Ту хабаршысы

● Техникалыќ єылымдар 
 
ЌазЎТУ хабаршысы №1 2014  
 
185
производят  непосредственно  электричество,  солнечные  коллекторы  производят  нагрев  материала-
теплоносителя. 
 
Виды солнечных коллекторов 
СК условно можно разделить на (плоскопанельные) плоские и вакуумные. 
Плоские коллекторы –
 поглощают солнечную радиацию с помощью специального элемента – 
абсорбера,  который  связан  с  теплопроводной  системой.  Внешняя  сторона  элемента  закрыта 
прозрачным покрытием, слоем прозрачного материала (чаще всего специально закаленное стекло, с 
минимальным  содержанием  металлов).  Для  уменьшения  теплопотерь,  обратная  сторона  закрыта 
теплоизолятором.  Если  не  будет  передаваться  тепло  на  внешние  потребители,  то  такой  коллектор 
способен нагревать промежуточный теплоноситель до 140°C. Для таких установок в настоящее время 
применяются  и  разрабатываются  специальные  оптические  оболочки.  Основным  сырьем  для 
производства  абсорбера  стала  медь,  поскольку  она  по  сравнению  с  другими  материалами  имеет 
наиболее высокую теплопроводность (рисунок 1). 
               
 
 
Рис. 1.
 Плоский солнечный коллектор 
 
Вакуумные  коллекторы – 
вся  конструкция  собрана  по  принципу  термоса,  это  специальные 
вакуумные трубки, которые покрыты чернением для нагревания в нутрии них жидкости - воды или 
антифриза.  Для  уменьшения  потерь  тепла,  вокруг  полости  заполненной  жидкостью - создается 
вакуумная камера, такой элемент дает возможность нагревать воду даже при минусовой температуре 
окружающей  среды.  Вакуумные  солнечные  коллекторы  могут  применяться  в  большинстве 
российских регионах (рисунок 2).  
Для  повышения  эффективности  внутренних  вакуумных  трубок,  применяются  технологии - 
трубки  в  форме  буквы «U» или  граненой  формы.  Внешняя  оболочка  трубок  изготавливается  из  не 
теряющих  длительное  время  оптических  свойств  боросиликатного  стекла,  которые  имеют 
повышенную прочность [1-3].  
          
 
 
Рис. 2.
 Вакуумный солнечный коллектор 
 

● Технические науки 
 
     
                                               
№1 2014 Вестник КазНТУ  
         
186 
Свое  распространение  получили солнечные  тепловые  коллекторы,  которые  оснащены 
тепловыми трубками. Такие же трубки используются для охлаждения дорогих компьютеров. Внутри 
таких  трубок  находится  жидкость,  например,  аммиак,  имеющий  пониженную  точку  кипения.  Один 
конец трубки вставляется в теплообменный бак. Когда от солнечного излучения закипает жидкость, 
образовавшийся  вследствие  этого  пар  поднимается  вверх  и  передает  тепло  воде.  Подобные 
солнечные коллекторы намного эффективнее любых других.  
Для  проведения  исследований  исследовательской  группой  был  приобретен 1 экземпляр 
солнечного  коллектора.  Для  исследований  использовали  вакуумный  коллектор.  Во  время 
исследований  вакуумного  коллектора  исследовательской  группой  были  изучены  следующие 
характеристики: 
1. Надежные, высокоэффективные вакуумированные трубы. 
2. Медные тепловые трубки для мгновенной передачи тепла. 
3. Сменные модули, легкость в установке. 
4. Отсутствие эксплуатационных затрат. 
5. Антикоррозийный медный теплосборник . 
6. Вся рама и кожух теплопровода из нержавеющей стали (SUS304). 
7. Выдерживает давление воды водопроводной сети (рабочее давление 0.6 Мра). 
8. Постоянно преобразует солнечной энергии в течение всего дня. 
9. Прекрасно 
подходит 
для 
домашних 
солнечных 
водонагревательных 
систем. 
10. Идеально подходит для солнечного подогрева воды на производства. 
 
Принцип действия СК очень прост:
 
1.  Поглощение  солнечного  излучения.
 Солнечное  излучение  поглощается  солнечными 
трубами и преобразуется в тепло. 
2.  Передача  тепла.
 Тепловые  трубки,  расположенные  в  середине  солнечной  трубы,  передают 
тепло вверх, в трубку теплосборника. 
3.
  Хранение  солнечной  энергии. Вода  циркулирует  по  трубке  теплосборника  при  помощи 
насоса повторно-кратковременного режима. Каждый раз, когда вода проходит через теплосборник, её 
температура  поднимается  на 5 – 10 
0
С / 9-18 
0
С. В  течение  дня  вода  в  баке-накопителе  постепенно 
нагревается (рисунок 3). 
 
 
Рис. 3.
 Принцип работы вакуумного СК 
 
 
 
 

● Техникалыќ єылымдар 
 
ЌазЎТУ хабаршысы №1 2014  
 
187
Описание работы коллектора
 
1.  Давление  теплоносителя. Исследованный  нами  СК  приспособлен  для  работы  с  давлением 
теплоносителя до 0,6 МРа.  
2.  Замкнутый  и  незамкнутый  контуры.  В  системах  с  замкнутым  контуром,  как  правило, 
используется  теплообменник,  который  может  располагаться  как  внутри,  так  и  снаружи  бака-
накопителя  горячей  воды.  Системы  с  незамкнутым  контуром  часто  используются  в  теплых 
климатических  зонах,  где  нет  опасности  замерзания.  СК  подходит  как  для  закрытых,  так  и  для 
открытых систем, так как имеет функции контроля давления, температуры и защиты от замерзания. 
3. Эффективность.  Преимущество  солнечной  трубы  состоит  в  том,  что  её  внутренняя  труба 
надежно  защищена  от  потерь  тепла.  Это  означает,  что  тепло  сразу  же  после  поглощения  отдается 
воде  теплосборника  и  не  уходит  в  окружающую  среду.  Такие  теплоизоляционные  свойства 
составляют  ключевое  различие  между  солнечными  трубами  и  плоскими  СК.  А  поскольку 
эффективность  передачи  тепла  тепловыми  трубками  очень  высока,  СК  имеет  высокую  тепло 
производительность круглый год. 
4. Эстетика. Если вы хотите установить СК у себя на крыше, то для вас, конечно, важно, как он 
будет выглядеть. Исследованный нами СК имеет низкопрофильный дизайн и размещается близко к 
поверхности  крыши.  Трубы  черного  цвета  и  прекрасно  сочетаются  с  крышей  любого  цвета. 
Теплопровод изготовлен из нержавеющей  стали, и может  иметь  соединительные выходы сзади или 
сбоку. Теплопровод с задним  выходом позволяет спрятать водопроводные трубы за теплопроводом 
СК.  Кроме  того,  соединение  сзади  позволяет  поставить  рядом  вплотную  два  и  более  СК.  Боковое 
соединение чаще применяется в масштабных проектах с целью облегчить объединение СК в ряды и 
снизить перепад давления в трубопроводе. 
5. Образование накипи. 
Образование накипи является предметом для беспокойства во многих 
регионах,  так  как  это  постепенно  приводит  к  блокированию  водопровода,  особенно  в  системах  с 
горячей  водой.  Поскольку  СК  работает  при  высоких  температурах,  в  теплопроводе  может 
образоваться  накипь.  Если  вода  в  трубопроводе  очень  жесткая,  можно  предупредить  образование 
накипи следующим образом: 
1. Использовать электрический или магнитный умягчитель воды для водопроводной сети. 
2. Использовать систему с замкнутым контуром. 
6. Применение  в  широких  масштабах. 
Исследованный  нами  СК  идеальны  для  солнечного 
подогрева большого количества воды и могут использоваться в отелях, аэропортах, жилых домах или 
других местах, где нужна горячая вода. Экономичность таких систем выше, чем домашних, так как 
вместо насоса и бака для каждых одного-двух коллекторов используются один бак и один насос на 50 
СК.  СК  выдерживают  гидростатическое  давление,  обладают  антикоррозийной  стойкостью  и  могут 
устанавливаться рядами и/или параллельно, вследствие чего они подходят как для масштабных, так и 
для малых проектов [4–5]. 
В таблицах 1-2 приведены  технические данные СК. 
 
Таблица 1. Технические данные СК 
 
Основные технические характеристики СК 
Материал покрытия теплопровода 
Нержавеющая сталь SUS304 
Материал рамы 
Нержавеющая сталь SUS304 
Материал трубы теплосборника 
Медь С12200 
Изоляция 
Пенополиуретан 
Резиновые уплотнители и кольца 
Стабилизированная термостойкая силиконовая резина 
Оптимальный угол установки 
30° – 70° вертикально, 0° горизонтально 
Максимальное рабочее давление 0.6 
0.8 
МРа 
Оптимальная скорость потока 0.1 
л/труба – 0.026 G/мин/труба 
 
     
 
 
 

● Технические науки 
 
     
                                               
№1 2014 Вестник КазНТУ  
         
188 
 Таблица 2. Модели СК 
 
Модель 
Тепловая труба 
Полезная площадь 
абсорбера, м
2
 
Диаметр, мм 
Длина, мм 
Кол-во 
IM-III-A-A-O58-1800-12 58 
1800 
12 
1,2528 
IM-III-A-A-O58-1800-18 58 
1800 
18 
1,8792 
IM-III-A-A-O58-1800-24 58 
1800 
24 
2,5056 
IM-III-A-A-O58-1800-30 58 
1800 
30 
3,132 
 
Основные компоненты СК
 
СК состоит из трех основных компонентов: 
1. Вакуумная труба и медная тепловая трубка 
2. Теплопровод 
3. Монтажная рама [5]. 
В  процессе  исследования  нами  были  изучены  характеристики,  принцип  работы  СК,  а  также 
были  получены  сведения  по  изготовлению  и  конструированию  СК,  долговечности,  по  простоте  и 
эффективности использования СК. 
По  моему  мнению,  развитие    и  использование  СК  дает  большие  перспективы  и  возможности, 
способствует развитию солнечной энергетики, предотвращению загрязнения окружающей среды.  
 
ЛИТЕРАТУРА 
1.  Капралов А.И. Рекомендации по применению жидкостных солнечных коллекторов. ВИНИТИ, 1988. 
2.  Гелиотехника. Академия Наук Узбекской АССР, 1966. 
3.  Солнечный душ //Наука и жизнь, издательство Правда. 1986 №1, стр. 131. 
4.  Казаков  Г.В. Принципы совершенствования гелиоархитектуры. Свит, 1990. 
5.  http://www.imposol.com.ua/pages/ru/suncollektors.html. 
 
REFERENCES 
1.  Kapralov A.I. Recommendations on the use of liquid solar collectors. VINITI, 1988. 
2.  Heliotekhnika. Academy of Sciences of the Uzbek SSR, 1966. 
3.  Solar Shower / / Science and Life, Truth Publishing. 1986 №1, page 131. 
4.  Cossacks G.V. Guidelines for improving gelioarhitektury. Sweet,1990. 
5.  http://www.imposol.com.ua/pages/ru/suncollektors.html. 
 
 
Нұрлыбаев Р.Е., Айдарова С.Б., Шамельханова Н.А., Жолдасов А.А., Мұрзағұлова А.А. 
Вакуумды күн коллекторының жалпы сипаттамасын жəне жұмыс  
істеу принципін зерттеу 
Түйіндеме. 
Кезінде  суды  жылыту  үшін  ыстық  күндері  аранайы  металдан  жасалынылған  бактар 
қолданылатын еді, ал қазіргі таңда технологияның дамуына байланысты күннің энергиясын алу үшін жоғары 
эффектілі күн коллектрлары келді.  
Зерттеу  барысында  күн  коллеторларының  сипаттамалары  жəне  жұмыс  істеу  принциптері  зерттелінді. 
Сонымен  қатар,  күн  коллекторын  құру  жабдықтары  туралы,  шыдамдылығы,  қолданудың  қарапайымдылығы 
туралы мəліметтер жиналды. 
Негізгі сөздер: 
күн коллекторы, вакуумды коллектор, жалпақ коллекторлар, су жылытқыш, күн энергиясы 
 
Нурлыбаев Р.Е., Айдарова С.Б., Шамельханова Н.А., Джолдасов А.А., Мурзагулова А.А. 
Исследование общей характеристики и принцип работы солнечных вакуумных коллекторов  
Резюме
.  Раньше  в  жаркие  солнечные  дни,  для  нагрева  воды  использовали  баки  или  выкрашенные  в 
черный цвет металлические бочки. В настоящее время новые технологии прочно входят в наш быт и на смену 
бочек для сбора солнечной энергии пришли эффективные солнечные коллекторы. 
В  процессе  исследования  нами  были  изучены  характеристики,  принцип  работы  СК,  а  также  были 
получены  сведения  по  изготовлению  и  конструированию  СК,  долговечности,  по  простоте  и  эффективности 
использования СК. 
Ключевые  слова: 
солнечный  коллектор,  вакуммный  коллектор,  плоские  коллекторы,  водонагреватель,  
энергия Солнца. 
 

● Техникалыќ єылымдар 
 
ЌазЎТУ хабаршысы №1 2014  
 
189
Nurlybaev R.E., Aidarova S.B., Shamelkhanova N.A., Dzholdasov A.A., Murzagulova A.A.  
Study the common characteristics and working principle of solar vacuum collectors 
Sammary. 
Earlier on hot sunny days, used to heat water tanks or painted black metal drums. Currently, new 
technologies have come in our way of life and to replace the barrels to collect solar energy came efficient solar 
collectors. 
During the research, we studied the characteristics of the principle colnechny collector, as well as information has 
been received on manufacturing and construction colnechny collector, durability, its simplicity and efficiency 
colnechny collector. 
Key words: 
solar collector, vakummny collector, plate collector, water heater, solar energy. 
 
 
УДК 371.3(574)(045) 
 
А.Ж. Кинтонова, А.К. Сексенбаева, А.А. Кулдеева  
 (Евразийский национальный  университет им.Л.Н.Гумилева, 
Астана, Республика Казахстан) 
 
ЭЛЕКТРОННОЕ ОБУЧЕНИЕ В ОБРАЗОВАНИИ КАЗАХСТАНА 
 
Аннотация. 
Как  считает  руководство  страны,  развитие  Казахстана  по  инновационному  пути 
приведет  к  кардинальным  изменениям  не  только  в  науке,  но  и  в  сфере  подготовки  кадров. 
Инновационный  процесс,  с  одной  стороны,  потребует,  а  с  другой — создаст  непосредственные 
предпосылки интеграции систем науки, образования и производства.  
Ключевые  слова. 
Обучающие    игры,  электронные  учебники,  виртуальные  тренажеры, 
электронные научно-исследовательские лаборатории. 
 
В марте 2010 года Казахстан подписал Болонскую декларацию, став полноправным участником 
Болонского  процесса.  Основная  цель  участия  Казахстана  в  Болонском  процессе – повышение 
конкурентоспособности  высшего  образования  Казахстана  через  реализацию  его  основных 
принципов. 
Особую  важность  обретает  присоединение  к  Болонской  декларации  и  в  свете  Послания 
Президента  Н.А.Назарбаева  «Новое  десятилетие - новый  экономический  подъем - новые 
возможности Казахстана». Ведь в нем прописана конкретная задача: «Качество высшего образования 
должно  отвечать  самым  высоким  международным  требованиям.  Вузы  страны  должны  стремиться 
войти в рейтинги ведущих университетов мира». 
Присоединение  к  Болонскому  процессу  определило  основные  направления  и  приоритеты 
модернизации высшей школы Казахстана. Вхождение в мировое образовательное пространство будет 
способствовать 
скорейшему 
росту 
интеллектуального 
потенциала 
нации 
и 
ее 
конкурентоспособности. 
В  рамках    государственной  программы  образования  на 2011-2020 годы,  уже  к 2015  году 
в половине  организаций  образования  появится  электронное  обучение,  а к 2020 году  электронным 
обучением в Казахстане будут охвачены 90% организаций образования. 
В  дошкольном  воспитании  будут  использоваться  компьютерные  обучающие  игры,  в  средней 
школе – электронные  учебники,  в  колледжах  и  профлицеях – виртуальные  тренажеры,  в  вузах – 
электронные научно-исследовательские лаборатории[1]. 
Компьютерные  обучающие    игры.В  условиях  информатизации  образования,  в  том  числе  и 
дошкольного, открываются новые перспективы для воспитания, обучения и развития детей. При этом 
важной  задачей  является  не  замена  информационно-коммуникационными  технологиями  основного 
вида  детской  деятельности,  а  включение  их  в  общую  систему  воспитательно-образовательного 
процесса дошкольных организаций. 
Создание  прикладных  программных  продуктов  «Компьютерные  обучающие  игры  для 
дошкольных организаций» обеспечит методологическую и содержательную основу новой парадигмы 
образования  как  мобильного  инфокоммуникационного  взаимодействия  субъектов  образовательного 
процесса.   

● Технические науки 
 
     
                                               
№1 2014 Вестник КазНТУ  
         
190 
Компьютерные  обучающие  игры  будут  ориентированы  также  на    развитие  мышления 
(классификация,  сериация),  слухового  внимания,  формирование  ориентации  в  пространстве, 
активизация  словаря,  развитие  мелкой  моторики  руки,  закрепление  понятия  величины,  названий 
геометрических  фигур,  формирование  умений  в  прямом  счете  в  пределах 10 и  умения  соотносить 
число  с  цифрой,  закрепление  знаний  цветов  спектра,  тренировка  зрительной  памяти, 
пространственного воображения, скорости реакции, координации движений и т.д. 
Электронные  учебники.  Электронное  содержание  уже  занимает  значительное  место  в 
отечественной системе образования. С каждым годом все больше ученых и практиков убеждается в 
том, что это современный учебник – это электронный учебник.  
Электронные учебники (ЭУ)  представляют собой  компьютерные  прикладные  программы как  
процесс    мультимедийного    интерактивного  обучения  школьников,  осуществляемый  независимо  от 
их  географического  местонахождения  на  основе  дистанционного  взаимодействия  школьников  с 
авторскими  коллективами  ЭУ,  представленными  учеными  и  лучшими  учителями  в  предметной 
области знаний.   
Результаты обучения на основе электронных учебников:   
1.  Повышение качества образования школьников; 
2.  Изменение содержания и структуры образовательного процесса; 
3.  Ликвидация цифрового неравенства учащихся сельских и малокомплектных школ;  
4.  Повышение профессионально-методической квалификации учителей:   
– в области компьютерной грамотности;  
– в области использования ЭУ в учебном процессе;        
– в области освоения педагогами технологий дистанционного обучения; 
–  в  области  изучения  педагогических  возможностей  информационно-коммуникационных  и 
цифровых мультимедиа технологий.   
5.  Развитие информационной культуры учащихся, характеризующейся овладением способами 
инфокоммуникационной деятельности: 
– поиск и модулирование учебной информации с помощью ИКТ;  
– оценка ценности полученной учебно-образовательной информации; 
– выбор наиболее значимой информации в учебных целях;  
– проектирование учебной деятельности на основе полученной информации[2]. 
Виртуальные 
тренажеры.Перед 
профессиональным 
образованием 
ставится 
цель 
формирования  такой  личности  специалиста,  которая  обладала  бы  готовностью  к  непрерывному 
самообразованию,  к  самостоятельному  поиску  новой  информации  и  саморазвитию  на  протяжении 
всей  жизнедеятельности,  повышающей  их  способность  к  адаптации  в  изменяющихся  условиях 
общественного производства и конкурентоспособности на рынке труда. 
Виртуальные  тренажеры  (ВТ)  для  технического  и  профессионального  образования 
представляют  собой  компьютерные  прикладные  программные  продукты,  направленные  на 
формирование  умений  и  навыков  по  специальности  (проведение  техобслуживания  автомобиля, 
сборка-разборка  комплектующих  деталей  компьютера,  ремонт  сельскохозяйственной  техники, 
конструирование одежды, выполнение причесок и т.д.). ВТ являются промежуточным звеном между 
глубокими академическими знаниями и практическим производственным опытом, направленным на 
повышение  практических  навыков  руководства  и  персонала,  а  также  обеспечение  безопасности  во 
время  работы  на  производстве  при  различных  нестандартных  ситуациях,  сложных  этапах  работы  и 
т.д. 
Особенность  виртуальных  тренажеров  состоит  в  том,  что  они  позволяют  учащимся  получить 
практические  навыки  работы  с  различным  оборудованием,  позволяют  повторять  какую-либо  
производственную  задачу  многократно,  до  полной    сформированности    того  или  иного  умения  или 
навыка.  Компьютер  контролирует  каждый  этап,  поэтому  можно  наглядно  пройти  всю  технологию 
обработки  от  начала  до  конца.  Такая  работа  в  виртуальной  мастерской  упреждает  ошибки, 
потенциально возможные при работе с настоящим (реальным, материализованным) оборудованием, 
позволяет  cначала  обкатать  технологию  на  тренажере  и  облегчает  процесс  адаптации  к  реальным 
производственным условиям[3].  

жүктеу/скачать 43,12 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: