Đề thi môn Năng lượng tái tạo năm 2014
1. Một dòng suối cung cấp nước cho một máy phát thủy điện nhỏ với lưu lượng 756 lít/phút qua một ống dẫn nước PVC dài 2400 m với đường kính Ф7.6 cm đến một turbine nằm thấp dưới 30 m so với dòng suối.
a/. Cho rằng hệ thống turbine+ máy phát có hiệu suất 40%, tính công suất điện của hệ thống (1 đ).
b/. Năng lượng điện sản xuất trong một tháng 30 ngày? (1 đ).
Chú ý:
- lưu lượng nước trên trục ngang [0-400] được cho theo gallons/phút, cần nhân cho 3.78 lít để có lưu lượng nước tính bằng lít/phút
- tổn thất cột áp trên trục đứng [0-24] được cho theo feet ứng với mỗi 100 feet ống dẫn, và cần nhân cho 0.3 m để có tổn thất cột áp tính bằng m, ứng với mỗi 30 mét ống dẫn.
Một dòng suối cung cấp nước cho một máy phát thủy điện nhỏ với lưu lượng 756 lít/phút qua một ống dẫn nước PVC dài 2400 m với đường kính Ф7.6 cm đến một turbine nằm thấp dưới 30 m so với dòng suối. a/. Cho rằng hệ thống turbine+ máy phát có hiệu suất 40%, tính công suất điện của hệ thống (1 đ). b/. Năng lượng điện sản xuất trong một tháng 30 ngày? (1 đ). Chú ý: - lưu lượng nước trên trục ngang [0-400] được cho theo gallons/phút, cần nhân cho 3.78 lít để có lưu lượng nước tính bằng lít/phút - tổn thất cột áp trên trục đứng [0-24] được cho theo feet ứng với mỗi 100 feet ống dẫn, và cần nhân cho 0.3 m để có tổn thất cột áp tính bằng m, ứng với mỗi 30 mét ống dẫn. Khảo sát một hệ thống phát điện mặt trời (Hình 1) gồm: i/ 2 tấm pin mặt trời (solar panel) #1 và #2 (mắc nối tiếp) ii/ 2 bình acqui (mắc nối tiếp) và iii/ tải là hệ thống chiếu sáng đèn LED. Phần A Các đặc tính I(V) của 2 tấm pin mặt trời #1 và #2 là không giống nhau hoàn toàn, được cho tương ứng trên Hình 2, trong điều kiện bức xạ mặt trời là 1-sun (1000 W/m2) Hình 1 a/ Vẽ đặc tính I(V) của hệ thống gồm 2 tấm pin mặt trời #1 và #2, trong điều kiện làm việc nói trên? (1 đ). b/ Nếu đầu ra của hệ thống với 2 tấm pin mặt trời bị ngắn mạch, giải thích hiện tượng gì sẽ xảy ra? Công suất tiêu tán trên tấm pin #2? (1 đ). điều kiện bức xạ 1-sun (1000 W/m2) I (amps) 6 5 #1 4 #2 3 2 1 -20 -18 -16 -14 -12 -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 V (Volts) Hình Hình 2 Phần B Thay tấm pin #2 bằng tấm pin #2’ có đặc tính I(V) hoàn toàn giống của tấm pin #1. - Vào ban ngày, hệ thống pin mặt trời gồm 2 tấm pin #1 và # 2’ nạp (sạc) đầy năng lượng cho 2 x bình acqui acid- chì loại xả sâu (deep- discharge lead- acid batteries) với dung lượng (12 Ah ở điện áp 12 V)/bình acqui). Vào buổi tối, 2 bình acqui này cấp điện cho hệ thống đèn chiếu sáng LED làm việc ở điều kiện định mức tiêu thụ 3A ở điện áp 24 V. Cho biết hiệu suất Coulomb của bình acqui là 90% và mức xả sâu (depth of discharge) tối đa là đến 80%. c/ Điện áp hở mạch của bình acqui khi gần xả hết là VB= 11.5 V (giả sử điện áp này không thay đổi nhiều trong suốt quá trình sạc điện), điện trở trong RB= 0.25 Ω. Tính điện áp và dòng điện mà hệ thống PV gồm 2 tấm pin #1 và # 2’ nạp cho 2 bình acqui? (1 đ). d/ Tính số giờ mà hệ thống chiếu sáng trên có thể làm việc vào mỗi buổi tối, giả sử khi vào ban ngày 2 bình acqui đều đã được sạc đầy? (1 đ). Bỏ qua các ảnh hưởng lên hoạt động của bình acqui do: nhiệt độ môi trường, tốc độ xả điện, đến điện lượng tích trữ được khi sạc đầy.
File đính kèm:
- de_thi_mon_nang_luong_tai_tao_nam_2014.doc
- dethi NLTT_Nov 2014001.pdf