ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗ ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΗ

Παρουσίαση με θέμα: "ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗ ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΗ"— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗ ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΗ

2 ΕΝΕΡΓΕΙΑ, ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΚΑΙ ΓΕΝΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Συντελεστές Απόδοσης Ενεργειακών Μετατροπών Παραγωγή Ισχύος από έναν Υδροηλεκτρικό Σταθμό Πρόκειται να παραχθεί ηλεκτρική ισχύς εγκαθιστώντας μια διάταξη υδραυλικού στροβίλου – γεννήτριας σε μια τοποθεσία 70 m κάτω από την ελεύθερη επιφάνεια μιας μεγάλης υδάτινης δεξαμενής, η οποία μπορεί να παρέχει νερό με ένα σταθερό ρυθμό 1500 kg/s. Εάν η μηχανική ισχύς εξόδου του στροβίλου είναι 800 kW και η παραγόμενη ηλεκτρική ισχύς είναι 750 kW, να προσδιορί-σετε το συντελεστή απόδοσης του στροβίλου και τη συνδυα-σμένη απόδοση στροβίλου – γεννήτριας για αυτόν το σταθμό. Θεωρείστε αμελητέες τις απώλειες στους αγωγούς. 20/11/2013

3 ΕΝΕΡΓΕΙΑ, ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΚΑΙ ΓΕΝΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Συντελεστές Απόδοσης Ενεργειακών Μετατροπών Παραγωγή Ισχύος από έναν Υδροηλεκτρικό Σταθμό Δυναμική ενέργεια του νερού στο σημείο 1: Εδυν1 = mgh = 1500 • 9,81 • 70 = J = = 1030,05 kJ Δυναμική ενέργεια του νερού στο σημείο 2: Εδυν2 = 0 20/11/2013

4 ΕΝΕΡΓΕΙΑ, ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΚΑΙ ΓΕΝΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Συντελεστές Απόδοσης Ενεργειακών Μετατροπών Παραγωγή Ισχύος από έναν Υδροηλεκτρικό Σταθμό Συντελεστής Απόδοσης Στροβίλου: Συνδυασμένη Απόδοση Στροβίλου – Γεννήτριας: 20/11/2013

5 ΕΝΕΡΓΕΙΑ, ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΚΑΙ ΓΕΝΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Συντελεστές Απόδοσης Ενεργειακών Μετατροπών Εξοικονόμηση Κόστους με χρήση Κινητήρων Υψηλής Απόδοσης Ένας ηλεκτροκινητήρας ισχύος 60 hp (ένας κινητήρας που αποδίδει 60 hp αξονικής ισχύος υπό πλήρες φορτίο) που έχει βαθμό απόδοσης 89,0%, είναι καταπονημένος και πρόκειται να αντικατασταθεί από έναν υψηλής απόδοσης κινητήρα, με απόδοση 93,2%. Ο κινητήρας λειτουργεί 3500 ώρες ετησίως υπό πλήρες φορτίο. Λαμβάνοντας ότι το μοναδιαίο κόστος του ηλεκτρικού ρεύματος είναι $0,08/kWh, να προσδιορίσετε την ποσότητα ενέργειας και τα χρήματα που θα εξοικονομηθούν, ως αποτέλεσμα της εγκατάστασης του κινητήρα υψηλής απόδοσης, αντί της διατήρησης του συμβατικού κινητήρα. Επίσης, να υπολογίσετε την απλή περίοδο αποπληρωμής, εάν οι συμβατικές τιμές αγοράς του συμβατικού και του κινητήρα υψηλής απόδοσης είναι $4520 και $5160, αντίστοιχα. 20/11/2013

6 Εξοικονόμηση Κόστους με χρήση Κινητήρων Υψηλής Απόδοσης
20/11/2013

7 ΕΝΕΡΓΕΙΑ, ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΚΑΙ ΓΕΝΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Συντελεστές Απόδοσης Ενεργειακών Μετατροπών Εξοικονόμηση Κόστους με χρήση Κινητήρων Υψηλής Απόδοσης Παραγόμενη ενέργεια ετησίως από συμβατικό κινητήρα: 20/11/2013

8 ΕΝΕΡΓΕΙΑ, ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΚΑΙ ΓΕΝΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Συντελεστές Απόδοσης Ενεργειακών Μετατροπών Εξοικονόμηση Κόστους με χρήση Κινητήρων Υψηλής Απόδοσης Συντελεστής Απόδοσης: 20/11/2013

9 ΕΝΕΡΓΕΙΑ, ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΚΑΙ ΓΕΝΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Συντελεστές Απόδοσης Ενεργειακών Μετατροπών Εξοικονόμηση Κόστους με χρήση Κινητήρων Υψηλής Απόδοσης Καταναλισκόμενη Ηλεκτρική Ενέργεια ετησίως από συμβατικό κινητήρα: 20/11/2013

10 ΕΝΕΡΓΕΙΑ, ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΚΑΙ ΓΕΝΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Συντελεστές Απόδοσης Ενεργειακών Μετατροπών Εξοικονόμηση Κόστους με χρήση Κινητήρων Υψηλής Απόδοσης Παραγόμενη ενέργεια ετησίως από κινητήρα υψηλής απόδοσης: 20/11/2013

11 ΕΝΕΡΓΕΙΑ, ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΚΑΙ ΓΕΝΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Συντελεστές Απόδοσης Ενεργειακών Μετατροπών Εξοικονόμηση Κόστους με χρήση Κινητήρων Υψηλής Απόδοσης Καταναλισκόμενη Ηλεκτρική Ενέργεια ετησίως από κινητήρα υψηλής απόδοσης: 20/11/2013

12 ΕΝΕΡΓΕΙΑ, ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΚΑΙ ΓΕΝΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Συντελεστές Απόδοσης Ενεργειακών Μετατροπών Εξοικονόμηση Κόστους με χρήση Κινητήρων Υψηλής Απόδοσης Εξοικονομούμενη ποσότητα ενέργειας ετησίως: 20/11/2013

13 ΕΝΕΡΓΕΙΑ, ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΚΑΙ ΓΕΝΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Συντελεστές Απόδοσης Ενεργειακών Μετατροπών Εξοικονόμηση Κόστους με χρήση Κινητήρων Υψηλής Απόδοσης Εξοικονομούμενο κόστος ετησίως = (Εξοικονόμηση Ενέργειας) (Μοναδιαίο Ενεργειακό Κόστος): 1 US Dollar equals 0,74 Euro 20/11/2013

14 ΕΝΕΡΓΕΙΑ, ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΚΑΙ ΓΕΝΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Συντελεστές Απόδοσης Ενεργειακών Μετατροπών Εξοικονόμηση Κόστους με χρήση Κινητήρων Υψηλής Απόδοσης Απλή Περίοδος Αποπληρωμής: 20/11/2013

15 ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΚΛΕΙΣΤΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ
ΕΡΓΟ ΜΕΤΑΚΙΝΗΣΗΣ ΟΡΙΑΚΩΝ ΕΠΙΦΑΝΕΙΩΝ (ΕΡΓΟ ΟΓΚΟΜΕΤΑΒΟΛΗΣ) ΕΡΓΟ ΣΥΜΠΙΕΣΗΣ ΕΡΓΟ ΕΚΤΟΝΩΣΗΣ 20/11/2013

16 ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΚΛΕΙΣΤΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ
ΕΡΓΟ ΜΕΤΑΚΙΝΗΣΗΣ ΟΡΙΑΚΩΝ ΕΠΙΦΑΝΕΙΩΝ (ΕΡΓΟ ΟΓΚΟΜΕΤΑΒΟΛΗΣ) Το εμβαδό κάτω από την καμπύλη μιας διεργασίας σε ένα διάγραμμα P-V αναπαριστά το έργο ογκομεταβολής. Το έργο ογκομεταβολής κατά τη διάρκεια μιας διεργασίας εξαρτάται από τη διαδρομή που ακολουθείται καθώς και από τις τελικές καταστάσεις. Το συνολικό παραγόμενο έργο κατά τη διάρκεια ενός κύκλου είναι η διαφορά μεταξύ του έργου που παράγεται από το σύστημα και του έργου που παράγεται πάνω στο σύστημα. 20/11/2013

17 ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΚΛΕΙΣΤΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ
ΕΡΓΟ ΜΕΤΑΚΙΝΗΣΗΣ ΟΡΙΑΚΩΝ ΕΠΙΦΑΝΕΙΩΝ (ΕΡΓΟ ΟΓΚΟΜΕΤΑΒΟΛΗΣ) ΕΡΓΟ ΟΓΚΟΜΕΤΑΒΟΛΗΣ 20/11/2013

18 ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΚΛΕΙΣΤΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ
ΕΡΓΟ ΜΕΤΑΚΙΝΗΣΗΣ ΟΡΙΑΚΩΝ ΕΠΙΦΑΝΕΙΩΝ (ΕΡΓΟ ΟΓΚΟΜΕΤΑΒΟΛΗΣ) ΙΣΟΘΕΡΜΗ ΣΥΜΠΙΕΣΗ ΕΝΟΣ ΙΔΑΝΙΚΟΥ ΑΕΡΙΟΥ Μια διάταξη εμβόλου – κυλίνδρου περιέχει αρχικά 0,4 m3 αέρα σε 100 kPa και 80 οC. Ο αέρας τώρα συμπιέζεται σε 0,1 m3 με τέτοιο τρόπο, ώστε η θερμοκρασία στο εσωτερικό του κυλίνδρου να παραμένει σταθερή. Να προσδιορίσετε το παραγόμενο έργο κατά τη διάρκεια αυτής της διεργασίας. 20/11/2013

19 ΙΣΟΘΕΡΜΗ ΣΥΜΠΙΕΣΗ ΕΝΟΣ ΙΔΑΝΙΚΟΥ ΑΕΡΙΟΥ
20/11/2013

20 ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΚΛΕΙΣΤΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ
ΕΡΓΟ ΜΕΤΑΚΙΝΗΣΗΣ ΟΡΙΑΚΩΝ ΕΠΙΦΑΝΕΙΩΝ (ΕΡΓΟ ΟΓΚΟΜΕΤΑΒΟΛΗΣ) ΠΟΛΥΤΡΟΠΙΚΕΣ ΔΙΕΡΓΑΣΙΕΣ k 20/11/2013

21 ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΚΛΕΙΣΤΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ
ΕΙΔΙΚΕΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΕΣ ΕΙΔΙΚΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑ: η ενέργεια που απαιτείται για την άνοδο της θερμοκρασίας της μοναδιαίας μάζας μιας ουσίας κατά έναν βαθμό. m = 1 kg ΔT = 1 oC Ειδική θερμότητα = 5 kJ/kg · oC 5 kJ 20/11/2013

22 ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΚΛΕΙΣΤΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ
ΕΙΔΙΚΕΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΕΣ Η ενέργεια που απαιτείται για την άνοδο της θερμοκρασίας της μοναδιαίας μάζας μιας ουσίας κατά έναν βαθμό εξαρτάται από τον τρόπο εκτέλεσης της διεργασίας. 20/11/2013

23 ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΚΛΕΙΣΤΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ
ΕΙΔΙΚΕΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΕΣ Ειδική Θερμότητα υπό σταθερό όγκο cV Ειδική Θερμότητα υπό σταθερή πίεση cP Στη Θερμοδυναμική ενδιαφερόμαστε για δυο τύπους ειδικής θερμότητας: 20/11/2013

24 ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΚΛΕΙΣΤΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ
Θερμοδυναμική Διάσταση των Βιολογικών Συστημάτων 20/11/2013

25 ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΚΛΕΙΣΤΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ
α) Πόσες φορές πρέπει να σηκώσεις ένα βάρος 50 kg σε ύψος 40 cm κάθε φορά πάνω από το κεφάλι σου για να καταναλώσεις την ενέργεια που παίρνεις τρώγοντας τη σοκολάτα της οποίας το περιτύλιγμα φαίνεται στην 24η διαφάνεια; 20/11/2013

26 ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΚΛΕΙΣΤΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ
β) Πόσα σκαλοπάτια των 16 cm πρέπει να ανέβεις για να καταναλώσεις την ενέργεια που παίρνεις τρώγοντας τη σοκολάτα της οποίας το περιτύλιγμα φαίνεται στην 24η διαφάνεια; 20/11/2013

27 ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΚΛΕΙΣΤΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ
20/11/2013

28 Σας ευχαριστώ! 20/11/2013