Preview

Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE)

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Доступ платный или только для Подписчиков
№ 17-18 (2015)
Скачать выпуск PDF

ПОЗДРАВЛЕНИЯ

ВОЗОБНОВЛЯЕМАЯ ЭНЕРГЕТИКА

24-29 175
Аннотация

Получена  новая  формула,  позволяющая  вычислить  оптимальную  продолжительность поворота  солнечного  модуля. Установлена зависимость оптимальной по расходу энергии продолжительности поворота солнечного модуля от величины углового  перемещения  и  параметров  сервопривода.  Увеличение  углового  перемещения  приводит  к  увеличению  оптимальной продолжительности поворота. Представлена новая структурная схема автоматизированного сервопривода модуля с блоком терминального управления. Для поворота солнечного модуля использован сервопривод с двигателем постоянного тока, червячной передачей и датчиком углового положения. Построены графики зависимости расхода энергии при терминальном  управлении  серводвигателем  модуля  от  продолжительности  поворота  модуля.  Оптимальная  продолжительность поворота модуля соответствует минимуму энергетических затрат на процесс поворота.

30-33 150
Аннотация

Представлены  результаты  экспериментальных  исследований  вращения  двойного  горизонтально-осевого ветроколеса. Исследована зависимость частоты вращения двойного ветроколеса от осевого расстояния между геометрическими центрами ветроколес и относительного углового смещения ветроколес.  

34-37 162
Аннотация

Предлагается конструкция ветроагрегатов большой мощности  с  высокой энергетической эффективностью, обеспечиваемой за счет использования вертикального турбулентного переноса энергии воздушного потока и современной конструкции  опорного  и  энергетического  узлов  с  применением магнитного  подвеса  и  линейных  генераторов. Представлены результаты численного и физического моделирования.

38-41 209
Аннотация

На  основе  экспериментальных  исследований  определены  показатели  эффективности работы  горизонтально-осевой трехлопастной  ветроэнергетической  установки.  Получена  зависимость  коэффициента  использования  энергии  ветра  от быстроходности. Данная характеристика является наиболее важной для ветроэнергетической установки, поскольку показывает связь между двумя основными безразмерными параметрами для ветроэнергетической установки. 

42-47 152
Аннотация

Установлена статистическая закономерность в хаотической динамике направления ветра. Выполнена аппроксимацияплотности распределения приращения угла направления ветра путем обобщения логистического  закона. Параметры аппроксимационной функции вычислены по экспериментальным данным на основе метода наименьших квадратов. Согласие предложенной функции с метеорологическими данными проверено с помощью критериев согласия Пирсона и Колмогорова.

48-53 204
Аннотация

Статья  относится  к  области нетрадиционных и  возобновляемых источников  энергии. Рассматривается  задача повышения  эффективности  грунтового  теплового  насоса,  снабженного  горизонтальным  теплообменником.  Решение  задачи осуществляется в рамках математической модели грунта как полубесконечного тела с равномерными теплофизическими свойствами. На основании дифференциального уравнения теплопроводности определены временные и частотные характеристики  грунта  как  динамического  объекта. Проведен  анализ  изменения  температуры  по  глубине  грунта  вследствие годового цикла среднесуточной температуры окружающего воздуха. На основании этого анализа сделан вывод о наличии зоны, при расположении в которой теплообменник будет функционировать в условиях максимальной разности температуры грунта на глубине закладки и температуры воздуха. Определены математические соотношения, позволяющие определить оптимальную глубину закладки теплообменника в зависимости от коэффициента температуропроводности грунта. Результаты работы могут быть использованы при проектировании теплообменных контуров грунтовых тепловых насосов с горизонтальным расположением теплообменников.

54-58 173
Аннотация

В данной работе теоретически рассчитаны основные показатели эффективности работы теплового насоса. Выявлены значения температуры  грунта, при которой тепловой насос работает в максимально эффективном режиме. Экспериментально определен коэффициент трансформации теплового насоса. Рассмотрены особенности управления тепловым насосом для повышения энергоэффективности.

ВОДОРОДНАЯ ЭКОНОМИКА

59-63 182
Аннотация

На основе патентных исследований определено направление экспериментальных работ по способу получения водорода в системе «алюминий + водный раствор щелочи». Разработана методика лабораторных исследований для получения водорода в системе «алюминий + щелочь», проведены экспериментальные исследования режимов получения водорода в системе «алюминий + щелочь» в лабораторных условиях и экспериментальные исследования получения устойчивых суспензий алюминия в воде на основе  загустителя агар-агар, а также экспериментальные исследования по проверке схемы проточного реактора водорода. Представлен анализ по результатам экспериментальных работ по способу получения водорода в системе «алюминий + водный раствор щелочи», рассмотрены возможности регулирования рабочего процесса в проточном реакторе получения водорода в системе «алюминий + водный раствор щелочи». 

64-69 226
Аннотация

В  статье  рассматриваются  неравновесные  процессы  в  гидридах  металлов.  В  марте 1989  г .  появилась  статья М.Флейшмана и С.Понса, в которой утверждалось, что авторы открыли холодный термояд, ссылаясь на тепловые эффекты, которые они получили в результате опытов на электролизной ячейке. В нашей печати мнения ученых разделились, и это продолжается до сих пор. Одни считают, что это прорыв в энергетике, другие отнеслись явно скептически. Среди последних д-р физ.-мат. наук В.П. Смилга,  который  закончил  свою  статью  в журнале «Знание –  сила»  словами: «Но  если эффектик и есть, рассчитывать на чудо не стоит. В лучшем случае – это любопытная новая главка из физики неравновесных процессов в гидридах металлов». Автор этой статьи в результате анализа литературы по экстремальному поведению, в частности алюминия, и собственных опытов и теоретических изысканий доказал избыточность энергии при разрушении короткоживущих гидридов металлов.

70-73 142
Аннотация

В работе представлены экспериментальные исследования получения устойчивых суспензий алюминия в воде на основе  загустителя  агар-агар,  а  также  экспериментальные  исследования  по  проверке  схемы  проточного  реактора  водорода. Представлен  анализ по результатам  экспериментальных работ по  способу получения  водорода  в  системе «алюминий + водный раствор щелочи», рассмотрены возможности регулирования рабочего процесса в проточном реакторе получения водорода в системе «алюминий + водный раствор щелочи». 

74-81 189
Аннотация
Изучены особенности прямых гидридных α→β превращений в районе купола двухфазной области в термодинамически открытой системе палладий-водород. Показано, что прямые гидридные фазовые превращения в области купола развиваются по классическому механизму зарождения  и  роста  зародышей.  При  этом  при  пониженных  температурах  морфология  продуктов  превращения  имеет смешанный характер, т.е. массивный рост  зародышей новой фазы сменяется выбрасыванием иглообразных отростков и дальнейшим  их  переформированием. При  температурах,  близких  к  критической  точке,  превращение  происходит механизмом, который не приводит к изменениям на полированной поверхности образца.
82-92 193
Аннотация

В статье дан краткий обзор некоторых водородоупругих и водородопластических эффектов, экспериментально зафиксированных при исследовании модельной системы Pd-H методиками прямого наблюдения  in situ, в том числе с видеозаписью протекающих процессов. Показано,  что  описанные  в  данной  статье  экспериментально  зарегистрированные  эффекты  представляют  не  только строго научный интерес для углубления знаний о фундаментальных закономерностях взаимодействия водорода с металлами. Их следует учитывать в конкретных технологиях использования систем Ме-Н и водородной обработки материалов.  

КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ

93-99 188
Аннотация

В статье приведены результаты исследования процессов полимеризации промышленных клеев, пригодных для сборки электронно-механических приборов. По данным [1, 2] для исследования были выбраны 14 образцов клеев: Epotecny E505, Epotecny P102, Epotecny E207, EPO-TEK H74UNF, EPO-TEK H77S, EPO-TEK 353ND, Resbond 940LE, Resbond 989F, Cerambond 618N, ВК-21, Анатерм 106, К400, ОС-52, ОС-92.  Для всех образцов клеев методом дифференциально-термического анализа исследованы такие параметры, как температурная  потеря  массы,  количество  стадий  и  температура  полимеризации,  температура  начала  деструкции  в  заданном интервале температур. Представлены результаты сравнения значений температуры начала деструкции клеев, заявленных изготовителем и полученных экспериментально.  В работе выявлены наиболее важные особенности процесса полимеризации клеевых образцов. Исследованы причины формирования внутренних напряжений при полимеризации клеевых соединений в электронно-механических приборах и выработаны соответствующие меры по снижению этих напряжений.  На  основе  полученных  результатов  дифференциально-термического  анализа  полимеризации  клеев  предложены  эффективные режимы сушки клеев для усовершенствования клеевых соединений. Проведено  экспериментальное исследование клеевых соединений, полученных по предложенному в работе режиму сушки и режиму сушки, рекомендованному изготовителем. 

 

100-104 156
Аннотация

Работа посвящена теоретическим исследованиям структуры материалов с субмикрокристаллическим размером зерна. Предлагается математическая модель внутреннего трения в пористом ультрамелкозернистом материале. Рассматривается диффузионное измерение форм зернограничных пор. Получены выражения для скорости межзеренного проскальзывания, внутреннего трения в форме дебаевского пика и времени релаксации.  

ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ АЭЭ

105-111 150
Аннотация

В  работе  исследуется  эффективность  совместной  работы  алгоритмов  адаптивного  управлении  положением  средней точки температурного профиля, адаптивного управления положения нижней точки температурного профиля и адаптивного управления положением верхней точки температурного профиля.

119-122 198
Аннотация

В настоящей работе в качестве альтернативы базовому методу расчета фактических и прогнозируемых значений удельных расходов условного топлива (УРУТ) рассмотрена возможность использования методов математической статистики в качестве основы для создания алгоритма прогнозирования УРУТ на ТЭЦ. Предлагаемый метод основан на построении статистических математических моделей расчета прогнозных значений УРУТ в виде соответствующих уравнений нелинейной множественной регрессии и позволяет решить проблемы оперативного прогноза УРУТ в режиме реального времени.

 

112-118 123
Аннотация

Предложена  расчетная  схема  построения  приближенных  решений  стационарного  двумерного  уравнения  теплопроводности  без  внутренних  источников  тепла  вариационными методами  для  эллиптической  трубы  постоянной  толщины. При построении и решении уравнения теплопроводности в стенке эллиптического цилиндра используется криволинейная система координат специального вида, учитывающая геометрию сечения. В качестве иллюстрации рассмотрены два примера решения краевой задачи при граничных условиях первого рода в виде заданных функций и в виде постоянных значений температуры.

123-127 191
Аннотация

В статье рассмотрены наиболее распространенные конструкции газотурбинных установок, эксплуатируемые в широком диапазоне режимных характеристик и климатических условий. Отмечены достоинства и недостатки схемных решений газопаровых установок. Приведено описание новой схемы газопаровой установки, в которой рабочий процесс осуществляется в двух проточных частях энергетических газотурбинных установок, частично объединенных, с раздельными выходами газов. Пар генерируется в выходном потоке одной проточной части установки и подводится в проточную часть другой энергетической газотурбинной установки. Показано, что повышается эффективный КПД установки, увеличивается мощность. Тепловая схема ГПУ разработана с учетом современных экологических требований. Отмечено, что вопрос о целесообразности улавливания введенных в камеру сгорания водяных паров не имеет универсального решения и определяется конкретными условиями работы вновь сооружаемых или реконструируемых ТЭС.

128-132 142
Аннотация

В работе сформулирован критерий целесообразности переброса тепловой и (или) электрической нагрузок с одного энергоблока на другой, если эти энергоблоки работают на разных видах топлива. Рассмотрена ситуация, когда стоимость топлива изменилась и (или) изменились штрафные санкции за вредные выбросы с продуктами сгорания топлива. На про-стых примерах продемонстрирована работоспособность алгоритма расчета экономически целесообразных изменений в распределении тепловой и электрической нагрузок между турбоагрегатами.

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ЭНЕРГЕТИКИ

133-137 147
Аннотация

Проведены исследования загрязнения мелкодисперсной пылью атмосферного воздуха городских территорий при выполнении строительных работ, связанных со вскрытием дисперсных грунтовых массивов (глинистых, суглинистых, лессовых и искусственных пылеватых грунтов). Использовалась методика микроскопического анализа дисперсного состава пыли с применением компьютерных технологий. Показаны принципы районирования городских территорий по степени интенсивности пылевыделения дисперсных грунтовых массивов при проведении строительных работ. Районирование выполнено на примере г. Волгограда, характеризующегося преобладанием в зоне оснований и фундаментов дисперсных грунтов (до 70%). Территория г. Волгограда разбита на три типа районов, для которых разработаны рекомендации и мероприятия, обеспечивающие функционирование застраиваемых территорий с минимальной техногенной нагрузкой на атмосферный воздух городской среды.

 

138-142 150
Аннотация

В статье приведен корреляционный анализ взаимного влияния компонентов дымовых газов на суммарную токсич-ность продуктов сгорания. Определены коэффициенты парной корреляции бенз(а)пирена и оксидов азота, бенз(а)пирена и оксидов углерода, оксидов азота и углерода для энергетических котлов большой мощности. В условиях обеспечения заданного режима работы котла в зависимости от технологических факторов предложен под-ход для осуществления минимального уровня токсичности выбросов в периоды неблагоприятных метеорологических условий рассеивания или нарушений в работе газоочистных установок.  Показана роль взаимного воздействия компонентов сгорания на формирование общей токсичности выбросов в атмо-сферу воздуха. 

143-147 124
Аннотация

 

Статья посвящена оценке влияния отдельных компонентов сгорания топлива на суммарную токсичность выброса. Определены предельные уровни токсичности уходящих газов для котлов малой тепловой мощности. Проведен анализ взаимного влияния компонентов сгорания для повышения точности определения общей агрессивности предельно допус-тимого выброса. Предложенный подход позволяет более детально оценивать формирование общего фонового уровня загрязненности воз-душного бассейна городской застройки токсичными веществами в тех районах, где преобладающими источниками тепло-снабжения являются котельные установки малой тепловой мощности. Прогнозирование суммарной токсичности выбросов обусловлено необходимостью критической оценки оптимизации топочного режима конкретной энергоустановки. 


148-152 150
Аннотация

Статья посвящена определению суммарной токсичности выбросов пылеугольных котлов. Показано, что при расчете суммарной токсичности выброса необходимо учитывать частные показатели токсичности компонентов уходящих газов, в частности, бенз(а)пирен и монооксид углерода. Общая токсичность выброса является показателем экологичности работы энергоблока. Для различного угольного топлива в зависимости от его рабочих характеристик приведен алгоритм определения уровня недожога по монооксиду углерода. Показана возможность расчета концентрации монооксида углерода по известной концентрации бенз(а)пирена и в обратном порядке. Показатель суммарной вредности выбросов позволяет оценивать общий фоновый уровень загрязненности атмосферы канцерогенными и токсичными веществами, особенно в районах расположения крупных угольных энергообъектов. Знание концентрации фона в свою очередь позволит проводить мероприятия по оптимизации границ санитарно-защитной зоны и способствовать минимизации воздействия угольных кластеров в районе застройки.

 

153-157 176
Аннотация

Приведен анализ параметров, влияющих на интенсивность образования бенз(а)пирена при сжигании органического топлива в энергетических установках. Установлена функциональная зависимость влияния низшей теплоты сгорания мазута на условия генерации бенз(а)пирена в топочной камере котла. Предложена методика расчета содержания бенз(а)пирена в уходящих газах c учетом влияния теплоты, вносимой в зону активного горения с топливом, воздухом, газами рециркуляции и влагой (водой или паром), характеризующая механизм и интенсивность процесса сжигания мазута. Теплота сгорания топлива определяет механизм протекания процесса генерации бенз(а)пирена. Наличие тяжелых углеводородов способствует большему выходу канцерогенов и худшим условиям экологичности топочного процесса. Поэтому для значимого сокращения эмиссии бенз(а)пирена при сжигании мазута необходимо проводить исследования выгорания низкосортного и малореакционного топлива, особенно при использовании высокосернистных мазутов и мазутов с большим содержанием тяжелых углеводородов.

 

158-161 152
Аннотация

В работе показана эффективность применения комбинированной схемы, включающей реагентное умягчение стоков, группу фильтров механической очистки и установку обратного осмоса для переработки регенерационных стоков ТЭЦ с целью повторного использования их в схемах подготовки воды.

 

ЭКОНОМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ЭНЕРГЕТИКИ

162-166 139
Аннотация

В статье рассматривается проблема переработки золошлаков (ЗШ) от сжигания угля ТЭС в товарные продукты. Вы-полнен обзор областей использования ЗШ, материалы обзора представлены в сжатом виде. Основное внимание уделено организации индустрии переработки ЗШ за рубежом и в России. Показано, что переработка ЗШ – перспективное бизнес-направление, которое может стать источником инвестиций для технического перевооружения ТЭС; финансовым источ-ником покрытия экологических платежей; повысить рентабельность производства многопередельных продуктов из ЗШ, электроэнергии и тепла. Отмечается, что России необходима координирующая национальная структура, предназначенная для решения проблемы эффективного превращения ЗШ в товарную продукцию. Отечественный и международный опыт показывает, что наиболее приемлемой для использования является система летучей золы сухого отбора. 

167-171 173
Аннотация

Исследуется возможность разработки экоэнергетических региональных и межрегиональных проектов на базе отечественной конверсионной разработки. Представлена технологическая схема экоэнергетической системы, в основу которой заложен принципиально новый тип высокоскоростного высокотемпературного горения. Созданный научно-технический задел позволяет создавать мобильные комплексы автомобильного, водного, железнодорожного, авиационного базирования. Сочетание стационарных объектов и мобильных комплексов позволяет оптимизировать решение объектовых, муниципальных, региональных и межрегиональных экоэнергетических проблем. Формирование комплексного проекта осуществляется на интеграционной основе, где каждый из участников решает в первую очередь собственную наиболее острую проблему. Изложены проблемы Волгоградского региона, которые можно решить на основе регионального экоэнергетического проекта, и результаты промышленной апробации разработок в других регионах.

172-175 194
Аннотация

Рассматривается проблема развития возобновляемых источников энергии в России. Представлены государственные программы по развитию и использованию ВИЭ в Российской Федерации.

ИННОВАЦИОННЫЕ РЕШЕНИЯ , ТЕХНОЛОГИИ, УCТРОЙСТВА И ИХ ВНЕДРЕНИЕ

176-180 388
Аннотация

Рассмотрены  основные  подходы  к  созданию  систем  управления  комплексами  альтернативных  источников  энергии. В работе описан алгоритм управления с прогнозированием состояния.  Особенностью данного алгоритма является прогнозирование состояния объектов комплекса, динамическая оптимизация режимов работы оборудования и анализ тепловых нужд потребителя. Представлены результаты численного моделирования работы алгоритма и сравнение его с каскадным алгоритмом. 

 

ПРОБЛЕМЫ НЕФТЕГАЗОВОГО КОМПЛЕКСА

181-184 79
Аннотация

В  работе  исследуется  возможность  использования  нефтяного  кокса  в  качестве  топлива  для  тепловых  двигателей  и энергетических установок. Эта задача решается на основе накопленного опыта по созданию и использованию водоугольных топлив (ВУТ). В настоящей работе предлагается использовать топливную композицию на основе загущенной водной суспензии нефтекокса. Экспериментально исследована технология получения загущенной водной суспензии нефтекокса. Представлены результаты экспериментов по разработанной технологии на основе загустителя агар-агар. Из анализа полученных результатов по предложенной технологии следует, что полученная топливная композиция на основе загущенной водной  суспензии  нефтекокса пожаробезопасна  и  ее  производство  возможно  на модернизированном  оборудовании  для водоугольных топлив.



ISSN 1608-8298 (Print)