Халықаралық ғылыми-практикалық конференциясының е ң б е к т е р І

24 
УДК 622.272.б.                                          Братков В.В. (Караганда, КарГТУ) 
                                                       Булатбаев Ф.Н.(Караганда, КарГТУ) 
 
СОЛНЕЧНЫЕ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СТАНЦИИ 
 
Каждый  живущий  на  планете  Земля  человек  понимает,  что  обычные 
источники энергии не вечные. В условиях стремительного роста населения 
во всем мире энергетическая безопасность становится одной из важнейших 
мировых  проблем.  Ученые  прогнозируют  возможность  исчерпания 
известных  и  доступных  для  использования  запасов  ресурсов  уже 
в ближайшее время. По мере технического развития человечества проблема 
энергоресурсов будет все острее. В связи с этим, многие страны на планете 
ищут  достойную  замену  традиционным  источникам  энергии.  Большие 
надежды  в  мире  возлагаются  на  альтернативные  источники  энергии.  В 
основе практически всех видов возобновляемых источников энергии лежит 
энергия излучения Солнца. Вклад Солнца в энергетический баланс Земли 
значительно  превышает  вклад  всех  других  источников.  Человечество 
только начинает выявлять и использовать потенциал солнечной энергии. Та 
страна,  которая  перейдет  на  солнечную  энергию  первой,  будет  иметь 
прекрасные перспективы в будущем. 
Использование концентраторов в солнечных установках позволяет по-
высить  температуру  теплоносителя  в  случае  теплового  преобразования 
энергии.  При  фотоэлектрическом  преобразовании  концентраторы 
позволяют  увеличить  эффективность  и  уменьшить  количество  дорогих 
солнечных элементов. Концентрирующие системы, работающие на средних 
и высоких концентрациях, должны иметь системы слежения, это приводит 
к удорожанию всей конструкции, усложнению эксплуатации и уменьшению 
надежности  работы.  Применение  стационарных  концентраторов  с 
системами вторичных отражателей в виде линейных и угловых гелиостатов 
позволит  улучшить  технико-экономические  показатели  солнечной 
концентрирующей  системы.  Повышение  эффективности  использования 
солнечной  энергии  в  энергетических  установках  представляет  интерес  не 
только  для  автономных  и  удаленных  потребителей  в  виде  отдельных 
небольших  поселков,  фермерских  хозяйств  и  отдельных  домов,  но  и  для 
крупномасштабных  солнечных  электростанций,  которые  могут  быть 
использованы как для решения региональных энергетических задач, так и 
глобальных  проблем  энергетики.  Из  энергетических  технологий,  которые 
могут  подхватить  эстафету  у  традиционной  энергетики,  наиболее 
привлекательно выглядит солнечная энергетика, экологически чистая уже 
потому,  что  миллиарды  лет  поступает  на  Землю  и  все  земные  процессы 
настроены  на  неё.  Поток  солнечной  энергии  люди  обязаны  максимально 
использовать,  сохраняя  тем  самым  неизмененным  уникальный  земной 
климат. 

25 
Если  энергию,  поставляемую  на  нашу  планету  Солнцем  за  год,  пере-
вести в условное топливо, то эта цифра составит около 100 триллионов т.у.т. 
Это  в  десять  тысяч  раз  больше,  чем  нам  нужно,  так  что  в  перспективе 
солнечная энергия может стать основным источником энергии на Земле [1]. 
Причина медленного развития солнечной энергетики проста: средний поток 
солнечной  радиации,  поступающий  на  поверхность  Земли,  имеет  малую 
плотность, например на широте 40° он составляет всего 0,3 кВт/м
2
 - почти в 
пять раз меньше того потока, который приходит на границу атмосферы (1,4 
кВт/м
2
) [2]. К тому же он зависит от времени суток, сезона года и погоды. 
Чтобы  усилить  поток  солнечной  энергии,  надо  собирать  ее  с  большой 
площади  с  помощью  концентраторов  и  запасать  впрок  в  аккумуляторах. 
Пока  это  удается  сделать  в  так  называемой  малой  энергетике, 
предназначенной для снабжения электроэнергией и теплом жилых домов и 
небольших предприятий. 
Границы  малой  солнечной  энергетики  постоянно  расширяются,  и  теперь 
она способна обеспечивать энергией не только отдельные дома, но и целые 
заводы. В качестве примера можно назвать экспериментальные солнечные 
тепловые  электростанции  в  Калифорнии.  Это  гелиостанции  с  большим 
числом  параболических  подвижных  концентраторов,  отслеживающих 
дневное перемещение Солнца с помощью механической системы, управляе-
мой  компьютером,  что  усложняет  установку  и  сказывается  на  стоимости 
производимой энергии. Вырабатываемый котлом пар приводит в действие 
электрогенератор, как на тепловых станциях. В качестве топлива в ночное 
время используется природный газ. 
Такие солнечные электростанции мощностью 300 МВт были построены 
в  США  и  успешно  работают.  Главное  препятствие  их  широкому 
распространению - высокая себестоимость электроэнергии, в 6-8 раз выше, 
чем на ТЭС. Но с применением более простых по конструкции, а значит, и 
более 
дешевых 
концентраторов 
себестоимость 
электроэнергии, 
вырабатываемой СЭС, должна существенно снизиться [3]. 
Одним из перспективных методов преобразования солнечной энергии в 
электрическую  является  метод  прямого  преобразования  с  помощью 
солнечных  элементов  (СЭ).  В  свою  очередь,  в  солнечной  энергетике, 
базирующейся  на  использовании  СЭ, можно  выделить  два  направления  – 
фотоэлектрическое преобразование концентрированного и неконцентриров
анного  солнечного  излучения  -  каждое  из  которых  имеет  свои 
преимущества и недостатки. Оба направления считаются перспективными 
для создания солнечных фотоэлектрических станций (СФЭС) - как наиболее 
экологически чистых, ресурсообеспеченных и в перспективе экономичных 
источников  электрической  и  тепловой  энергии.  Концентраторы  могут 
обеспечивать не только интегральное, но и спектральное перераспределение 
солнечного излучения в пространстве. Это селективные и диспергирующие 
концентраторы,  первые  из  которых  обеспечивают  избирательное 

26 
(селективное) концентрирование излучения, а вторые концентрируют весь 
падающий на них поток солнечного излучения, но одновременно разлагают 
(диспергируют)  его  на  спектральные  составляющие.  Фотоэлектрические 
системы  электроснабжения  получили  всеобщее  признание  в  качестве 
источников  энергии  для  автономных  потребителей,  удаленных  от 
централизованного  энергоснабжения.  В  этих  условиях  они  экономически 
эффективнее традиционных дизельных электростанций. Они экологически 
чисты,  бесшумны,  работают  в  автоматическом  режиме  и  требуют 
небольшого периодического обслуживания.  
Получило распространение энергосберегающее направление, в котором 
солнечные  фотоэлектрические  станции  (СФЭС)  встраиваются  в  единую 
энергосистему  страны.  В  этой  связи  во  многих  странах  приняты 
комплексные  программы  по  разработке  и  установке  фотоэлектрических 
станций. 
В  целом  можно  заключить,  что  системы  концентрирования 
обладают  достаточно  широким  набором  функциональных  возможностей, 
позволяющим  существенно  улучшить  характеристики  СФЭС.  Схемные  и 
конструктивные варианты концентраторов, которые могут использоваться 
в  СФЭС,  весьма  многообразны.  Их  классификация  осуществляется  на 
основе различных признаков [4]. 
По  характеру  взаимодействия  излучения  с  оптическими 
элементами  систем  подразделяют  на  отражающие  (зеркальные)  и 
преломляющие (линзовые) системы. 
 
 
Литература 
1.
 
Стребков  Д.С.,  Муругов  В.П.  Энергосбережение  и  возобновляемые 
источники энергии // Вестник сельскохозяйственной науки. 1991. N 2, 
(413). М.: Агропромиздат, 1991. С. 117-125. 
2.
 
Единая  электроэнергетическая  система.  Концепция  развития  /  Под 
ред. Руденко Ю.Н. - М.: МТЭА, 1992.. 
3.
 
Андреев  В.М,  Грилихес  В.А.,  Румянцев  В.Д.  Фотоэлектрическое 
преобразование  концентрированного  солнечного  излучения.  Л.: 
Наука, 1989. - 310 с. 
4.
 
Асланян  Г.С.,  Молодцов  С.Д.  Основные  проблемы  на  пути 
расширения  использования  возобновляемых  источников  энергии  и 
возможности их решения // Теплоэнергетика. 1997. №4. С. 58 - 86. 
 
 
 

27 
УДК 621.314: 683.97   
                    Брейдо И.В. (Караганда, КарГТУ) 
                 Калинин А.А. (Караганда, КарГТУ) 
                Полякова О.В. (Караганда, КарГТУ) 
 
ИСПЫТАТЕЛЬНЫЙ СТЕНД ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ 
ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЭНЕРГИИ 
 
На  кафедре  автоматизации  производственных  процессов  (АПП) 
Карагандинского  государственного  технического  университета  (КарГТУ) 
выполнен комплекс работ, включающий: 
–  разработку  и  изготовление  стенда  для  определения  энергетических 
характеристик  ГДН  жидких  сред  на  основе  частотно-регулируемого 
электропривода насосной установки; 
–  выполнение  экспериментальных  исследований,  базирующихся  на 
методах планирования эксперимента; 
– определение оптимальных параметров ГДН; 
– разработку методики проектирования реактора ГДН. 
Работы проводились на испытательном стенде СГДН-05. Стенд создан 
для исследования энергетических характеристик экспериментальной серии 
гидродинамического нагревателя, что позволило выполнять весь комплекс 
задач  планирования,  сбора  и  обработки  измерений  электрических, 
гидродинамических и теплофизических процессов на испытуемых образцах 
ГДН.  
На  рисунке  1  представлена  функциональная  схема  стенда  СГДН-05, 
обеспечивающего преобразование электрической энергии в тепловую. 
В  состав  стенда  входят  следующие  основные  конструктивные  узлы: 
центробежный насос с электродвигателем, оснащенным преобразователем 
частоты;  ГДН  с  реактором  трубного  типа  [1,  2];  бак-аккумулятор  тепла; 
тепловая  нагрузка  в  виде  калорифера;  трубная  и  запорная  арматура; 
контрольно-измерительные  приборы  (КИП),  с  выхода  которых  данные 
передаются  на  персональный  компьютер  с  установленной  SCADA-
системой. 
Насос, являющийся неотъемлемой частью ГДН, нагнетает жидкость в 
смеситель,  где  и  происходит  ее  нагрев  за  счет  тепловой  энергии, 
выделяемой  при  соударении  потоков  жидкости  и  возникающей  при  этом 
кавитации,  так  как  в  центре  соударения  струй  возникают  центры 
парообразования в виде кавитационных пузырьков [3, 4]. 
ГДН содержит следующие конструктивные узлы: спиральный подвод, 
трубный реактор и кавитатор.  
Спиральный  подвод  обеспечивает  ускорение  и  закрутку  потока 
рабочей  жидкости,  поступающей  от  циркуляционного  насоса,  и  ее 
перемещение по винтовой спирали вдоль внутренней поверхности трубного 
реактора.  

28 
 
Условные обозначения: 
ПЧ - преобразователь частоты; ЭД - электродвигатель; ЦН - центробежный насос; 
ГДН - гидродинамический нагреватель с реактором трубного типа; 
SCADA - система диспетчерского управления и сбора данных; ЗУ - задающее устройство 
 
Рисунок 1 – Электротехнологический комплекс по преобразованию 
электрической энергии в тепловую 
 
Трубный реактор ГДН – это цилиндрическая труба, проходное сечение 
которой  в  несколько  раз  превышает  выходное  сечение  диффузора. 
Геометрические параметры трубы и гидродинамические параметры режима 
течения  рабочей  жидкости  должны  обеспечивать  непрерывную 
акустическую кавитацию в потоке рабочей жидкости.  
 Кавитатор  ГДН  –  это    конструктивный  элемент,  устанавливаемый  в 
хвостовой  части  трубного  реактора  перед  выходным  сечением. 
Функциональное назначение кавитатора – создать условия для образования 
разрывов  в  тех  местах  вихревого  потока  рабочей  жидкости,  где  давление 
снижается до величины, соответствующей давлению насыщенного пара при 
данной  температуре.  В  таких  местах  происходит  быстрое  вскипание 
жидкости,  образование  и  перенос  пузырьков  пара  и  их  быстрая 
конденсация. 
КИП  это:  датчики  температуры  рабочей  жидкости  у  входного  и 
выходного патрубка ГДН, в баке-аккумуляторе тепла; расходомер; датчики 
давления  рабочей  жидкости  у  входного  и  выходного  патрубка  ГДН,  у 
всасывающего  патрубка  циркуляционного  насоса;  электросчетчик  с 
возможностью  отображать  и  фиксировать  активную  энергию  и 
максимальную 
мощность, 
потребленную 
электродвигателем 
циркуляционного насоса; датчик частоты вращения вала электродвигателя 
циркуляционного насоса. 
В электротехнологическом комплексе стенда СГДН-05 электрическая 
энергия,  потребляемая  из  сети  электроприводом  насосного  агрегата  с 

29 
частотным  управлением,  преобразовывается  в  механическую  энергию 
движения воды, поступающей на вход ГДН с трубным реактором. Далее, в 
результате  кавитационного  процесса,  часть  механической  энергии 
движения воды преобразуется в тепловую энергию. 
Частотно-регулируемый  электропривод  насоса  необходим  для 
поддержания в ходе эксперимента давления рабочей жидкости у входного 
патрубка  ГДН  на  постоянном  уровне.  Давление  рабочей  жидкости 
определяет величину удельной энергии потока воды, поэтому его значения 
должны  выбираться  из  характеристики  насоса  «Напор-расход»  на 
максимальной  частоте  вращения  в  окрестности  рабочей  зоны,  где  КПД  и 
мощность  насоса  принимают  максимальное  значение.  При  этом 
обеспечивается экстремальная механоактивация воды в ГДН с выделением 
избыточного тепла.  
Установка  контрольно-измерительных  приборов  на  входе  и  выходе 
ГДН  позволило  определять  значения  теплопроизводительности  и 
коэффициента преобразования энергии непосредственно в самом ГДН, а не 
во  всей  технологической  схеме  гидродинамических  теплогенераторов  в 
отличие  от  работ,  где  представлены  высокие  энергетические  показатели 
гидродинамических теплогенераторов [5]. 
В  результате  разработана  конструктивная  и  технологическая  схема 
ГДН  и  опытный  стенд  для  изучения  энергетических  характеристик  ГДН 
жидких сред на основе частотно-регулируемого электропривода насосной 
установки  и  SCADA-системы.  Применение  ГДН  возможно  в  качестве 
альтернативного  варианта  источника  тепло-  и  горячего  водоснабжения 
жилых  и  промышленных  зданий,  что  является  одним  из  направлений 
развития нетрадиционной энергетики. 
 
Список использованных источников 
1.
 
Патент  № 6900 РК KZ B. Гидродинамический нагреватель [Текст] / 
Карасев Н.И. Кучин В.Н., Окрут И.И. Бюл.№10, 2002. 
2.
 
Патент № 30705 Республика Казахстан МПК F24H 1/10, F24J 3/00, 
F24H 7/00, F24D 3/02. Теплогенератор механоактиваторный [Текст] / Кучин 
В.Н.  (KZ);  Бектурганов  Н.С.  (KZ);  Исаев  В.Л.  (KZ);  Калинин  А.А.  (KZ); 
Юрченко В.В. (KZ) – № 2014/1278.1; заявл. 03.10.2014; опубл. 15.12.2015, 
бюл. № 12(I) – 2015. 
3.
 
Савченко  Ю.Н.,  Семененко  В.Н.,  Осипенко  С.Б.,  Механизм 
взаимодействия каверны с пузырьковым потоком - Доклады НАН Украины, 
Сер. А, 1995, №9. 
4.
 
Меркулов  А.П.  Вихревой  эффект  и  его  применение  в  технике.  – 
Самара: Оптима, 1997. 348 с.  
5.
 
Фурмаков  Е.Ф  Могут  ли  гидродинамические  теплогенераторы 
работать  сверхэффективно?  /  Фурмаков,  Е.Ф//В  сб.  «Проблемы 
исследования вселенной»: С.-Пб. 2004. – 21 с. 

30 
УДК 621.311(06)  
 
 
Елюбаев Е.А. (Караганда, КарГТУ) 
 
 
 
 
 
 
Садыкова Ж.Н. (Караганда, КарГТУ) 
 
 
 
 
 
 
Сулейманов С. Р. (Караганда, КарГТУ) 
 
ПРИМЕНЕНИЕ РОТОРНЫХ ВЕРТИКАЛЬНЫХ 
ВЕТРОГЕНЕРАТОРОВ 
 
На современном этапе развития энергетики все большую актуальность 
набирает вопрос применения возобновляемых источников электроэнергии. 
К  таким  объектам  можно  отнести  ветрогенераторы  с  вертикальной  осью 
вращения. Они обладают рядом преимуществ   перед ветрогенераторными 
устройствами с горизонтальным расположением оси, так, например, у них 
отсутствуют узлы для ориентации на ветер, что упрощает конструкцию и 
снижает гироскопические нагрузки.  
Такие  устройства  с  вертикальной  осью  вращения  имеют  несколько 
разновидностей: 
1.
 
ортогональные  ветрогенераторы  -  имеют  несколько  лопастей, 
которые располагаются параллельно вертикальной оси. Такая конструкция 
не  нуждается  в  направляющих  механизмах,  потому  что  принцип  работы 
никак  не  зависит  от  направления  ветра.  Приводное  оборудование  можно 
расположить на уровне земли. 
2.
 
генераторы,  имеющие  ротор  Дарье  -  у  них  три  или  две  лопасти, 
которые представляют плоскую полосу и изготовлены достаточно просто. 
Устройство также не ориентируется на ветер и его можно располагать на 
уровне земли. 
3.
 
устройства, в основе которых лежит ротор Савониуса. В этом случае 
используется несколько полуцилиндров. Работа может осуществляться при 
низких  скоростях.  Кроме  того,  пусковые  крутящие  моменты  очень 
эффективны, как и технологичность производства. 
4.
 
ветрогенераторы,  работающие  на  многолопастном  роторе  с 
направляющим  аппаратом  являются  модификацией  ортогонального 
аппарата. Лопасти выстроены в два ряда, первый из которых неподвижный 
и несет в себе функцию направляющего аппарата. Он предназначается для 
того, чтобы захватывать ветровой поток, сжимать его, увеличивая скорость, 
и  подавать  поток  ветра  на  второй  ряд,  который  является  вращающимся 
ротором. Этот тип устройства работает очень эффективно по сравнению с 
другими, но стоимость его значительно превосходит их. 
5.
 
аппарат  с  геликоидным  ротором  -    модификация  первого  вида 
устройств.  Из-за  то,  что  лопасти  закручиваются,  ротор  вращается  более 
равномерно,  за  счет  чего  на  опорные  узлы  не  оказывается  сильной 
динамической  нагрузки.  Это  позволяет  дольше  эксплуатировать 
устройство. Стоят они дорого, так как технология производства достаточно 
сложная. 

31 
В  ветрогенераторе  с  вертикальной  осью  вращения  для  создания 
вращающего момента используются силы сопротивления и подъемная сила 
рабочих  лопастей.  Это  устройства  с  пластинчатыми,  чашеобразными  или 
турбинными  элементами,  а  также  роторами  Савониуса  с  лопастями  S-
образной формы. Ветрогенераторы такого типа имеют большой начальный 
момент, но меньшую быстроходность и мощность, но сравнению с ротором 
ветрогенератора Дарье.  
Преимущества ветряков с вертикальной осью вращения, которые дают 
более  сильные  и  более  устойчивые  ветры,  могут  быть  реализованы  при 
размещении  ветрогенераторов  на  береговой  территории  водоемов  или  в 
прибрежных водах. Ветроустановки башенного типа, предназначенные для 
образования и использования вихрей в целях увеличения скорости потока и 
градиента  давления  в  зоне  ветрогенераторного  устройства  могут 
использоваться после изучения законов скоростей при вихре образовании. 
Ветрогенератор  с  вертикальной  осью  вращения  вследствие  своей 
геометрии  при  любом  направлении  ветра  находятся  в  произвольном 
положении, в отличие от ветрогенераторы с горизонтальной осью, который 
требует  применение  системы  ориентации  и  сравнительно  сложных 
способов  съема  мощности  (что  также  приводит  к  снижению 
эффективности  и  усложняет  конструкцию).  Кроме  того,  такая  схема 
позволяет  за  счет  удлинения  вала  расположить  редуктор  с  генератором  в 
основании башни. 
Также  ветрогенераторы  вертикального  типа  больше  подходят  для 
городских  территорий,  поскольку  они  не  создают  много  шума. 
К дополнительному преимуществу относится самостарт, происходящий на 
скорости  полтора  метра  в  секунду.  Если  скорость  составляет  три  с 
половиной  метра  в  секунду,  начинается  самораскрутка.  Лопасти, 
закрепленные на верхней крышке, смещаются относительно закрепленного 
короба,  за  счет  чего  можно  быть  уверенным  в  плавности  работы 
ветрогенератора. 
Таким образом, применение роторных вертикальных ветрогенераторов 
является  целесообразным  в  условиях  постоянно  меняющихся  ветров  и 
позволяет обеспечить выработку электроэнергии с минимальным ущербом 
для  экологии,  что  созвучно  с  темой  выставки  ЭКСПО-2017  "Энергетика 
будущего – инновационный тренд ЭКСПО-2017". 
 
Список используемых источников: 
 
1. Кривцов, А. М. Олейников, А. И. Яковлев В. С. Неисчерпаемая энергия. 
Книга 1 Ветроэлектрогенераторы. – Харьков: ХАИ, 2003 г. 
2. Кашкаров А.П. Ветрогенераторы, солнечные батареи и другие полезные 
конструкции. - М.: ДМК Пресс, 2011. 

32 
УДК: 62-713.82                                              Исаев В.Л. (Караганда, КарГТУ)  
Кожаков М.М. (Караганда, КарГТУ) 
 
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕГЕНЕРИРУЮЩЕГО ТЕПЛА ЯВЛЯЮТСЯ 
БЕСПЛАТНОЙ ЭНЕРГИЕЙ. ТАК ПОЧЕМУ МЫ НЕ ИСПОЛЬЗУЕМ 
ЭТО? 
 
В  ближайшие  несколько  лет,  токсичные  выбросы  выхлопных  газов, 
образующиеся  со  станций  Лондонского  метрополитена  больше  не  будут 
бесполезно  выбрасываться  в  атмосферу.  В  место  этого,  некоторое 
количество  выхлопных  газов  будут  обогревать  1,400  домов  находящихся 
поблизости,  тем  самым  сокращая  счет  на  отопление  на  10  процентов. 
Использование регенерирующего тепла уже давно является общепринятым 
в Европе.  Дания получает почти половину своей электроэнергии, используя 
регенерирующее тепло, затем идет Финляндия на отметке 39 процентов и  
США  31  процент  использования  отработанного  тепла.  В  России  и  в 
Казахстане используют только 12 процентов. 
Согласно докладу от 
Ливерморской национальной лаборатории (им. Э. 
Лоуренса  —  национальная  лаборатория  Министерства  энергетики  США) 
США  не  использует  энтальпию  отработанного  рабочего  вещества  в 
повторном  цикле  почти  больше  половины  выработанной  энергией 
произведенной  Европой  в  большинстве  случаев  это  теплота,  но  также  и 
газы,  биомасса  и  метан. 
Используя  эти  потери  можно  было  бы  снизить 
выбросы  углекислого  газа  на  17  %.  По  мнению  Брендана  Оуэнса  (вице 
президента  добровольной  системы  сертификации  зданий,  относящихся  к 
зеленому  строительству,  разработанная  в  1998  году  «Американским 
советом  по  зеленым  зданиям»  для  оценки  энергоэффективности  и 
экологичности  проектов  устойчивого  развития)  это  является  бесплатной 
энергией. 
Углекислый 
газ 
поглощает 
испускаемые 
Землёй 
инфракрасные лучи и является одним из парниковых газов, вследствие чего 
принимает участие в  процессе глобального потепления. Постоянный рост 
уровня  содержания  этого  газа  в  атмосфере  наблюдается  с  начала 
индустриальной эпохи.  
Использование  отработанного  тепла  является  относительно  легким 
методом.  Например,  почти  все  во  всех  современных  зданиях  имеются 
конденсационные водонагреватели, которые используют газовые котлы для 
обогрева воды (также как и другие котлы), но они не дают улетучиваться 
остающемуся  теплу  через  дымоход.  В  1882  году,    когда  Томас  Эдисон 
построил  первую  коммерческую  электростанцию  в  Манхеттене, 
одновременно  оттуда  же  он  продавал  пар  для  обогрева  близ  лежащих 
зданий. 
На 
сегодняшний 
день 
мы 
знаем 
их 
как 
Теплоэлектроцентраль  (ТЭЦ)
.  В  конце  концов,  старая  станция  Эдисона 
стала называться Con Edison Company, которая производит на сегодняшний 

33 
день  19,7  миллиардов  фунтов  в  год.  Металлургический  комбинат 
ArcelorMittal на востоке Чикаго и Индиана это еще один хороший пример. 
Они используют дополнительное тепло доменных печей, чтобы произвести 
пар,  который  потом  используется  при  производстве  электричества  для 
комбината. Таким образом, экономя почти 20 миллионов долларов в год и 
предотвращая  340  000  тон  выброса  углекислого  газа.  Это  все  равно,  что 
убрать 62 000 машин с дорог.  
      Так почему же таких проектов мы не видим в большом количестве? Это 
отчасти логистика: из-за больших расстояний происходят большие потери 
теплоты, дело в том, что 
теплоэлектроцентрали США находятся слишком 
далеко от городских центров, чем у их европейских коллег.  Даже в идеале 
большие 
энергетические 
проекты 
обычно 
требуют 
больших 
инвестиционных вложений, которые могут не оправдываться долгие годы.  
А льготные налоги США на использование повторного тепла меньше чем 
на экологические чистые технологии. Корпорации получают 30 процентные 
налоговые  льготы  на  солнечную  энергию  и  ветровую  энергию,  и  всего 
только 10 процентов выделяется на комбинированное производство тепла и 
электроэнергии.
 
       Федеральная  комиссия  по  регулированию  энергетики  в  США 
совершают  непреднамеренные  последствия,  которые  создают  множество 
других  барьеров  для  использования  повторного  тепла.  Хотя  с  1970  году 
были  уже  сделаны  некоторые  поправки  в  отрасли  производство 
электроэнергии,  но  передача  и  распространение  все  еще  остаются 
монопольными.  Во  многих  штатах  нелегально  продавать  доступ  к 
электроэнергии    своим  соседям,  если  те  не  являются  компаниями  по 
распределению  электроэнергией.  Из-за  закона  о  чистом  воздухе  фабрики 
должны  ограничиваться  выбросами,  но  закон  не  дает  никаких  льгот  на 
электроэнергию  или,  же  на  предотвращение  выбросов.  Власти  просто 
налагают огромные штрафы на компании, тем самым не давая стимула для 
создания  инвестиционных  проектов  для  систем  отработанного  тепла. 
Энергетическая политика очень сложная и в ней нет ни единого решения. 
Но  пришло  время  нам  производителям  и  потребителям  начать  думать  о 
путях к решению этих задач. У нас больше нет времени.  
 
Список литературы 
 
1)
 
 «Глобальное потепление», Серов М.С., 2011г.  
2)
 
«Неудобная правда. Кризис глобального потепления», Альберт Гор., 
2008г. 
3)
 
«Глобальное потепление», Бьорн Ломборг., 2008г.  
«Глобальное потепление», Я. Н. Дубинянская, 2009г. 
 
 

34 
ӘОЖ 004-027.21; 004:510.67   
Калиаскаров Н.Б.(Карағанды, ҚарМТУ) 
Югай В.В. (Карағанды, ҚарМТУ) 
  Есенжолов У.С. (Карағанды, ҚарМТУ) 
 
ОРТАҚ ЭМИТТЕРЛІ ЖЕЛІЛІК ТЕЛЕВИЗИОНДЫҚ 
КҮШЕЙТКІШТІҢ ЖЕЛІЛЕНДІРІЛГЕН ЖИІЛІКТІК СИПАТТАМАСЫН 
МОДЕЛЬДЕУ  
 
Жұмыс  жиіліктерінің  жолағы  орталық  жиіліктің  60%-нан  аспайтын 
АЖЖ  сигнал  күшейткіштері  кең  жолақты  құрылғыларға  жатады. 
Телевизиондық  сигналдың  кеңжолақты  желілік  күшейткіштері,  эфирлік 
және спутниктік теледидардың ұжымдық қабылдау жүйелерінде, сондай-ақ 
белсенді  кабельдік  теледидар  жүйелері  мен  кең  жолақты  қайтару 
каналдарында  антенналық  кабельдердегі  шығындарды  азайту  үшін 
қолданылады.  (50  МГц-тен  800  МГц-ке  дейінгі)  диапазондағы 
телевизиондық  күшейткіштердің  негізгі  қосылу  схемасында,  аз  қуатты 
биполярлы  транзисторлардың  ортақ  эмиттер  схемасы  бойынша  қосылуы, 
қуат бойынша күшейудің максималды коэфицентін алуға мүмкіндік береді. 
 
 
 
Сурет 1 – КТ371  транзисторында тізбекті біркаскадты күшейткіштің 
принциптік схемасы  
 
1-суретте  Қарағанды  Мемлекеттік  Техникалық  Университетіндегі 
«Байланыс  жүйелері  және  технологияы»  кафедрасында  зерттелген  КТ371 
транзисторындағы  біркаскадты  апериодты  күшейткіштің  принциптік 
сұлбасы  көрсетілген.  Бұл  сұлбада  автоматтандырылған  жоба  Microwave 
Office  2008  көмегімен  желілендірілген  жиілікті  мінездемеге  модельдеу 

35 
жүргізілді.  Көпжиілікті,  максималды  шектеулі  жиілігі  5-6  ГГц  болатын 
биполярлы  транзисторлардың  КТ371,  КТ372,  КТ3115,  КТ3132  түрлерін 
қолдану, сұлба бойынша апериодты каскад резистивтік жүкпен кеңжолақты 
күшейткіш  орнатуға  мүмкіндік  береді.  Модельдеудің  басында  эфирлік 
телевидениенің  жұмыс  істеу  жиілігін  0,05  ГГц-  тен  0,5  ГГц-  ке  дейін 
қадаммен 0,05 ГГц қою керек. ( 2- сурет)  
 
 
 
 
 
Сурет 2 – Эфирлік телевиденияның жұмыс жиіліктерін орнату 
 
Жұмыс  диапазонын  орнатқаннан  кейін  міндетті  түрде  баптауларды 
орнатып,  кірістегі  шағылу  коэфицентінің  және  шығысындағы  берілу 
коэфицентінің жиіліктеріне байланысты 3 кесте құру қажет.  
Жиілік сипаттамаларына байланысты кесте құрғаннан кейін кірісіндегі 
шағылу  коэфицентінің  мандерін  алып,  тұрған  толқын  коэфицентінің 
минималды мәнін есептеу қажет: 
 
КСВ =
1 + │??????
11
│
1 − │??????
11
│
 
 
S
11 
мәндерін қойып, тұрған толқын коэфицентінің мәндерін аламыз
  
КСВ=2,05. 

36 
УДК 621.3.051.                                     Карабалиева К.С.(Караганда, КарГТУ) 
 
 
ТРЕБОВАНИЯ К УСТРОЙСТВУ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ ЛОКАЛЬНОЙ 
СИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ ОПОР ВЛЭП 
 
Роль  телекоммуникационных  систем  в  современном  мире  все 
возрастает,  возрастает  и  объем  передаваемой  информации.  Отрасль 
телекоммуникаций переживает бурный рост и рождение новых видов связи. 
Всего  лишь  за  последние  два  десятилетия  в  ней  появились  такие 
направления,  как  интернет,  сотовая  связь,  мобильные  спутниковые 
телефония и телевидение. В процессе развития перечисленных направлений 
отрасли уже несколько раз сменились поколения стандартов. 
Одним 
из 
факторов 
обеспечения 
работоспособности 
телекоммуникационного  оборудования  является  обеспечение  его 
бесперебойным  снабжением  электрической  энергией.  Отсутствие 
энергоснабжения  или  выход  параметров  электрической  энергии  за 
допустимые пределы может вызвать перерыв в работе линий связи или даже 
выход  оборудования  из  строя.  Приборы,  устройства  и  системы 
телекоммуникаций  потребляют  электрическую  энергию  переменного  и 
постоянного тока в широком диапазоне мощностей и напряжений. Диапазон 
потребляемой  мощности  лежит  от  единиц  ватт  (для  устройств  цифровых 
беспроводных стандартов Bluetooth или DECT) до десятков киловатт (для 
мощных передатчиков или предприятий связи), потребляемое напряжение 
лежит  в  пределах  от  одного  вольта  до  сотен  вольт  и  киловольт. 
Электроснабжение предприятий связи требует разветвленной электросети и 
многократных преобразований электроэнергии. 
Система электропитания должна предусматривать постоянный местный 
и  дистанционный  технический  контроль  (мониторинг)  и  управление 
режимами работы СЭП.  
Все  неисправности  и  аварийные  состояния  должны  фиксироваться  в 
хронологическом  порядке,  диагностироваться  и  передаваться  сервисной 
службе  пользователя.  Для  выполнения  этих  функций  в  современных 
системах  электропитания  предусмотрена  Система  мониторинга  и 
управления (СМ и У), которая осуществляет контроль состояния всех узлов, 
сигнализирует о неисправностях и состоянии СЭП и осуществляет передачу 
всей  информации  в  сервисный  центр  для  управления  с  персонального 
компьютера через модем телефонной связи. СМ и У должна обеспечивать 
функционирование  СЭП  с  АБ  в  следующих  режимах:  заряд  батареи; 
буферный режим работы батареи; режим непрерывного подзаряда; разряд 
батареи.  
Кроме того, СМ и У должна обеспечивать: - параллельное включение 
одноименного оборудования с целью его резервирования; 

37 
- распределение нагрузки между параллельно работающими блоками и 
селективное отключение неисправного оборудования; 
-  защиту  от  токовых  перегрузок,  длительных  и  кратковременных 
перенапряжений во входных цепях и цепях входящих в состав оборудования 
СЭ. Защита должна осуществляться селективно с помощью автоматических 
выключателей и предохранителей; 
-  обеспечивать  переключение  на  резервный  источник  переменного  
напряжения, подключение резервной цепи питания аппаратуры от АБ; 
-  обеспечить  срабатывание  защитных  устройств  АБ  от перезаряда  или 
“глубокого ” разряда; 
- обеспечивать включение вентиляции при заряде АБ; 
- обеспечивать автоматический контроль электрических параметров АБ 
Блочный принцип построения преобразовательных устройств позволяет 
обеспечивать  равномерное  распределение  нагрузки  при  ее  изменении  и 
осуществлять  селективное  отключение  неисправного  оборудования  в 
аварийных ситуациях. [1] 
Для  повышения  надежности  СЭП  используется  резервирование 
оборудования,  устройства  защиты от  перегрузок  по  току,  от  “бросковых” 
напряжений  и.  т.  д.  Блочный  принцип  исполнения  преобразовательных 
устройств позволяет осуществлять селективное отключение неисправного 
оборудования в аварийных режимах.  
СЭП  должна  быть  эффективной  с  точки  зрения  преобразования 
электрической  энергии.  С  этой  целью  преобразовательные  устройства 
строятся  по  схемам  с  бестрансформаторным  входом,  с  двойным 
преобразованием  электрической  энергии,  с  импульсным  способом 
регулирования напряжения и звеном коррекции коэффициента мощности. 
Для коммутации транзисторных ключей используются принципы “мягкой 
коммутации”. 
 

жүктеу/скачать 4,3 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: