Preview

Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE)

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Доступ платный или только для Подписчиков
№ 7 (2015)
Скачать выпуск PDF
14-36 337
Аннотация

Электрохимические системы с твердым полимерным электролитом считаются одними из наиболее перспективных для водородной энергетики и ряда других отраслей промышленности. Одним из ключевых компонентов топливных элементов и электролизеров являются электрокатализаторы. Применение метода ионного магнетронного распыления для их синтеза позволит заменить многостадийные химические методы, уменьшить расход драгоценных металлов и создать новые эффективные наноструктурные электрокатализаторы. В обзоре систематизированы имеющиеся данные по использованию метода магнетронного напыления для синтеза электрокатализаторов и получения защитных покрытий, проанализировано влияние параметров процесса на свойства нанесенных покрытий и даны предложения по оптимизации. Особое внимание уделяется новым наноуглеродным носителям (графену, нанотрубкам).

ВОЗОБНОВЛЯЕМАЯ ЭНЕРГЕТИКА

37-47 415
Аннотация

Для автономных северных регионов наиболее эффективным механизмом экономии топлива является использование возобновляемых источников энергии в комплексных системах энергоснабжения для обеспечения средней и высокой доли замещения. Учитывая высокий ветровой потенциал северных территорий, наиболее целесообразно строительство ветродизельных электростанций (ВДЭС). Для выбора оптимального состава оборудования применяется многоуровневая последовательность с использованием метода анализа иерархий на последнем уровне. Согласно этой последовательности, рассчитываются параметры всех возможных вариантов состава оборудования ВДЭС. Вводятся граничные условия, и из общего числа выделяется несколько вариантов со значениями, которые удовлетворяют этим условиям.  Из этого множества, адаптируя метод анализа иерархий (МАИ) к области ветроэнергетики, выбирается оптимальный вариант. Этим вариантом считается тот, что имеет максимальное значение приоритета. Для примера был проанализирован проект ВДЭС в пос. Амдерма. Было рассмотрено более ста вариантов, из которых отобрано шесть. Для окончательного выбора использован МАИ. 

48-54 336
Аннотация

В статье рассмотрена перспектива использования ветроустановок для энергоснабжения относительно небольших и рассредоточенных объектов, расположенных в зонах с малой плотностью нагрузки, удаленных от крупных электрических сетей, нефте- и газопроводов. В сельской местности, где ветер  и вода являются основными недорогими экологически чистыми источниками энергии, имеются широкие перспективы для электрификации удаленных ферм, отгонных пастбищ, а также для инфраструктуры систем связи. На примере ветровых потоков рассмотрен способ ускорения низкопотенциальных потоков внешней среды. Выявлена необходимость исследовать применение различных конструкций ускорителей потока для повышения эффективности ветровых энергоустановок применительно к районам низкой ветровой активности. В статье представлено описание эксперимента на испытательном стенде, предназначенном для имитации работы ветроприемного устройства. Испытательный стенд представляет собой диск, пропускающий воздушный поток через специальные прорези с изменяющимися размерами. Одной из задач данного исследования является создание конструкции ветроприемного устройства с осевым аэродинамическим ускорителем ветрового потока. В статье представлены компьютерная и физическая модели ветроприемного устройства. Использование предлагаемого ветроприемного устройства позволит увеличить выработку энергии  как в суточном, так и  в годовом периоде.

55-69 274
Аннотация

В статье исследуется синергетика полупроводников с глубокими примесями и дефектами. Работа основана на ранее развитых теоретических представлениях о возможности  развития процессов самоорганизации в n-полупроводниках типа AIIIBV в условиях однородного нагрева. При этом, в результате распада возникающих при выращивании комплексов типа мелкий донор + вакансия, возможно появление периодического распределения вакансий и мелких доноров вдоль образца, что приводит к появлению изотипных потенциальных барьеров n-n+, т.е. к появлению внутреннего электрического поля. Разделение создаваемых нагревом свободных носителей на этих потенциальных барьерах приводит к появлению токов и напряжений, синергетических по своей природе. Приведены результаты исследований полупроводников типа AIIIBV, полученных по методу Чохральского и обладающих n-типом проводимости: GaAs<Sn>, GaAs<Te>, InP<Te>, GaSb<Te>. Исследования структур с омическими контактами, изготовленных на основе этих материалов, показали, что они обладают рядом достаточно необычных свойств: при однородном нагреве в них появляются токи и напряжения, зависящие от температуры, т.е. пластина n-полупроводника типа AIIIBV при Т > 50÷60 ºС ведет себя как генератор тока и (или) напряжения. Такие необычные свойства объясняются распадом под влиянием нагрева имеющихся во всех этих материалах комплексов вида мелкий донор + вакансия, в результате чего под воздействием температуры в процессе самоорганизации возникают периодические распределения концентрации вакансий, эффективно работающих легирующих доноров и рекомбинационных центров вдоль образца, что и служит причиной появления в них токов и напряжений, синергетических по своей природе. Работа может быть полезна при разработке приборов на основе полупроводников типа AIIIBV.

НЕВОЗОБНОВЛЯЕМАЯ ЭНЕРГЕТИКА

70-74 165
Аннотация

В работе изучена концентрационная зависимость параметров решетки твердого раствора внедрения TiNxH0,20 (х = 0,12 – 0,50). Установлена нелинейная концентрационная зависи­мость параметров базисной гексагональной решетки в исследованной области концентрации азота: она претерпевает перегиб в двух местах и состоит из трех частей, что свидетельствует об изменении характера межатомной силы взаимодействия атомов. Обна­ружена корреляция между концентрационной зависимостью параметров решетки твердого раствора внедрения и фазовыми превращениями, протекающими при низкотемпературном отжиге.

ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ АЭЭ

75-81 212
Аннотация

Предметом исследования является процесс тепломассообмена в печах сопротивления при производстве карбида кремния. В общей физической модели процесса рассматривается твёрдое тело с газовыми полостями и внутренним тепловыделением. Твёрдая составляющая многокомпонентна и увлажнена. Учитываются теплопроводность при переменных теплофизических параметрах, переменная пористость, тепло химических реакций, процесс сушки твёрдой составляющей, генерация газовой составляющей в химических реакциях и перенос тепла фильтрационным потоком газа. Математическое описание процесса представляет собой систему из двух дифференциальных уравнений: уравнения теплопроводности для пористого тела с химически реагирующими компонентами и уравнения переноса тепла в процессе фильтрации газа через взаимосвязанные поры. Дифференциальные уравнения дополнены необходимыми замыкающими соотношениями. Замыкающие соотношения получены в результате рассмотрения моделей процессов, сопутствующих производству карбида кремния: сушки, расчёта поля давления в системе связанных пор, удельного тепла химических реакций и эффективного коэффициента теплопроводности. Полученная математическая модель позволяет определить температурные поля, подобрать варианты загрузок печи и режимов плавки при производстве карбида кремния.

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ЭНЕРГЕТИКИ

82-92 190
Аннотация

В статье проведено сравнение значений концентраций загрязняющих веществ, полученных с помощью натурных измерений, моделирование рассеивания выбросов автозаправочных станций(АЗС) (расчетного мониторинга), которые расположены на городской территории. Сделан вывод о целесообразности учета технологии закачки топлива в резервуары при обосновании размера санитарно-защитной зоны АЗС, а также вывод о необходимости проводить расчеты рассеивания паров тяжелых углеводородов в атмосфере для различных физических параметров источника выбросов АЗС. Обосновано заключение о целесообразности установки системы улавливания паров тяжелых углеводородов для АЗС, в пределах границы СЗЗ которых расположена жилая застройка.

93-107 213
Аннотация

В статье рассмотрены основные экологические проблемы эксплуатации ракетно-космических систем в процессе проведения наземных и летных испытаний, выявлены основные воздействующие факторы, влияющие на окружающую природную среду в зоне расположения испытательных и стартовых комплексов. Предложены способы улучшения экологической обстановки при эксплуатации ракет-носителей и пути снижения вероятности аварийного исхода испытаний с нештатными ситуациями, а также рассмотрена оценка рассеивания опасных фрагментов, веществ, например предельно-допустимых концентраций токсичных выбросов в зонах падения отработавших ступеней ракет-носителей, что должно привести к уменьшению механического и хими­ческого загрязнения окружающей среды при эксплуатации ракетно-космической системы.

108-115 216
Аннотация

В статье приведен обзор  некоторых известных способов опреснения минерализованных вод и анализ их энергетической эффективности. Предложены две схемы энергоэффективных  установок для опреснения минерализованной воды с использованием теплового насоса. Рассматриваются состав оборудования предложенных установок и  параметры их эксплуатации, приводится пример конкретного температурного режима и расчёт баланса тепловых потоков. Производится оценка  и сравнение эффективности  предлагаемых установок по теоретическим и практическим методикам. Обсуждается возможность регулирования температурного режима эксплуатации установки и её элементов, приводятся графики изменения энергетических показателей. Сделаны выводы о применении установок, в том числе на базе альтернативных источников энергии.

ИНФОРМАЦИЯ В ОБЛАСТИ АЭЭ



ISSN 1608-8298 (Print)