Солнечная энергетика продолжает расти в значимости и актуальности, и ее развитие играет важную роль в переходе к более устойчивой и экологически чистой энергетике. Повышение эффективности фотоэлектрических установок является одной из приоритетных задач в сфере возобновляемых источников энергии. Повышение эффективности фотоэлектрических систем на сегодняшний день осуществляется следующими методами: посредством изменения структуры солнечного элемента и применения различных механических конструкций фотоэлектрической системы. Целью исследования является изучение и оптимизация процесса преобразования солнечной энергии в электрическую энергию с использованием солнечных трекеров. В данной работе разработаны и исследованы системы слежения за Солнцем. Смоделированы и построены конструкции одноосных и двухосных солнечных трекеров. Собран электронный блок управления на основе микроконтроллера. Алгоритм работы трекеров основан на астрономических вычислениях координат движения Солнца. Экспериментально измерена мощность солнечных панелей в различных погодных условиях при использовании двухосных и одноосных систем слежения за Солнцем. В результате проведенных исследований было установлено, что солнечные трекеры производят в среднем на 13-16% больше энергии по сравнению со стационарной установкой в зависимости от погодных условий.

https://doi.org/10.48081/ZUNP4311

2023

Выпуск 4

Показано, что современные защиты электодвигателей на магниточувствительных элеметах обладают неоспоримым преимуществом перед традициоными защитами, использующими металлоемкие и громоздкие трансформаторы тока. Предложено устройство для защиты N электродвигателей от коротких замыканий, которое в отличие от традиционных защит использует в качестве датчиков тока – герконы. Отмечены достоинства предложной групповой защиты N электродвигателей. Показан алгоритм действия защиты, основанный на контроле одновременного срабатывания поляризованных герконов, установленных вблизи одноимённых токопроводов фаз питающего ввода и токопроводов фаз N электродвигателей, при повреждениях на шинах питающего ввода и на электродвигателях. Предложена конструкция для крепления герконов в коробке выводов мощных электродвигателей, а также описан способ крепления конструкции в коробке выводов, а именно на её внутренней крышке, что значительно облегчает монтаж датчиков тока вблизи токопроводов фаз электродвигателя. Предложено для повышения надежности функционирования устройства контролировать целостность катушек управления герконов, обрыв которых может привести к ложному замыканию контактов поляризованных герконов, или к залипанию их контактов, что приводит к ложному срабатыванию или не срабатыванию защиты.

https://doi.org/10.48081/CAKA9312

2023

Выпуск 4

В статье авторами представлено создание и принцип действия альтернативной ресурсосберегающей токовой защиты для высоковольтных электрических двигателей, выполненной с контролем исправности на катушках индуктивности, без использования для этих защит измерительных трансформаторов тока (ТТ) и реле тока с металлическими сердечниками, обладающих значительными весогабаритными параметрами и высокой стоимостью. Защиты с использованием катушек индуктивности могут применяться, как альтернативные по отношению к традиционным токовым защитам электрических двигателей, выполненных на электромеханической, полупроводниковой и микропроцессорной базах и при этом по быстродействию ничуть не уступающие им. В представленной токовой защите электродвигателей, обладающей функцией контроля исправности своих элементов, который осуществляется автоматически и без участия человека. Обоснованием научной новизны является то, что данная защита обладает эффектом ресурсосбережения материалов, позволяя тем самым осуществить значительную экономию меди, стали и изоляционных материалов, представляя из себя новый подход в реализации токовых защит для электродвигателей. Все конструктивные элементы представленной защиты выполнены из термостойкого, прочного и облегчённого пластика, типа "PLA", распечатанных на 3D принтере. Ресурсосберегаемость данной защиты заключается в использовании катушек индуктивности, являющихся, как по своей стоимости, так и по своим весогабаритным параметрам на порядок дешевле и меньше по размеру и весу, чем вышесказанные измерительные ТТ. Использование представленной защиты повышает надежность релейной защиты, как самой ячейки, где установлены катушки индуктивности, так и электроустановок, в качестве которых выступает электродвигатель, подключенных к ячейке. Предложенная токовая защита выполняется в виде конструкции с установкой катушек индуктивностей внутри ячеек комплектных распределительных устройств (КРУ), напряжением 6-10кВ и закрытых распределительных устройств (ЗРУ), напряжением 35кВ.

https://doi.org/10.48081/ROSN7401

2023

Выпуск 3

В настоящей статье представлены результаты испытания разработанного авторами оборудования для организации помехоустойчивой передачи данных в аппаратной «зеленой энергетики» Торайгыров университета по радиоканалу. Наличие такого оборудования необходимо для организации мониторинга работы солнечно-ветровой электростанции (СВЭС) на основе беспроводных технологий. Перед началом разработки была экспериментально исследована сигнально-помеховая обстановка в помещении аппаратной на частотах в диапазоне до 1 ГГц, не подлежащих государственному лицензированию. Исследования с помощью панорамного USB-приемника показали, что в диапазонах 315, 433 и 868 Мгц степень загруженности эфира примерно одинакова. Для организации помехоустойчивой передачи данных были спроектированы и изготовлены экспериментальные микроконтроллерные передатчик и приёмник с использованием стандартных радиомодулей цифровых передатчиков мощностью 10 мВт и приёмников чувствительностью –106 dBm в диапазоне 433 МГц. Предложены структурные схемы аппаратной части приёмника и передатчика и описан принцип их работы во взаимодействии. Разработано программное обеспечение для микроконтроллеров, управляющих процессами передачи, отображения и протоколирования принятых данных. Приведены заложенные в программы алгоритмы передачи и приёма цифровых данных с элементами отстройки от помех, позволяющие записывать принятые по радиоканалу данные на жёсткий диск персонального компьютера (ПК) и отображать их на мониторе ПК и на экране жидко-кристаллического индикатора (ЖКИ). В статье приведены также фрагменты записей длительных экспериментов по передаче данных с помощью разработанных пар «передатчик-приёмник». Их анализ показывает, что предложенное оборудование и программное обеспечение позволяет организовать надёжный радиоканал для организации мониторинга основных параметров работы СВЭС в аппаратной «Зеленой энергетики».

https://doi.org/10.48081/UKDE4219

2023

Выпуск 3

Мақалада көмірді арнайы термиялық өңдеу кезінде бөлінетін газ тәрізді отынмен іске қосылатын мазутты ауыстыру мүмкіндігін зерттеудің теориялық және практикалық негіздері, сондай-ақ көмірмен жұмыс істейтін жылу электр станцияларында қазандық қондырғыларын жағудың осы әдісін енгізу қарастырылады. Қажетті газ тәріздес отынды алу үшін көмірдің үш түрін эксперименттік зерттеу нәтижелері берілген. Зерттеу нәтижелері басқа нәтилерімен салыстырылып пиролиз газдың көпшілігі 600-900°С температурада түзілетіндігі анықталды. Метан мен ауыр көмірсутектердің жоғары концентрациясына байланысты газдың жылулық құндылығы 500°С-та ең жоғары көрсеткішке ие болады. Көмірден ұшпа отынды алудың бұл процесі көмірді газдандыру процесі емес. Газдандыру технологиялары күрделірек және қымбат. Дегенмен, қарастырылып отырған процестің жоғары температуралы пиролиз және газдандыру процестерінен айырмашылығы, қыздыру тек жанғыш ұшқыш заттардың бөлінуіне қажетті температураларға дейін, қажетті көлемде және жеткілікті жану жылуымен жүзеге асырылады. бұл көмірдің ерекшеліктеріне байланысты. Ұнтақ көмір стансаларында іске қосу мазутының орнын толтыруға қабілетті газ тәріздес отынды алу үшін қатты отынның үш түрі тәжірибелік түрде зерттелді, олардың кен орындары Қазақстанда орналасқан: Майкөбе қоңыр көмірі, Шұбаркөл қоңыр көмірі және Сарыадыр қоңыр көмірі. Кілттік сөздер: көмір, мазут, ұшқыш жанғыш заттар, жылу электр станция, қазандық қондырғы.

https://doi.org/10.48081/DKNN7102

2023

Выпуск 3

Бұл мақалада мал шаруашылығы және ауыл шаруашылығы қалдықтарынан алынған биогаз отынмен пайдаланылатын газтурбиналық қозғалтқышта жұмыс істейтін гибридті таратылған генерация жүйесін құруға байланысты мәселе қаралды. Ұсынылған гибридті ТГ көмегімен практикалық нәтиже беретін келесі мәселелерді, яғни өзіндік құны төмен жылу және электр энергиясын алу үшін биоқалдықтарды пайдалану мүмкіндігі және ТГ гибридті жүйесінде жұмыс істейтін ГТҚ үшін отын ретінде био қалдықтардан алынған биогазды пайдалану мүмкіндігі дәлелденді. Гибридті таратылған генерация жүйесі газ турбиналы қозғалтқыш (ГТҚ) негізінде салынған кезде, нәтижесінде жылу мен электр энергиясын ғана емес, сонымен қатар жылыжай шаруашылықтарында өте қажет өнімді, яғни гумусты алуға болатындығы атап өтілді. Жаңартылатын энергия көздері (ЖЭК) негізінде жұмыс істейтін гибридті энергетикалық жүйелерді басқарудағы қиындықтарға байланысты мәселелер, сонымен қатар, осы жүйелерді пайдалану кезіндегі кемшіліктері қарастырылды. Осы жүйелердің артықшылықтары мен кемшіліктерін ескере келе, гибридті энергетикалық жүйелерді құру үшін газ турбиналы қозғалтқыштарды (ГТҚ) пайдалану тиімді екендігі ұсынылды және қондырғының схемасы, оның жұмыс принципі келтірілді. Гибридті таратылған энергия басқарудың математикалық моделі келтірілген. Қажетті есептеу параметрлері MATLAB Simulink-те жасалған бағдарламаның көмегімен анықталды.

https://doi.org/10.48081/HQCJ8598

2023

Выпуск 3

В данной статье рассматривается способ оценки остаточного ресурса высокотемпературных агрегатов периодического действия в зависимости от продолжительности рабочей кампании работы футеровки. Анализ работы высокотемпературных агрегатов показывает, что срок службы высокотемпературного агрегата до ремонта во многом определяется продолжительностью работы футеровки. Это справедливо для электродуговых печей, разливочных и промежуточных ковшей и ряда других агрегатов. В предлагаемом способе учитывается влияние следующих факторов эксплуатации на остаточный ресурс работы футеровки: возникающих температурных напряжений (сжатия и растяжения), максимальной температуры футеровки, а также показателя качества огнеупорного материала – предела прочности (на сжатие и растяжение). Учёт факторов эксплуатации производят при помощи корректирующих коэффициентов, которые зависят от величины отклонения параметров эксплуатации от нормативного значения. Температурные напряжения в футеровке являются определяющим условием при оценке остаточного ресурса, так как снижение толщины футеровки именно вследствие действия температурных напряжений является наиболее частой причиной вывода высокотемпературных агрегатов в ремонт. Полученная оценка остаточного ресурса разливочного ковша согласуется с эксплуатационными данными. На основании разработанного способа предлагается ряд технических и организационно-управленческих решений для снижения вероятности аварии в ходе дальнейшей эксплуатации и повышения экономической эффективности технологического процесса.

https://doi.org/10.48081/DOXJ8734

2023

Выпуск 3

В настоящей статье представлены результаты компьютерного моделирования распределения температуры воды и твэла по высоте ТВС реактора ИВГ.1М на различных уровнях мощности работы реактора. Система регистрации теплотехнических параметров реактора ИВГ.1М не позволяет определять распределение температур в активной зоне, поэтому для этой цели применяются современные программные комплексы. В статье приведено краткое описание устройства реактора, комплектации активной зоны и ТВС. Подробно описана методика проведения расчетов, представлена расчетная модель, а также приведены результаты моделирования. Для проведения исследования была использована программа ANSYS Fluent, реализующая метод конечных элементов. В ходе проведения исследования было проведено сравнение расчетных данных с экспериментальными, что подтверждает достоверность результатов расчета. Данные исследования были проведены для разработки и верификации расчетной модели, которая может быть использована для определения теплофизических условий работы активной зоны, а также для анализа теплопереноса и гидравлических процессов в ТВС при обосновании безопасной работы реактора на различных уровнях стационарной мощности. Расчетная модель была использована в качестве одного из инструментов при определении теплофизических характеристик реактора с новой активной зоной.

https://doi.org/10.48081/VNXK5290

2023

Выпуск 3

Металлокерамические сплавы карбид хрома – никель-хром применяют в качестве кислотоупорных материалов в промышленности и для изготовления износостойких деталей. Они конкурируют в этом отношении со сплавами WC–Ni–Cr и TiC– Ni(Co)–Cr. В связи с высокой температурой плавления, твердостью и химической стойкостью высший карбид хрома Сr3С2 применяется как компонент наплавочных сплавов. В данной работе исследуется и предлагается новая технология для защиты деталей энергетических оборудований работающих в экстремальных условиях. Эта технология включает в себя нанесение покрытий из сплавов карбида хрома – никель-хром (Cr3C2-NiCr) с использованием детонационного устройства и последующую импульсно-плазменную обработку. Определено, что импульсно-плазменная обработка (ИПО) приводит к улучшению характеристик покрытия. Коэффициент трения покрытия снижается примерно в два раза, микротвердость материала покрытия Cr3C2-NiCr увеличивается с примерно 12 ГПа (начальное значение) до около 16,2 ГПа, а износостойкость увеличивается вдвое по сравнению с необработанным покрытием. Кроме того, обнаружено, что после импульсно-плазменной обработки покрытие Cr3C2-NiCr становится более устойчивым к абразивному износу и эрозии. Таким образом, предлагаемая дуплекс технология позволяет создавать высококачественные

https://doi.org/10.48081/DZDM1098

2023

Выпуск 3

В этой работе приведены сведения о перспективах развития солнечных электростанций и факторах, влияющие на ее режим работы на примере Кызылординской области. Основной задачей при строительстве солнечных электростанций является определение подходящих климатических факторов, а также их учет при разработке режимов работы станции. К таким условиям можно отнести уровень солнечного излучения, ясные безоблачные дни, пыльные бури, температуру окружающей среды. Как известно интенсивность солнечного света, которая достигает земли, меняется в зависимости от времени суток, года, местоположения и погодных условий. Общее количество энергии, подсчитанное за день или за год, называется иррадиацией (или еще по-другому «приход солнечной радиации») и показывает, насколько мощным было солнечное излучение. В ходе исследования определены и проанализированы основные причины и климатические факторы, влияющие на режимы работы солнечных электростанций на примере Жалагашской СЭС Кызылординской области. Особо нужно отметить, что такие параметры, как угол падения солнечных лучей, облачность, температура окружающей среды могут существенно влиять на выработку электроэнергии. Учитывая, приведенные факты и проведенные расчеты можно утверждать, что Кызылординский регион имеет большой потенциал солнечной энергии.

https://doi.org/10.48081/ARAT3893

2023

Выпуск 3