Дененің ауырлық центрі
Қазақстан Республикасының білім және ғылым министрлігі
Ш. Уәлиханов атындағы Көкшетау мемлекеттік университеті
Каюмов Ғуломжон Абдулакатұлы
LifeAgro желсорғышының ауырлық центрін есептеу
ДИПЛОМДЫҚ ЖҰМЫС
Мамандығы: 5В010900 Математика
Көкшетау 2018
Қазақстан Республикасының білім және ғылым министрлігі
Ш. Уәлиханов атындағы Көкшетау мемлекеттік университеті
ДИПЛОМДЫҚ ЖҰМЫС
LifeAgro желсорғышының ауырлық центрін есептеу
Мамандығы: 5В010900 Математика
Орындады: Каюмов Ғ.А.
Жетекші: Байшагиров Х.Ж.
Қорғауға жіберілді
Кафедра меңгерушісі: Дамекова С.К.
Көкшетау 2018
Мазмұны
Анықтамалар, белгілеулер және қысқартылған сөздер ... ... ... ... ... ... ... . ...
3
Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
6
1
Жел энергетикасы және желсорғыштар ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
9
1.1
0.1. Әлемдік жел энергетикасының бағыты және оның өзекті мәселелері ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
9
1.2
0.2. Жел энергетикасының инновациялық дамуы ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ..
12
1.3
0.3. Диффузорлық желэнергиялық қондырғы және оның ерекшеліктері ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
18
1.4
0.4. LifeAgro желсорғышы ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
32
2
Дененің ауырлық центрі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
35
2.1
0.5. Ауырлық центрін табу әдістері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
35
2.2
0.6. Кейбір жиі кездесетін біртекті денелердің ауырлық центрі ... ... ... ...
39
2.3
0.7. Қатты дененің ауырлық центрі. Бір текті денелер ауырлық центрінің координаттары ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
43
2.4
Ауырлық центрін механикада қолдану ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
45
3
LifeAgro желсорғышының ауырлық центрін анықтау ... ... ... ... ... ... .
53
3.1
Желсорғыш құйрығының ауырлық центрін есептеу ... ... ... ... ... ... ...
53
3.2
Желсорғыш желшеңберінің және мачтасының ауырлық центрін есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
56
Қорытынды ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
59
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
60
Анықтамалар, белгілеулер және қысқартылған сөздер
Жел энергетикасы - жел энергиясын жылу, механикалық және электр энергиясына айналдырудың теориялық негіздерін, техникалық құралдары мен әдіс-тәсілдерін жасаумен айналысатын энергетиканың саласы. Ол жел энергиясын халық шаруашылығында тиімді және ұтымды пайдалану мүмкіндіктерін қарастырады.
Жел кадастры (тізімдемесі) - белгілі бір жерді тұрақты бақылаулар арқылы желдің күшін бағалауға және сол жергілікті жерде орналасқан желсорғыштардың қуатын жуықтауға мүмкіндік беретін анықтамалардың жүйеленген жиынтығы.
Желдің потенциалы - қандай да бір жердің жер шарынан белгілі бір биіктіктегі жел бағытының толық (жалпы) энергиясы.
Жел энергетикасы қондырғысы - жел ағынының кинетикалық энергиясын энергияның басқа түріне (механикалық, жылу, электр энергиясы және т.б) түрлендіретін техникалық құрылғылар жиынтығы.
Жел энергетикасы станциясы - жел энергиясын элект энергиясына айналдыру және электр энергиясын тұтынушыларға жеткізу мақсатында құрылған, екі немесе одан да көп желқондырғылардан тұратын электростанция.
Желқозғалтқыш - жел энергиясы арқылы жел диірменінің айналуын механикалық энергияға түрлендіретін құрылғы.
Жел энергиясын пайдалану коэффициенті - механикалық энергия көлемінің, желдің толық энергияға қатынасы.
Жел ағынының толық энергиясы - жел диірменінің алып жатқан көлемі арқылы өтетін жел ағынының энергиясы.
Жел - ауаның жер бетіне қатысты көбінесе горизонталь бағытта қозғалуы, метеорологияның негізгі ұғымдарының бірі. Жел атмосфера қабаттарында қысымның біркелкі таралмауынан пайда болады әрі жоғарғы қысымнан төменгі қысымға қарай бағытталады.
Жел ағысы - мұхит пен теңіз суының жоғарғы қабатында ( үйкеліс қабаттары деп аталатын 100 м, кейде 200 м тереңдік) жел мен судың арасындағы үйкелістен пайда болатын ағыс.
Желдің орташа жылдамдығы - белгілі бір мерзім ішінде горизонталь бағыттағы желдің күші. Желдің орташа жылдамдығының өлшемдерінің қосындысының өлшемдер санына қатынасы.
Желдің орташа жылдық жылдамдығы - жергілікті жердің бір жылдың ішіндегі желдің орташа жылдамдығы.
Диффузор - құбыр желісінің, орта- тепкіш сорғының, компрессордың жылжымайтын ұлғаймалы, яғни канал немесе құбырдың газ, дәлірек айтқанда, сұйықтық ағысын тежеп, қысымын арттыратын тар бөлігі. Егер ағыс жылдамдығы дыбыс жылдамдығынан аспайтын болса, онда диффузордың ағыс бойындағы көлденең қимасының ауданы артады да, дыбыс шапшаңдығынан жоғары болса, керісінше кемиді.
Ауырлық центрі немесе Масса центрі - жүйені қозғалтқан кезде жүйенің барлық массасы жинақталған материалдық нүкте сияқты қозғалатын механикалық жүйедегі массаның таралуын сипаттайтын нүкте, қатты дененің кеңістіктегі кез келген қалпында оның бөлшектеріне тең әсерлі күшпен түсетін ауырлық күшінің геометриялық нүктесі.
ЖЭҚ - Жел энергетикасы қондырғысы
ОЖЭИ - Орталық жел энергетикасы институты
ЖҚБ - Желқозғалтқыштар бөлімі
БЗМ - Бүкілкеңестік ҒЗИ механизациялары
ҒЗИ - Ғылыми зерттеу институты
ЖОҒЗЗ - Желқозғалтқыштар бойынша орталық ғылыми зерттеу зертханасы
ЮНЕСКО - Біріккен Ұлттар Ұйымының Білім, Ғылым және Мәдениет
жөніндегі Ұйымы
WWEC - Бүкіләлемдік желэнергетикасы ассоциациясы
IEA - International Energy agency - Халықаралық Энергетика Агенттігі
БСҰ - Бүкіләлемдік сауда ұйымы
ЖЭС - Жылу электростанциясы
ҒӨҰ - Ғылыми- өндірістік ұжым
РМК - Республикалық мемлекеттік кәсіподақ
ЗТҰ - Заңды тұлғалар ұжымы
КЖЭҚ - Диффузорсыз кіші ЖЭҚ
ДҚЖ - Диффузор қондырғысы бар желқозғалтқыш
Кіріспе
Зерттеу тақырыбының өзектілігі:
Қазіргі кезде бүкіл жер бетіндегі елдерде, соның ішінде Қазақстанда энергия дефициті байқалады. Қазақстан Республикасының энергетикалық жоспарында негізінен жылу электр станциялар салыну жоспарланған. Қазіргі үлкен қалалардағы экологиялық жағдайды ескерсек, жылу электр станцияларының қосымша салынуы бұл проблеманы шешудің орнына оны тереңдете түседі.
Сондықтан да бізге қайта толығып отыратын энергия көздерін пайдалану қажет. Мысалы жел энергиясы, су энергиясы, күннің энергиясы. Осы мәселеге Еуропа елдері және АҚШ негізінен нақты көңіл бөліп, іске асыра бастаған. Мысалы, Америкада 2006 жылы 2000 жел қондырғысы орнатылды. Қазіргі кезде пайдаланатын энергияның 1 % жел энергиясына тиесілі. Бірақ АҚШ - тың жоспарлары бойынша 2030 жылға дейін пайдаланатын энергияның 20 % жел энергиясы болады .
Қазақстан Республикасының табиғи климаттық жағдайы жел энергиясын кең түрінде пайдалануға жол ашады. Менің ойымша альтернативті энергия көзі біздің ел үшін осы, жел энергиясы, болмақшы.
Жердің бетінен ондаған метр биіктікте желдің жылдамдығы 5 - 6 мс жетеді. Ол тұрақты және көп мөлшерде энергияны береді. Сондықтан биіктікте желсорғышты пайдалану арқылы кез - келген жерден алуға болатын энергия көзін аламыз.
Қондырғы өте қарапайым және көп қаражатты қажет етпейді. Шуы естілмейді, сондықтан үйлердің маңайында, қаланың ішінде орнатуға болады. Ешқандай бағаналар мен сымдарды қажет етпейді, энергияны тікелей тұтынушыға жеткізеді.
Бұл жобаны іске асыру арқылы көптеген проблемаларды бір күнде жояр едік.
Келешек дәстүрлі емес энергия көздерінде. Сондықтан да қазірден бастап жерімізді сақтап қалу мүмкіншілігіміз бар. Оны жел энергиясы арқылы іске асырайық.
Барлық бізге белгілі энергия көздері таусылуға жақын, олардың ішінде - таскөмір 570 жылға, мұнай 35 - 40 жылға, ал газ 50 жылға жетеді. Мұнайды, таскөмірді, газды өндіру және оны іздеу өте үлкен қаржыны қажет етеді. Көптеген өте күрделі жұмыстарды және көп технологияларды қажет етеді.
Осы энергиялық ресурстарды пайдаланудың экологиялық жақтары: электр энергиясын алу үшін және транспорттың жүруін қамтамасыз ету үшін жағылатын отын (мұнай, бензин, көмір) жанған кезде бөлініп шығатын көмірқышқыл газы жер бетінің жылулық сәулесін жұту арқылы, ауа райының әлемдік жылуына әкеліп соғады. Соңғы екі ғасырдағы адамзаттың іс-қимылы табиғатқа елеулі нұқсанын тигізді.
Экономикалық даму қарқыны ол энергетиканың барлық жағынан дамуы арқылы жүреді. Адамзатқа электр энергиясы өте қажет және оның қажеттігі жыл сайын артуда. Сол себептен барлық елдерде энергия алудың альтернативті жолдары қарастырылды.
Мысалы, дүние жүзіндегі жаңа технологияның 60 пайызға ие болып отырған АҚШ-тың ғалымдары іштен жанатын сутегіқозғалтышын жасау жағын қарастыруда. Ойлап тапқан ғалымға 3 млрд АҚШ доллары сыйақы.
Бразилия мен Швейцарияда бензиннің орнына биоэтанол қолдану жұмысы жүріп жатса, Қытайда автокөліктерге жүгеріден жасалған сұйық отын құйылады.
Қазақстан да өзінің стратегиялық индустриалды инновациялық даму бағыттарын белгілей отырып, табиғаттағы қуат көздерін игеріп, іске жаратуға көңіл бөледі.
Баяғы заманнан бері жел энергиясы адамдарға қызмет етті. Ежелгі гректердің пікірі бойынша әйгілі прометей адамдарды отты жағуды ғана емес, сондай-ақ кемелерде желкендерді қолдануды үйретті. Желкенді кемелердің көмегімен барлық ұлы географиялық ашулар іске асты екені бәрімізге белгілі.
Ал құрлықта мыңдаған жел диірмендері баяғыдан бері астықты майдалаған, ағаштарды аралаған, суды жер бетіне шығарған және басқа да көптеген пайдалы істерді атқарған. Жел диірмені жайында алғашқы жазу 644 жылы жазылған. Мұнда Халифа Умара ибн ал-Каттаба деген кісіні өлтірген Абу Лулуаныны жел диірмендерін құрастырушы деп атаған. Ал Еуропаның 1105 жылғы архивында сопыханаға берілген жел диірменін салуға рұқсат қағазы сақталған екен. Француздық 1180 жылғы және ағылшындық 1190 жылғы ақпараттарда жұмыс істейтін жел диірмендері туралы тікелей айтылған.
Көп заман өткен соң көптеген шеберлер мен ойлап шығарушылардың жетілдірулерінен кейін ғана жел диірмендері бәрімізге таңымал көрінісін тапқан болатын. Ол су қондырғыларының құрылысынан біршама оңай және арзан болатын. Сондықтан да көптеген ғасырлар бойы Ресейдің, Германияның, Испанияның және, әрине Голландияның (жел диірмендерінің классикалық елдері) кең жазықтықтары асатын.
ХХ ғасырдың басында Н.Е.Жуковский самал желдің ескенінен-ақ энергияны ала алатын қондырғыларды құрастыру теориясын ұсынған.
1931 жылы Севастополь қаласында 100 кВт энергия шығаратын, дөңгелегінің диаметрі 30 м болатын желэлектрстанциясы құрастырылған. 1942 жылға дейін ол қалаға тұрақты электроэнергия апарған екен.
1941 - 1945 жылдары америкалық азамат Вермонт штатында 200 пәтерді электроэнергиямен қамтамасыз ететін, ол кезде ең қуатты (1250 кВт) желэлектрстанциясы жұмыс істеген. Оның дөңгелектерінің бұлғауы 50 метрден асатын. Бірақ бұл алыптың көптеген кемшіліктері болған. Мысалы, қондырғының қанаттары 300 сағат жұмыс істеген соң сынатын, бұл әрине өте тиімсіз болған.
Күшті мен тұрақты желді табу үшін кейбір құрастырушылар қондырғыларды жерден өте биікке көтеруді ұсынған. Соғыстың алдында кең ойлап шығарушылар жел платинасының жобасын ұсынған. Олардың ойлары бойынша, биіктігі 350 метр және ені 500 метр болатын металл каркастың үстінде диаметрлері 20 метр 224 жел двигателдері орналасу керек еді. Бұндай қондырғы 100 мың кВт қуатты шығарар деген болжам жасалған. Ал одан да алғыр жоба бойынша 8 - 10 км биіктіктегі атмосфера энергиясын қолдану жоспарланған. Мұнда жылдамдығы 20 - 30 мс-қа дейін жететін әрдайым жел ағындары бар екен. Жел двигательдері мен генераторлар, жобаның авторларының ниеттері бойынша, жерге тростармен бекітілген аэростат арқылы жел ағындарына жеткізілетін.кабельдер арқылы энергия көктен тікелей тұтынушыға жеткізілетін[1].
Бұл жобалардың барлығы да 20 жылдай бұрын тек құрастырушылардың арманында болатын. Ал қазіргі кезде барлық қондырғылардың жобалары іске асты. Бұл заманымыздың жаңа технологияларының арқасында болып жатыр.
Зерттеудің мақсаты. LifeAgro желсорғышының ауырлық центрін анықтап көрсету.
Зерттеудің міндеті. Қазақстанда желсорғыш өндіретін Lifeagro ЖШС өнімдерімен танысып, ауырлық центрлерін есептеп, нәтижесін көрсету.
Зерттеудің объектісі. Lifeagro ЖШС-нің желсорғышы.
Дипломдық жұмыстың құрылымы. Дипломдық жұмыс - кіріспе, үш бөлім, қорытынды және пайдаланылған әдебиеттер тізімінен тұрады.
1 Жел энергетикасы және желсорғыштар
1.1 Әлемдік жел энергетикасының бағыты және оның өзекті
мәселелері
Әлемдік тәжірибе көрсеткендей, мемлекеттің қолдауы арқасында желэнергетикалық сала даму үшін қуатты соққы алды және экономикасы дамыған мемлекеттер арасында жетекші позицияға шықты. Желэнергетикалық өндіріс құны электроэнергиямен теңесті әрі бәсекелес болды, яғни экологиялық таза категориядан бірақ айтарлықтай қымбат энергия көзі ретінде желэнергетикасы товарға ауысады, ол арқылы тиімді бизнес құрауға болады.
Еуропа желэнергетикалық нарықта көшбасшы болып келеді, ол желқондырғысының барлық қуатының 40 %-ын құрайды. Алайда, қарапайым жоғары көтерілу арқасында Еуропа соңғы жылдары өзінің үстемдігінен айырылды. 2015 жылы Еуропа желэнергетикасы бойынша нарықтың 66 % құрады (1 - диаграмма). Азия болса әлем бойынша өзінің энерия өндіру үлесін жел арқылы жоғарылатты соның арқасында Еуропаға жақындады. Канадалық нарықтың жоғары көрсеткіштеріне және 2015 жылы жаңа жел қондырғыларының артқанына қарамастан Солтүстік Американың жалпы қуаты төмендеді.
1 - диаграмма - Әлемдік жел энергетикасының қуат құрылымы
(мәлімет көзі: WWEA)
2015 жылы қуаты 40 ГВт болатын жел электростанциялары қолданысқа енгізілді, бұл басқа жаңартылатын энергия көздерімен салыстырғанда өте жоғары. 2015 жылдың қорытындысы бойынша, ең кем дегенде 68 мемлекет қуаты 10 МВт-тан жоғары болатын жел қондырғыларын пайдаланады.
2014 жылдың басы мен 2015 жылдың соңына дейінгі аралықта жел энергетикасының жиынтық қуаты орта есеппен бір жылға 26% құрайды.
Жел көмегімен энерегия өндіруге мүмкіндік беретін ең көп мөлшердегі жаңа қондырғылар 2015 жылы Азияда - 53,6 % (әлемдегі жалпы жаңа қондырғылар мөлшерінен), Еуропа (21,9%) және Солтүстік Америка (20,5%) орнатылған. Жаңа қондырғылардың шамалы үлесі ғана Латын Америкасына (2,9%), Австралия мен Океанияға (0,9%), Африкаға (0,2%) тиесілі болып табылады.
Қазіргі күнгі қолайлы жағдайлар энергетика саласының дамуына мүмкіндік беріп, 2020 жылға қарай электр энергиясын пайдалану 30% дейін жоғарылайтын болады, соның ішінде 15% жаңартылатын энергия көздерінің есебінен.
1 - кестеде 2020 жылға дейінгі оптимистік және пессимистік болжамдар бойынша Еуропа мемлекеттерінде жаңартылатын әртүрлі энергия көздерімен өндірілетін электр энергиясының арақатынасы көрсетілген. Бұл болжамдар Еуропа Одағы мемлекеттеріндегі жаңартылатын әртүрлі энергия көзерінің анықталған қуат мөлшерінің өсу қарқынын талдау барысында құрылған. Жел энергиясы пессимистік бағалау бойынша 15%, ал оптимистік бағалау бойынша 16% құрайтын болады[2].
ҚР аумағында жел энергиясының жоғары ресурстарына көңіл аударылған. Тіпті 1-2% қолдану халықтық шаруашылықты жыл сайын 102 млрд. кВт*сағ (салыстырма үшін, республиканың электр энергиясын қолдану қажеттілігі 2016 жылы 150 млрд.кВт*сағ құрайды)
МООС пікірі бойынша Қазақстанда жел энергетикасы ВИЭ арасында жоғары потенциалға ие (1 - кесте). Негізгі жел қондырғыларын тұтынушылар болып ауылшаруашылық объектілері бола алады.
Жел көтермелеу қондырғыларында 40 мың қажеттілік орнатылған қуаты 4 кВт-тан арқайсысы 17 мың. желэнергетикалық қондырғылар қуаты 4-тен 500кВт-қа дейін. 2018 ж дейін желқондырғылары арқасында электр энергиясын 463млн.кВт*сағ-қа дейін өндіру көзделген.
Қазақстан желэнергетикалық ресурстарға бай. Кейбір аудандарда желдің ағыны орташа есеппен 15 м биіктікте 27-36 мс құрайды. Жоғары жел потенциалымен кем дегенде 10 аудан бар, олардың орташа жел жылдамдығы 8-10 мс.
Қазақстанның техникалық қолданылуы мүмкін желэнергетикалық потенциалы желэнергоқондырғыларын дәстүрлі қолдану 3 млрд кВт*сағ бағаланады. Ең маңызды желэнергоресурстар Жоңғар Қақпасы болып табылады. (17000 кВт*сағм2)
1 - кесте - Қазақстан территориясындағы жел энергиясының ресурстары
№
Аймақ
Ауданы, мың шаршы км
Потенциалды ресурстар,
кВт*сағ
Орналасуына қойылатын талаптар және ЖЭУ ПӘК ескергенде, млрд кВт*сағ
1
Шығыс Қазақстан
277,1
3000
30
2
Оңтүстік-Шығыс
223,2
3100
31
3
Оңтүстік
499,9
5600
56
4
Солтүстік
237
2700
27
5
Орталық
762,2
9100
91
6
Батыс
7292
8800
87
7
Қазақстан бойынша
2718,1
32200
322
Басқа келешегі зор аудандардан Ерементау (Ақмола облысы), Форт Шевченко (Каспий теңізі жағалауы), Қордай (Жамбыл облысы) және т.б айтуға болады[3].
Электрэнерияға және қуат түрлендіргіштерге сұраныс жоғарылағаннан кейін тарифтер жоғарылауда және қазіргі кезде кейбір аудандарда 1 кВт*сағ-қа 7 теңгеден асып тұр, бұл желэнергетикасын қолдану коммерциялық жағымды екенін көрсетеді, үлкен емес елді мекендерден бастап энергиямен жабдықтау.
ҚР табиғи-климаттық жағдайына жасалған анализ бойынша тек 2-3% аймақта желдің жылдық орташа жылдамдығы 5 мс жоғары. Елдің көп бөлігіне (80-85% аймаққа) ЖЭҚ қолданған жөн, оларда өндірімді жұмыс желдің жылдамдығы 2,5-3,0% құрағанда басталар еді, ал жел жылдамдығының жұмысы 7-9 мс-тан аспайтын еді (1 - сурет) [4].
1 - сурет - Қазақстан Республикасының жел потенциалы 14 098 ТВт*сағ
1.2 Жел энергетикасының инновациялық дамуы
Жел энергетикасы - энергетиканың негізі бола отырып және де энергетикалық дамудың басты бағытына айналып, "баламалы" категориясынан шықты.
Мысалы, жел энергетикасы келесі көрсеткіштер бойынша бірінші орында:
а) Бүкіл дүние жүзінде 2000 -2016 жылдар аралығында (116,76 ГВт) жаңа электр энергетикалық қуатының өсуі бойынша. Осы жерде, күн энергетикасы үшінші, ал табиғи газ екінші орында тұр(2- диаграмма).
б) АҚШ жаңа қуат бойынша жоспарлы түрде, табиғи газбен салыстырғанда, 2015 жылы (9,811 ГВт) екі еседен жоғары өсті.
2- диаграмма - БЖ -де қуат түрлендіру бойынша өсу көрсеткіші
2015 жылы БЖ-де 100% қуат мөлшерінің таза өсу көрсеткіші жаңартылатын энергия көздерінің көмегімен жүзеге асты. Олардың арасында көш бастап келе жатқан жел энергетикасы (өсу көрсеткіші 11 ГВТ-тан жоғары).
Әлдеқашан бірнеше жылдар бойы атом энергетикасына қарағанда, жел энергетикасы көп электр өндіретін Қытай мемлекетінде 2014 жылы жел электр станцияларының қуат мөлшері 23,2 ГВт болып анықталған, бұл абсолютті түрде әлем рекорды. 2015 жылдың бірінші жарты жылдығында жаңа қуат мөлшерін қосу 9,2 ГВт құрады. 2015 жылы 21,5 ГВт қуат мөлшері белгіленеді деп жоспарлануда. Ресми мақсат: 2020 жылға дейін жел энергетикасының қуат мөлшерін 200 ГВт жеткізу. Салыстыру үшін қарасақ, барлық Ресей Федерациясы жел энергетикасының қуат мөлшері 230 ГВт шамасында анықталған .
Электр өндіруде жел энергетикасының үлесі Данияда 40% жуық құрады, Испания мен Португалияда - 20% көбірек, Ирландияда - 20% шамасында, Ұлыбританияда - 9%, Германияда - 8,6%, - Қытайда - 2,8%.
Әлемнің 24 елінде ұлттық жел энергетикасының белгіленген қуат мөлшері 1 ГВт асып отыр.
Белгіленген қуат мөлшері және өсу қарқыны бойынша Қытай - әлемдік көшбасшы. 2014 жылдың көрсеткіштерінде Бразилия 2,5 ГВт қуат мөлшерін енгізіп, осы жылы төртінші орынға ие болды, Индия - 2,3 ГВт және ол анықталған қуат мөлшері бойынша (22,5 ГВт) әлемдік қатардан бесінші орында алды. Ал, Оңтүстік Америка тек ғана 2014 жылдың өзінде қуат мөлшерін 10 нан 570 МВт дейін өсірді.
Бүгінгі күнгі энергетика саласындағы өзгерістерді тағы бір салыстырулар анық көрсетіп отыр: Ресейлік белгіленген СЭБ қуат мөлшерінің жиынтығы және 2015 жылы ғана құрылған жел энергетикасының қуат мөлшері ресейлік белгіленген қуат мөлшерінің жиынтығын асып түседі және де Ресей Федерациясында жұмыс жасайтын атом станцияларынан екі есе көп.
Жоғарыда көрсетілген цифралар жел энергетикасының тек өнеркәсіпті дамыған елдерде ғана емес, сонымен қатар дамушы елдерде де ең маңызды электр энергиясын өндіру тәсілі екенін дәлелдейді[5].
Заманауи жел энергетикасының даму тарихы - бұл жел генераторларының көлемі мен қуат мөлшерінің даму тарихы (2 - сурет).
2 - сурет - 1980 жылдан бастап жел қондырғыларының өсу мөлшері
Қазіргі күнде материктік жел энергетикасы ең арзан электр энергиясын өндіру тәсіліне айналды.
Электр энергетикасында мемлекеттер және жобалар жайындағы мәліметтер айтарлықтай өзгеше болуы мүмкін, сондықтан авторлары көлемді энергетикалық жобаларға талдау жасайтын, қорытындыланған, жинақталған зерттеулерді қарастырамыз.
2015 жылдың қаңтар айында жаңартылатын энергия саласы бойыша халықаралық (IRENA) агенттік "2014 жылғы жаңартылатын энергетика генерация құны" тақырыбында көлемді зерттеу жұмысын жариялады. "Көптеген елдерде, Еуропаны қосқанда, жел энергиясы бәсекеге қабілетті жаңа энергиялық қуат мөлшерінің көзіне айналып отыр. Жел энергетикасында жекелеген жобалар, ешқандай қаржылық көмексіз-ақ кВт·сағ - на $0,05-дан электр энергиясын жеткізіп отыр. Ал, пайдалы кен қазба отынын пайдаланып жұмыс жасайтын электр станциялары құны кВт·сағ - на $0,045 - 0,14 интервал аралығын құрайтын энергия өндіреді," - деп хабарлайды Агенттік.
Көрсетілген жұмыстардан басқа, соңғы екі жылда салыстырмалы энергетика экономикасында бағасы бойынша жоғары бәсекеге қабілетті жел энергетикасын толығымен қанағаттандыратын бірнеше сенімді зерттеулер шықты.
Қазіргі күні, күрделі қаржы шығыны немесе жаңартылатын энергия көздері көмегімен өндірілетін энергия құны төмендейді деп айта алатын бірде бір зерттеуші жоқ. Сондықтан жақын жылдары ғаламшарымыздың барлық бөлігінде жел электр станцияларында өндірілетін электр энергия бағасы арзандайды.
Жел энергиясының өсіп келе жатқан экономикалық тартымдылығын іс жүзінде шексіз планетаның жел энергетикасының ресурстарымен ұштастыра, назарға ала отырып, теориялық түрде бүкіл адамзатты, тек қана жел негізінде толығымен өндірілген электр энергиясы арқылы жабдықтау мүмкін.
Өте консервативті жолсыздықтарға негізделген Гарвард университеті зерттеуі бойынша жел энергетикасының әлеуеті жаһандық электр энергиясын тұтынудан шамамен 40 есеге асады.
Әлемдік жел энергетика қуатының орташа жылдық өсу қарқыны 2014 ж. бастап - 21,4%, ал соңғы он жылдықта оның қуаты сегіз есеге өсті. 2015 жылы соңында ол 370 ГВт құрады, және, болжам бойынша, 2020 жылға қарай 1000 ГВт жетеді (3 - диаграмма).
3 - диаграмма - Әлемдегі жел электр станцияларының қуаты, ГВт
Жаңартылатын энергетиканың энергетикалық нарықтар мен жел сегментінің әр түрлі болжамдар мен даму сценарийлерін қорыту 10,3% - дан 30,6% аралықты көрсетеді -- әлемдік электр өндірісте осындай үлеске 2050 жылы жел энергетикасы жетуі мүмкін. Бұл ретте, көптеген технологиялық дамыған елдерде жел энергетикасының үлесі көрсетілген аралықтың жоғарғы шекарасына немесе одан тіпті асып кетуге жақындап қалды. Дания, қазірдің өзінде жел энергиясы арқылы шамамен 40% электр өндіреді, ал АҚШ-тың энергетика Министрлігі пікірінше, 2050 жылы жел энергетикасы 35% американдық электр энергиясын шығаруы мүмкін. Мұнда, жаңартылатын энергетиканың басқа да сегменттерінде сияқты одан әрі дамыту көбіне технологияларды жетілдіруге және салыстырмалы экономикалық артықшылықтарды дамытуға тәуелді болады[6].
Қазақстанның энергетикалық саласындағы бірнеше өткізілмеген жобалар туғызған өте ескі идеялардың бірі, ақырында, жүзеге асырыла бастады: энергетика және минералдық ресурстар Министрлігі Жоңғар қақпасында бірінші пилоттық жел энергия станциясын салуға арналған тендердің жеңімпазын анықтады.
Осы жоба БҰҰ Даму Бағдарламасы (БҰҰДБ) мен Министрліктің бірлесуімен жүзеге асырылады, негізгі мақсаты - Қазақстанға көмектесу, жаңартылатын энергия көздерінің айтарлықтай ресурстарын пайдалана бастау, атап айтқанда жел энергетикасын дамыту.
Бұл республиканың өте елеулі әлеуетке ие екені белгілі, бірақ әлі күнге дейін ол іс жүзінде қолданылмайды. Қазақстан жағдайында жел энергетикасы бірқатар артықшылықтарға ие, оның ішінде негізгісі: электр энергиясын өндіру үшін отынның мүлдем қажеті жоқ, энергия көздері тұтынушыларға барынша жақын орналасуы мүмкін және бұл ретте олар қоршаған ортаны ластамайды және де Жер бетіндегі климаттың жылынуына әсер ететін "парнирктік" деп аталатын газдарды лақтырмайды.
Бүгін Қазақстан, оның елеулі және энергия сыйымды өнеркәсіптік әлеуеті арқылы энергияның өте елеулі санын тұтынады, жалпы ішкі өнімнің энергия сыйымдылығы бойынша-дамыған елдерден шамамен он есе жоғары - әлемдегі алғашқы орындарының біреуін иемденеді. "Парнирктік" газдарды салыстырмалы шығаруы бойынша ЖІӨ-нің бір бірлігіне Қазақстан әлемде үшінші орын алады. ЖІӨ энергия сыйымдылығының төмендеуі 2003-2016 жылдарға арналған Қазақстан Республикасының индустриялық-инновациялық даму Стратегиясының негізгі мақсаттарының бірі болып табылады. Едәуір энергияны тұтыну және, тиісінше, энергияны өндіру сондай-ақ айтарлықтай қоршаған ортаның ластануына әкеледі. Көптеген біздің индустриялық орталықтарының атмосферасы рұқсат етілген ауа сапасының нормативтерінен алыс екенін жасырмаймыз. Ал "Парнирктік" газдарды салыстырмалы шығаруы бойынша ЖІӨ-нің бір бірлігіне Қазақстан әлемде үшінші орын алады.
Осылайша, электр энергиясын өндіру жаңартылатын энергия көздерінің дәстүрлі энергетиканы ішінара ауыстырумен көмірді, мұнайды, газды қолдану базасында жаңартылмайтын энергетикалық ресурстар тұтынуды, сондай-ақ экологиялық жүктемені қоршаған ортаға, жергілікті және ғаламдық деңгейде, азайтуға мүмкіндік береді.
Қазақстанда жел энергетикасын дамыту индустриялық-инновациялық даму Стратегиясы міндеттерін орындаумен байланысты және жел энергетикасы бойынша осы жобаны іске асырудағы бастапқы кезеңдерінің бірі болып саналады[7].
ЖЭБ құрылыс тендері 2014 жылғы қараша айының соңында жел электр бекеттерінің құрылысын және оны болашақта пайдалануын жүзеге асыратын компанияны таңдаумен сәтті аяқталды. Бір қызығы, бұл жергілікті, қазақстандық ЖШС "АЛД-Консалтинг" компаниясы жұмыс жобасы бойынша "Мицубиси" компаниясының бөлімшесі болып табылатын жапон Tohoku Electric Power Do. Inc бірлесіп жұмыс істеуге ниет білдіруде. Сондай-ақ жобаға қазақстандық Ұлттық инновациялық қоры және Еуропалық Қайта жаңғырту және Даму Банкі қатысуға ниет білдірді,
Электр бекеті бес жел қондырғыларынан тұратын болады, әрбірінің қуаты 1 МегаВатт. Яғни, жел электр станциясының белгіленген жиынтық қуаты 5 МВт болады, шамамен он мың адамды шартты түрде электр энергиясымен қамтамасыз етуге мүмкіндік береді. Алайда, компания-инвесторда да, оның жапондық серіктестерінде де болашақта станцияның жиынтық қуатын 50 МВт дейін дамытуға ниеті болса, онда Талдықорған өңірі қажеттілігін ішінара жабуға мүмкіндік пайда болушы еді.
- Осылайша, жел әлеуеті өздерінің Жоңғар қақпасында, тұтастай Қазақстанда пайдалану басталады, - деді г. Дорошин.
Жаңартылатын энергия көздері саласында Республика үшін бұл жеткілікті ірі жоба болып саналады. Пилоттық станцияларының құны шамамен 7 млн. АҚШ долларын құрайды.
БҰҰДБ және Ғаламдық Экологиялық Қор бөліп осы жобаны қолдау үшін 1 млн. АҚШ долларын грант түрінде бөліп жатыр. Энергетика және табиғи ресурстар министрлігі үкіметтің уәкілеттік органы ретінде жобаға қолдау көрсетеді, тек мынандай жағдайда: бұл станцияның құрылысы аяқталғаннан кейін өз өтінімде анықтап жазған инвестор барлық сол инвестициялық кезеңде электр энергиясын сатып алуға онымен ұзақ мерзімді шарт жасасады. Электр энергияның бағасы1 кВтсағ үшін 3,73 евроцентті құрайды. Бұл өте қымбат, бірақ бұл бағасы электр энергиясын өндіруде "таза" емес құнын және де инвестициялық құрамдас, яғни инвесторларға қайтарып беретін ақшаны қамтиды.
Біз өткізген алдын ала бағалаулар бойынша, қоршаған ортаға және халықтың денсаулығына көмір энергетикасының әсеріне байланысты сыртқы шығындар электр энергияның әрбір киловаты шамамен 7 теңге құрады. Осылайша, көмір энергетикасы ең арзан болып саналады, бірақ оның қоршаған ортаға қандай зиян келтіріп жатқан бағасы туралы көбісі ойланбайды.
Барлық осы факторларды ескере отырып, экологиялық таза жаңартылатын энергияны пайдалану 21 ғасыр энергетикасында маңызды бағыт болып табылады[8].
1.3 Диффузорлық желэнергиялық қондырғы және оның ерекшеліктері
Бүгінгі күнде адамдардың тұрмыс тіршілігі табиғатты басқару арқылы жақсартуға ұмтылу және жаңа өндірістерді дамытудың салдары айнала қоршаған ортаға экологиялық проблемалар тудыруда. Адам баласына кейінгі кезде энергия жетпейді. Газет, журнал беттерінде энергиялық дағдарыс жайлы мақалаларды жиі кездестіреміз. Мұнай үшін кейбір мемлекеттер бір-бірімен жауласып жатса, ал кейбіреулері экологиялық дағдарысқа, құлдырауға ұшырайды екен.
1930 жылы бүкіл әлемде 300 млрд кВт-сағат энергия өндірілсе, ал қазір
60 000 млрд кВт-сағат энергия өндірілуде. Адамның энергияға сұранысы күннен-күнге өсуде. Бұл өте үлкен көрсеткіш, әрине!
Бүгін біздің пайдаланып отырған энергия көздері жер асты пайда қазба
қорлары: мұнай, көмір, табиғи газ барлық энергоқорлардың 90%-ын құрайды. Американдық зерттеушілердің айтуынша жер бетіндегі мұнай 2025 жылға дейін жетеді. Яғни, ол - бітеді, кейін не болады деген сұраққа тірелуіміз осыдан шығады.
Пайдалы қазба қорларының таусылу қарсаңында, олардың бағасы да
қарқындап өсуде. Жыл сайын атмосфераға түрлі жанғыш заттардың жануы нәтижесінде 23 млрд тоннаға жуық көмірқышқыл газы бөлініп, сондай мөлшерде оттегі сіңіреді. Атмосферадағы көмірқышқыл газының мөлшері 13%-ға өсті, соның салдарынан атмосферадағы температура бірнеше градусқа мөлшерден тыс жоғарылап, мұздықтар еріп, соның салдарынан Дүниежүзінің мұхиттық деңгейі көтеріліп, табиғатта түрлі апаттар болып жатыр. 1980 жыл мен 2004 жылдардың аралығында жер бетінде 14500 табиғат апаттары тіркеліпті, осы апаттардан миллиондаған адамдар қаза болды. Дереу бұл проблеманы шешетін амал табу керек. Бүкіл әлем ғалымдары мен инженерлері ізденісінің арқасында баламалы энергия көзін табуды мақсат етіп қойды. Ол сарқылмайтын қалпына келетін энергия көздері деп аталады. Оған жел, күн энергиясы, геотермиялық энергия, биомасса, су ағынының энергиясы, мұхиттардағы тасу мен қайту кезіндегі судық көтерілуінен болатын энергия жатады. Қалпына келетін дәстүрлі емес энергия көздерінің ерекшелігі қор көздері ешуақытта сарқылмайды және экологиялық таза. Бұларды пайдалану табиғат байланыстарын бұзбайды.
XX ғасырдың басында Н.Е.Жуковский жел қозғалтқыш теориясының негізін қалады, осы теорияны негіздей отырып әлсіз желдің ырғағынан жұмыс істелетін жоғары өнімді жетілдірілген желагрегаттардың конструкциялары жасалынды, Желдоңғалағының диематрі үлкен болған сайын соққан желдің үлкен ағысын қамтиды және агрегат соғұрлым үлкен энергия өндіреді. Жел жылдамдығы 5мс соққанда оның қалақшаларының жылдамдығы 14-16мс дейін жетеді. Ал оның диаметрін үлкейте отырып 2000 кВт-қа шейін энергия алуға болады. Мысалы 40 метрлік жел двигателі 2000 кВт энергия өндіреді.
Бірнеше мыңдаған жылдар бойы адамдар желді - энергия көзі ретінде пайдаланған. Жел энергиясын пайдаланып желкен көмегімен жүзген. Жер суландыру кезінде, жел диірмені ретінде дәнді-дақыл өнімдерін ұнтақтау үшін қолданған. Жел энергиясының қоры бүкіл планета өзендерінің гидроэнергиясынан 100 есе асып түседі. Ылғи да және барлық жерде жел соғып тұрады. Жаздың қоңыр салқын самал желін, апат, зардап шығын әкелетін қатты дауылдарды атап өтуге болады.
Қалпына келтіретін дәстүрлі емес жел энергиясының келешегі зор, экологиялық таза, қоры ешқашан сарқылмайды, әрі арзан, тиімді болып келеді. Бұларды пайдалану табиғат баланстарын бұзбайды. Жел энергиясын қолдану таулы аймақтардың жоғары бөктерінде толқынды теңіз жағалауларында ыңғайлы екені бәрімізге танымал. Жел энергетикасын дамытуға қолайлы аймақтар өте көптеп табылады. Жел күші жер бетінің ойлы-қырлы болуына тікелей байланысты. Мысалы, таулы аймақтың екі бөлігін қарастырайық, Күн көзінің екі бөлікке түскен энергиясы бірдей болғанымен, жердің кедір-бұдыры әр қилы болғандықтан, жел күшінің ықпалы, бағыты да әр түрлі болады. Жел күшінің ықпалы жыл мезгілінің ауысуына, ауа райының өзгеруіне байланысты өзгеріп отырады. Жел күшінен өндірілетін энергия мөлшері желдің тығыздығына, жел турбинасының қалақшаларының ауданына, жел жылдамдығының кубына тәуелді болады.
Бірнеше мыңдаған жылдар бойы адамдар желді - энергия көзі ретінде пайдаланған. Қоғам мәдениетінің жаңа қалыптасқан кезінде жел энергиясын теңіз саяхатында пайдаланған. Ертедегі мысырлықтар 5 мың жыл бұрын жел энергиясын пайдаланып желкен көмегімен жүзген. Біздің заманымыздың 700 жылдары қазіргі Ауғанстан жерінде тік бекітілген осі бар жел машинасымен дақылдарды ұнтақтау үшін қолданған. Жерорта теңізінде орналасқан Крит аралында ұзын бағанаға бекітілген жел күшімен қозғалатын диірмен жер суландыру жүйесінің жұмысын атқарған. 14 ғасырда голландықтар жел диірменін жетілдіріп, дәнді-дақыл өнімдерін ұнтақтау үшін қолданды. 1854 жылы АҚШ-та жел энергиясымен жұмыс істейтін су тарту насосы іске қосылды. Су тарту насосының моделі жел диірменінен қалақшалар санының көптігімен және жел бағыты мен жылдамдығын анықтайтын аспап флюгердің болуымен ерекшеленеді. 1940 жылдары осындай жел күшімен қозғалатын диірменнің саны 6 миллиондай еді, оларды су тарту және электроэнергия алу мақсатында қолданды.
Осындай жел диірмендер мал шаруашылық фермасын сумен қамтамасыз етіп тұрды. 20 ғасырдың ортасында жел энергиясын қазіргі заман энергия қоры - мұнай орнын басты. Дүние жүзінің бірнеше рет мұнай дағдарысынан соң, қайтадан жел энергетикасына көпшіліктің қызығушылығы оянды. 70 жылдары мұнай бағасының өсуіне байланысты, энергетика сарапшылары жел энргиясын пайдалану шараларын ұсынды. Мемлекет қаржыландыру қолдауымен өткізілген зерттеулер мен эксперименттердің нәтижелері, жел энергиясын пайдаланудың жаңа технологиясының дамуына жол ашылды.
1981-1984 жылдары Калифорнияның өзінде 6870 жел турбинасы іске қосылды. Бірақ 31 желтоқсан 1985 жылы мұнайдың бағасы баррельге шыққанда 10 долларға түсті, осыған байланысты желқондырғысын шығаратын көптеген шағын компаниялар жойыла бастады. Ал 1998 жылы АҚШ-та желэнергетикасы дамуы қайтадан даму сатысына көтерілді.
Желэнергетикасының күннен-күнге дамуы қарқындап өсуде. 31 желтоқсан 2005 жылы бүкілдүниежүзілік желэнергетикасының өндірілетін қуаты 58 982 МВт болды. Осындай қарқынды өсу сатысында Бүкіләлемдік желэнергетика ассоциациясы 2010 жылы жел энергиясын қуатын 120 000 МВт-қа өсіруді жоспарлап отыр. Жел қондырғылардың жетілдіруі мен көп жылғы тәжірибе, жұмсалатын шығын мөлшерінің төмендеуіне мүмкіндік туғызды, ал бұл АҚШ-та электроэнергия құнының 1986 ж 1 кВт. сағ - 14 центке, 1999 ж - 5 центке төмендегенінен көрінеді. Ал Европа елдері желэнергиясын дамытуда жетекші, алдыңғы шептегі жаңа технология өндірісінің орталығы десек те артық айтпаған болар едік.
Жел қондырғыларда жел ағынының кинетикалық энергиясы генератор роторларының айналу процесі кезінде электр энергиясына айналады. Конструкциясы жағынан желқондырғылардың генераторлары электростанция- дағы отын жаққанда ток өндіретін генераторларға ұқсайды. Н.Е. Жуковский жел қозғалтқыш теориясының негізін қалады, осы теорияны негіздей отырып әлсіз желдің ырғағынан жұмыс істелетін жоғары өнімді жетілдірілген желагрегаттардың конструкциялары жасалынды, барлық елдің ғалымдары мен самолет жасаушы конструктор мамандары өз үлестерін қосты. Барлық жел двигателінің жұмыс істеу принципі біреу-ақ,онда желдің әсерінен қозғалатын желдоңғалағының қалақшаларының қозғалысы электр энергиясын өндіретін генераторының айналып тұратын білігіне беріледі.
Желдоңғалағының диаметрі үлкен болған сайын соққан желдің үлкен ағысын қамтиды және агрегат түрлеріне қарап неғұрлым үлкен энергия өндіреді. Жел двигателін екі топқа бөледі:
1) тік осьпен айналатын жел двигателі,оларға карусель типтес,қалақшалы, ортогональді.
2) горизонталь осьпен айналатын жел двигателі (қанатты деп аталады - қанаттарының санына байланысты).
Қалақшалы жел двигателінің айналу жылдамдығы олардың қалақшалар санына кері пропорционал, сондықтан агрегаттың қалақшаларын үштен артық жасамайды.
Горизонталь айналдыру осі бар екі немесе үш қалақшадан тұратын бағананың басына бекітілген қондырғылар - желқондырғылардың ең көп тараған түрі болып табылады. Горизонталь айналдыру осі бар турбинаның роторының басқарушы білігі де көлденең орналасқан. Ал көп қалақшалардан тұратын горизонталь осі бар моделін монолиттік деп атайды. Бұл қондырғылар төменгі жылдамдықта жұмыс істейтіндіктен, су тарту насосында пайдаланады.
Тік осьпен айналатын жел двигателінің (Н - типтес) роторының жетекші білігі вертикаль орналасқан. Турбиналарының қалақшалары өте ұзын, пішіні доға тәрізді, бағананың үстіңгі және астыңғы жағына берік орнатылған. Осындай жел қондырғыларын әлемнің бірнеше компаниясы ғана жасайды.
H - типтес турбинасы роторының ерекшелігі басқарушы білік вертикаль орналасқандықтан, кез келген бағытта соққан желдің үлкен ағысын қамтиды. Француз инженері Дарриус тік осьпен айналатын жел двигателінің теория негізін қалай отырып, конструкциясын жасады. Сыртқы түрлерінің айырмашылығына қарамастан горизонталь және вертикаль айналу осі бар желқондырғылардың жұмыс істеу принциптері бірдей[9].
Қазіргі таңда Қазақстанындағы электр станцияларының 80% астамы жылу электростанцияларының еншiсiнде. ҚР тек соңғы 10 жылда атмосфераға барлық энергия көздерiнен зиянды заттардың лақтырулары жуық шамамен 1,685 миллион тоннаны құрайды.
3 - сурет. Диффузорлар көрінісі
Диффузоры бар стационарлық желқондырғының нұсқалары АҚШ мен Жапон мемлекетінде жасалған. Оларға қарағанда біздің желқондырғының өзгешелігі (Қазақстан) - оның тасымалы мобильді болуы. ДЖЭҚ-ы құрастыру (бөлшектерді) жұмысын 3 кісі, 2-3 сағат ішінде көтергіш құрылғысыз орната алады (3 - сурет).
Жүзеге асырылған жоба жұмысын ДЖЭҚ шамасын бәсекелі деңгейге жеткізу жолында бір кезең деп есептеуге болады. Композиттік материалды істеп шығарудағы қор сақтау технологиясын қолданғанда негізгі талаппен диффузоры шыныпластиктен жасалады, нәтижесінде қондырғынын жұмыс тәртібінің ұзақтығы және қолдану аясы артады.
Ғылыми жетістіктер
1.Шетелдiк ғалымдар, халықаралық ұйымдар бағдарламалары және жобалардың даму көмегімен, соның iшiнде қазақ диаспорасын тартуымен қазақстандық ғылыми жобаларын iске асыру (2008-2010 жылдары) бағдарлама бойынша Композиттерден тиiмдi желэнергиялық қондырғыларын жасау туралы техникалық ұсыныс жобасы қабылданған. Жоба нәтижесінде жинақталған, композициялық материалдарды өңдеудiң технологиясы, тиiстi жабдықтау, вентилдiк генератордың негiзiнде монтаж және ЖЭҚ-ның екiншi тәжiрибелi үлгiлерінiң сынаулары өткiзiлдi.
2.Жобаны жүзеге асыру нәтижесінде диффузор арқасында ДЖЭҚ-тың келесі шығу шамасы: қуаттылығы - 1кВт, массасы - 100 кг дейін жетті.
3.Келешекте ДЖЭҚ сериялы өнімдерінің элементтерін жасау.
4.ҚР КИИС 02.08.2011ж. берген №20101290.1 Жел энергетикалық қондырғы пайдалы үлгiсіне оң шешiм берді.
ДЖЭҚ-тың қысқаша техникалық мiнездемесі:
oo ДЖЭҚ аз габариттi, жеңiл тасымалдауға жеңіл жел доңғалақтан тұрады. Тiрек электрондық өрнектеудiң электрондық жүйесi және электр энергиясы жинақталу, аккумуляторы тұрақты тоқ генераторлы диффузор.
oo ДЖЭҚ жел доңғалақ есептi қуаты 1−1,2 кВт бар, қалақтар ұзындығы − 375 мм, доңғалақтың диаметрi − 1000 мм, дискiнiң диаметрi − 200 мм, ... жалғасы
Ш. Уәлиханов атындағы Көкшетау мемлекеттік университеті
Каюмов Ғуломжон Абдулакатұлы
LifeAgro желсорғышының ауырлық центрін есептеу
ДИПЛОМДЫҚ ЖҰМЫС
Мамандығы: 5В010900 Математика
Көкшетау 2018
Қазақстан Республикасының білім және ғылым министрлігі
Ш. Уәлиханов атындағы Көкшетау мемлекеттік университеті
ДИПЛОМДЫҚ ЖҰМЫС
LifeAgro желсорғышының ауырлық центрін есептеу
Мамандығы: 5В010900 Математика
Орындады: Каюмов Ғ.А.
Жетекші: Байшагиров Х.Ж.
Қорғауға жіберілді
Кафедра меңгерушісі: Дамекова С.К.
Көкшетау 2018
Мазмұны
Анықтамалар, белгілеулер және қысқартылған сөздер ... ... ... ... ... ... ... . ...
3
Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
6
1
Жел энергетикасы және желсорғыштар ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
9
1.1
0.1. Әлемдік жел энергетикасының бағыты және оның өзекті мәселелері ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
9
1.2
0.2. Жел энергетикасының инновациялық дамуы ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ..
12
1.3
0.3. Диффузорлық желэнергиялық қондырғы және оның ерекшеліктері ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
18
1.4
0.4. LifeAgro желсорғышы ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
32
2
Дененің ауырлық центрі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
35
2.1
0.5. Ауырлық центрін табу әдістері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
35
2.2
0.6. Кейбір жиі кездесетін біртекті денелердің ауырлық центрі ... ... ... ...
39
2.3
0.7. Қатты дененің ауырлық центрі. Бір текті денелер ауырлық центрінің координаттары ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
43
2.4
Ауырлық центрін механикада қолдану ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
45
3
LifeAgro желсорғышының ауырлық центрін анықтау ... ... ... ... ... ... .
53
3.1
Желсорғыш құйрығының ауырлық центрін есептеу ... ... ... ... ... ... ...
53
3.2
Желсорғыш желшеңберінің және мачтасының ауырлық центрін есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
56
Қорытынды ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
59
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
60
Анықтамалар, белгілеулер және қысқартылған сөздер
Жел энергетикасы - жел энергиясын жылу, механикалық және электр энергиясына айналдырудың теориялық негіздерін, техникалық құралдары мен әдіс-тәсілдерін жасаумен айналысатын энергетиканың саласы. Ол жел энергиясын халық шаруашылығында тиімді және ұтымды пайдалану мүмкіндіктерін қарастырады.
Жел кадастры (тізімдемесі) - белгілі бір жерді тұрақты бақылаулар арқылы желдің күшін бағалауға және сол жергілікті жерде орналасқан желсорғыштардың қуатын жуықтауға мүмкіндік беретін анықтамалардың жүйеленген жиынтығы.
Желдің потенциалы - қандай да бір жердің жер шарынан белгілі бір биіктіктегі жел бағытының толық (жалпы) энергиясы.
Жел энергетикасы қондырғысы - жел ағынының кинетикалық энергиясын энергияның басқа түріне (механикалық, жылу, электр энергиясы және т.б) түрлендіретін техникалық құрылғылар жиынтығы.
Жел энергетикасы станциясы - жел энергиясын элект энергиясына айналдыру және электр энергиясын тұтынушыларға жеткізу мақсатында құрылған, екі немесе одан да көп желқондырғылардан тұратын электростанция.
Желқозғалтқыш - жел энергиясы арқылы жел диірменінің айналуын механикалық энергияға түрлендіретін құрылғы.
Жел энергиясын пайдалану коэффициенті - механикалық энергия көлемінің, желдің толық энергияға қатынасы.
Жел ағынының толық энергиясы - жел диірменінің алып жатқан көлемі арқылы өтетін жел ағынының энергиясы.
Жел - ауаның жер бетіне қатысты көбінесе горизонталь бағытта қозғалуы, метеорологияның негізгі ұғымдарының бірі. Жел атмосфера қабаттарында қысымның біркелкі таралмауынан пайда болады әрі жоғарғы қысымнан төменгі қысымға қарай бағытталады.
Жел ағысы - мұхит пен теңіз суының жоғарғы қабатында ( үйкеліс қабаттары деп аталатын 100 м, кейде 200 м тереңдік) жел мен судың арасындағы үйкелістен пайда болатын ағыс.
Желдің орташа жылдамдығы - белгілі бір мерзім ішінде горизонталь бағыттағы желдің күші. Желдің орташа жылдамдығының өлшемдерінің қосындысының өлшемдер санына қатынасы.
Желдің орташа жылдық жылдамдығы - жергілікті жердің бір жылдың ішіндегі желдің орташа жылдамдығы.
Диффузор - құбыр желісінің, орта- тепкіш сорғының, компрессордың жылжымайтын ұлғаймалы, яғни канал немесе құбырдың газ, дәлірек айтқанда, сұйықтық ағысын тежеп, қысымын арттыратын тар бөлігі. Егер ағыс жылдамдығы дыбыс жылдамдығынан аспайтын болса, онда диффузордың ағыс бойындағы көлденең қимасының ауданы артады да, дыбыс шапшаңдығынан жоғары болса, керісінше кемиді.
Ауырлық центрі немесе Масса центрі - жүйені қозғалтқан кезде жүйенің барлық массасы жинақталған материалдық нүкте сияқты қозғалатын механикалық жүйедегі массаның таралуын сипаттайтын нүкте, қатты дененің кеңістіктегі кез келген қалпында оның бөлшектеріне тең әсерлі күшпен түсетін ауырлық күшінің геометриялық нүктесі.
ЖЭҚ - Жел энергетикасы қондырғысы
ОЖЭИ - Орталық жел энергетикасы институты
ЖҚБ - Желқозғалтқыштар бөлімі
БЗМ - Бүкілкеңестік ҒЗИ механизациялары
ҒЗИ - Ғылыми зерттеу институты
ЖОҒЗЗ - Желқозғалтқыштар бойынша орталық ғылыми зерттеу зертханасы
ЮНЕСКО - Біріккен Ұлттар Ұйымының Білім, Ғылым және Мәдениет
жөніндегі Ұйымы
WWEC - Бүкіләлемдік желэнергетикасы ассоциациясы
IEA - International Energy agency - Халықаралық Энергетика Агенттігі
БСҰ - Бүкіләлемдік сауда ұйымы
ЖЭС - Жылу электростанциясы
ҒӨҰ - Ғылыми- өндірістік ұжым
РМК - Республикалық мемлекеттік кәсіподақ
ЗТҰ - Заңды тұлғалар ұжымы
КЖЭҚ - Диффузорсыз кіші ЖЭҚ
ДҚЖ - Диффузор қондырғысы бар желқозғалтқыш
Кіріспе
Зерттеу тақырыбының өзектілігі:
Қазіргі кезде бүкіл жер бетіндегі елдерде, соның ішінде Қазақстанда энергия дефициті байқалады. Қазақстан Республикасының энергетикалық жоспарында негізінен жылу электр станциялар салыну жоспарланған. Қазіргі үлкен қалалардағы экологиялық жағдайды ескерсек, жылу электр станцияларының қосымша салынуы бұл проблеманы шешудің орнына оны тереңдете түседі.
Сондықтан да бізге қайта толығып отыратын энергия көздерін пайдалану қажет. Мысалы жел энергиясы, су энергиясы, күннің энергиясы. Осы мәселеге Еуропа елдері және АҚШ негізінен нақты көңіл бөліп, іске асыра бастаған. Мысалы, Америкада 2006 жылы 2000 жел қондырғысы орнатылды. Қазіргі кезде пайдаланатын энергияның 1 % жел энергиясына тиесілі. Бірақ АҚШ - тың жоспарлары бойынша 2030 жылға дейін пайдаланатын энергияның 20 % жел энергиясы болады .
Қазақстан Республикасының табиғи климаттық жағдайы жел энергиясын кең түрінде пайдалануға жол ашады. Менің ойымша альтернативті энергия көзі біздің ел үшін осы, жел энергиясы, болмақшы.
Жердің бетінен ондаған метр биіктікте желдің жылдамдығы 5 - 6 мс жетеді. Ол тұрақты және көп мөлшерде энергияны береді. Сондықтан биіктікте желсорғышты пайдалану арқылы кез - келген жерден алуға болатын энергия көзін аламыз.
Қондырғы өте қарапайым және көп қаражатты қажет етпейді. Шуы естілмейді, сондықтан үйлердің маңайында, қаланың ішінде орнатуға болады. Ешқандай бағаналар мен сымдарды қажет етпейді, энергияны тікелей тұтынушыға жеткізеді.
Бұл жобаны іске асыру арқылы көптеген проблемаларды бір күнде жояр едік.
Келешек дәстүрлі емес энергия көздерінде. Сондықтан да қазірден бастап жерімізді сақтап қалу мүмкіншілігіміз бар. Оны жел энергиясы арқылы іске асырайық.
Барлық бізге белгілі энергия көздері таусылуға жақын, олардың ішінде - таскөмір 570 жылға, мұнай 35 - 40 жылға, ал газ 50 жылға жетеді. Мұнайды, таскөмірді, газды өндіру және оны іздеу өте үлкен қаржыны қажет етеді. Көптеген өте күрделі жұмыстарды және көп технологияларды қажет етеді.
Осы энергиялық ресурстарды пайдаланудың экологиялық жақтары: электр энергиясын алу үшін және транспорттың жүруін қамтамасыз ету үшін жағылатын отын (мұнай, бензин, көмір) жанған кезде бөлініп шығатын көмірқышқыл газы жер бетінің жылулық сәулесін жұту арқылы, ауа райының әлемдік жылуына әкеліп соғады. Соңғы екі ғасырдағы адамзаттың іс-қимылы табиғатқа елеулі нұқсанын тигізді.
Экономикалық даму қарқыны ол энергетиканың барлық жағынан дамуы арқылы жүреді. Адамзатқа электр энергиясы өте қажет және оның қажеттігі жыл сайын артуда. Сол себептен барлық елдерде энергия алудың альтернативті жолдары қарастырылды.
Мысалы, дүние жүзіндегі жаңа технологияның 60 пайызға ие болып отырған АҚШ-тың ғалымдары іштен жанатын сутегіқозғалтышын жасау жағын қарастыруда. Ойлап тапқан ғалымға 3 млрд АҚШ доллары сыйақы.
Бразилия мен Швейцарияда бензиннің орнына биоэтанол қолдану жұмысы жүріп жатса, Қытайда автокөліктерге жүгеріден жасалған сұйық отын құйылады.
Қазақстан да өзінің стратегиялық индустриалды инновациялық даму бағыттарын белгілей отырып, табиғаттағы қуат көздерін игеріп, іске жаратуға көңіл бөледі.
Баяғы заманнан бері жел энергиясы адамдарға қызмет етті. Ежелгі гректердің пікірі бойынша әйгілі прометей адамдарды отты жағуды ғана емес, сондай-ақ кемелерде желкендерді қолдануды үйретті. Желкенді кемелердің көмегімен барлық ұлы географиялық ашулар іске асты екені бәрімізге белгілі.
Ал құрлықта мыңдаған жел диірмендері баяғыдан бері астықты майдалаған, ағаштарды аралаған, суды жер бетіне шығарған және басқа да көптеген пайдалы істерді атқарған. Жел диірмені жайында алғашқы жазу 644 жылы жазылған. Мұнда Халифа Умара ибн ал-Каттаба деген кісіні өлтірген Абу Лулуаныны жел диірмендерін құрастырушы деп атаған. Ал Еуропаның 1105 жылғы архивында сопыханаға берілген жел диірменін салуға рұқсат қағазы сақталған екен. Француздық 1180 жылғы және ағылшындық 1190 жылғы ақпараттарда жұмыс істейтін жел диірмендері туралы тікелей айтылған.
Көп заман өткен соң көптеген шеберлер мен ойлап шығарушылардың жетілдірулерінен кейін ғана жел диірмендері бәрімізге таңымал көрінісін тапқан болатын. Ол су қондырғыларының құрылысынан біршама оңай және арзан болатын. Сондықтан да көптеген ғасырлар бойы Ресейдің, Германияның, Испанияның және, әрине Голландияның (жел диірмендерінің классикалық елдері) кең жазықтықтары асатын.
ХХ ғасырдың басында Н.Е.Жуковский самал желдің ескенінен-ақ энергияны ала алатын қондырғыларды құрастыру теориясын ұсынған.
1931 жылы Севастополь қаласында 100 кВт энергия шығаратын, дөңгелегінің диаметрі 30 м болатын желэлектрстанциясы құрастырылған. 1942 жылға дейін ол қалаға тұрақты электроэнергия апарған екен.
1941 - 1945 жылдары америкалық азамат Вермонт штатында 200 пәтерді электроэнергиямен қамтамасыз ететін, ол кезде ең қуатты (1250 кВт) желэлектрстанциясы жұмыс істеген. Оның дөңгелектерінің бұлғауы 50 метрден асатын. Бірақ бұл алыптың көптеген кемшіліктері болған. Мысалы, қондырғының қанаттары 300 сағат жұмыс істеген соң сынатын, бұл әрине өте тиімсіз болған.
Күшті мен тұрақты желді табу үшін кейбір құрастырушылар қондырғыларды жерден өте биікке көтеруді ұсынған. Соғыстың алдында кең ойлап шығарушылар жел платинасының жобасын ұсынған. Олардың ойлары бойынша, биіктігі 350 метр және ені 500 метр болатын металл каркастың үстінде диаметрлері 20 метр 224 жел двигателдері орналасу керек еді. Бұндай қондырғы 100 мың кВт қуатты шығарар деген болжам жасалған. Ал одан да алғыр жоба бойынша 8 - 10 км биіктіктегі атмосфера энергиясын қолдану жоспарланған. Мұнда жылдамдығы 20 - 30 мс-қа дейін жететін әрдайым жел ағындары бар екен. Жел двигательдері мен генераторлар, жобаның авторларының ниеттері бойынша, жерге тростармен бекітілген аэростат арқылы жел ағындарына жеткізілетін.кабельдер арқылы энергия көктен тікелей тұтынушыға жеткізілетін[1].
Бұл жобалардың барлығы да 20 жылдай бұрын тек құрастырушылардың арманында болатын. Ал қазіргі кезде барлық қондырғылардың жобалары іске асты. Бұл заманымыздың жаңа технологияларының арқасында болып жатыр.
Зерттеудің мақсаты. LifeAgro желсорғышының ауырлық центрін анықтап көрсету.
Зерттеудің міндеті. Қазақстанда желсорғыш өндіретін Lifeagro ЖШС өнімдерімен танысып, ауырлық центрлерін есептеп, нәтижесін көрсету.
Зерттеудің объектісі. Lifeagro ЖШС-нің желсорғышы.
Дипломдық жұмыстың құрылымы. Дипломдық жұмыс - кіріспе, үш бөлім, қорытынды және пайдаланылған әдебиеттер тізімінен тұрады.
1 Жел энергетикасы және желсорғыштар
1.1 Әлемдік жел энергетикасының бағыты және оның өзекті
мәселелері
Әлемдік тәжірибе көрсеткендей, мемлекеттің қолдауы арқасында желэнергетикалық сала даму үшін қуатты соққы алды және экономикасы дамыған мемлекеттер арасында жетекші позицияға шықты. Желэнергетикалық өндіріс құны электроэнергиямен теңесті әрі бәсекелес болды, яғни экологиялық таза категориядан бірақ айтарлықтай қымбат энергия көзі ретінде желэнергетикасы товарға ауысады, ол арқылы тиімді бизнес құрауға болады.
Еуропа желэнергетикалық нарықта көшбасшы болып келеді, ол желқондырғысының барлық қуатының 40 %-ын құрайды. Алайда, қарапайым жоғары көтерілу арқасында Еуропа соңғы жылдары өзінің үстемдігінен айырылды. 2015 жылы Еуропа желэнергетикасы бойынша нарықтың 66 % құрады (1 - диаграмма). Азия болса әлем бойынша өзінің энерия өндіру үлесін жел арқылы жоғарылатты соның арқасында Еуропаға жақындады. Канадалық нарықтың жоғары көрсеткіштеріне және 2015 жылы жаңа жел қондырғыларының артқанына қарамастан Солтүстік Американың жалпы қуаты төмендеді.
1 - диаграмма - Әлемдік жел энергетикасының қуат құрылымы
(мәлімет көзі: WWEA)
2015 жылы қуаты 40 ГВт болатын жел электростанциялары қолданысқа енгізілді, бұл басқа жаңартылатын энергия көздерімен салыстырғанда өте жоғары. 2015 жылдың қорытындысы бойынша, ең кем дегенде 68 мемлекет қуаты 10 МВт-тан жоғары болатын жел қондырғыларын пайдаланады.
2014 жылдың басы мен 2015 жылдың соңына дейінгі аралықта жел энергетикасының жиынтық қуаты орта есеппен бір жылға 26% құрайды.
Жел көмегімен энерегия өндіруге мүмкіндік беретін ең көп мөлшердегі жаңа қондырғылар 2015 жылы Азияда - 53,6 % (әлемдегі жалпы жаңа қондырғылар мөлшерінен), Еуропа (21,9%) және Солтүстік Америка (20,5%) орнатылған. Жаңа қондырғылардың шамалы үлесі ғана Латын Америкасына (2,9%), Австралия мен Океанияға (0,9%), Африкаға (0,2%) тиесілі болып табылады.
Қазіргі күнгі қолайлы жағдайлар энергетика саласының дамуына мүмкіндік беріп, 2020 жылға қарай электр энергиясын пайдалану 30% дейін жоғарылайтын болады, соның ішінде 15% жаңартылатын энергия көздерінің есебінен.
1 - кестеде 2020 жылға дейінгі оптимистік және пессимистік болжамдар бойынша Еуропа мемлекеттерінде жаңартылатын әртүрлі энергия көздерімен өндірілетін электр энергиясының арақатынасы көрсетілген. Бұл болжамдар Еуропа Одағы мемлекеттеріндегі жаңартылатын әртүрлі энергия көзерінің анықталған қуат мөлшерінің өсу қарқынын талдау барысында құрылған. Жел энергиясы пессимистік бағалау бойынша 15%, ал оптимистік бағалау бойынша 16% құрайтын болады[2].
ҚР аумағында жел энергиясының жоғары ресурстарына көңіл аударылған. Тіпті 1-2% қолдану халықтық шаруашылықты жыл сайын 102 млрд. кВт*сағ (салыстырма үшін, республиканың электр энергиясын қолдану қажеттілігі 2016 жылы 150 млрд.кВт*сағ құрайды)
МООС пікірі бойынша Қазақстанда жел энергетикасы ВИЭ арасында жоғары потенциалға ие (1 - кесте). Негізгі жел қондырғыларын тұтынушылар болып ауылшаруашылық объектілері бола алады.
Жел көтермелеу қондырғыларында 40 мың қажеттілік орнатылған қуаты 4 кВт-тан арқайсысы 17 мың. желэнергетикалық қондырғылар қуаты 4-тен 500кВт-қа дейін. 2018 ж дейін желқондырғылары арқасында электр энергиясын 463млн.кВт*сағ-қа дейін өндіру көзделген.
Қазақстан желэнергетикалық ресурстарға бай. Кейбір аудандарда желдің ағыны орташа есеппен 15 м биіктікте 27-36 мс құрайды. Жоғары жел потенциалымен кем дегенде 10 аудан бар, олардың орташа жел жылдамдығы 8-10 мс.
Қазақстанның техникалық қолданылуы мүмкін желэнергетикалық потенциалы желэнергоқондырғыларын дәстүрлі қолдану 3 млрд кВт*сағ бағаланады. Ең маңызды желэнергоресурстар Жоңғар Қақпасы болып табылады. (17000 кВт*сағм2)
1 - кесте - Қазақстан территориясындағы жел энергиясының ресурстары
№
Аймақ
Ауданы, мың шаршы км
Потенциалды ресурстар,
кВт*сағ
Орналасуына қойылатын талаптар және ЖЭУ ПӘК ескергенде, млрд кВт*сағ
1
Шығыс Қазақстан
277,1
3000
30
2
Оңтүстік-Шығыс
223,2
3100
31
3
Оңтүстік
499,9
5600
56
4
Солтүстік
237
2700
27
5
Орталық
762,2
9100
91
6
Батыс
7292
8800
87
7
Қазақстан бойынша
2718,1
32200
322
Басқа келешегі зор аудандардан Ерементау (Ақмола облысы), Форт Шевченко (Каспий теңізі жағалауы), Қордай (Жамбыл облысы) және т.б айтуға болады[3].
Электрэнерияға және қуат түрлендіргіштерге сұраныс жоғарылағаннан кейін тарифтер жоғарылауда және қазіргі кезде кейбір аудандарда 1 кВт*сағ-қа 7 теңгеден асып тұр, бұл желэнергетикасын қолдану коммерциялық жағымды екенін көрсетеді, үлкен емес елді мекендерден бастап энергиямен жабдықтау.
ҚР табиғи-климаттық жағдайына жасалған анализ бойынша тек 2-3% аймақта желдің жылдық орташа жылдамдығы 5 мс жоғары. Елдің көп бөлігіне (80-85% аймаққа) ЖЭҚ қолданған жөн, оларда өндірімді жұмыс желдің жылдамдығы 2,5-3,0% құрағанда басталар еді, ал жел жылдамдығының жұмысы 7-9 мс-тан аспайтын еді (1 - сурет) [4].
1 - сурет - Қазақстан Республикасының жел потенциалы 14 098 ТВт*сағ
1.2 Жел энергетикасының инновациялық дамуы
Жел энергетикасы - энергетиканың негізі бола отырып және де энергетикалық дамудың басты бағытына айналып, "баламалы" категориясынан шықты.
Мысалы, жел энергетикасы келесі көрсеткіштер бойынша бірінші орында:
а) Бүкіл дүние жүзінде 2000 -2016 жылдар аралығында (116,76 ГВт) жаңа электр энергетикалық қуатының өсуі бойынша. Осы жерде, күн энергетикасы үшінші, ал табиғи газ екінші орында тұр(2- диаграмма).
б) АҚШ жаңа қуат бойынша жоспарлы түрде, табиғи газбен салыстырғанда, 2015 жылы (9,811 ГВт) екі еседен жоғары өсті.
2- диаграмма - БЖ -де қуат түрлендіру бойынша өсу көрсеткіші
2015 жылы БЖ-де 100% қуат мөлшерінің таза өсу көрсеткіші жаңартылатын энергия көздерінің көмегімен жүзеге асты. Олардың арасында көш бастап келе жатқан жел энергетикасы (өсу көрсеткіші 11 ГВТ-тан жоғары).
Әлдеқашан бірнеше жылдар бойы атом энергетикасына қарағанда, жел энергетикасы көп электр өндіретін Қытай мемлекетінде 2014 жылы жел электр станцияларының қуат мөлшері 23,2 ГВт болып анықталған, бұл абсолютті түрде әлем рекорды. 2015 жылдың бірінші жарты жылдығында жаңа қуат мөлшерін қосу 9,2 ГВт құрады. 2015 жылы 21,5 ГВт қуат мөлшері белгіленеді деп жоспарлануда. Ресми мақсат: 2020 жылға дейін жел энергетикасының қуат мөлшерін 200 ГВт жеткізу. Салыстыру үшін қарасақ, барлық Ресей Федерациясы жел энергетикасының қуат мөлшері 230 ГВт шамасында анықталған .
Электр өндіруде жел энергетикасының үлесі Данияда 40% жуық құрады, Испания мен Португалияда - 20% көбірек, Ирландияда - 20% шамасында, Ұлыбританияда - 9%, Германияда - 8,6%, - Қытайда - 2,8%.
Әлемнің 24 елінде ұлттық жел энергетикасының белгіленген қуат мөлшері 1 ГВт асып отыр.
Белгіленген қуат мөлшері және өсу қарқыны бойынша Қытай - әлемдік көшбасшы. 2014 жылдың көрсеткіштерінде Бразилия 2,5 ГВт қуат мөлшерін енгізіп, осы жылы төртінші орынға ие болды, Индия - 2,3 ГВт және ол анықталған қуат мөлшері бойынша (22,5 ГВт) әлемдік қатардан бесінші орында алды. Ал, Оңтүстік Америка тек ғана 2014 жылдың өзінде қуат мөлшерін 10 нан 570 МВт дейін өсірді.
Бүгінгі күнгі энергетика саласындағы өзгерістерді тағы бір салыстырулар анық көрсетіп отыр: Ресейлік белгіленген СЭБ қуат мөлшерінің жиынтығы және 2015 жылы ғана құрылған жел энергетикасының қуат мөлшері ресейлік белгіленген қуат мөлшерінің жиынтығын асып түседі және де Ресей Федерациясында жұмыс жасайтын атом станцияларынан екі есе көп.
Жоғарыда көрсетілген цифралар жел энергетикасының тек өнеркәсіпті дамыған елдерде ғана емес, сонымен қатар дамушы елдерде де ең маңызды электр энергиясын өндіру тәсілі екенін дәлелдейді[5].
Заманауи жел энергетикасының даму тарихы - бұл жел генераторларының көлемі мен қуат мөлшерінің даму тарихы (2 - сурет).
2 - сурет - 1980 жылдан бастап жел қондырғыларының өсу мөлшері
Қазіргі күнде материктік жел энергетикасы ең арзан электр энергиясын өндіру тәсіліне айналды.
Электр энергетикасында мемлекеттер және жобалар жайындағы мәліметтер айтарлықтай өзгеше болуы мүмкін, сондықтан авторлары көлемді энергетикалық жобаларға талдау жасайтын, қорытындыланған, жинақталған зерттеулерді қарастырамыз.
2015 жылдың қаңтар айында жаңартылатын энергия саласы бойыша халықаралық (IRENA) агенттік "2014 жылғы жаңартылатын энергетика генерация құны" тақырыбында көлемді зерттеу жұмысын жариялады. "Көптеген елдерде, Еуропаны қосқанда, жел энергиясы бәсекеге қабілетті жаңа энергиялық қуат мөлшерінің көзіне айналып отыр. Жел энергетикасында жекелеген жобалар, ешқандай қаржылық көмексіз-ақ кВт·сағ - на $0,05-дан электр энергиясын жеткізіп отыр. Ал, пайдалы кен қазба отынын пайдаланып жұмыс жасайтын электр станциялары құны кВт·сағ - на $0,045 - 0,14 интервал аралығын құрайтын энергия өндіреді," - деп хабарлайды Агенттік.
Көрсетілген жұмыстардан басқа, соңғы екі жылда салыстырмалы энергетика экономикасында бағасы бойынша жоғары бәсекеге қабілетті жел энергетикасын толығымен қанағаттандыратын бірнеше сенімді зерттеулер шықты.
Қазіргі күні, күрделі қаржы шығыны немесе жаңартылатын энергия көздері көмегімен өндірілетін энергия құны төмендейді деп айта алатын бірде бір зерттеуші жоқ. Сондықтан жақын жылдары ғаламшарымыздың барлық бөлігінде жел электр станцияларында өндірілетін электр энергия бағасы арзандайды.
Жел энергиясының өсіп келе жатқан экономикалық тартымдылығын іс жүзінде шексіз планетаның жел энергетикасының ресурстарымен ұштастыра, назарға ала отырып, теориялық түрде бүкіл адамзатты, тек қана жел негізінде толығымен өндірілген электр энергиясы арқылы жабдықтау мүмкін.
Өте консервативті жолсыздықтарға негізделген Гарвард университеті зерттеуі бойынша жел энергетикасының әлеуеті жаһандық электр энергиясын тұтынудан шамамен 40 есеге асады.
Әлемдік жел энергетика қуатының орташа жылдық өсу қарқыны 2014 ж. бастап - 21,4%, ал соңғы он жылдықта оның қуаты сегіз есеге өсті. 2015 жылы соңында ол 370 ГВт құрады, және, болжам бойынша, 2020 жылға қарай 1000 ГВт жетеді (3 - диаграмма).
3 - диаграмма - Әлемдегі жел электр станцияларының қуаты, ГВт
Жаңартылатын энергетиканың энергетикалық нарықтар мен жел сегментінің әр түрлі болжамдар мен даму сценарийлерін қорыту 10,3% - дан 30,6% аралықты көрсетеді -- әлемдік электр өндірісте осындай үлеске 2050 жылы жел энергетикасы жетуі мүмкін. Бұл ретте, көптеген технологиялық дамыған елдерде жел энергетикасының үлесі көрсетілген аралықтың жоғарғы шекарасына немесе одан тіпті асып кетуге жақындап қалды. Дания, қазірдің өзінде жел энергиясы арқылы шамамен 40% электр өндіреді, ал АҚШ-тың энергетика Министрлігі пікірінше, 2050 жылы жел энергетикасы 35% американдық электр энергиясын шығаруы мүмкін. Мұнда, жаңартылатын энергетиканың басқа да сегменттерінде сияқты одан әрі дамыту көбіне технологияларды жетілдіруге және салыстырмалы экономикалық артықшылықтарды дамытуға тәуелді болады[6].
Қазақстанның энергетикалық саласындағы бірнеше өткізілмеген жобалар туғызған өте ескі идеялардың бірі, ақырында, жүзеге асырыла бастады: энергетика және минералдық ресурстар Министрлігі Жоңғар қақпасында бірінші пилоттық жел энергия станциясын салуға арналған тендердің жеңімпазын анықтады.
Осы жоба БҰҰ Даму Бағдарламасы (БҰҰДБ) мен Министрліктің бірлесуімен жүзеге асырылады, негізгі мақсаты - Қазақстанға көмектесу, жаңартылатын энергия көздерінің айтарлықтай ресурстарын пайдалана бастау, атап айтқанда жел энергетикасын дамыту.
Бұл республиканың өте елеулі әлеуетке ие екені белгілі, бірақ әлі күнге дейін ол іс жүзінде қолданылмайды. Қазақстан жағдайында жел энергетикасы бірқатар артықшылықтарға ие, оның ішінде негізгісі: электр энергиясын өндіру үшін отынның мүлдем қажеті жоқ, энергия көздері тұтынушыларға барынша жақын орналасуы мүмкін және бұл ретте олар қоршаған ортаны ластамайды және де Жер бетіндегі климаттың жылынуына әсер ететін "парнирктік" деп аталатын газдарды лақтырмайды.
Бүгін Қазақстан, оның елеулі және энергия сыйымды өнеркәсіптік әлеуеті арқылы энергияның өте елеулі санын тұтынады, жалпы ішкі өнімнің энергия сыйымдылығы бойынша-дамыған елдерден шамамен он есе жоғары - әлемдегі алғашқы орындарының біреуін иемденеді. "Парнирктік" газдарды салыстырмалы шығаруы бойынша ЖІӨ-нің бір бірлігіне Қазақстан әлемде үшінші орын алады. ЖІӨ энергия сыйымдылығының төмендеуі 2003-2016 жылдарға арналған Қазақстан Республикасының индустриялық-инновациялық даму Стратегиясының негізгі мақсаттарының бірі болып табылады. Едәуір энергияны тұтыну және, тиісінше, энергияны өндіру сондай-ақ айтарлықтай қоршаған ортаның ластануына әкеледі. Көптеген біздің индустриялық орталықтарының атмосферасы рұқсат етілген ауа сапасының нормативтерінен алыс екенін жасырмаймыз. Ал "Парнирктік" газдарды салыстырмалы шығаруы бойынша ЖІӨ-нің бір бірлігіне Қазақстан әлемде үшінші орын алады.
Осылайша, электр энергиясын өндіру жаңартылатын энергия көздерінің дәстүрлі энергетиканы ішінара ауыстырумен көмірді, мұнайды, газды қолдану базасында жаңартылмайтын энергетикалық ресурстар тұтынуды, сондай-ақ экологиялық жүктемені қоршаған ортаға, жергілікті және ғаламдық деңгейде, азайтуға мүмкіндік береді.
Қазақстанда жел энергетикасын дамыту индустриялық-инновациялық даму Стратегиясы міндеттерін орындаумен байланысты және жел энергетикасы бойынша осы жобаны іске асырудағы бастапқы кезеңдерінің бірі болып саналады[7].
ЖЭБ құрылыс тендері 2014 жылғы қараша айының соңында жел электр бекеттерінің құрылысын және оны болашақта пайдалануын жүзеге асыратын компанияны таңдаумен сәтті аяқталды. Бір қызығы, бұл жергілікті, қазақстандық ЖШС "АЛД-Консалтинг" компаниясы жұмыс жобасы бойынша "Мицубиси" компаниясының бөлімшесі болып табылатын жапон Tohoku Electric Power Do. Inc бірлесіп жұмыс істеуге ниет білдіруде. Сондай-ақ жобаға қазақстандық Ұлттық инновациялық қоры және Еуропалық Қайта жаңғырту және Даму Банкі қатысуға ниет білдірді,
Электр бекеті бес жел қондырғыларынан тұратын болады, әрбірінің қуаты 1 МегаВатт. Яғни, жел электр станциясының белгіленген жиынтық қуаты 5 МВт болады, шамамен он мың адамды шартты түрде электр энергиясымен қамтамасыз етуге мүмкіндік береді. Алайда, компания-инвесторда да, оның жапондық серіктестерінде де болашақта станцияның жиынтық қуатын 50 МВт дейін дамытуға ниеті болса, онда Талдықорған өңірі қажеттілігін ішінара жабуға мүмкіндік пайда болушы еді.
- Осылайша, жел әлеуеті өздерінің Жоңғар қақпасында, тұтастай Қазақстанда пайдалану басталады, - деді г. Дорошин.
Жаңартылатын энергия көздері саласында Республика үшін бұл жеткілікті ірі жоба болып саналады. Пилоттық станцияларының құны шамамен 7 млн. АҚШ долларын құрайды.
БҰҰДБ және Ғаламдық Экологиялық Қор бөліп осы жобаны қолдау үшін 1 млн. АҚШ долларын грант түрінде бөліп жатыр. Энергетика және табиғи ресурстар министрлігі үкіметтің уәкілеттік органы ретінде жобаға қолдау көрсетеді, тек мынандай жағдайда: бұл станцияның құрылысы аяқталғаннан кейін өз өтінімде анықтап жазған инвестор барлық сол инвестициялық кезеңде электр энергиясын сатып алуға онымен ұзақ мерзімді шарт жасасады. Электр энергияның бағасы1 кВтсағ үшін 3,73 евроцентті құрайды. Бұл өте қымбат, бірақ бұл бағасы электр энергиясын өндіруде "таза" емес құнын және де инвестициялық құрамдас, яғни инвесторларға қайтарып беретін ақшаны қамтиды.
Біз өткізген алдын ала бағалаулар бойынша, қоршаған ортаға және халықтың денсаулығына көмір энергетикасының әсеріне байланысты сыртқы шығындар электр энергияның әрбір киловаты шамамен 7 теңге құрады. Осылайша, көмір энергетикасы ең арзан болып саналады, бірақ оның қоршаған ортаға қандай зиян келтіріп жатқан бағасы туралы көбісі ойланбайды.
Барлық осы факторларды ескере отырып, экологиялық таза жаңартылатын энергияны пайдалану 21 ғасыр энергетикасында маңызды бағыт болып табылады[8].
1.3 Диффузорлық желэнергиялық қондырғы және оның ерекшеліктері
Бүгінгі күнде адамдардың тұрмыс тіршілігі табиғатты басқару арқылы жақсартуға ұмтылу және жаңа өндірістерді дамытудың салдары айнала қоршаған ортаға экологиялық проблемалар тудыруда. Адам баласына кейінгі кезде энергия жетпейді. Газет, журнал беттерінде энергиялық дағдарыс жайлы мақалаларды жиі кездестіреміз. Мұнай үшін кейбір мемлекеттер бір-бірімен жауласып жатса, ал кейбіреулері экологиялық дағдарысқа, құлдырауға ұшырайды екен.
1930 жылы бүкіл әлемде 300 млрд кВт-сағат энергия өндірілсе, ал қазір
60 000 млрд кВт-сағат энергия өндірілуде. Адамның энергияға сұранысы күннен-күнге өсуде. Бұл өте үлкен көрсеткіш, әрине!
Бүгін біздің пайдаланып отырған энергия көздері жер асты пайда қазба
қорлары: мұнай, көмір, табиғи газ барлық энергоқорлардың 90%-ын құрайды. Американдық зерттеушілердің айтуынша жер бетіндегі мұнай 2025 жылға дейін жетеді. Яғни, ол - бітеді, кейін не болады деген сұраққа тірелуіміз осыдан шығады.
Пайдалы қазба қорларының таусылу қарсаңында, олардың бағасы да
қарқындап өсуде. Жыл сайын атмосфераға түрлі жанғыш заттардың жануы нәтижесінде 23 млрд тоннаға жуық көмірқышқыл газы бөлініп, сондай мөлшерде оттегі сіңіреді. Атмосферадағы көмірқышқыл газының мөлшері 13%-ға өсті, соның салдарынан атмосферадағы температура бірнеше градусқа мөлшерден тыс жоғарылап, мұздықтар еріп, соның салдарынан Дүниежүзінің мұхиттық деңгейі көтеріліп, табиғатта түрлі апаттар болып жатыр. 1980 жыл мен 2004 жылдардың аралығында жер бетінде 14500 табиғат апаттары тіркеліпті, осы апаттардан миллиондаған адамдар қаза болды. Дереу бұл проблеманы шешетін амал табу керек. Бүкіл әлем ғалымдары мен инженерлері ізденісінің арқасында баламалы энергия көзін табуды мақсат етіп қойды. Ол сарқылмайтын қалпына келетін энергия көздері деп аталады. Оған жел, күн энергиясы, геотермиялық энергия, биомасса, су ағынының энергиясы, мұхиттардағы тасу мен қайту кезіндегі судық көтерілуінен болатын энергия жатады. Қалпына келетін дәстүрлі емес энергия көздерінің ерекшелігі қор көздері ешуақытта сарқылмайды және экологиялық таза. Бұларды пайдалану табиғат байланыстарын бұзбайды.
XX ғасырдың басында Н.Е.Жуковский жел қозғалтқыш теориясының негізін қалады, осы теорияны негіздей отырып әлсіз желдің ырғағынан жұмыс істелетін жоғары өнімді жетілдірілген желагрегаттардың конструкциялары жасалынды, Желдоңғалағының диематрі үлкен болған сайын соққан желдің үлкен ағысын қамтиды және агрегат соғұрлым үлкен энергия өндіреді. Жел жылдамдығы 5мс соққанда оның қалақшаларының жылдамдығы 14-16мс дейін жетеді. Ал оның диаметрін үлкейте отырып 2000 кВт-қа шейін энергия алуға болады. Мысалы 40 метрлік жел двигателі 2000 кВт энергия өндіреді.
Бірнеше мыңдаған жылдар бойы адамдар желді - энергия көзі ретінде пайдаланған. Жел энергиясын пайдаланып желкен көмегімен жүзген. Жер суландыру кезінде, жел диірмені ретінде дәнді-дақыл өнімдерін ұнтақтау үшін қолданған. Жел энергиясының қоры бүкіл планета өзендерінің гидроэнергиясынан 100 есе асып түседі. Ылғи да және барлық жерде жел соғып тұрады. Жаздың қоңыр салқын самал желін, апат, зардап шығын әкелетін қатты дауылдарды атап өтуге болады.
Қалпына келтіретін дәстүрлі емес жел энергиясының келешегі зор, экологиялық таза, қоры ешқашан сарқылмайды, әрі арзан, тиімді болып келеді. Бұларды пайдалану табиғат баланстарын бұзбайды. Жел энергиясын қолдану таулы аймақтардың жоғары бөктерінде толқынды теңіз жағалауларында ыңғайлы екені бәрімізге танымал. Жел энергетикасын дамытуға қолайлы аймақтар өте көптеп табылады. Жел күші жер бетінің ойлы-қырлы болуына тікелей байланысты. Мысалы, таулы аймақтың екі бөлігін қарастырайық, Күн көзінің екі бөлікке түскен энергиясы бірдей болғанымен, жердің кедір-бұдыры әр қилы болғандықтан, жел күшінің ықпалы, бағыты да әр түрлі болады. Жел күшінің ықпалы жыл мезгілінің ауысуына, ауа райының өзгеруіне байланысты өзгеріп отырады. Жел күшінен өндірілетін энергия мөлшері желдің тығыздығына, жел турбинасының қалақшаларының ауданына, жел жылдамдығының кубына тәуелді болады.
Бірнеше мыңдаған жылдар бойы адамдар желді - энергия көзі ретінде пайдаланған. Қоғам мәдениетінің жаңа қалыптасқан кезінде жел энергиясын теңіз саяхатында пайдаланған. Ертедегі мысырлықтар 5 мың жыл бұрын жел энергиясын пайдаланып желкен көмегімен жүзген. Біздің заманымыздың 700 жылдары қазіргі Ауғанстан жерінде тік бекітілген осі бар жел машинасымен дақылдарды ұнтақтау үшін қолданған. Жерорта теңізінде орналасқан Крит аралында ұзын бағанаға бекітілген жел күшімен қозғалатын диірмен жер суландыру жүйесінің жұмысын атқарған. 14 ғасырда голландықтар жел диірменін жетілдіріп, дәнді-дақыл өнімдерін ұнтақтау үшін қолданды. 1854 жылы АҚШ-та жел энергиясымен жұмыс істейтін су тарту насосы іске қосылды. Су тарту насосының моделі жел диірменінен қалақшалар санының көптігімен және жел бағыты мен жылдамдығын анықтайтын аспап флюгердің болуымен ерекшеленеді. 1940 жылдары осындай жел күшімен қозғалатын диірменнің саны 6 миллиондай еді, оларды су тарту және электроэнергия алу мақсатында қолданды.
Осындай жел диірмендер мал шаруашылық фермасын сумен қамтамасыз етіп тұрды. 20 ғасырдың ортасында жел энергиясын қазіргі заман энергия қоры - мұнай орнын басты. Дүние жүзінің бірнеше рет мұнай дағдарысынан соң, қайтадан жел энергетикасына көпшіліктің қызығушылығы оянды. 70 жылдары мұнай бағасының өсуіне байланысты, энергетика сарапшылары жел энргиясын пайдалану шараларын ұсынды. Мемлекет қаржыландыру қолдауымен өткізілген зерттеулер мен эксперименттердің нәтижелері, жел энергиясын пайдаланудың жаңа технологиясының дамуына жол ашылды.
1981-1984 жылдары Калифорнияның өзінде 6870 жел турбинасы іске қосылды. Бірақ 31 желтоқсан 1985 жылы мұнайдың бағасы баррельге шыққанда 10 долларға түсті, осыған байланысты желқондырғысын шығаратын көптеген шағын компаниялар жойыла бастады. Ал 1998 жылы АҚШ-та желэнергетикасы дамуы қайтадан даму сатысына көтерілді.
Желэнергетикасының күннен-күнге дамуы қарқындап өсуде. 31 желтоқсан 2005 жылы бүкілдүниежүзілік желэнергетикасының өндірілетін қуаты 58 982 МВт болды. Осындай қарқынды өсу сатысында Бүкіләлемдік желэнергетика ассоциациясы 2010 жылы жел энергиясын қуатын 120 000 МВт-қа өсіруді жоспарлап отыр. Жел қондырғылардың жетілдіруі мен көп жылғы тәжірибе, жұмсалатын шығын мөлшерінің төмендеуіне мүмкіндік туғызды, ал бұл АҚШ-та электроэнергия құнының 1986 ж 1 кВт. сағ - 14 центке, 1999 ж - 5 центке төмендегенінен көрінеді. Ал Европа елдері желэнергиясын дамытуда жетекші, алдыңғы шептегі жаңа технология өндірісінің орталығы десек те артық айтпаған болар едік.
Жел қондырғыларда жел ағынының кинетикалық энергиясы генератор роторларының айналу процесі кезінде электр энергиясына айналады. Конструкциясы жағынан желқондырғылардың генераторлары электростанция- дағы отын жаққанда ток өндіретін генераторларға ұқсайды. Н.Е. Жуковский жел қозғалтқыш теориясының негізін қалады, осы теорияны негіздей отырып әлсіз желдің ырғағынан жұмыс істелетін жоғары өнімді жетілдірілген желагрегаттардың конструкциялары жасалынды, барлық елдің ғалымдары мен самолет жасаушы конструктор мамандары өз үлестерін қосты. Барлық жел двигателінің жұмыс істеу принципі біреу-ақ,онда желдің әсерінен қозғалатын желдоңғалағының қалақшаларының қозғалысы электр энергиясын өндіретін генераторының айналып тұратын білігіне беріледі.
Желдоңғалағының диаметрі үлкен болған сайын соққан желдің үлкен ағысын қамтиды және агрегат түрлеріне қарап неғұрлым үлкен энергия өндіреді. Жел двигателін екі топқа бөледі:
1) тік осьпен айналатын жел двигателі,оларға карусель типтес,қалақшалы, ортогональді.
2) горизонталь осьпен айналатын жел двигателі (қанатты деп аталады - қанаттарының санына байланысты).
Қалақшалы жел двигателінің айналу жылдамдығы олардың қалақшалар санына кері пропорционал, сондықтан агрегаттың қалақшаларын үштен артық жасамайды.
Горизонталь айналдыру осі бар екі немесе үш қалақшадан тұратын бағананың басына бекітілген қондырғылар - желқондырғылардың ең көп тараған түрі болып табылады. Горизонталь айналдыру осі бар турбинаның роторының басқарушы білігі де көлденең орналасқан. Ал көп қалақшалардан тұратын горизонталь осі бар моделін монолиттік деп атайды. Бұл қондырғылар төменгі жылдамдықта жұмыс істейтіндіктен, су тарту насосында пайдаланады.
Тік осьпен айналатын жел двигателінің (Н - типтес) роторының жетекші білігі вертикаль орналасқан. Турбиналарының қалақшалары өте ұзын, пішіні доға тәрізді, бағананың үстіңгі және астыңғы жағына берік орнатылған. Осындай жел қондырғыларын әлемнің бірнеше компаниясы ғана жасайды.
H - типтес турбинасы роторының ерекшелігі басқарушы білік вертикаль орналасқандықтан, кез келген бағытта соққан желдің үлкен ағысын қамтиды. Француз инженері Дарриус тік осьпен айналатын жел двигателінің теория негізін қалай отырып, конструкциясын жасады. Сыртқы түрлерінің айырмашылығына қарамастан горизонталь және вертикаль айналу осі бар желқондырғылардың жұмыс істеу принциптері бірдей[9].
Қазіргі таңда Қазақстанындағы электр станцияларының 80% астамы жылу электростанцияларының еншiсiнде. ҚР тек соңғы 10 жылда атмосфераға барлық энергия көздерiнен зиянды заттардың лақтырулары жуық шамамен 1,685 миллион тоннаны құрайды.
3 - сурет. Диффузорлар көрінісі
Диффузоры бар стационарлық желқондырғының нұсқалары АҚШ мен Жапон мемлекетінде жасалған. Оларға қарағанда біздің желқондырғының өзгешелігі (Қазақстан) - оның тасымалы мобильді болуы. ДЖЭҚ-ы құрастыру (бөлшектерді) жұмысын 3 кісі, 2-3 сағат ішінде көтергіш құрылғысыз орната алады (3 - сурет).
Жүзеге асырылған жоба жұмысын ДЖЭҚ шамасын бәсекелі деңгейге жеткізу жолында бір кезең деп есептеуге болады. Композиттік материалды істеп шығарудағы қор сақтау технологиясын қолданғанда негізгі талаппен диффузоры шыныпластиктен жасалады, нәтижесінде қондырғынын жұмыс тәртібінің ұзақтығы және қолдану аясы артады.
Ғылыми жетістіктер
1.Шетелдiк ғалымдар, халықаралық ұйымдар бағдарламалары және жобалардың даму көмегімен, соның iшiнде қазақ диаспорасын тартуымен қазақстандық ғылыми жобаларын iске асыру (2008-2010 жылдары) бағдарлама бойынша Композиттерден тиiмдi желэнергиялық қондырғыларын жасау туралы техникалық ұсыныс жобасы қабылданған. Жоба нәтижесінде жинақталған, композициялық материалдарды өңдеудiң технологиясы, тиiстi жабдықтау, вентилдiк генератордың негiзiнде монтаж және ЖЭҚ-ның екiншi тәжiрибелi үлгiлерінiң сынаулары өткiзiлдi.
2.Жобаны жүзеге асыру нәтижесінде диффузор арқасында ДЖЭҚ-тың келесі шығу шамасы: қуаттылығы - 1кВт, массасы - 100 кг дейін жетті.
3.Келешекте ДЖЭҚ сериялы өнімдерінің элементтерін жасау.
4.ҚР КИИС 02.08.2011ж. берген №20101290.1 Жел энергетикалық қондырғы пайдалы үлгiсіне оң шешiм берді.
ДЖЭҚ-тың қысқаша техникалық мiнездемесі:
oo ДЖЭҚ аз габариттi, жеңiл тасымалдауға жеңіл жел доңғалақтан тұрады. Тiрек электрондық өрнектеудiң электрондық жүйесi және электр энергиясы жинақталу, аккумуляторы тұрақты тоқ генераторлы диффузор.
oo ДЖЭҚ жел доңғалақ есептi қуаты 1−1,2 кВт бар, қалақтар ұзындығы − 375 мм, доңғалақтың диаметрi − 1000 мм, дискiнiң диаметрi − 200 мм, ... жалғасы
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz