of the possibility of using rotary piston engines in their composition. Methodology. The development of a schematic diagram of a power plant for the storage of compressed air is carried out using analysis and generalization methods. A study of the efficiency of the use of rotary piston engines of a new design as part of energy storage schemes is carried out using the method of mathematical modeling. Results. The current state and perspective directions of development of systems for accumulation of excess electric current obtained as a result of using renewable energy sources are analyzed. As a promising method, a method of energy storage in the form of compressed air is allocated. The advantages and disadvantages of various schemes are generalized, and the direction of increasing efficiency is also chosen. Schematic diagrams of (diabetic and adiabatic) power plants of low power energy storage due to compressed air using rotary piston engines have been developed. The rated effective power of the energy storage system is 11 kW; the duration of the battery discharge to a minimum pressure value is 24 hours; the working pressure of the power system of the rotary piston engine is 0.8...2.0 MPa. The influence of heating of the working fluid before expansion on the change in the indicator work of the cycle is analyzed and presented in the form of an indicator diagram. It was found that heating the working fluid through the use of accumulated heat of compression allows to increase engine power by 12.5 %. The minimum compressed air accumulator volume was determined for an adiabatic accumulation scheme and storage pressure of 20 MPa, which is 38 m3. The dependence of the change in the minimum battery volume on the temperature of heating the working fluid in front of the engine and the storage pressure in the battery was established and presented as a surface. Scientific novelty. This assessment of the efficiency of using rotary piston engines of a new design as part of the energy storage system in the form of compressed air. The influence of the use of compression heat to increase the temperature of the working fluid on the efficiency of energy conversion in a rotary piston engine is analyzed. Practical relevance. Practical recommendations are given on the selection of the operating principle and the design of low-power energy storage power plants based on the new design of rotary piston engines.uk_UA
dc.identifier.issn2311–3405 (Print)
dc.identifier.issn2313-0415 (Online)uk
dc.identifier.urihttps://eir.nuos.edu.ua/handle/123456789/3813
dc.language.isoukuk_UA
dc.relation.ispartofseries621.438uk_UA
dc.subjectвідновлювальні джерела енергіїuk_UA
dc.subjectенергоефективністьuk_UA
dc.subjectнакопичувач енергіїuk_UA
dc.subjectстиснуте повітряuk_UA
dc.subjectенергетична установкаuk_UA
dc.subjectроторно-поршневий двигунuk_UA
dc.subjectrenewable energy sourcesuk_UA
dc.subjectenergy efficiency energy storage deviceuk_UA
dc.subjectcompressed airuk_UA
dc.subjectpower plantuk_UA
dc.subjectrotary piston engineuk_UA
dc.titleПерспективи використання роторно-поршневих двигунів в енергетичних установках акумулювання електричної енергіїuk_UA
dc.title1Perspective for the use of rotary-piston engines in power plants for electric energy accumulationuk_UA
dc.title22020
dc.typeArticleuk_UA

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
Mytrofanov.pdf
Розмір:
425.63 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
стаття
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
7.05 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

№ 1 (479) 2020