close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

...метода преобразования эффективности солнечной энергии

код для вставкиСкачать
● Те хни че ск ие науки
ЛИТЕРАТУРА
1. Маслов, В.Д. О новом подходе к формообразованию тонкостенных тройников / В.Д. Маслов, Ю.О.
Пе¬тров, А.Ю. Северененко // Авиационная промышленность, 2013, №2- С. 37-41.
2. Маслов, В.Д. Моделирование процессов ли¬стовой штамповки в программном комплексе ANSYSLS/DYNA: учебное пособие / В.Д. Маслов, К.А. Николенко. - Самара: Изд-во Самар. гос. аэро¬косм, ун-та,
2007. – С. 80.
3. ГОСТ 8734-75. Трубы стальные бесшовные холодно-деформированные. Сортамент [Текст] - М.:
Издательство стандартов, 1985. – С.12.
4. Эрбейгель, С.А. Формообразование крутоизогнутых патрубков из тонкостенных заготовок на
универ¬сальных гидропрессах /С.А. Эрбейгель, Э.И. Пись-менный, И.И. Сагалович// Кузнечно-штамповочное
производство, 1989, № 4 - С. 21 - 24.
REFERENCES
1. Маslоv V.D. О nоvоm pоdhоdе k fоrmооbrаzоvаniay tоnkоstеnih trоinikоv / V.D. Маslоv, Y.О. Pеtrоv, А.Y.
Sеvеrеnеnkо // Аviаzhiоnnаia prоmishlеnnоst, 2013, №2- S. 37-41.
2. Маslоv V.D. Моdеlirоvаniе prоzhеssоv listоvоi shtаmpоvki v prоgrаmmnоm kоmplеksе ANSYS-LS/DYNA:
uchеbnое pоsоbiе / V.D. Маslоv, К.А. Nikоlеnkо. - Sаmаrа: Іzd-vо Sаmаr. gos. аirоkоsm, un-tа, 2007. – S. 80.
3. GОSТ 8734-75. Тrubi stаlniе bеsshоvniе hоlоdnо-dеfоrmirоvаnniе. Sоrtаmеnт [Теkst] - М.: Іzdаtеlstvо
stаndаrtоv, 1985. – S.12.
4. Arbеigеl S.А. Fоrmооbrаzоvаniе krutоizоgnutih pаtrubkоv iz tоnkоstеnnih zаgоtоvоk nа универ¬сальных
гидропрессах /С.А. Эрбейгель, Э.И. Пись-менный, И.И. Сагалович// Kuznеchnо-shtаmpоvоchnое prоizvоdstvо,
1989, № 4 - S. 21 - 24.
Пяк О.Ю. Сейдалиев Т.О.
Тоттануға төзімді болаттан жұқа қабырғалы күрт иілген бұрылымдарды жасау тиімділігі
Түйіндеме. Бұл мақалада ұсынылған технология энергетика және мұнай-химия кәсіпорындарында
қолданылуы мүмкін.
Негізгі сөздер: бұрылым, параметр, болат, құбырлар, бөлшек, дайындама, материал, модельдеу, иілу,
қима, талдау.
Пяк О.Ю. Сейдалиев Т.О.
Эффективность изготовления тонкостенных крутоизогнутых отводов из коррозионностойкой стали
Резюме. Предложенная в данной статье технология может быть использована на предприятиях
нефтехимической промышленности и энергетики.
Ключевые слова: отвод, параметр, сталь, трубы, деталь, заготовка, материал, моделирование, изгиб,
сечение, анализ.
Pyak O.U. Seydaliev T.O.
The effectiveness of thin-walled knuckle bends of stainless steel
Summary. An offer in this article technology can be used on the enterprises of petrochemical industry and energy.
Key words: taking, parameter, steel, pipes, detail, purveyance, material, design, bend, section, analysis.
УДК 541.13.621.382.
А.Б. Бекбаев, А.П. Кругликов, Б.К. Мейрбеков, С.С. Сугуров
(Казахский национальный технический университет имени К.И. Сатпаева,
Алматы, Республика Казахстан)
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДА ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ
СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГИИ
Аннотация. Дан анализ энергетическим свойствам солнечных элементов, рассмотрены факторы,
влиящие на их параметры. Рассмотрено влияние температуры окружающей среды на параметры солнечных
элементов. Разработана система электроснабжения, обеспечивающая максимальный отбор солнечной,
стабилизацию и формирование выходного напряжения синусоидальной формы
Ключевые слова: солнечные элементы, фотоэлектрическая установка, солнечная энергия.
44
№2 2015 Вестник КазНТУ
● Те хник а лы қ ғ ылымдар
В настоящее время наиболее перспективным источником электроэнергии , удобным для
эксплуатации в различных условиях, являются устройства, преобразующие солнечную энергию в
электрическую энергию. Фотоэлектрический метод преобразования энергии солнечного излучения в
электрическую энергию является одним из основных резервов современной энергетики.
Солнечные элементы, которые вырабатывают электрическую энергию на основе
фотоэлектрических свойств полупроводниковых материалов, являются материальной основой
фотоэлектрических
технологий.
В
настоящее
время
наиболее
распространенным
полупроводниковым элементом является
кремний. Он изготавливается
в двух формахкристаллической и некристаллической. Полупроводники, разработанные на основе кремния,
германий (Ge), кремний (Si), арсенид галлия (GaAs) и сульфид кадмия (CdS), имеют различную
эффективность преобразования. Кроме этого они имеют различный вид и цвет. Например,
монокристаллические модули имеют темный и равномерно синий цвет, поликристаллические модули
имеют различные сверкающие голубые тона и тонкопленочный аморфный кремний – от красноватокоричневого до черного. Могут быть получены модули с разными цветами (среди прочих, зеленый,
серебряный, золотой).Основным их недостатком является
более низкая эффективность
преобразования солнечной энергии в электрическую, что свидетельствует о зависимости
эффективности преобразования солнечного элемента
от светочувствительных свойств
полупроводниковых материалов, используемых в ФЭ элементах.
Эффективность фотоэлектрических элементов зависит также и от таких факторов, как
температура окружающей среды, погодные условия, направление солнечных лучей и других
факторов. В настоящее время этим вопросам уделяется большое внимание.
Исследовано влияние температуры окружающей среды на характеристики элементов
солнечных батарей,работающих в условиях жаркого климата, характерного для стран. центральной
Азии и некоторых районов Казахстана [1,2,3], Исследования проведены на стационарной ФЭУ
мощностью 140 Вт.Установка использовалась для освещения внутренних помещений и работы
бытового оборудования (телевизоры, компьютеры и др.) потребителя.
Фотоэлектрическая установка состоит из фотоэлектрической батареи площадью (размер
стекла) 1300 Х 830 Х 0,2 мм3 . Фотоэлектрическая батарея собрана из 40 шт. последовательно
соединённых кремниевых солнечных элементов. Такое количество СЭ в фотоэлектрической батарее
позволило увеличить накопление энергии в аккумуляторных батареях при относительно меньших
энергиях потока солнечного излучения (облачность с уровнем потока излучения 250-300 Вт/м2), с
другой стороны это дало возможность работы ФЭУ при высоких температурах окружающей среди до
50 Со (примерно до 80 Со на СЭ). Размер отдельного солнечного элемента составляет 156 Х 156 мм.
Напряжение холостого хода UХ.Х и ток короткого замыкания ІК.З солнечных элементов в условиях
Центральной Азии при температуре Т = 10 ӘC и Е = 800 Вт/м2 составляют 0,59-0,62 В и 6,4-6,8 А В
соответственно, а изготовленной фотоэлектрической батареи UХ.Х = 23,4-23,7 В, ІК.З = 6,3-6,6 А
В процессе исследований также установлено существенное влияние температуры окружающей
среды ( в условиях жаркого климата) на параметры ФЭБ. В летный период года (май-сентябрь)
происходит «перегрев» СЭ в составе ФЭБ. Этот «перегрев» (несоответствие по температуре при
котором измерены параметры ФЭБ согласно паспорту и условий работы ФЭБ) может составить до
45-50 оС. Из-за этого снижается напряжение холостого хода ФЭБ, и существенно уменьшается ток
зарядки АБ в системе аккумулирования энергии ФЭУ. Соответственно ухудшаются и нагрузочные
ВАХ (рис.1)... Снижение эффективности в некоторых случаях составляет более 50 % от паспортного
значения.
Из рассмотренного следует, что: 1) эффективность работы солнечных батарей при высоких
температурах существенно ухудшается; 2) для нормального функционирования солнечных батарей в
условиях высоких температур необходимо увеличивать количество элементов; 3)необходимо усилить
герметизацию элементов батареи;4) для повышения эффективности работы ФЭБ в темное время
необходима система коррекции процесса заряда АБ.
ҚазҰТУ хабаршысы №2 2015
45
● Те хни че ск ие науки
Рис. 1. Нагрузочная вольт-амперная характеристика ФЭБ на основе СЭ из кремния при различных
температурах. 1- при температуре окружающей среди 15 оС (температура на тыльной поверхности элемента
37 оС; 2- 30 оС ( 54 оС ); 3- 45 оС (71 оС).
На эффективность работы солнечных батарей, кроме температуры окружающей среды,
существенно влияет и направление солнечных лучей. Максимальная мощность излучается Солнцем
в период нахождения в зените. По мере смещения солнца с этого положения уменьшается солнечная
энергия, поступающая к солнечным батареям, и энергия вырабатываемая ими. На этот процесс
влияет множество факторов (погодные условия и др.) В Кзахском национальном техническом
университете проводятся разработка и исследование системы электроснабжения с изменяющейся
положение6м солнечных батарей в соответствии с изменением положения земли относительно
солнца. Упрощенная схема системы электроснабжения приведена на рисунке 2
Рис.2. Схема электроснабжения. 1- солнечные элементы; 2 -проводники, соединяющие СЭ с аккумуляторной
батареей; 3-контроллер управления зарядом батареи; 4-аккумуляторная батарея; 5- инвертор; 6 – двигатель;
7,8- передаточный механизм.
Энергия от солнечных элементов 1 передается аккумуляторной батареи посредством кабеля 2.
Контроль заряда батареи осуществляется контроллером 3. Затем эта энергия постоянного тока
преобразуется инвертором 5 в энергию переменного тока с выходным напряжением 220 В. Поворот
солнечных элементов осуществляется двигателем 6 посредством передаточных элементов 7 и 8.
Выходное напряжение, поступающее на вход инвертора, изменяется в некоторых пределах.
Относительно большое внутреннее сопротивление инвертора также ухудшает стабильность его
выходного напряжения. В приведенной схеме инвертора (рисунок 3), обеспечивается стабильность
выходного напряжения и формирование его в синусоидальной формы. Схема работает следующим
46
№2 2015 Вестник КазНТУ
● Те хник а лы қ ғ ылымдар
образом. На вход транзисторов 7 и 17 подаются сигналы импульсной формы. Частота импульсов
составляет не менее 2 кГц. Такие сигнала после прохождения через обмотки трансформатора
приобретают форму полусинусойд, смещенных на 1800 .Схема формирования таких сигналов
работает следующим образом. Рассмотрим процесс формирования управляющего сигнала для
управления транзистором 7. Этот управляющий сигнал формируется напряжениями генераторов
11,15, напряжением смещения и выходным напряжением датчика 6. Примем, что генератор 15
синусоидального напряжения и цепь обратной связи отключены. В этом случае на вход компаратора
9 поступают только два сигнала: отрицательное опорное пилообразное напряжение и положительное
напряжение смещения. Опорное напряжение изменяется от 0 до максимальной величины (например
-10В). Напряжение смещения регулируется от 0 до +10 В( принятое для пояснения работы схемы).
Транзисторы 7 и 17 открываются положительным сигналом. Примем Uсм= +5В. В этом случае
результирующий сигнал на входе компаратора 9 изменяться от +5В до-5В. В компараторе сигнал
реверсируется. Это значит, что при положительном входном сигнале на компараторе 9, его выходной
сигнал будет отрицательным (он же и управляющий сигнал для транзистора7) и транзистор 7 будет
закрыт. В момент смены полярности сигнала на входе компаратора 9 с положительной на
отрицательную, его выходной сигнал становится положительным и транзистор 7 переходит в
открытое состояние и половина первичной обмотки подключается к источнику питания. На
вторичной обмотке будет наводиться ЭДС. Форма выходных сигналов компараторов 9 и 19 при Uсм =
5 В показана на рисунке 3. Из вышеизложенного следует. что при изменении величины напряжения
смещения будет изменяться момент сравнения опорного напряжения и напряжения смещения и
длительность открытого состояния
транзисторов и величина выходного напряжения
трансформатора. После подключения генератора 11 и обратной связи переход транзистора в
открытое состояние будет также происходить в момент сравнения суммы отрицательных и
положительных сигналов на
входе компараторов. При постоянном выходном напряжении
трансформатора сумма положительных сигналов будет постоянной и момент сравнения напряжений
на входе регуляторов будет зависеть только от величины отрицательного напряжения полусинусойд.
По синусоидальному закону будет изменяться и длительность управляющих импульсов на затворах
транзисторов 7 17.
Рис. 3. Схема инвертора
ЛИТЕРАТУРА
1. Р.Б. Ахмедов, И.В. Баум, В.А. Пожарнов, В.М. Чаховский. Солнечные электрические станции. Сер.
“Гелиоэнергетика” (Итоги науки и техники ВИНИТИ). Москва. 1986, с. 120.
2. В.Е. Чуб. Изменение климата и его влияние на природно-ресурсный потенциал Республики
Узбекистан. Ташкент. Типография Главгидромета РУз, 2000, 253
3.
Турсунов М. Н.,
Мирзабаев А. М.,
Дадамухамедов С.,
Канонеров В. П.,
Абдуллаев Э.,
Тукфатуллин О. Ф. Фотоэлектрическая установка уличного освещения на основе кремниевых солнечных
элементов , Гелиотехника 2009 №1 С.26.
ҚазҰТУ хабаршысы №2 2015
47
● Те хни че ск ие науки
Бекбаев А. Б., Кругликов А.П., Мейрбеков Б.К., Сугуров С.С.
Способы повышение эффективности солнечных батарей
Резюме. Основными элементами, преобразующие солнечную энергию в электрическую, являются
полупроводниковые элементы на основе кремния. В настоящее время солнечная энергия является одним из
основных резервов энергетики. На эффективность работы преобразователей солнечной энергии в
электрическую зависит от множества факторов. В статье рассмотрена возможность повышения эффективности
работы преобразователей солнечной энергии в электрическую посредством систему регулирования положения
преобразующих элементов относительно положения солнца.
Ключевые слова: Энергия солнца, преобразователи солнечной энергии, регулятор.
Bekbaev A.B., Kruglikov A.P., Meirbekov B.K., Sugurov C.C.
Ways of improving the efficiency of solar panels
Summary. The main elements that convert solar energy into electrical energy, are semiconductor elements
based on silicon. Currently, solar energy one of the main reserves of energy. The efficiency of converting solar energy
into electrical energy depends on many factors. The article considers the possibility of increasing efficiency work
converters of solar energy into electrical energy by means of the position control conversion elements with respect to
the position of the sun.
Key words: Solar, solar energy converters, regulator.
ӘОЖ 622.276.031:522.5
Б.Н. Куатбеков, М.К. Абылова
(Қ.А.Яссауи атындағы ХҚТУ, Түркістан, Қазақстан Республикасы)
КВЕРШЛАГ ТИПТЕС КӨПДІҢДІ ГОРИЗОНТАЛЬ ҰҢҒЫҒА СҰЙЫҚТЫҚТЫҢ
СҮЗГІЛЕНУІ КЕЗІНДЕГІ ДЕБИТІН ЕСЕПТЕУ
Түсініктеме. Жұмыста көлденең көп қабатты ортадағы сұйықтықтың квершлаг типтес көпдіңді
горизонталь ұңғыға ағысының дебитін есептеу қарастырылған. Квершлаг типтес горизонталь ұңғыға қабаттың
өткізгіштік коэффициенттерінің әсері анықталды. Сондай-ақ, квершлаг типтес көпдіңді горизонталь ұңғы
дебитіне сүзгілеу коэффициенттерінің әсері зерттелді. Горизонтал ұңғы трансыерсальды изотропты
ортадағысандық шешімді жүзеге асыру үшін шекті элементтер әдісі (ШЭӘ) қолданылған.
Түйінді сөздер: шекті элементтер әдісі, горизонталь ұңғы, сұйықтық, сүзгілеу, дебит.
Мұнай өңдеу саласында вертикалды ұңғыға қарағанда горизонталь ұңғыны қолдану
экономикалық жағынан тиімді болуда. Шетелдік мұнай өңдеуші орындар горизонталь ұңғының
көпдіңді түрін қолданып келеді. Аталған мәселенің изотропты ортада моделдері Борисов Ю.П. [1],
Economides M.J, [2] Joshi S.D. [3] т.б. еңбектерінде келтірілген. Қазіргі кезде анизотропты орта үшін
горизонталь ұңғының өнімділігін аналитикалық әдістермен шешу мүмкін болмай тұр. Сондықтан,
сандық әдістер қолданылуы қажет.
Тау жыныстары геомеханикасы негізінде көпдіңді горизонталь ұңғылар орналасу бағытына
қарай штрек типтес (қатпар бойымен жүргізілген горизонталь ұңғы діңі), квершлаг типтес (штрек
бағытына перпендикуляр орналасқан горизонталь ұңғы діңі), диагоналдық ұңғы (бойлық өсі штрек
бағытымен кез-келген бұрыш жасайтын ұңғы) түрлеріне бөлінеді [4].
Есептің қойылуы.
Тау жыныстары геомеханикасы негізінде штрек бағытына перпендикуляр жүргізілген ұңғыны
квершлаг типтес ұңғы деп атауға болады. Негізгі есептің берілуі келесідей болсын. Қабатқа көп діңді
горизонтальды ұңғы жүргізіліп, сұйықтық бір уақытта параллель діңдер арқылы алына бастайды,
яғни горизонталь ұңғылардың кез-келген ара-қашықтықта N діңдері бір бағытта орналасқан (4-сурет).
Діңнің жиектерінде және шекараның сыртында, яғни қоректену облысының жиегінде қысымы белгілі
болсын.
48
№2 2015 Вестник КазНТУ
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа