Тезисы докладов республиканской студенческой научной конференции Вклад молодежной науки в реализацию (13‐14 апреля 2017 г.) Часть 1 ча



жүктеу 5.01 Kb.
Pdf просмотр
бет1/25
Дата08.09.2017
өлшемі5.01 Kb.
түріТезисы
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   25

ТЕЗИСЫ ДОКЛАДОВ 
Республиканской студенческой научной конференции 
«Вклад молодежной науки в реализацию 
(13‐14 апреля 2017 г.)
ЧАСТЬ 1
ЧА
С
ТЬ 1
Караганда 2017
Министерство образования и науки Республики Казахстан 
Карагандинский государственный технический университет
Стратегии «Казахстан‐2050»

Министерство образования и науки Республики Казахстан 
Карагандинский государственный технический университет 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Вклад молодежной науки в реализацию 
Стратегии «Казахстан-2050» 
 
 
 
Тезисы докладов 
Республиканской студенческой  
научной конференции 
 
 
(13-14 апреля 2017 г.) 
 
Часть 1 
 
 
 
 
 
 
 
Караганда 2017 

УДК 378.184 (574) 
ББК  74.04 (5 Каз) 
В56 
 
Вклад  молодежной  науки  в  реализацию  Стратегии  «Казахстан-
2050»:  тезисы  докладов  Республиканской  студенческой  научной  конференции 
(13-14  апреля  2017  г.).  В  3-х  ч.  Ч.1  /  Министерство  образования  и  науки  РК; 
Карагандинский государственный технический университет. - Караганда: Изд-во 
КарГТУ, 2016. – 386 с. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Редакционная коллегия 
 
Ибатов М.К.  – ректор КарГТУ (председатель), д.т.н., профессор 
Ожигин С.Г.  – проректор по научной работе КарГТУ 
   (зам. председателя), д.т.н., доцент 
Моисеев В.С.  – гл. эксперт ДНиИ КарГТУ (отв. секретарь), к.т.н., доцент 
Муравьев О.П.  – директор ДНиИ КарГТУ, к.т.н., доцент 
Имашев А.Ж.  – декан ГФ КарГТУ, доктор PhD, доцент 
Ерахтина И.И.   – декан МФ КарГТУ, к.п.н., доцент 
Таранов А.В.  – декан АСФ КарГТУ, к.т.н., доцент 
Головачева В.Н.  – декан ФИТ КарГТУ, д.п.н., доцент 
Давлетбаева Н.Б.  – декан ФИЭМ КарГТУ, к.э.н., доцент 
Булатбаев Ф.Н.   – декан ФЭАТ КарГТУ, к.т.н., доцент 
Жолдыбаева Г.С.  – декан ТДФ КарГТУ, к.т.н., доцент 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
© Карагандинский государственный 
технический университет, 2017 


 
 
 
 
 
Энергетика  
и энергосбережение 
 
 
 
 


Аймагамбетов А.Т. – магистрант КарГТУ (гр. АИУ-16-3М) 
Кенжетаев Б.Ж. – магистрант КарГТУ (гр. АИУ-16-3М) 
Научн. рук. – к.т.н. Боярский Э.Ф. 
 
КОНТРОЛЬ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ТЭС 
 
Автоматизация  электростанций  должна  осуществляться  на  основе 
микропроцессорных  систем  управления,  архитектура  которых  базируется 
на  принципах  распределенности,  модульности,  магистральности  и 
открытости.  Открытость  предполагает  использование  стандартных 
интерфейсов,  протоколов  обмена  данными  в  сети,  инструментальных 
программных средств для параметритизации (настройки) модулей системы 
управления,  стандартных  систем  управления  базами  данных,  а  также 
информационную  совместимость  с  другими  системами  управления  (в 
частности, 
обмен 
информацией 
между 
системами 
управления 
электротехническим и теплотехническим оборудованием).  
 
Система  контроля  и  управления  электротехническим  оборудованием 
(СКУ ЭТО) ТЭС должна охватывать: 
 
- турбогенераторы с системами возбуждения; 
- трансформаторы собственных нужд; 
- блочные трансформаторы и трансформаторы связи; 
- электродвигатели собственных нужд; 
- распределительные устройства; 
- воздушные и кабельные линии; 
- системы оперативного переменного и постоянного тока. 
 
СКУ  ЭТО  включает  следующие  функциональные  подсистемы 
контроля  и  управления  элементов  главной  электрической  схемы  и 
собственных нужд: 
 
- информационную подсистему; 
- подсистему учета электроэнергии; 
- подсистему диагностики оборудования; 
- подсистему защиты, управления и регулирования. 
Структура СКУ ЭТО ТЭС представлена на рисунке- 1. 
 


 
 
Рисунок 1- Структура системы контроля и управления 
электротехническим оборудованием. 
  
Информационная  подсистема  осуществляет  сбор  и  первичную 
обработку  информации  о  состоянии  электротехнического  оборудования  в 
нормальном  и  аварийном  режимах.  Класс  точности  измерений  в 
нормальном  режиме  должен  быть  не  хуже  1%,  в  аварийном  не  хуже  3% 
(весь  измерительный  канал:  от  датчика  до  отображения  параметра). 
Аналоги  существующих  СКУ  ЭТО  щитовые  приборы,  по  которым 
оперативный  персонал  ведет  режим,  светолучевые  осциллографы 
(магнитографы), а также лампы положения коммутационных аппаратов на 
панелях управления оборудованием. 
При  аварийных  режимах  ввод  информации  по  каждому 
измерительному каналу должен осуществляться с дискретностью порядка 
1 мс, в нормальном режиме дискретность ввода параметров на уровне 0,5-1 с. 
Подсистема учета электроэнергии обеспечивает учет электроэнергии, 
вырабатываемой ТЭС, и ее расходования на собственные нужды. Данные 
подсистемы используются для расчета технико-экономических 
показателей (ТЭП) работы станции и должны передаваться по каналам 
связи в Энергосбыт и ЦДП энергосистемы. Подсистема учета 
электроэнергии должна удовлетворять существующим требованиям, 
предъявляемым к автоматизированным системам контроля и управления 
потреблением и сбытом электроэнергии (АСКУЭ). Программные средства 
должны реализовывать задачи, традиционно решаемые средствами 
АСКУЭ (градация по группам, расчет получасовых мощностей, 
накопление данных по электроэнергии в различных временных интевалах, 
расчет баланса мощности и энергии и т.п.). 
 
 


                                    Акпанбаев Т.К. - магистрант КарГТУ (гр. ЭЭМ-15-1) 
                                                        Научн. рук.– к.т.н., доц. Таранов А.В. 
 
ТРЕБОВАНИЯ ПО ПРИСОЕДИНЕНИЮ ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ 
ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ К ЭЛЕКТРОСЕТИ 
 
Общим «узким местом» технологий ВИЭ часто выступают требования 
по координации работы энергоисточника и централизованной сети, а также 
принципы взаимоотношений между независимым производителем энергии 
и оператором сети. 
Электрическая энергия, вырабатываемая на ВИЭ, может быть получена 
разными  способами.  Наибольшее  распространение  получили  следующие 
технические решения: 

 
синхронные генераторы, 

 
асинхронные генераторы, 

 
асинхронные генераторы двойного питания

 
силовые инверторы (например, в случае фотоэлектричества, топливных 
элементов и генераторов постоянного тока).  
Каждое  из  названных  устройств  обладает  как  преимуществами,  так  и 
недостатками,  которые  отражаются  на  работе  энергосистемы.  Для 
обеспечения  надежного  и  безопасного  функционирования  электросети 
необходимо выполнение технических требований по присоединению к ней 
генерирующих источников. В  России  такие требования разработаны  пока 
только для крупных электростанций, работающих на традиционных видах 
энергоресурсов.  Эти  требования  не  учитывают  специфики  малой 
генерации,  к  которой  и  относятся  генераторы,  использующие  ВИЭ 
(исключая традиционные ГЭС). Однако, в Казахстане при существующем 
уровне  централизации  энергоснабжения,  очевидно,  что  на  отрезке  до 
2030 г.  доля  малой  генерации  не  возрастет  до  уровня,  при  котором  она 
сможет отрицательно повлиять на работу централизованных систем.  
Исходя  из  опыта  эксплуатации  энергосистем  Германии,  где 
возобновляемая  (в  первую  очередь  –  ветровая)  энергетика  интенсивно 
развивается, приведем пример технических требований по присоединению 
генерирующих  энергоустановок    на  ВИЭ  к  электрической  сети.  Эти 
требования  различаются,  в  первую  очередь,  в  зависимости  от  уровня 
напряжения 
(низковольтные 
сети, 
сети 
среднего 
напряжения, 
высоковольтные сети), на котором предполагается присоединение. 
Первым шагом для присоединения   новой  энергоустановки  в  сеть 
является 
подготовка 
технической 
документации 
(заявки 
на 
присоединение), адресованной оператору сети и включающей следующие 
позиции: 

 
Планируемое место размещения энергоустановки, 



 
Схема электрической системы с данными об устанавливаемом рабочем 
оборудовании, 

 
Описание устройств защиты, 

 
Значения  тока  короткого  замыкания  в  точке  присоединения  и  на 
трансформаторной подстанции среднего напряжения, 

 
Описание  вида  и  режима  работы  электропривода,  генератора  и,  если 
необходимо, преобразователя частоты, 

 
В  случае  использования  силовой  электроники  обязательно  описание 
средств регистрации и, при необходимости, снижения уровней высших 
гармоник, 

 
Паспортные данные трансформатора, предлагаемого для присоединения 
к сети. 
На  основе  поданной  заявки  оператор  сети  выбирает  оптимальный 
способ  присоединения  конкретной  установки,  в  том  числе  уровень 
напряжения  присоединения  и  максимальную  допустимую  для  выдачи  в 
сеть  активную  и  полную  мощность  установки  с  учетом  требований 
надежности  функционирования  энергосистемы  в  целом  и  возможностей 
участия установки в предоставлении системных услуг. Только после этого 
характеристики заявленной энергоустановки проверяются на соответствие 
требованиям  одному  из  трех  (в  соответствии  с  выбранным  уровнем 
напряжения) стандартов [1]. 
В рамках этой проверки решаются следующие задачи: 

 
Исследование  загрузки  сетевого  оборудования  (так  как  при 
присоединении новой энергоустановки к сети существует возможность 
перегрузки линий, трансформаторов и другого оборудования). 

 
Проверка  допустимости  изменения  напряжения  в  сети,  вызванное 
вводом энергоустановки (при нормальных рабочих условиях и среднем 
уровне  напряжения,  отклонение  напряжения  от  его  номинального 
значения  может  достигать  2%  по  сравнению  с  сетью  без 
электростанций). 

 
Оценка  соответствия  выдаваемой  мощности  требованиям  качества 
электроэнергии. 
На  основе  решения  этих  задач  и  с  учетом  типа  используемого  в 
энергоустановке  генератора  (генераторов)  оператор  сети  утверждает 
порядок. 
Литература 
 
1.  Бальзанников  М.И.,  Елистратов  В.В.  «Возобновляемые  источники 
энергии.  Аспекты  комплексного  использования».  –  Самара:  Изд. 
СамГАСУ,2008, С. – 62 
 


Арғынбай Ж. Ә.- ҚарМТУ студенті ( ЭЭ-15-1 т.) 
                                          Сұлтан Н. С.- ҚарМТУ студенті (ЭЭ-15-1т.) 
                                            Ғылыми жетекші– х.ғ.к., доц. Утегенова А. С. 
 
ҚАЗАҚСТАННЫҢ ЭНЕРГЕТИКА САЛАСЫНЫҢ ДАМУЫНДАҒЫ 
АТОМДЫҚ ЭЛЕКТР СТАНЦИЯНЫҢ РӨЛІ 
  
Қазақстанның  әртүрлі  өңірлеріндегі  электр  энергиясын  өндіру  және 
тұтыну серпінін талдау энергия тұтынудың өсу қарқынының айтарлықтай 
ұлғайғандығын  көрсетеді  және  бұл  үрдіс  алдағы  уақытта  сақталады. 
Еліміздің генерациялаушы қуаты бүгінде шамамен 80 миллиард кВт∙сағат 
өндіруге қабілетті, бірақ келесі жылдардың өзінде-ақ бұл көлем жеткіліксіз 
болады.  Барлық  өндірілетін  электр  энергиясының  60%  жуығын  өндіретін 
негізгі электргенерациялаушы қуаттар Қазақстанның солтүстік аймағында 
шоғырланған. Еліміздің батыс облыстары электр энергиясының жартысын 
Ресей Федерациясынан сатып алады. Шығыс Қазақстан облысы су электр 
станциялары  есебінен  электр  энергиясымен  қамтамасыз  етіледі. 
Қазақстанның 
шығысындағы 
электр 
энергиясының 
тапшылығы 
Қазақстанның Солтүстік аймағынан электр энергиясының ағыны есебінен 
жабылады.  Ал,  Қазақстанның  ең  басты  энергия  тапшылығы  оңтүстік 
болып отыр. Оңтүстік Қазақстан облысында ешқандай  электр энергиясын 
өндіретін  электр  станциясы  жоқ.  Еліміздің  оңтүстік  өңірі  электр 
энергиясын  көршілес  Қырғызстан,  Тәжікстан  мемлекеттерінен  сатып 
алады [1].  
Қазіргі  уақытта  жұмыс  істеп  тұрған  электр  станцияларының 
жартысынан  астамы  есептелген  ресурстарын  өндіріп  болды,  ондағы 
жабдықтың табиғи тозуы 70%-дан астамды құрайды. Бүгінгі күннің өзінде 
жоғары  вольтті  желілер  мен  диспетчерлік  пункттердің  жарақтарының 
жартысы  өзінің  тиісті  мерзімін  өтеген,  сондықтан  жаппай  қатардан  шығу 
қаупін  туғызуда.  Сол  себепті  қарқындап  келе  жатқан  әлемдік  энергия 
тапшылығының  алдын  алу  үшін,  атом  энергетикасын  дамыту  қажеттілігі 
бүгінгі  күні  аса  өзекті  жайт.  Осыған  орай,  жеткілікті  мөлшерде  қауіпсіз 
жаңа  атом  электр  станциясын  (бұдан  әрі  –  АЭС)  салу  және  оларды 
ядролық  отынмен  тұрақты  түрде  қамтамасыз  ету,  заманымыздың  өзекті 
мәселесі болып отыр.  
«Қазатомөнеркәсіп»  холдингі  жүзеге  асыратын  толық  ядролық  отын 
циклына  ие  компания  құру  жөніндегі  стратегия  отандық  атом 
энергетикасын  елімізде  өндірілген  отынмен  қамтамасыз  етуге  мүмкіндік 
береді.  Атом  энергиясын  бейбіт  мақсаттарға  қолдану  бойынша  қызметтің 
негізгі  құбылыстарын  реттейтін  заңдық  және  нормативтік  база  жұмыс 
істеп  тұр.  Қазіргі  кездегі  жылына  қуаты  1  млн  кВт  атом  электр  станция 
үшін  бір  жылға  небәрі  30-50  т  әлсіз  байытылған  (3–5  %-ды)  уран  отыны 
қажет. Оларды АЭС-на 3-4 вагон немесе самолетпен жеткізуге болады. Ал 


осындай  мөлшердегі  электр  энергиясын  жай  электр  станциясында  өндіру 
үшін 2 млн т мұнай және 3 млн тоннаға жуық таскөмір қажет. Ал оларды 
станцияға  жеткізу  үшін  1000–1500  теміржол  эшелондары,  яғни  шамамен 
әрбір 7  минутта  1  вагон  керек. Мұнымен  қоса  тағы бір көңіл  аударарлық 
жай,  атом  электр  станцияларының  дәстүрлі  электр  станцияларына 
қарағанда  ауаны  ластауы  ондаған,  жүздеген,  тіпті  мыңдаған  есе  аз. 
Әлемнің 19 елінде атом электр станциясының болуы, бос қиял емес, нағыз 
іс жүзіндегі энергетика. Соңғы жылдардың тәжірибесі АЭС-ы жылу электр 
станцияларымен  салыстырғанда,  экономикалық  бәсекелестікке  қабілетті 
екенін  көрсетті.  АЭС-ында  алынатын  1  кВт∙сағ  электр  энергиясының 
өзіндік құны, дәстүрлік жылу электр станцияларында алынатын 1 кВт∙сағ 
электр  энергиясының  өзіндік  құнынан  әлдеқайда  төмен  [2].  Бұл  кезең 
капиталистік  әлемде  табиғи  отын  –  мұнай  мен  газдың  бағасының  өсуіне 
байланысты  энергетикалық  дағдарыс  орнаған  кезең.  Дәстүрлі  энергия 
көздері  –  мұнай,  көмір  және  газ,  адамзаттың  энергияға  деген  сұранысын 
қанағаттандыра  алмайды.  Әлемдегі  экологиялық  ахуалдың  күн  санап 
нашарлауын  ескерсек,  атом  электр  станциясының  тиімділігін  сонда 
түсінеміз.  Ал  органикалық  энергия  көздерінен  жұрдай  елдер  үшін  атом 
энергетикасын дамыту – тығырықтан шығатын жалғыз жол.  
Атом энергиясы жөнінде қоғамда кереғар пікірлер көп. Не десек те, кез 
келген  энергия  түрі  секілді  атомның  да  өз  артықшылықтары  мен 
кемшіліктері бар. Біз жел мен толқын энергиясын экологиялық жағынан ең 
тазалары деп білеміз. Бірақ, бұл да даулы сұрақ. Олардың саны көп болған 
сайын  табиғатқа  келетін  шығын  да  арта  түседі.  Ал  АЭС-тің  бір  өзі 
өндіретін  энергия  көлеміне  тең  энергияны  өндіру  үшін  жүздеген  жел 
станциялары  қажет  болады  екен.  Атом  энергиясының  бағасы  жөнінде 
көпшілік  арасында  әртүрлі  ой  бар.  Бұл  энергияның  10  пайызын  ғана 
уранның бағасы құрайды. Оған әлемдік нарықтағы қойылған баға да мұнай 
мен газға қарағанда әлдеқайда тұрақты. Бүгінде атом энергиясының бағасы 
тек  газдан  ғана  қымбатырақ.  Ал  жел  энергиясынан  жиырма  есеге  дейін 
арзан тұрады. АЭС құрылысы әрі кетсе 5 жылдың ішінде толық салынып 
бітеді. Бұл – мұндай алып қуаттағы станцияға соншалықты көп уақыт емес. 
Энергетиканың  қоршаған  ортаға  зиянды  әсері  болады  және  одан 
толығымен құтыла алмаймыз. Бірақ, табиғатқа зиян келтіруді азайту үшін 
бүкіл күш салу керек. 
 
Пайдаланған әдебиеттер тізімі 
1.  Қазақстан  Республикасының  отын-энергетикалық  кешенін  дамытудың 
2030  жылға  дейiнгi  тұжырымдамасын  бекiту  туралы.  Қазақстан 
Республикасы  Үкіметінің  2014  жылғы  28  маусымдағы  №  724  қаулысы. 
Астана. 2014. 
2. 
https://kk.wikipedia.org/wiki/Атом_электр_станциясы
 
 

10 
Akhmet А.- student of  KSTU (gr. RET-15-3) 
Bazarbayev B.U.- sudent of  KSTU (gr. RET-15-3) 
Scientific director – Igembekova A.Zh. 
 
PRINCIPLE OF OPERATION OF SEMICONDUCTORS 
 
Semiconductors call an extensive group of materials, which in their specific 
electrical  resistance  occupy  an  intermediate  position  between  conductors  and 
dielectrics. Typically, semiconductors include materials with specific resistivity. 
For the manufacture of modern semiconductor devices and microcircuits, which 
are single crystals - a solid body with a constant cubic crystal lattice, a diamond 
type. In an extremely pure semiconductor with an ideal crystal lattice, intrinsic 
or i-semiconductor (from the English word-intrinsic ), for all absolute values of 
the valence bond, all four valence electrons of each atom participate. This means 
that all the electrons are in the valence band, there are no free electrons, and the 
conductivity  of  the  semiconductor  is  zero,  i.e., it  has  the  properties  of  an  ideal 
insulator. With an increase in temperature, the valence bonds between individual 
atoms  of  the  semiconductor  are  violated,  which  leads  to  the  simultaneous 
formation of a free electron and an unfilled bond - a hole near that atom, which 
is why the electron detached from it. An unfulfilled bond can be canceled by one 
of  the  valence  electrons  of  the  neighboring  atom,  in  its  place  a  new  hole  is 
formed that replaces the new electron, etc., I.e. hole, some positive charge equal 
in absolute magnitude to the charge of the electron, can also move through the 
crystal. 
An electron that has left an atom and has broken a valence bond can be in a 
free state only for a certain time. When colliding with other atoms of the crystal, 
it  loses  energy  and  enters  the  hole  zone,  can  fill  the  liberated  valence  bond  in 
another  atom.  This  process  is  called  recombination,  and  time  is  the  carrier 
lifetime. The motion of electrons and holes occurs as a result of two processes: 
diffusion and drift. The cause of the diffusion current is the difference in carrier 
concentrations. The drift current is related to the strength of the electric field. 
The nature of the electrical conductivity of an intrinsic semiconductor when 
atoms  of  an  impurity  substance  are  added  to  it.  In  semiconductor  devices  and 
integrated circuits only impurity semiconductors are used, in which the working 
medium  V  (antimony,  arsenic,  phosphorus)  and  III  (indium,  boron,  aluminum) 
of Mendeleev's groups are used. 
In  groups  (for  example,  antimony),  only  four  of  its  valence  electrons  enter 
into  a strong bond  with  four  neighboring atoms  of the intrinsic  semiconductor. 
The fifth valence electron of antimony has a weak connection with the nucleus, 
and  it  easily  passes  into  the  conduction  band.  In  this  case,  the  impurity  atom 
turns  into  a  stationary  positive  ion.  Free  electrons,  detached  from  impurity 
atoms,  add  to  their  free  electrons.  In  this  case,  the  conductive  semiconductor 
controls  mainly  the  electrons.  Such  semiconductors  are  called  n-type 

11 
semiconductors  (from  the  English  word  negative  -  negative).  The  impurities 
responsible for the electronic electrical conductivity are called donor impurities. 
Group  III  (for  example,  boron),  one  of  the  four  interconnected  atoms  and 
their impurities is incomplete, which is equivalent to the formation of holes and 
a  stationary  negative  ion.  The  conductivity  of  such  impurity  semiconductors  is 
due  to  the  displacement  of  holes,  and  their  semiconductors  are  called  p-type 
semiconductors  (from  the  English  word  positive  -  positive).  The  impurities 
responsible for the hole electrical conductivity are called acceptor. 
When  connecting  the  positive  pole  of  the  external  voltage  source  to  the  p-
region,  which  increases  its  power,  as  well  as  the  intense  current  of  the  main 
charge  carriers  sharply  increases.  This  inclusion  of  the  p-n  junction  is  called 
direct. When switched on directly, there is forced use of charge carriers in this 
region  of  the  semiconductor  crystal,  where  they  are  non-basic,  so  this  mode 
works in the mode of accruing the injection of minority carriers. If you change 
the  polarity  of  the  source  (connect  the  negative  pole  of  the  source  to  the  p-
region), the height of the potential barrier in the p-n junction falls. Even at U ≈ -
0.5V, the diffusion current ceases and when the voltage is increased through the 
p-n  junction,  only  the  drift  current  of  the  minority  carriers  will  pass,  which  is 
called the inverse carrier current. Since the number of minority carriers is much 
smaller  than  the number of  minority  carriers, the current through the transition 
in  this  case  will  be  small  in  comparison  with  the  current  when  switched  on 
directly and practically at all external influences in wide ranges. This inclusion 
of  the  p-n  junction  is  called  the  inverse.  Thus,  the  p-n  junction  has  an 
asymmetric  current-voltage  characteristic.  With  direct  connection  through  it 
passes. Located in the p-n-junction, a double layer of stationary electric charges 
creates  an  internal  electric  field.  Part  of  the  n-region,  directly  adjacent  to  the 
boundary  of  semiconductors  with  different  types  of  electrical  conductivity,  is 
charged  positively,  and  part  of  the  p-region  is  negative.  As  a  consequence,  a 
potential  difference  arises  between  the  p  and  n  regions-a  potential  barrier  that 
prevents  the  movement  of  the  main  carriers  from  one  region  of  the 
semiconductor crystal to another and simultaneously facilitates the motion of the 
minority carriers. Under the influence of the electric field of the p-n junction, the 
holes  easily  move  from  the  n-region  to  the  p-region,  and  the  electrons  in  the 
reverse  direction,  but  the  holes  move  from  the  p-region  to  the  n-region  in  the 
same way as the electrons move from the n-region to p Region, is difficult, that 
is,  the  electric  field  of  the  p-n  junction  prevents  the  increase  of  the  diffusion 
current and does not prevent the drift current from passing through the junction. 
Naturally,  in  the  absence  of  an  external  voltage  in  the  p-n  junction,  an 
equilibrium  is  established  in  which  the  charges  of  donor  and  acceptor  ions 
cancel  out,  drift  and  diffusion  currents  flowing  in  opposite  directions.  In  this 
case, the p-n junction is electrically neutral, and the current through it is zero.  
 
 

12 
Ахметова А.Р. – магистрант КарГТУ (гр. ПСМ-15-1) 
Научн.рук. – к.ф.-м.н., доц. Муравлев В.К. 
 
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ 
ДЛЯ ПИТАНИЯ БАЗОВЫХ СТАНЦИЙ СЕТЕЙ СОТОВОЙ СВЯЗИ 
 
В  настоящее  время  энергетический  сектор  Казахстана  работает  в 
непростых  условиях,  когда,  с  одной  стороны  -  происходит  постепенное 
истощение  традиционных  источников  энергии,  а  с  другой  -  набирает 
высокие позиции введённая во всем мире политика экологически чистого 
производства  энергии  с  использованием  возобновляемых  источников 
энергии  (ВИЭ).  Такое  производство  не  требует  высоких  материальных 
затрат,  т.к.  оно  основано  на  использовании  источников  энергии, 
непрерывно возобновляемых за счет естественного протекания природных 
процессов.  В  этой  связи,  использование  ВИЭ  с  недавнего  времени  стало 
приоритетным  направлением  развития  энергосбережения  в  Казахстане, 
заключающегося в снижении энергоёмкости экономики республики. 
Для базовых станций, размещенных в труднодоступных и удаленных 
местах,  на  мой  взгляд,  следует  использовать  автономные  источники 
энергии. 
Применение  альтернативных  источников  энергии  в  системе 
энергоснабжения  базовой  станции  обладает  определенной  спецификой. 
Во-первых, выдаваемая мощность должна находится в диапазоне 2-5 кВт в 
зависимости  от  состава  оборудования  станции.  Во-вторых,  система 
энергоснабжения  должна  быть  способна  длительное  время  работать  без 
участия  человека  и  требовать  минимального  обслуживания,  и,  наконец, 
местоположение станции не может привязываться к положению источника 
энергии.  На  мой  взгляд,  этим  требованиям  отвечает  использование 
фотоэлектрических  элементов  (солнечные  батареи)  совместно  с 
ветрогенераторами. 
Ветровые 
энергетические 
установки 
выпускаются 
серийно 
(преимущественно  зарубежными  производителями).  Основная  сложность 
использования ветрогенераторов состоит в непостоянстве выдаваемой ими 
мощности. Более того, ветрогенераторы могут работать только, если сила 
ветра 
находится 
в 
определенном 
диапазоне. 
Непостоянство 
компенсируется за счет использования аккумуляторной батареи или иного 
(дополнительного) 
источника 
энергии. 
Следует 
отметить, 
что 
аккумуляторная батарея должна удовлетворять повышенным требованиям 
к числу циклов перезарядки.   
Фотоэлектрические  элементы.  Как  и  в  случае  с  ветрогенераторами, 
эффективность  использования  солнечных  панелей  сильно  зависит  от 
погодных  условий.  Следует  отметить,  что  пик  мощности  солнечных 
панелей совпадает с пиком потребления энергии системой охлаждения БС.  

13 
Совместное  использование  ветрогенераторов  и  фотоэлектрических 
элементов  является  наилучшим  решением  для  автономного  питания 
базовых  станций  сетей  сотовой  связи  (рисунок  1).  В  такой  системе 
оборудование  компенсации  колебаний мощности  делается  общим,  а  сами 
колебания  сглаживаются.  Система  подобного  не  зависит  полностью  от 
работы ветрогенератора, и аккумуляторы также заряжаются от солнечной 
панели. 
 
Рисунок 1 - Гибридная схема подключения ветрогенератора и 
фотоэлектрических элементов 
 
Использование  таких  моделей  позволяет  оценить  себестоимость 
энергии, получаемой при помощи гибридной системы, и ее зависимость от 
климатических  условий,  состава  гибридной  системы,  цен  на 
энергоносители,  что  позволяет  выбрать  оптимальное  решение  для 
конкретного  случая.  Однако  наличие  подобных  средств  не  исключает 
риски, связанные с неправильной оценкой параметров системы, не снимает 
необходимость  проведения  анализа  климатических  факторов  и  создания 
служб по обслуживанию соответствующих установок. 
Хочется отметить, что внедрение ВИЭ для питания базовых станций 
сетей  сотовой  связи  в  РК,  послужит  не  только  инструментом  по 
предотвращению  вредного  воздействия  на  окружающую  среду,  но  и 
послужит  стимулом  для  развития  промышленности  в  целом.  Развитие 
использования  ВИЭ  в  Казахстане  пока  находится  на  начальной  стадии, 
однако  имеющийся  в  стране  энергетический  потенциал  ВИЭ  весьма 
значителен.  Кроме  того,  действующее  законодательство  РК  создает  для 
квалифицированных  энергопроизводящих  организаций  благоприятные 
условия  передачи  и  сбыта  электрической  и  тепловой  энергии, 
произведенной  ими  с  использованием  ВИЭ.  Поэтому  хочется  надеяться, 
что  инвестиции  в  данный  сектор  экономики  станут  достаточно 
привлекательными и выгодными, и от этого в конечном итоге выиграют не 
только  инвесторы,  но  и  потребители  произведенной  энергии,  и 
государство,  и  население,  среда  проживания  которого  значительно 
улучшится. 
 

14 
Базылов Б.Р. – студент КарГТУ(гр. ЭЭ-15-4) 
Оспанов Б.С. – магистрант КарГТУ(гр. ТЭМ-16-1) 
Научн.рук. – к.т.н., доцент Калытка В.А. 
 
ТЯГОВЫЕ ДВИГАТЕЛИ НА ПОСТОЯННЫХ МАГНИТАХ В 
ЭЛЕКТРОПРИВОДЕ ЭЛЕКТРОМОБИЛЯ 
 
Выбор  того  или  иного  тягового  электродвигателя  в  электроприводе 
электромобиля  прежде  всего,  зависят  от  области  применения 
электромобилей и требований, предъявляемых к нему. Несмотря на то, что 
каждый  тяговый  электропривод  предъявляет  собственные  требования  к 
системе  управления  и  имеет  оптимальные  характеристики  лишь  в 
определённом  диапазоне  частот  вращения,  к  нему  предъявляются 
следующие  основные  требования:  простота  изготовления,  надежность, 
удобство  обслуживания,  легкость  регулирования,  простота  системы 
управления, высокий момент во всем диапазоне частот вращения, высокий 
КПД.  
При  сравнении  различных  вариантов  тяговых  электроприводов 
электромобилей их КПД наряду с собственной массой является  одним из 
решающих  факторов,  так  как  применяемые  в  настоящее  время  тяговые 
аккумуляторные  батареи  имеют  ограниченный  запас  энергии  и 
значительную массу.  
Целью  работы  является  сравнение  тяговых  электроприводов  с 
различными  типами  тяговых  электродвигателей  и  выбора  наилучшего 
варианта для использования в электромобиле.  
При  всех  достоинствах  тяговых  электроприводов  с  тяговыми 
электродвигателями  постоянного  тока  отметим  их  основной  и  заметный 
недостаток  –  наличие  механического  контакта  в  щеточно-коллекторном 
узле тягового электродвигателя.  
Поэтому,  несмотря  на  сложную  и  дорогую  систему  регулирования 
тягового  электропривода  с  тяговым  электродвигателем  переменного  тока 
(асинхронными  и  синхронными)  указанные  тяговые  электроприводы 
оказываются  более  надежными,  легкими  и  долговечными.  Преимущества 
асинхронных тяговых электровигателей были реализованы фирмой General 
Motors, 
которая  первой  использовала  их  на  своих  опытных 
электромобилях.  Тяговые  электроприводы  с  синхронными  тяговыми 
электродвигателями выполняются по схеме вентильного двигателя. 
Для  обеспечения  минимальных  массы  и  габаритов  вентильного 
двигателя с возбуждением от постоянных магнитов необходимо выбирать 
многополюсный ротор с 2p>6 (где 2р  – число полюсов ротора), при этом 
наилучшего  результата,  в  смысле  указанного  выше  минимума,  получим 
применением для возбуждения постоянных магнитов, к которым относятся 
ферриты  бария  или  стронция,  редкоземельные  элементы  плюс  кобальт  и 

15 
неодим-железо-бор.  Для  таких  постоянных  магнитов  установлено,  что  их 
целесообразно  применять  в  конструкциях  ротора  с  параллельным 
включением постоянных магнитов по магнитному потоку: в когтеобразном 
роторе или с коллекторным размещением постоянных магнитов.  
Конструкция  когтеобразного  ротора  в  многополюсном  варианте 
содержит  цилиндрический  постоянный  магнит,  намагниченный  по  оси 
цилиндра,  как  правило,  из  феррита  бария  или  стронция  и  когтеобразную 
систему из магнитомягкого материала.  
Конструкция  ротора  с  коллекторным  размещением  постоянных 
магнитов (рис. 1) более универсальна в смысле использования магнитного 
материала: в ней эффективны все  постоянные магниты. Дополнительным 
достоинством  этой  конструкции  является  возможность  концентрации 
магнитного  потока  не  только  изменением  числа  полюсов,  но  и 
выполнением длины ротора заметно выступающим за статор. 
  
 
 
Рисунок 1. Ротор с коллекторным размещением постоянных магнитов 
 
Основной  недостаток  конструкции  ротора  коллекторного  типа  – 
сложность  обеспечения  достаточной  механической  прочности,  в 
особенности, на высоких частотах вращения.  
Предлагаются  как  перспективные  два  привода  ведущих  колес 
электромобиля:  безредукторный  (с  мотор-колесами)  и  с  понижающим 
редуктором.  Поскольку  в  первом  варианте  есть  жесткое  ограничение  по 
наружному  диаметру  вентильного  двигателя  с  возбуждением  от 
постоянных  магнитов  (ограничение  диаметром  колеса)  и  максимальной 
частоте  вращения,  то  на  основании  оптимизационных  расчетов  было 
показано,  что  положительный  результат  в  этом  смысле  получаем, 
применяя высокоэнергетические постоянные магниты.  
Во втором варианте (с приводом колес через понижающий редуктор и 
дифференциал)  нет  жестких  вышеуказанных  ограничений,  поэтому 
целесообразно применить дешевые ферритовые постоянные магниты.  
 Сравнение  тяговых  электроприводов  с  различными  типами  тяговых 
электродвигателей  показывает,  что  наиболее  перспективным  является 
тяговый  электропривод  с  вентильным  двигателем  с  возбуждением  от 
постоянных магнитов, который в 1,5…2,5 раза легче, имеет максимальный 
КПД и лучшие регулировочные характеристики.  
 

16 
                                                        Байсеит А.К.-студент КарГТУ(гр.ПС-15-1) 
                                                 Орынбекова А.Б.-студент КарГТУ(гр.ПС-15-1) 
                                                Науч.рук. – м.т.н. Закирова Д.К (КарГТУ)  
                              
ҚАЗІРГІ ЗАМАНҒЫ БОЛАШАҚ ЭНЕРГИЯСЫ 
 
Еліміздің дәстүрлі энергиялық ресурстардың елеулі  қорына ие бола 
отырып  ,баламалы  энергия  көздерін  пайдалану  жөніндегі  шараларды  
дәйекті  түрде  қабылдап,  «Жасыл»  экономикасына  көшу  жоспары. 
Қазақстан  үшін  «EXPO  -2017»  халықаралық  көрмесінің  маңыздылығын 
айтып  жеткізу  қиын  дегенменде:  баламалы  энергия  көздерін  тиімді 
пайдаланып  жүрген  мол  тәжірбиесі  бар  шет  ел  ұйымдарымен  тәжірибе 
алмасу;көрме  нысандарын  салу  кезінде  мыңдаған  жұмыс  орындарының 
ашылуы; 
«EXPO-2017» 
алаңдарында 
әртүрлі 
ұлттардың 
мәдениетін,тарихын  жете  түсініп  білу;  келген  қонақтарға  қызмет  көрсету 
арқылы ұсақ бизнестің дамуы студенттерге, жоғарғы сынып оқушыларына 
өзі оқып үйреніп жүрген шет тілдерін білімдерін жетілдіру; кәсіпкерлердің 
баламалы энергия көздері бизнесін дамыта алуы;баламалы энергия көздері 
арқылы  болашақ  ұрпақтарға  экологияны  сақтап  қалу;  ең    бастысы  – 
мемлекетіміздің жаңа инновациялық жобалар арқылы бүкіл әлемге таныту; 
сол  жобалар  көмегімен  Қазақстандықтардың  өмір  сүру  деңгейін  әлемдік 
озық елдердің қатарына қосу. 
Қазіргі  заманда  энергетиканың  рөлі  орасан  зор,  екінші  жағынан 
дәстүрлі  жер  қойнауынан  алынатын  энергия  көздеріне  байланысты 
проблемалар жеткілікті. Қоршаған ортаның ластануы ,ресурс қорларының 
азаюы.  Сол  тұрғыда  бүкіл  әлемде  жасыл  технологияларды  дамытып, 
«Жасыл» экономикаға көшу өзекті мәселе болып табылады. 
«Жасыл экономика»- болашақ ұрпақ үшін табиғи шикізат қорларын 
тиімді  қолдану  арқылы  Қазақстан  халқының  әл-ауқатының  артуына 
жеткізетін  табысты  экономика.  «Жасыл  экономиканың»  негізгі 
бағыттарының бірі күн,жел күштерін пайдаланып баламалы энергетиканы 
дамыту.Қазақстанда  баламалы  энергетикаға  барлық  жағдай  бар.  «EXPO  -
2017»  кейін  экономикамызда  жасыл  секторлар  көбейіп,  жер  қойнауы 
ресурстары ұрпақтарға жетеді деген сенімдемін. 
      Қазіргі  кезде  Қазақстан  жолаушылар  тасымалы  саласында  негізгі 
жолаушы  тасымалы  ретінде  Қазақстанда  шығарылатын  «Тұлпар-Тальго» 
жүрдек  поездін  қолданылады.  Жылына  әр  бағытта  жүретін  бұл  поезд  2,5 
миллионға  тарта  адам  тасып,жолаушы  құралы  «Тұлпар-Тальго»  типтес 
поездар 22-23 вагондардан тұрады. Осы вагонда  
р  арасында  2-дизель-вагон  бар.  Осы  дизель  вагондардың  ішіндегі 
қозғалтқыш  генератор  арқылы  поездің  барлық  вагондарына  тоқ 
беріліп,барлық  жүйелер,яғни  сумен  жабдықтау  жүйесі,  электрмен 

17 
жабдықтау  жүйесі,  ауамен  бағыттау  жүйесі,  жылыту  жүйелері    іске 
қосылады.  
 
 
 
 
Сурет 1 – «Тұлпар-Тальго» жүрдек поездінің көрінісі 
 
Электр құрылғыға кернеулігі 24 В, 220 В, 400 В болатын электр тогы 
жұмыс  істейді.  Қозғалтқыштарды  іске  қосу  үшін  дизельді  жанармайлар 
қолданылады.  Жылына  дизель  вагондарды  қозғалтқыштарына  жүздеген 
тонна 
жанармай 
қолданылады. 
Экономикалық 
шығындарды 
есептемегенде,  экологиялық  шығындарды  есептегенде,  экологияға 
тигізетін келеңсіз әсері өлшеусіз. Осы факторларды еске ала отырып менің 
ұсынысым  дизельді  қозғалтқыштарды  күн  сәулесімен  қуаттайтын  электр 
қозғалтқыштарына  ауыстыруды  ұсынамын.    Вагонның  төбесіне 
монокристальдардан  тұратын  күн  батареялары  орнатылады.  Күн 
батареялары  тек  күн  энергиясын  түгелімен  электр  энергиясына  өндіреді 
және аккумуляторды қуаттайды. LI-PO (литий полимері) орнатылуы шарт, 
бұл  аккумуляторларды  энергияларды  өз  бойына  жинақтап,  жинақталған 
энергияны  түнде  қолдануға  мүмкіндік  береді.  Қазақстанда  темір  жол 
саласындағы  баламалы  энергия  көзін  пайдаланудағы  бірден-бір  жоба. 
Қазақстанда  «Тұлпар-Тальго»  зауыты  локамотив  жасау  зауыттары 
негізінде  болғандықтан  ,  мұндай  вагондарды  жасап  іске  қосудың 
технологиялық  –  мүмкіншілігіміз  мол  .  Бұл  жобаның  экономикалық 
тиімділігі өте жоғары .  
     
Қолданылған әдебиеттер: 
1.
 
Мемлекет басшысы Н.Назарбаевтың Қазақстан халқына жолдауы 
2.
 
Tulpartalgo.kz 
3.
 
http://egemen.kz 
 
 

18 
Бакшиев А.Б. – студент КарГТУ (гр. ПС 14-2) 
Научн. рук.-ст. преп. Белик М.Н. 
 
ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГИИ В 
КАЗАХСТАНЕ 
 
XXI  век  –  это  время  прогресса  и  эволюции  в  мире  технологий. 
Ежедневно на нашей планете работают тысячи электростанций, тем самым 
пользуясь  и  расходуя  все  необходимые  ресурсы  для  этого.  Человечеству 
нужна  энергия,  причем  с  каждым  годом  её  потребление  увеличивается. 
При всем при этом, запасы традиционных источников(угля, нефти, газа и 
др.) рано или поздно иссякнут. Есть на планете и запасы таких источников 
энергии,  как  уран  и  торий,  но  и  они  в  конечном  итоге  тоже  конечны. 
Бесконечны 
запасы 
термоядерного 
топлива-водорода, 
но 
пока 
управляемые термоядерные реакции освоены не до конца, и мы не можем 
знать  когда  они  будут  использованы  для  получения    энергии  в  чистом 
виде.т.е.  без  участия  в  этом  процессе  реакторов  деления.  Поэтому  перед 
человечеством  встает  вопрос  об  альтернативных  ,  нетрадиционных 
энергоресурсах,  таких  как  солнечная,  ветровая,  геотермальная  энергии  и 
энергосберегающие технологии. 
В  наше  время  ученные  пытаются  решить  проблему  топлива 
различными  путями,  но  давайте  задумаемся  над  тем,  сколько  всего  дает 
нам Солнце? Его тепло согревает нас, его излучение поддерживает жизнь в 
нас  и  во  всем  живом  на  этой  планете.Тогда  как  же  мы  можем  не 
использовать его "живительную" энергию, его тепло. 
Хотя    если  посмотреть  в  глубь  веков  развития  человеческого 
общества,  то  можно  найти  не  одно  свидетельство  об  использовании 
солнечной  энергии.  Вот  только  некоторые  изих.По  легенде,  великий 
греческий  ученный  Архимед,  когда  его  родной  город  Серакузы  осаждал 
неприятельский флот, сжег этот флот при помощи системы зажигательных 
зеркал.  Еще  один  исторический  факт,  то  что    около  3000  лет  назад, 
султанский  дворец  в  Турции  отапливался  при  помощи  воды,  нагретой 
солнечной  энергией.  Древние жители   Африки,  Азии  и  Средиземноморья 
получали  поваренную  соль,  путем  выпаривания  морской  воды  и  таких 
примеров множество. Что же такое солнечная батарея? 
Солнечные  батареи  -  это  наборы  соединенных  друг  с  другом  и 
заключенных  в  раму  солнечных  элементов(солнечных  ячеек),  которые  в 
свою очередь небольшие полупроводниковые устройства, преобразующие 
энергию  света  в  электрическую.  Это  явление  было  открыто  в  1839  году 
французским физиком Эдмондом Беккерелем, впоследствии было названо 
"фотовольтаическим  эффектом".  В  1967  солнечные  панели  впервые  были 
использованы  на  пилотируемом  космическом  аппарате  -  "Союз-1". 
Фотовольтаические технологии активно исследовались в разных странах и 

19 
особенно в космических державах США и СССР. Энергетический кризис 
1970х  годов  подтолкнул  работы  в  этой  области,  но  производство 
солнечных панелей еще долгое время оставалось довольно дорогим. 
Использование  солнечной  энергии  для  получения  электричества 
имеет ряд преимуществ: 
1. Не требует топлива.  
2. Работает постоянно.  
3. Бесшумность. 
4. Длительный срок безаварийной службы.  
5. Надежность.  
6. Общедоступность.  
7. Возможность произвольного изменения мощности системы.  
8. Экологическая чистота.  
Конечно,  пока  что  не  существует  идеальных  систем  и  у  них  есть 
и ограничения: 
- В зимнее время производительность солнечных батарей снижается в 
полтора-два раза. 
- Низкая эффективность для использования в отопительных системах. 
- Необходимость высокой энергоэфффективности. 
- Необходимость достаточной интенсивности света. 
Одни  из  наиболее  эффективных  и  распространенных  панелей  для 
широкого  потребления  являются  монокристаллические  кремниевые 
элементы.  Для  изготовления  таких  элементов  кремний  очищается, 
плавится  и кристаллизуется  в  слитках,  от  которых  отрезают  тонкие слои. 
Внешне  монокристаллические  элементы  выглядят  как  однотонная 
поверхность  темно-синего  или  почти  черного  цвета.  Сквозь  кремний 
проходит  сетка  из  металлических  электродов.  Эффективность  такого 
элемента  составляет  от  16  до  19%  в  стандартных  условиях  тестирования 
(прямой  солнечный  свет,  +25  °С).  Производительность  таких  солнечных 
панелей за каждые 20-25 лет службы постепенно снижается, по некоторым 
данным  на  полпроцента  в  год,  а  общий  заявляемый  срок  службы  таких 
панелей  у  хороших  производителей  составляет  обычно  40-50  лет,  а 
большинство  солнечных  панелей,  используемых  сегодня  не  работали  50 
лет.  
Таким образом, на сегодня, монокристаллические солнечные панели - 
это самый надежный источник получения электроэнергии от солнца. 
В  Казахстане  необходимо  расширять  и  удешевлять  производство 
данного типа современных солнечных модулей. Что неизбежно приведет к 
более  широкому  использованию  данного  альтернативного  источника 
энергии.  
Чем будет большая доля экологических и возобновляемых источников 
энергии, тем меньше будет количество выбросов в атмосферу, количество 
отходов заполняющую нашу планету резко уменьшится. 
 

20 
                                
Баткульдин А.Р. – студент КарГТУ (гр. ЭЭ-16-4) 
Кушенов С.Г. – студент КарГТУ (гр. ЭЭ-16-4) 
Науч. рук. – ст. преп. Нешина Е.Г. 
 
ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ В БЫТУ 
 
Электрическая энергия, поступающая к нам в дома, к сожалению не 
«дормовая», и за неё приходится платить. Хоть один киловатт стоит не так 
уж  и  дорого,  но  учитывая,  что  в  наше  время  появилось  массу  различных 
электрических  устройств,  которые  «кушают»  электроэнергию,  да  к  тому 
же  ещё,  и  не  малую  (холодильники,  электрические  плиты,  утюги, 
кондиционеры  и  т.д.).  Здесь  невольно  задумаешься  об  экономии  своих 
кровно заработанных. 
Экономию  можно  свести  к  двум  основным  принципам  — 
техническая и человеческая. В нынешнее время с технической экономией 
особых  проблем  уже  нет  (разве  что  использование  старых  ламп 
накаливания).  Под  технической  экономией  подразумевается  экономия 
электроэнергии  за  счёт  увеличения  коэффициента  полезного  действия 
самого  устройства.  Старое  электрооборудование  было  не  экономным. 
Сейчас  же  с  развитием  технологий  данная  проблема  отошла  на  второй 
план. Единственное, что можно посоветовать в этом случае — приобретать 
электрическое оборудование класса «А». Экономия электроэнергии в быту 
будет максимальной (за счёт умных режимов работы этой техники). Как ни 
странно, но большой расход  электроэнергии  впустую  происходит  именно 
из-за  человеческого  фактора.  То  есть,  включив  мощный  обогреватель  и 
нагревая  комнату,  но  при  этом,  имея  холодные  окна,  человек  расходует 
колоссальное  количество  энергии  (обогреватель  пытается  нагреть 
постоянно  идущий  холодный  поток  от  окон,  дверей).  И  подобных 
примеров можно привести массу.  
Рассмотрим  наиболее  типичные  распространённые  ситуации, 
учитывая которые можно значительно сэкономить электроэнергию в быту. 
В  первую  очередь  давайте  обратим  своё  внимание  на  то 
электрооборудование,  которое  потребляет  наибольшее  количество 
электрической энергии. Это всевозможные обогреватели, холодильники и 
устройства  с  мощными  электродвигателями.  Для  подобных  устройств 
следует  оптимально  подходить  к  их  режиму  работы.  Это  значит,  что 
электрочайник  выключать  сразу  после  того  как  он  закипит.  При  варке 
блюд в электрической духовке или на плите следует выключать питание за 
несколько  минут  раньше  (накопленное  тепло  доведёт  пищу  до  полной 
готовности).  Стоит также  вспомнить  об  экономии  электроэнергии  в  быту 
за  счёт  электрического  освещения.  Если  Вы  до  сих  пор  ещё  используете 
старые  «ленинские»  лампы  накаливания,  то  по  возможности  их 
необходимо заменить на новые экономные электрические лампочки  

21 
(экономки  люминесцентные,  светодиодные).  У  ламп  накаливания  очень 
низкий  КПД  (примерно  5%).  Это  значит,  что  95%  электроэнергии 
бесполезно  тратится  (если  лампа  на  100  Ватт,  то  95  Ватт  сгорают  зря!). 
Кроме  этого  для  большей  экономии  электроэнергии  в  быту  разумно  в 
некоторых  местах  типа  лестничной  площадки  или  коридоре  поставить 
специальные  устройства  автоматического  включения  и  выключения 
(датчик движения). Во многих случаях люди не предают особого значения 
режиму  работы  электронной  техники  в  режиме  ожидания.  То  есть,  когда 
телевизор,  персональный  компьютер,  DVD  проигрыватель,  музыкальный 
центр, микроволновая печь и так далее включены в электросеть постоянно 
(при  этом  на  самом  устройстве  горит  постоянно  красная  или  зелёная 
лампочка).  Да,  этот  режим  работы  потребляет  очень  мало  электрической 
энергии,  но  если  взять  и  просуммировать  время  работы  на  сумму  всех 
одновременно  включённых  таких  устройств,  то  окажется  что  этих  денег, 
сэкономленных  за  год,  хватило  бы  на  покупку  нового  недорогого 
устройства.  
Система  умный  дом  -  это  автоматический  учет  и  контроль 
потребляемых  ресурсов.  Об  этом  вообще  мало  кто  знает.  Существует 
определенная схема экономии электроэнергии, которая основана на работе 
специального  оборудования  и  компьютера,  которая  называется 
автоматический  контроль  энергопотребления.  Работает  просто  и 
одновременно  сложно.  Специальные  датчики  снимают  показания 
потребляемой  энергии  и  передают  их  компьютерной  программе,  которая 
анализирует расход энергии в течение месяца и выдает результаты, где и 
как  можно  сократить  этот  расход.  Кроме  того,  при  установке 
соответствующего  оборудования  и  включении  его  в  электрическую  цепь 
квартиры  или  дома,  эта  программа  может  регулировать  потребление 
энергии.  Как  она  это  делает?  Практически  любой  электрический  прибор 
может работать не от фиксированного напряжения 220V, а в определенном 
промежутке напряжения. Как правило, это 200–230V. Снизив напряжение 
в  сети  до  минимума,  можно  уменьшить  и  потребление  энергии.  Кроме 
того,  подобная  система  может  перенаправлять  энергию  с  одного 
потребителя на другой и следить за своевременным выключением того или 
иного  оборудования  (например,  осветительных  приборов).  К  тому  же 
такую  систему  можно  запрограммировать.  Например,  можете  установить 
лимит ее использования в месяц, и при этом вы не почувствуете нехватки 
электричества. И это еще не все. Автоматизированная система контроля и 
учета  потребленных  ресурсов  может  сама  просчитывать  суммы  к  оплате, 
заполнять  квитанции  и  при  необходимости  осуществлять  оплату  счетов 
посредством электронных банков.  
Так что учитывайте выше сказанные моменты и не сорите деньгами 
попусту. Экономия электроэнергии в быту должна быть экономной. 
 
 

22 
Әбдіқадыр М. А. – ҚарМТУ студенті (ЭЭ-15-1 т.) 
Дәрібай Е. С. – ҚарМТУ студенті (ЭЭ-15-1 т.) 
Ғылыми жетекші – т.ғ.к., Мехтиев А. Д.   
 
СТИРЛИНГ ҚОЗҒАЛТҚЫШЫНА НЕГІЗДЕЛГЕН МИНИ ЖЭС 
 
Қозғалтқыштар  –  қазіргі  таңда  өркениеттің  қарқынды  дамуының 
себепкері деп қарастырсақ қателескен болмаймыз. Қозғалтқыштар өндіріс 
саласын арттыруды, қашықтықты қысқартуды қамтамасыз етеді. Олардың 
көмегімен  адамзат  баласы  жарықпен,  жылумен,  жылдамдықпен, 
энергиямен  тіпті  ақпаратпен  де  қамтамасыздануда.  Бүгінгі  күнде 
қозғалтқыштардың  кең  тараған  түрі  –  ішкі  жану  қозғалтқыштары  болып 
табылады. Олар көліктің кез келген түрінде орналасқан. Жиі  кездескеніне 
қарамастан  ішкі  жану  қозғалтқыштарының  бірқатар  кемшіліктері  бар: 
жұмыс  істеу  барысында  шу,  діріл,  улы  газ  қалдықтарын  көп  бөлуі  және 
жанармайды көп мөлшерде тұтынуы.  
Ішкі жану қозғалтқышын Стирлинг қозғалтқышына алмастыру арқылы, 
бұндай  тығырықтардан  шығудың  жолын  таба  аламыз.  Стирлинг 
қозғалтқышы – сыртқы жану қозғалтқышының түрі, жабық көлемде сұйық 
немесе  газ  тәріздес  денені  периодты  түрде  қыздырып  суытқан  сәтте, 
көлемін  өзгертіп  қозғалысқа  келуіне  негізделген.  Тек  жанармайды  жағу 
арқылы ғана емес, кез-келген жылу көзінен жұмыс жасауға қабілетті 

1

.  
Стирлинг қозғалтқыштарын кез-келген жылу энергиясын, механикалық 
энергияға  айналдыруды  талап  ететін  барлық  облыстарда  пайдалануға 
болады. 
Біздің  Қазақстан  халқы  сирек  қоныстанған  елдер  қатарына  жатады. 
Оның  аумағына  1  км
2
-не  шамамен  6  адамнан  келеді,  яғни  халық 
тығыздығы  төмен.  Бұл  дегеніміз  шалғай  орналасқан  ауылды  мекендерге 
электр  желілерін  тарту  тиімсіз  екенін  білдіреді,  шығындар  саны  көп 
болады.  Электр  желілерін  жеткізгеннің  өзінде  тариф  қымбатқа  соғады. 
Олардың  шешімі  ретінде  альтернативті  энергия  көздерін  қолдансақ 
болады.  Бірақ  олардың  нарықтағы  бағасы  мен  ауа  райына  тәуелділігі  кез 
келгенімізді  толғандырады.  Және  олардың  пәк-і  төмен.  Мысалы,  күн 
батареялары  түскен  сәуленің  30%  ғана  электр  энергиясына  түрлендіреді. 
Бұл  тығырықтан  шығу  мақсатында  Стирлинг  қозғалтқышына  негізделген 
мини  ЖЭС  пайдалансақ  болады.  Альтернативті  энергия  көздеріне 
қарағанда пәк басым келеді, кез келген жылу көзінен жұмыс жасай алады. 
Ауа райына тәуелсіз. Мысал ретінде қуаты 1,2 кВт энергия өндіретін және 
100  м
2
  ауданды  жылыта  алатын,  600  x  600  x  900  мм  (Ұ  х  Е  х  Б),  жалпы 
массасы 130-150 кг сипатты мини ЖЭС-ті қарастырайық. Бұл мини ЖЭС-
тің  пәк-ті  80%  құрайды,  оның    40-45%  электр  энергиясы  болса  қалғаны 
берілген  ауданды  жылытуға  кеткен  жылу  мөлшері  болып  табылады. 
Демек,  бұл  мини  ЖЭС  электр  энергиясымен  қатар  жылу  энергиясымен 

23 
қамтамсыздандыра  алады.  Бұл  орайда  Стирлинг  қозғалтқышында  бар 
болғаны  екі-ақ цилндр  жұмыс  жасап  тұр,  егер    цилиндр  санын  көбейтсек 
қуат  көзін  арттырамыз.  Ішкі  жану  қозғалтқышының  шуы  120  дБ  құраса, 
Стирлинг қозғалтқышы 40 – 45 дБ шу шығарады. Ал отын көзіне келетін 
болсақ,  бұл  мини  ЖЭС  сағатына  2  кг  ағаш    қалдықтарын  тұтынады. 
Жылуоқшаулағыш  қабатты  қолдану  арқылы  жылу  шығынын  азайтып, 
тиімділігі артады 

2


Жоғарыда  айтылғандай  мини  ЖЭС  –  тің  негізі  –  Стирлинг 
қозғалтқышы  болып  табылады.  Бұл  технология  когенерация  негізінде 
қарастырылады,  яғни  электроэнергия  және  жылуға  тікелей  байланысты. 
Стирлинг  қозғалтқыштарын  сол  негізде  қолданудың  ішкі  жану 
қозғалтқыштарымен  салыстырғандағы  бір  артықшылығы,  онда  жылу 
балансының 
ескерілетінінде. 
Стирлинг 
қозғалтқыштарының 
артықшылықтары:  а)  Стирлинг  қозғалтқыштарына  пайдаланылатын  отын 
көздеріне  шектеу  жоқ.  б)  құрылысының  қарапайымдылығы  –  Стирлинг 
қозғалтқыштарының  құрылысы  өте  қарапайым,  олар  газ  тарату 
механизмдері  сияқты  қосымша  жүйені  талап  етпейді.  в)  ұзақ  ресурс  – 
құрылысының қарапайымдылығы, жұмсақ түйіндердің жоқтығы Стирлинг 
қозғалтқышының  басқа  қозғалқыштармен  салыстырғанда  үздіксіз  ұзақ 
уақыт  жұмыс  жасау  мүмкіндігін  береді;  г)  үнемділік  –  кей  уақытта  жылу 
энергияларын утилизациялау үшін  өте жоғары емес температурада жұмыс 
жасайтын 
қозғалтқыштар 
қажет 
болады. 
Мысалы, 
Стирлинг 
қозғалтқыштары  күн  көзінен  электр  энергиясын  алуда  буда  жұмыс 
жасайтын  жылу  машиналарынан  да  жоғары  ПӘК  (31.25%  -  ке  дейін) 
береді,  табиғи  ортаға  зиянсыз  –  Стирлинг  қозғалтқыштарында 
пайдаланылған  газдардың  сыртқа  шығуы  болмайды,  дегенмен  де  жоғары 
да  олардан  шығатын  шудың  дыбысын  қозғалтқыштың  кемшілігіне 
жатқызсақ  та,  поршеньді  ішкі  жану  қозғалтқыштарымен  салыстырмалы 
түрде  алсақ  олардың  шу  дыбысы  әлде  -  қайда  төмен.  Қозғалтқыштың 
табиғи ортаға зиянсыздығы оған пайдаланылатын отын көзіне байланысты. 
Қорыта айтатын болсақ ұсынылған мини ЖЭС Қазақстанның шалғайлы 
жерлерін  электр  энергиясымен  тиімді  қамтамасыздандырады.  Және  оның 
құрылысына,  электр  желісіне  қарағанда  әлдеқайда  аз  қаражатты  талап 
етеді.    Қазіргі  таңда  адамзаттың  қарқынды  дамуына  энергетика  саласы 
үлкен үлес қосады. Демек Қазақстанның әрбір аймағын дамытуға септігін 
тигізер еді.  
 


жүктеу 5.01 Kb.

Поделитесь с Вашими друзьями:
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   25




©emirb.org 2020
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет