научная статья по теме Комплексные системы возобновляемой микроэнергетики Биология

Текст научной статьи на тему «Комплексные системы возобновляемой микроэнергетики»

структуры, полученный на основе (+)-цис-вербенола и сульфид ментановой структуры, содержащие метилмеркаптоацетатный фрагмент.

Список использованных источников

1. Патент РФ № 2197994 (2003).

2. С.А. Вичканова, В.В. Адгина, С.Б. Изосимова Эфирные масла как источник новых противогрибковых препаратов, Киев: Наук. думка, 1972.

3. S.Shapiro, B.Guggenheim Oral Microbiol. Immunol. V. 10(4) (1995), p. 241-246.

4. C.F. Carson, T.V. Riley J. of Appl. Bacteriology. V. 78 (1995), p. 264.

5. М.Д. Машковский Лекарственные средства: пособие для врачей - 15-е изд., перераб., испр. и доп. М.: РИА Новая волна, 2007.- 1206 с.

6. Н.Б. Градова, Е.С. Бабусенко, И.В. Горнова Лабораторный практикум по общей микробиологии - М.: ДеЛипринт, 2004, с.Ш-113.

7. Н.П. Артемова, Г.Ш. Бикбулатова и др. ЖОХ Т.60(10) (1990), с.2374-2381.

8. E.V. Sirazieva, V.A. Startseva et al. Int. Conf. "Organic chemistry since Butlerov and Beilstein until present", St. Petersburg, (2006), p. 447.

9. Л.Е. Никитина, И.А. Вакуленко и др. ХПС, Т. 42(6) (2006), с. 565-567.

10. В.А. Старцева, Л.Е. Никитина и др. Химия в интересах устойчивого развития, № 17 (2009), с. 539-545.

УДК 621.311.21

Б.Ж. Кулжабаев

Казахский Государственный Женский Педагогический Университет г. Алматы, Республика Казахстан

КОМПЛЕКСНЫЕ СИСТЕМЫ ВОЗОБНОВЛЯЕМОЙ МИКРОЭНЕРГЕТИКИ

В докладе сообщается о разработанных системах микроэнергетики основанных на комплексном использовании возобновляемых и альтернативных источников энергии для снабжения локальных объектов необходимыми видами энергии.

В настоящее время остро стоит проблема экологически чистого снабжения теплом и электроэнергией санаторий, спортивных комплексов, домов отдыха, жилых и промышленных объектов Республики Казахстан, особенно расположенных в предгорных регионах.

Особенностью горных рек и водосбросов по трубопроводам этих предгорных районов заключается в их малой локальной гидравлической мощности. Поэтому строительство традиционных гидроэлектростанций плотинного типа с экономической и экологической точек зрения нецелесообразно. А предварительная оценка гидроэнергетического потенциала в районе гор Заилийского и Жетысуйского Алатау по заключению немецких специалистов, составляет не менее 4 гигаватт, это примерно четверть общего объема потребляемой в республике энергии. При этом в настоящее время используется только около 5 % этой природной энергии.

Традиционные тепловые станции, работающие на твердом, жидком и газообразном топливе становятся все менее привлекательными не только с точки зрения постоянного роста цен на топливо, но и с позиции охраны окружающей среды. Обеспечение экологической безопасности этих станций требует огромных капиталовложений и не всегда приводит к допускаемой эффективности.

В связи с этим разработка новых альтернативных энергетических установок работающих на возобновляемых источниках энергии является весьма актуальной. Особый интерес и перспективность представляет собой развитие комплексных систем микроэнергетики для локальных объектов.

Идея комплексных систем возобновляемой энергетики сводится к предпроектному комплексному анализу оптимального использования сочетаний конкретных мощностей возобновляемых источников энергии (водосбросов, ветра, солнца, низкотемпературного тепла и других) с устройствами альтернативной энергетики (вихревые, инерционные, вибрационные и другие) для максимального удовлетворения потребностей локального объекта. В этом случае для конкретной энергетической установки, использующей альтернативно-возобновляемые источники энергии, максимальная мощность К, полностью обеспечивающая локальный объект всеми видами энергии можно записать в виде

N = X К, = X ^ + X Кдк , где X К, - сумма мощностей всех необходимых видов энергии, X N3, - сумма мощностей всех возобновляемых источников энергии, X Кдк - сумма мощностей всех альтернативных источников энергии.

На основе этого положения разработаны комплексные системы на основе энергетических устройств, использующих вихревой эффект и возобновляемые источники энергии [1, 2, 3]. Энергия от различных возобновляемых источников суммируется и преобразуется в разнообразные виды энергии: при помощи вихревых, роторно-вихревых теплогенераторов в тепло, при помощи компрессора в сжатый воздух, при помощи водяного насоса в напорное движение жидкости, при помощи генератора в электрический ток. Отличительной особенностью разработанных роторно-вихревых теплогенераторов является то, что они позволяют преобразовывать энергию возобновляемого источника непосредственно в тепло. На их конструкцию подана заявка на предполагаемое изобретение. Теплогенератор состоит из корпуса в виде цилиндрической обоймы, вала с жестко насаженными модульными роторами с системой отверстий и опорных фланцев, в которых установлены подшипниковые опоры вала и подпружиненные манжеты. Конструкция теплогенератора настолько проста, что производство его можно организовать на базе любого механического предприятия.

Опытные образцы теплогенератора с приводом от электродвигателей номинальной мощностью 7 и 11 кВт изготовлены и последний испытан в аккредитованной лаборатории испытательного центра ТОО «Центр сертификации продукции и услуг» (Протокол испытания № К15/2006 от 12 октября 2006 года) в г. Алматы. Испытания производились в сравнении с аналогичной мощности электроТЭНовым котлом производства фирмы «КЕЛЕТ». Испытания показали, что эффективность выработки тепловой энергии роторно-вихревым теплогенератором на 7% выше, чем у традиционного электроТЭНового котла.

Например, в предгорьях Заилийского Алатау много горных рек и водосбросов по трубам, но очень малый ресурс ветра. Поэтому в этих районах целесообразно использовать энергию горных потоков воды, солнца, низкотемпературную энергию водоема. Энергия воды при помощи вихревой гидротурбины [4] преобразуется во вращательное движение и посредствам кинематических связей передается через управляемые муфты компрессору, роторно-вихревому теплогенератору и электрическому генератору. В зависимости от нужд потребителя при помощи управляемых муфт можно перераспределять энергию на выработку определенного вида. В зимнее время требуется большее количество тепловой энергии, поэтому система настраивается на максимальную выработку тепла роторно-вихревым теплогенератором. При этом и сжатый воздух включается в систему выработки тепла путем подачи его в воздушную вихревую трубу [1]. В этой трубе происходит разделение потока воздуха на холодный и горячий. Горячий поток идет в систему отопления, а холодный поступает в систему отбора тепла от водоема с низкотемпературным градиентом температуры и возвращается в вихревую трубу несколько нагретым, где повторяется цикл разделения потока воздуха с положительным тепловым градиентом. Кроме того, энергия солнца в дневное время аккумулируется и также подается в систему отопления. Летом ситуация меняется, необходимо больше холода, например для овощехранилища или холодильника. В этом случае система переводится на максимальную выработку холода. При этом роторно-вихревой теплогенератор отключается, а холодный поток воздуха из воздушной вихревой трубы подается в овощехранилище или холодильник. При этом горячий поток воздуха подается в систему теплообмена низкотемпературного тепла водоема, где отдает тепло и возвращается в вихревую трубу, где повторяется цикл разделения потока воздуха с отрицательным тепловым градиентом.

В зависимости от геологии местности и климатических условий можно разработать схемы комплексных систем альтернативной энергетики, максимально удовлетворяющие потребности конкретного потребителя всеми видами энергии без дополнительных преобразований, которые всегда связаны с потерями.

Одним из преимуществ комплексных систем является возможность аккумулирования наиболее выгодного в этом отношении вида энергии. Например, аккумулировать тепловую энергию и сжатый воздух значительно дешевле, чем электрическую энергию.

Чтобы установки альтернативной энергетики были доступными самым широким слоям населения и чтобы они пользовались спросом, они должны быть дешёвыми. Само по себе создание гибридных систем альтернативной энергетики, является достаточно эффективным средством снижения себестоимости систем альтернативной энергетики в целом.

Конечно же, дешевле и проще, в одной установке собирать энергию от самых различных источников, нежели на каждый вид энергии делать свою установку, которая сначала будет преобразовывать эту энергию в электричество, а затем это электричество будет, где-то собираться, и где-то накапливаться в аккумуляторах. Преобразование в электричество, приводит к неизбежным потерям и в электрогенераторе и в преобразователе и в аккумуляторе. Кроме того, электрогенератору, для того чтобы он начал работать, нужна определённая скорость, а для работы пневмокомпрессора вполне достаточно, лишь бы скорость была больше нуля.

Так, например, ветрокомпрессор, в отличие от ветрогенератора, уже начинает давать энергию после того, как только ветроколесо начнёт вращаться. Что касается стоимости, то пневмокомпрессор на порядок дешевле электрогенератора аналогичной мощности.

Если учесть и то, что для привода ветрокомпрессора, можно использовать и возвратно-поступательное движение, то от дорогостоящего ветроколеса, можно будет вообще отказаться и заменить его ветропарусом, который, под воздействием ветра будет создавать колебательные движения.

Следующим путём снижения себестоимости комплексных установок энергетики, является создание стандартных модулей и агрегатов, из которых и будет собираться система в целом, в зависимости от её назначения.

Список использованных источников

1. Лысенко В.С. Теплогенератор и устройство для нагрева жидкости. Предварительный патент РК № 11877. Опубликованный 15.08.2002, бюл. № 8.

2. Лысенко В.С. Теплоэлектростанция. Предварительный патент РК № 13829. Опубликованный 15.12.2003, бюл. № 12.

3. Лысенко В.С. Способ преобразования энергии и энергетическая установка для его осуществления. Предварительный патент РК № 17475. Опубликованный 15.06.2006, бюл. № 6.

4. Кулжабаев Б.Д., Лысен

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком