Другие статьи

Цель нашей работы - изучение аминокислотного и минерального состава травы чертополоха поникшего
2010

Слово «этика» произошло от греческого «ethos», что в переводе означает обычай, нрав. Нравы и обычаи наших предков и составляли их нравственность, общепринятые нормы поведения.
2010

Артериальная гипертензия (АГ) является важнейшей медико-социальной проблемой. У 30% взрослого населения развитых стран мира определяется повышенный уровень артериального давления (АД) и у 12-15 % - наблюдается стойкая артериальная гипертензия
2010

Целью нашего исследования явилось определение эффективности применения препарата «Гинолакт» для лечения ВД у беременных.
2010

Целью нашего исследования явилось изучение эффективности и безопасности препарата лазолван 30мг у амбулаторных больных с ХОБЛ.
2010

Деформирующий остеоартроз (ДОА) в настоящее время является наиболее распространенным дегенеративно-дистрофическим заболеванием суставов, которым страдают не менее 20% населения земного шара.
2010

Целью работы явилась оценка анальгетической эффективности препарата Кетанов (кеторолак трометамин), у хирургических больных в послеоперационном периоде и возможности уменьшения использования наркотических анальгетиков.
2010

Для более объективного подтверждения мембранно-стабилизирующего влияния карбамезапина и ламиктала нами оценивались перекисная и механическая стойкости эритроцитов у больных эпилепсией
2010

Нами было проведено клинико-нейропсихологическое обследование 250 больных с ХИСФ (работающих в фосфорном производстве Каратау-Жамбылской биогеохимической провинции)
2010


C использованием разработанных алгоритмов и моделей был произведен анализ ситуации в системе здравоохранения биогеохимической провинции. Рассчитаны интегрированные показатели здоровья
2010

Специфические особенности Каратау-Жамбылской биогеохимической провинции связаны с производством фосфорных минеральных удобрений.
2010

Повышение эффективности извлечения ветровой энергии

Использование альтернативных источников энергии является актуальной задачей решением которой занимаются ученые и изобретатели всего мира. Существуют различные способы извлечения энергии ветра, которые как правило отличаются конструктивными особенностями установок, призванных решать эту задачу. Различают следующие виды ветростанций: лопастные, роторные, многорядные. Все они по разному реагируют на изменение характеристик ветровой нагрузки по скорости и по направлению. Кроме того, они отличаются коэффициентом использования энергии ветра.

Лопастные ветростанции состоят из нескольких лопастей(2-х, 3-х и более), которые устанавливаются на мачте (опоре). Мачта крепится только снизу. Расположение генераторов верхнее. Лопасти и генератор имеют поворотный механизм, позволяющий лопастям вращаться на мачте при изменении направления ветра. Мощность ветростанции лопастного типа рассчитывается по формуле:

P=½·ρ·A·V3·Cp·ηг·ηм, Вт

где ρ= 1,22 - плотность воздуха (стандартная), кг/мV - скорость ветра, м/с ηг·ηм- коэффициенты полезного действия генератора и механической передачи между ветро- колесом и генератором, Cp – коэффициент использования ветра, зависящий от профиля лопастей и других режимных параметров, предельное значение которого равно 0,593, а достигнутое в эксплуатации- 0,40,45,

А - площадь ветротурбины, в случае пропеллерной турбины вычисляется по формуле:

А=¼π·D2, м2 где D, м- диаметр ротора,π=3,14.

Поскольку мощность ветростанции такого типа зависит от скорости ветра и от размеров лопастей. По проведенным замерам известно, что скорость ветра увеличивается с увеличением высоты, то конструкторы стремятся увеличить высоту мачты и для увеличения мощности увеличивают размеры лопастей, что неизбежно приводит к увеличению массы, так как необходимо устанавливать более мощные генераторы. Для увеличения прочности опорной мачты неизбежно приходится увеличивать габаритные размеры мачты и использовать более прочные, а соответственно, более дорогостоящие материалы. Увеличение массы лопастей и генераторов неизбежно сказывается на чувствительности поворотного механизма, который не всегда успевает отреагировать на резко меняющиеся скорости и направления ветра, что резко снижает надежность таких установок. Кроме того, больших габаритных размерах таких установок увеличивается трудоемкость доставки оборудования на место установки, его монтажа и технического обслуживания. Коэффициент использования ветровой энергии для конструкций такого типа в практическом применении находится в пределах 0,3 – 0,45. Однако, в отличии от ветроустановок роторного типа, они имеют большую шумность.

Ветростанции роторного типа, приведенные на рис. 2, также имеют конструктивные различия между собой, варьируются количеством лопастей, их исполнением. Такие ветростанции устанавливаются на опорной мачте и могут дополнительно фиксироваться сверху тросами, которые тоже крепятся снизу. Это дает определенную устойчивость, но не решает всех проблем. Расчет мощности таких ветростанций производится по аналогичной формуле, то есть мощность таких ветростанций зависит от габаритных размеров и скорости ветра. Такие ветроустановки имеют нижнее расположение генератора, что существенно снижает нагрузку на опорную мачту. Эти ветростанции могут работать при любых направлениях ветра. Однако, коэффициент использования ветровой энергии на этих установках значительно ниже и составляет при практическом использовании 0,2 – 0,4. Такие ветростанции обладают теми же недостатками, что и ветростанции лопастного типа, т.е. создаются определенные трудности при транспортировке, монтаже и обслуживании.

Ветростанция на двух опорах отличается от рассмотренных выше вариантов большей устойчивостью. По сравнению с классическими ВЭУ, такая установка имеет ряд преимуществ:

  1. Высокую сейсмоустойчивость, так как ВЭУ имеет две V образные опорные конструкции.
  2. Вырабатывать электроэнергию при более высоких скоростях ветра, тогда как классические ВЭУ работают до скорости ветра 25 м/с. При достижении его они отключаются от сети и становятся в безопасное флюгерное положение.
  3. Данная ВТ размещаются гораздо более компактно на рабочей площади ветроэлектростанции (ВЭС). Это позволяет сильно уменьшить расходы на кабельную продукцию, а также упрощает эксплуатацию ВЭС.
  4. Из-за простоты конструкции значительно повышается надежность и износоустойчивость ВЭУ, а эксплуатационные расходы снижаются.
  5. Себестоимость ВТ, благодаря простоте конструкции, составляет примерно 800 долларов США за 1 кВт мощности, тогда как у мировых производителей этот показатель 1 200 до 1500 долларов США (например –наша ВЭУ мощностью 750 кВт стоит около 600 тыс. долларов США, а классических той же мощности – около 1, 5 млн. долларов США).
  6. Так как габарит этих ВТ гораздо ниже, значительно снижаются строительные и транспортные расходы.

Однако, из-за большей ширины лопастей, данная ветростанция требует изготовление их из дорогостоящих сверхпрочных материалов, увеличивается масса конструкции, что неизбежно приводит к достаточно высокой трудоемкости изготовления, транспортировки, монтажа и обслуживания. Кроме того, данный тип ветростанций ограничен по высоте, так как, чем выше конструкция, тем она менее устойчива и при значительных порывах ветра лопасти не успевают приобрести безопасное флюгерное положение, что приводит к поломкам. К недостаткам можно отнести и невозможность работы в условиях быстро меняющихся направлениях ветра. Данная ветростанция более шумная, по сравнению с предыдущими, так как имеет лопасти значительных размеров. Эта ветростанция имеет такие же коэффициенты использования ветровой энергии, что и предыдущие.

Многоярусная многоуровневая ветростанция роторного типа (МВЭС).

Для обеспечения этой цели МВЭС состоит из многоярусной эстакады, установленной и закрепленной на фундаменте. На каждом ярусе размещаются кожухи с ветродвигателями, соединенные с эстакадой. Кожух состоит из входного и выходного патрубков, в которых размещаются ветродвигатели и средней части, каждый кожух соединен, сверху и снизу с эстакадой через подшипники, создающие возможность разворота кожуха для ориентации ветродвигателей относительно направления ветра и удержания его от смещения под действием ветрового усилия.

Кожух состоит из частей с вертикальными и горизонтальными разъемами, а на поверхностях его устанавливаться звукоизоляция.

Установленные в кожухе ветродвигатели крыльчатого типа с горизонтальной осью вращения соединены с отдельными генераторами, ветродвигатели карусельного и ортогонального типов могут соединяться как с отдельными генераторами, так и через систему механических передач к одному общему валу и к одному генератору на группу.

МВЭС с ортогональными ветродвигателями комплектуются ветродвигателями крыльчатого типа, обеспечивающими запуск ортогональных ветродвигателей, после запуска их электроэнергия от крыльчатых или карусельных ветродвигетелей поступает в сеть.

Свободное пространство под первым ярусом эстакады используется для размещения аккумуляторной, инвертора, ремонтных мастерских, различных служебных помещений, складов, а при создании на базе МВЭС ветродизельного комплекса на площадях этого пространства размещается и дизель-генератор. Недостатком данного устройства является необходимость механического регулирования кожуха при изменении направления ветра.

Нами предлагается новая конструкция - многоуровневая, многорядная ветростанция роторного типа с вертикальным расположением вала.

Суть предлагаемой технологии заключается в следующем. Строится облегченный каркас многоэтажного дома без стеновых панелей, где в каждой секции устанавливается ветростанция роторной конструкции, которая крепится за счет напольных и потолочных плит. Напольные и потолочные плиты в центре снабжены радиально-упорными подшипниками. Размер секций определяется исходя из удобств монтажа и обслуживания. Длина такого строения и высота определяется в зависимости от сейсмоустойчивости района. Энергия всех установленных ветростанций суммируется и подается потребителю через трансформаторную подстанцию. Излишки электроэнергии хранятся в аккумуляторной подстанции и при ослаблении скорости ветра подаются в сеть. Для удобства обслуживания ветростанций на первых 23 этажах, где скорость ветра достаточно невысока, предусматривается помещения для обслуживающего персонала и аппаратная, куда стекается информация с датчиков, установленных на каждой ветростанции, о состоянии каждой ветростанции. Для удобства доступа к ветростанциям предусмотрена рабочая площадка на каждом этаже, перемещение обслуживающего персонала по этажам при значительной длине строения осуществляется с помощью транспортных средств, а доступ на этажи осуществляется с помощью грузового лифта. Для обеспечения безопасности с одного из торцов здания предусмотрена пожарная лестница, а для создания комфортных условий при ремонте и обслуживания каждая потолочная панель снабжена жалюзями, которые выдвигаются автоматически. Кроме того, жалюзи позволяют изменять направление ветра. Напольные и потолочные плиты играют роль диффузора, что способствует увеличению коэффициента использования ветровой энергии на 30-50%.

Параметры представленной технологии и параметры конкурирующих современных разработок:

  1. Себестоимость ветростанции (в долларах на 1 кВт\ч мощности) Лопастные – 1500; роторные – 1400; двух опорные – 800, многоуровневая, многорядная – 450.
  2. Себестоимость 1 Квт*ч элек- торэнергии.( цент на 1 кВт\Ч) Лопастные – 10; роторные – 10; двух опорные –8, многоуровневая, многорядная – 1.
  3. Максимально допустимая скорость ветра (м\с). Лопастные – 25; роторные – 20; двух опорные –40, многоуровневая, многорядная – без ограничений.
  4. Коэффициент использования ветровой энергии. Лопастные – 0,4 - 045; роторные – 0,2-0,4; двух опорные -0,4 – 0,45; многоуровневая, многорядная – 0,7-0,8.
  5. Надежность (%) . Лопастные – 45-60; роторные – 40-60; двух опорные – 70-80, многоуровневая, многорядная –100.

Разделы знаний

Архитектура

Научные статьи по Архитектуре

Биология

Научные статьи по биологии 

Военное дело

Научные статьи по военному делу

Востоковедение

Научные статьи по востоковедению

География

Научные статьи по географии

Журналистика

Научные статьи по журналистике

Инженерное дело

Научные статьи по инженерному делу

Информатика

Научные статьи по информатике

История

Научные статьи по истории, историографии, источниковедению, международным отношениям и пр.

Культурология

Научные статьи по культурологии

Литература

Литература. Литературоведение. Анализ произведений русской, казахской и зарубежной литературы. В данном разделе вы можете найти анализ рассказов Мухтара Ауэзова, описание творческой деятельности Уильяма Шекспира, анализ взглядов исследователей детского фольклора.  

Математика

Научные статьи о математике

Медицина

Научные статьи о медицине Казахстана

Международные отношения

Научные статьи посвященные международным отношениям

Педагогика

Научные статьи по педагогике, воспитанию, образованию

Политика

Научные статьи посвященные политике

Политология

Научные статьи по дисциплине Политология опубликованные в Казахстанских научных журналах

Психология

В разделе "Психология" вы найдете публикации, статьи и доклады по научной и практической психологии, опубликованные в научных журналах и сборниках статей Казахстана. В своих работах авторы делают обзоры теорий различных психологических направлений и школ, описывают результаты исследований, приводят примеры методик и техник диагностики, а также дают свои рекомендации в различных вопросах психологии человека. Этот раздел подойдет для тех, кто интересуется последними исследованиями в области научной психологии. Здесь вы найдете материалы по психологии личности, психологии разивития, социальной и возрастной психологии и другим отраслям психологии.  

Религиоведение

Научные статьи по дисциплине Религиоведение опубликованные в Казахстанских научных журналах

Сельское хозяйство

Научные статьи по дисциплине Сельское хозяйство опубликованные в Казахстанских научных журналах

Социология

Научные статьи по дисциплине Социология опубликованные в Казахстанских научных журналах

Технические науки

Научные статьи по техническим наукам опубликованные в Казахстанских научных журналах

Физика

Научные статьи по дисциплине Физика опубликованные в Казахстанских научных журналах

Физическая культура

Научные статьи по дисциплине Физическая культура опубликованные в Казахстанских научных журналах

Филология

Научные статьи по дисциплине Филология опубликованные в Казахстанских научных журналах

Философия

Научные статьи по дисциплине Философия опубликованные в Казахстанских научных журналах

Химия

Научные статьи по дисциплине Химия опубликованные в Казахстанских научных журналах

Экология

Данный раздел посвящен экологии человека. Здесь вы найдете статьи и доклады об экологических проблемах в Казахстане, охране природы и защите окружающей среды, опубликованные в научных журналах и сборниках статей Казахстана. Авторы рассматривают такие вопросы экологии, как последствия испытаний на Чернобыльском и Семипалатинском полигонах, "зеленая экономика", экологическая безопасность продуктов питания, питьевая вода и природные ресурсы Казахстана. Раздел будет полезен тем, кто интересуется современным состоянием экологии Казахстана, а также последними разработками ученых в данном направлении науки.  

Экономика

Научные статьи по экономике, менеджменту, маркетингу, бухгалтерскому учету, аудиту, оценке недвижимости и пр.

Этнология

Научные статьи по Этнологии опубликованные в Казахстане

Юриспруденция

Раздел посвящен государству и праву, юридической науке, современным проблемам международного права, обзору действующих законов Республики Казахстан Здесь опубликованы статьи из научных журналов и сборников по следующим темам: международное право, государственное право, уголовное право, гражданское право, а также основные тенденции развития национальной правовой системы.