CCF20110524009

ENERGIA WODNA

I. Pływy morskie Zad 1.

Wyznaczyć teoretyczną moc turbiny pływowej dla średniego okresu pływu T=10h30min, jeżeli:

-    stan wody w zatoce zmienia się od h_raln=2m do h_mox=4.5m

-    powierzchnia zatoki wynosi A=12 km²

-    gęstość wody morskiej p=1030 kg/m³

Szukane: N [W]

(1)

Dane:

T=10h30min, h_mm=2m łw=4.5m A=12 km² p=1030 kg/m³

Rozwiązanie:

Moc turbiny:

A= 12km²= 12* 10⁶ [m²]

T=10h30min=l0*3600+30*60=37800 [s]

N :

1030*12*10⁶*9,81    (2² +4.5² )

* 10'

⁶[mw]= Ąt ;

[MW]

Zad. 2

Wyznaczyć moc czoła fali oceanicznej dla prędkości wiatru v=18 [m/s].

Dane:    Szukane:

N, [W/m]

V=18 [m/s] p=1030 kg/m³

Rozwiązanie:

Moc fali odniesiona do Im jej szerokości wynosi:

	(2)
(?) Im]	(3)

Wysokość fali jest uzależniona od prędkości wiatru: hi = 0,2 * j

^=°-^2ł& c_fc

N)_ = 3 * 10"¹ * 1030 * 9,81³/² » 6,6^s/2[kW/m\= [kW/m] JOg O f ; ^ ; / ~f

Za d.3

Obliczyć maksymalną teoretyczną moc mechaniczną obiegu zamkniętego OTEC wykorzystującego różnicę temperatur wód powierzchniowych (górne źródło ciepła) tg=30°C i głębinowych (dolne źródło ciepła) td=5°C, przy założeniu, że

-    obieg OTEC jest odwracalnym obiegiem Carnota,

-    strumień masy m_w=1200 [kg/s] wód powierzchniowych jest schładzany o At=25K.

Dane:

td=5°C

t_g=30°C

m_w=1200 [kg/s] cp_w=4190 [J/(kg*K)]

Rozwiązanie:

Sprawność prawo-bieżnego obiegu Carnota:

■Szukane: N_rav [W]

T

■r.

<?

=*L

T_g=30+273,15=303,15 K T_d=5+273,15=278,15 K

303,15-278,15_

n=-

GO?

i U - (!' a ~ ¹ _ci )

J

I <p 6 ę

6

\(

303,15

W górnym źródle ciepła odbierany jest strumień ciepła :

Qg=m_w* cp_w * At_w [W] 25

(5)

°'^08ł=^=>^W-n

ę_s = 1200 *4190. — =,(2 :    [kW]

= 0,08f *125700 = ^!    J-{₀ [kW]

1

\ n    _T    ^v '