Международная академия аграрного образования костанайский филиал маао

249 
 
ауасыздандырылған  гемоглобин  өтетін  қан  тамырлары  суретте  қара  сызықтар  болып 
көрінеді (Сурет 2). Осыған негізделе отырып, осы суретті бағдарламалық тұрғыда өңдеп, 
бинарлы  суретке  айналдырады  (Сурет  3).  Алынған  суретті  тіркеуден  өткен  нұсқалармен 
салыстырып,  өз  шешімін  шығарады.  Осылай  құрылғымен  жұмыс  істеу  реті  орындалады 
[2]. 
Контактсыз  күретамыр  аутентификация  технологиясы  суретті  түсірушіден  және 
бағдарламалық  қамтамасыздандырудан  тұрады.  Алақан  тамырлары  сенсоры  (Сурет  4) 
пайдаланушының  инфрақызыл  сәулелі  алақан  суретін  түсіреді.  Инфрақызыл  сәуле 
жарықтандырылуы  ортадағы  жарыққа  байланысты  бақыланып  бапталады.  Датчик 
алақанның  инфрақызыл  бейнесін  алақанның  қозғалысы  мен  орналасуына  қарамастан 
дұрыс  түсіре  алады.  Содан  кейін  алынған  сурет  бағдарламалық  қамтамасыздандыру 
арқылы алдын ала тіркелген суретпен салыстырылады. 
 
 
 
 
Сурет 4. 
Сурет 5. 
Сурет 6. 
 
Контактсыз  күретамыр  аутентификациясын  көп  адам  өтетін  жерде,  гигиеналық 
тазалықты талап ететін емхана сияқты жерлерде қолдану өте тиімді.  Сонымен қатар, бұл 
технология  қоғамдық  орындарда  гигиеналық  және  психологиялық  тұрғыда  қорқатын 
адамдардың үрейін тудырмайтын шешім болып табылады. 
Fujitsu зерттеуінде 140,000 алақанның (70.000 адам) деректерді пайдалана отырып 
осындай  нәтижелерге  жетті:  жалған  анықтау  шамасы  0,00008%  құрайды  және  жалған 
қабылдамау  шамасы  0,01%  екенін  көрсетті.  Адамдарды  деректер  қорына  енгізу 
операциясын  үшін  мынадай  жағдайда  жасау  керек:  тіркеу  кезінде  адам  қолы  сенсор 
алдында  үш  рет  сканерленіп,  содан  кейін  бір  рет  қорытынды  сканерлеу  растау  үшін 
жасалады.  Бұл  деректер  қоры  орташа  статистика  бойынша  5  жастан  85-жасқа  дейінгі 
адамдардан, күнделікті адам өзгерістерін, мысалы: шарап ішуі, суға түсуі, физиологиялық 
ауырпалық, оянуын ескере отырып жиналған [3]. 
Жапонияда қаржы секторында негізгі мәселе ұрланған несие карталарын пайдалана 
отырып, банктік қаражатты заңсыз алып қою болып табылады. Бұл мәселені шешу үшін, 
алақан  күретамырлар  аутентификациясы  банк  терезешесінің  алдында  немесе 
банкоматтарда клиентті растау үшін қолданылады. 
Клиенттің  банк  смарт  картасының  ішінде, клиенттің  алақан тамырлар  үлгісі  және 
оны  іздейтін  бағдарламалық  қамтамасыздандыруы  салынған.  Банкоматпен  жұмыс  істеу 
кезінде,  ол  алақан  тамырын  суретке  түсіретін  құрылғы  (Сурет  5)  клиент  алақан 
тамырларын  сканерлейді  және  смарт  картаға  жібереді.  Алақан  тамыр  үлгісі  содан  кейін 
смарт  картадағы  клиенттің  тіркелген  тамырлар  үлгісімен  салыстырылады.  Егер 
пайдаланушының  алақан  тамырларының  үлгісі  смарт  картадағыға  сәйкес  келсе,  онда 
жұмысты жалғастырады, сәйкес келмеген жағдайда, операция тоқтатылады. 
2004  жылы  Жапонияда  Суруга  Банкі  және  Токио-Мицубиси  банкі  алақан 
тамырларын  контактсыз  аутентификация  жүйесін  пайдалана  отырып,  өзінің  қауіпсіздік 
жүйесін  арттырды.  2005  жылы  Жапониядағы  бірнеше  басқа  банктер  осы  бағытқа 
қосылып,  бұл  технологияны  ендірді.  Болашақта  Fujitsu  компаниясы  басқа  банкомат 
үлгісін  ойлап  табуын  жоспарлап  отыр,  оның  жоспары  бойынша  жаңа  үлгілі  алақан 
тамырларының сенсорлары банкоматтардың ішіне ендіріледі. 

250 
 
Алақан  тамырларын  аудентификациясына  арналған  құрылғы  кіруді  бақылау  үшін 
де  пайдаланылады  (Сурет  6).  Бақылау  үшін  пайдалынатын  алақан  тамырларын 
аутентификациясына  арналған  құрылғы  датчиктан,  пернетақтадан  және  кішкене 
бейнебеттен тұрады.  
Бұл  құрылғы  шектеулі  қызметкерлер  үшін  арналған  үй-жайларға  немесе 
ғимараттарға  арналған.  Құрылғы  екі  бөліктен  құралған:  алақан  тамырларына  арналған 
датчик  және  басқару  блогы.    Бұл  блок  аутентификацияның  өңдеуін  орындайды  және 
құлыпты ашу туралы команданы жібереді. Жүйенің конфигурациясын оңайлату үшін бұл 
құрылғыны  электр  құлып  бақылауына  немесе  электр  құлыптардың  өзіне  қосуы  арқылы 
қол жеткізуге болады. 
Сипатталған  технологияда  алақан  күретамырларын  ұрлау  мақсатында  көшіру  өте 
қиын, өйткені бұл технология, адам жай көзбен көре алмайтын, дене ішіндегі гемоглобин 
өтетін тамыр орналасуын өлшейді. Сонымен қатар тамырлардың орналасуы қайталанбас 
физиологиялық  қасиет  болып  табылады.  Сөйтіп,  бұл  жаңа  технология  қауіпсіздіктің 
жоғары  деңгейіне  кепілдік  береді.  Алақан  тамырлары  арқылы  аутентификация 
технологиясы  жүзеге  асыру  мүмкіндіктері  және  қолданылуы  басқа  салалардың  кең 
спектрін қамти алады. 
 
Әдебиеттер тізімі: 
 
1.
 
Miura,  N.  Extraction  of  Finger-Vein  Patterns  Using  Maximum  Curvature  Points  in 
Image  Profiles  /  N.  Miura,  A.  Nagasaka,  T.  Miyatake  //  Proceedings  of  the  IAPR  Conf.  on 
Machine Vision Applications. – 2005. –
 №9. –P. 347-350. 
2.
 
Bio-informatics  Visualization  Technology    /  Bio-informatics  Visualization 
Technology committee // Corona Publishing, 1997. P 83. 
3.
 
Watanabe, M. Palm vein authentication technology and its applications / M.Watanabe, 
T.  Endoh,  M.  Shiohara,  S.  Sasaki  //  Proceedings  of  The  Biometric  Consortium  Conference.  –
2005. –
 №9. –P. 126-127. 
 
 
УДК697.11 
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ СИСТЕМ 
ЭЛЕКТРОТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ ЗДАНИЙ 
 
Панин А.А., к.т.н., доцент Кузенов У.Ж., магистр,  
Табынбаев М.К., магистр  
Оренбургский государственный аграрный университет 
 
Привычная  система  водяного  теплоснабжения  не  позволяет  в  полной  мере  выявить  все 
преимущества  теплофикации.  Альтернативная  схема  объединяет  элементы  традиционного  и 
электротеплоснабжения,  что  позволяет  значительно  повысить  эффективность  всего  комплекса 
энерготеплоснабжения.  Для  построения  более  детальной  стратегии  развития  систем  теплоснабжения 
необходимо  в  рамках  промышленно-энергетического  форсайта  провести  анализ  факторов,  способных 
оказать  на  них  определяющее  влияние.  Теплоснабжение  является  значимым  и  энергоемким  сектором 
экономики  —  в  нем  потребляется  примерно  40%  используемых  в  стране  энергоресурсов,  более  половины 
которых приходится на коммунально-бытовой сектор. 
The usual system of water heating does not allow to fully reveal all the advantages of district heating. An 
alternative  scheme  combines  elements  of  traditional  and  elektroteplovaya  that  can  significantly  improve  the 
efficiency  of  the  whole  complex  of  energoteploremont.  To  build  a  more  detailed  strategy  for  the  development  of 
systems of a heat supply need within the industrial and energy foresight studies to analyze the factors that may have 
a decisive impact. Heating is a significant and energy-intensive sector of the economy — it consumes approximately 
40% of the used energy resources of the country, more than half of which falls on the household sector 
 
Рассмотрим 
фотоэлектрические 
системы. 
Они 
обладают 
следующими 

251 
 
достоинствами[1]: 
1)
 
общедоступность и неисчерпаемость источника; 
2)
 
полная безопасность для окружающей среды. 
К недостаткам можно отнести: 
1)
 
зависимость от погоды и времени суток; 
2)
 
необходимость аккумуляции энергии; 
3)
 
высокая стоимость конструкции, связанная с применением редких элементов; 
4)
 
необходимость периодической очистки поверхности ФЭП от пыли; 
5)
 
возможен нагрев атмосферы над электростанцией. 
Несмотря  на  недостатки,  фотоэлектрические  системы  все  больше  становятся 
популярны  по  всему  миру.  Причем  их  используют  не  только  в  космической  сфере 
деятельности,  где  фотоэлементы  просто  незаменимы,  но  и  на  Земле.  Наземные 
электростанции с применением ФЭП бывают следующих видов: 
1)
 
электростанции с применением концентраторов. 
В  таких  системах  решается  проблема  дороговизны  материалов  тем,  что  поток 
излучения, идущий от Солнца, концентрируется на небольшой по площади элемент.  
К недостаткам относятся:  
- обязательное наличие охлаждающей системы 
- дополнительные затраты на изготовление концентратора 
- обязательное наличие системы слежения 
2)
 
солнечные  электростанции.  Используются  различные  конструкции  для 
установки  ФЭП.  Они  могут  быть  подвижными  (с  системой  слежения)  или  статичными. 
Также у таких конструкций угол может изменяться посезонно вручную. 
Разделяют три этапа развития ФЭП [2]: 
- первое этап – кристаллические. Используется монокристаллические кремниевые, 
поликристаллические кремниевые; 
-  второе  этап  –  тонкопленочные.  Кремниевые:  аморфные,  микрокристаллические, 
нанокристаллические. ФЭП на основе теллурида кадмия. ФЭП на основе селенида меди-
индия-(галлия); 
- третье этап – органические ФЭП. Фотосенсибилизованные краситилем 
Отдельно  можно  выделить  каскадные  ФЭП  на  основе  гетероструктур.  Благодаря 
наличию селективных покрытий они позволяют поэтапно поглощать солнечный спектр и 
вследствие этого имеют относительно высокие значения КПД (до 30%). 
Для построения системы энергообеспечения используется тонкопленочный ФЭП с 
каскадом  из  аморфного  и  микрокристаллического  кремния,  легированные  бором  и 
фосфором. К достоинствам таких преобразователей относятся: 
1)
 
значительное снижение стоимости ФЭП за счет экономии кремния; 
2)
 
более  полное  использование  солнечного  спектра.  Слой  аморфного  кремния 
поглощает  видимую  часть  спектра,  а  слой  микрокристаллического  кремния  поглощает 
инфракрасную часть спектра. 
Недостаток: менее высокий КПД (порядка 17%). 
Всего существуют три класса элементов солнечных панелей: 
Grade  A  –  высший  класс,  самый  высокий  КПД,  отсутствие  сколов,  трещин  и 
царапин,  которые  приводят  к  снижению  эффективности  преобразования  света  в 
электроэнергию.  Идеальный  внешний  вид,  однородность  кристаллов,  цвета  и  т.п. 
Гарантия 10 лет. 
Grade B – второй сорт, частичный брак и т.п. Эти элементы быстрее стареют и даже 
изначально  производительность  их  меньше  -  это  можно  понять  и  по  графику  ниже,  или 
сделав простые расчеты и сравнение получаемой мощности с единицы площади. Гарантия 
3-5 лет. 
Grade  С  –  низкий  сорт,  невысокий  КПД.  К  визуальным  дефектам  добавляются 
микротрещины,  сколы  отломанные  кусочки  элементов,  и  т.  п.  Ни  один  серьёзный 

252 
 
производитель  из  таких  элементов  модули  не  делает.  Обычно  они  идут  третьесортным 
производителям  и  продаются  "самоделкиным"  (которых  прельщает  цена  таких 
элементов).  
 
Рисунок 1 – Поликристаллическая солнечная панель 
 
Солнечные  панели  из  поликристаллических  фотоэлектрических  элементов  более 
распространены  ввиду  оптимального  соотношения  цены  и  КПД  среди  всех 
разновидностей  панелей.  У  элементов,  образующих  панель,  характерный  синий  цвет  и 
кристаллическая структура. Серийно выпускаемые поликристаллические элементы имеют 
эффективность до 18%. Более низкая эффективность связана с тем, что при производстве 
поликристаллического  кремния  используют  не  только  первичный  кремний  высокой 
степени очистки, но и вторичное сырье (например, переработанные солнечные панели или 
кремниевые  отходы  металлургической  промышленности).  Это  приводит  к  появлению 
различных  дефектов  в  поликристаллических  элементах,  таких  как  границы  кристаллов, 
микродефекты,  примеси  углерода  и  кислорода.  Эффективность  элементов  в  конечном 
счете отвечает за физический размер солнечных панелей. Чем выше эффективность, тем 
меньше будет площадь панели при одинаковой мощности. 
 
Рисунок 2 – Монокристаллическая солнечная панель 
 

253 
 
Солнечные  панели  из  монокристаллических  фотоэлектрических  элементов более 
эффективны,  но  и  более  дороги  в  пересчете  на  ватт  мощности.  Монокристаллические 
элементы и соответственно панели на их основе имеют на сегодняшний день наивысшую 
эффективность  —  до  22%  среди  серийно  выпускаемых  и  до  38%  у  используемых  в 
космической  отрасли.  Монокристаллический  кремний  производится  из  сырья  высокой 
степени очистки (99,999%). 
Обычно монокристаллические элементы имеют форму многоугольников, которыми 
трудно  заполнить  всю  площадь  панели  без  остатка.  В  результате  удельная  мощность 
солнечной батареи несколько ниже, чем удельная мощность отдельного ее элемента. 
Солнечные батареи из аморфного кремния обладают одним из самых низки КПД. 
Обычно  его  значения  в  пределах  6-8%.  Однако  среди  всех  кремниевых  технологий 
фотоэлектрических 
преобразователей 
они 
вырабатывают 
самую 
дешевую 
электроэнергию. 
 
Рисунок 3 – Солнечная панель на основе аморфного кремния 
 
Солнечные  панели  из  теллурида  кадмия  (CdTe) создаются  на  основе  пленочной 
технологии.  Полупроводниковый  слой  наносят  тонким  слоем  в  несколько  сотен 
микрометров. Эффективность элементов из теллурида кадмия невелика, КПД около 11%. 
Однако, в сравнении с кремниевыми панелями, ватт мощности этих батарей обходится на 
несколько десятков процентов дешевле. 
 
Рисунок 4 – Солнечная панель на основе теллурида кадмия 

254 
 
 
Солнечные панели на основе CIGS. CIGS – это полупроводник, состоящий из меди, 
индия,  галлия  и  селена.  Этот  тип  солнечных  батарей  тоже  выполнен  по  пленочной 
технологии,  но  в  сравнении  с  панелями  из  теллурида  кадмия  обладает  более  высокой 
эффективностью, его КПД доходит до 15%. 
 
 
Рисунок 5 – Солнечная панель на основе CIGS 
 
Потенциальные покупатели солнечных батарей часто задают себе  вопрос, сможет 
ли  тот  или  иной  тип  фотоэлектрических  преобразователей  обеспечить  необходимую 
мощность  всей  системы.  Здесь  надо  понимать,  что  эффективность  солнечных  батарей 
напрямую не влияет на количество вырабатываемой установкой энергии [2]. 
Одинаковую мощность всей установки можно получить при помощи любых типов 
солнечных  батарей,  однако  более  эффективные  фотоэлектрические  преобразователи 
займут меньше места, для их размещения понадобится меньшая площадь. Например, если 
для  получения  одного  киловатта  электроэнергии  потребуется  около  8  кв.м.  поверхности 
солнечной  батареи  на  основе  монокристаллического  кремния,  то  панели  из  аморфного 
кремния займут уже около 20 кв.м. 
В странах Центральной и Восточной Европы интенсивности солнечного излучения 
редко  достигает  номинального  значения,  поэтому  даже  в  солнечные  дни 
фотоэлектрические панели работают с недогрузкой. Может показаться, что и температура 
25° C тоже встречается не так уж и часто. Однако речь о температуре солнечной панели, а 
не о температуре воздуха. 
В  рамках  общей  тенденции  снижения  отдаваемой  мощности  с  ростом  рабочей 
температуры,  каждый  тип  солнечных  батарей  ведет  себя  по-разному.  Так  у  кремниевых 
элементов  номинальная  мощность  падает  с  каждым  градусом  превышения  номинальной 
температуры  на  0,43-0,47%.  В  то  же  время  элементы  из  теллурида  кадмия  теряют  всего 
0,25%. 
 
Таблица 1 – Параметры основных материалов солнечных элементов, условия АМ1 
Основной материал 
Ширина 
запрещенной 
зоны, E
k
, эВ 
Характер межзонных 
переходов прямые (П) 
или непрямые (Н) 
Примеры 
солнечных 
элементов 
V
oc
, В 
Ge 
0,6 
- 
Не используется 
- 
Si 
1,1 
Н 
n/p (0,1 Ом*м) 
n/p (0,01 Ом*м) 
0,55 
GaAS 
1,4 
П 
- 
0,6 
CdTe 
1,4 
П 
Гетеропереход на 
основе GaAs 
0,9 
Ga
1-x
Al
x
As (01,4-1,9 
П 
То же 
- 
Ga
1-x
Al
x
As (0,341,9-2,2 
Н 
Сложная 
тонкопленочная 
структура 
0,95 
CdS 
2,4 
- 
 
0,5 
 

255 
 
Приведенный  пример,  конечно  же,  не  является  абсолютным.  На  выработку 
электроэнергии фотоэлектрическими преобразователями влияет не только общая площадь 
солнечных панелей. Электрические параметры любой солнечной батареи определяются в 
так  называемых  стандартных  условиях  тестирования,  а  именно  при  интенсивности 
солнечного излучения 1000 Вт/кв.м. и рабочей температуре панели 25° C. 
 
Список литературы 
 
1.Ульянцев Ю.Н. Разработка и обоснование конструктивно-режимных параметров 
манипулятора доения коров мобильного агрегата // Автореф. дис. канд. техн. наук. 
Белгород, 2003. 
2.Ужик О.В. Разработка и обоснование конструктивно-режимных параметров 
переносного адаптивного манипулятора доения коров с автономным источником питания 
// Автореф. дис. канд. техн. наук. Белгород, 2007. 
 
 
УДК537.3 
КОМПЛЕКСНОЕ ПРИМЕНЕНИЕ АВТОНОМНЫХ СИСТЕМ 
ЭЛЕКТРООБЕСПЕЧЕНИЯ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ. 
 
Ростиславов О.А.  ст.преподаватель 
Костанайский Инженерно-Экономический Университет им М.Дулатова 
Галкин М.К.  студент 1 Маш 221 
 
Күннiң  энергиясы  атап  айтқанда  талғаулы  көз  энергиясынан  пункт  ауылшаруашылық  жер  уық 
коттедж поселкелерiнiң энергия жабдықтауының автономды жүйелерi, жер, жел. 
Stand-alone power system residential estates and rural settlements from alternative energy sources, namely 
solar, wind, earth. 
Автономные  системы  энергоснабжения  коттеджных  поселков  и  населённых  пунктов  сельской 
местности от альтернативных источников энергии а именно энергии солнца, ветра, земли. 
 
В  настоящие  время  проблемой  Северных  регионов  Казахстана  остаётся  дефицит 
электрической  и  тепловой  энергии.  для  растущих  коттеджных  поселков  и  населённых 
пунктов  сельской  местности.  В  связи  с  этим  необходимо  искать  новые  подходы 
рационального  использование  традиционных  энергоносителей,  а  также  комплексное 
применение альтернативных источников энергии а именно энергии солнца, ветра, земли. 
Частично  или  полностью  решить  эти  проблемы  призваны  автономные  системы, 
самостоятельно снабжающие дом или коттедж электричеством и теплом. Создание таких 
систем позволят решить  основную задачу: обеспечение потребителей электроэнергией  и 
теплом на более выгодных условиях, чем от энергосистемы. 
На  данный  момент  существует  множество  разнообразных  вариантов 
альтернативной  энергетики:  солнечные  батареи,  ветрогенераторы  и  тепловые  насосы. 
Какую  долю  природных  ресурсов  использовать  при  обеспечении  светом  и  теплом  - 
решать собственнику.  

 
Ветрогенераторная станция. 
В отличие от солнца, ветра у нас дуют в среднем 300 дней в году. Поэтому зимой 
основным  поставщиком  электроэнергии  вместо  батареи  становится  ветрогенератор.  При 
безветренной погоде, в это время обеспечивать дом электричеством будет накопленный в 
аккумуляторе  резерв.  Модели  ветрогенераторов  подбирают  с  расчетом  на  ветровую 
нагрузку  в  нашем  регионе.  Чтобы  заставить  турбину  работать,  хватит  ветра  скоростью 
2,3-5 м/с. 

256 
 
 
 
В  данном  случае,  мы  рассмотрели  лишь  основные  виды  часто  встречающихся  в 
быту альтернатив электроснабжения. Из большого количества существующих на данный 
момент. 

 

жүктеу/скачать 8,05 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: