05.00.00 Технические науки
-
К вопросу оценки солнечной энергии
Краткое описаниеИзвестно, что сегодня одно из перспективных направлений, позволяющее эффективно решать вопросы энергосбережения, является внедрение возобновляемых источников энергии. Несмотря на то, что в настоящее время солнечные фотоэлектрические станции имеют основной недостаток, связанный с высокой их стоимостью, перспективы применения их в автономных системах электроснабжения очевидны при использовании их в составе комбинированных (гибридных) системах. В таких системах могут применяться и другие виды возобновляемых и традиционных источников, и которые кроме электроэнергии, вырабатывают тепловую энергию. Раскрыты перспективы солнечной энергетики, и для оценки солнечной энергии рассмотрены аналитические выражения позволяющие определить энергию, получаемую от солнечной радиации для конкретных поверхностей. Расчёты начинаются с получения статистических данных полученных на метеостанциях, где ведётся учёт интенсивность суммарного (прямого плюс рассеянного) излучения на горизонтальную поверхность и интенсивности прямого солнечного излучения. Раскрыты особенности расчёта с учётом климатических и территориальных условий местности на примере г.Краснодара. Рассмотренный порядок расчёта является первым этапом проектирования солнечных электростанций. Далее определяется общая мощность потребителей электроэнергии, а также требования к качеству электроэнергии, в том числе бесперебойности электроснабжения, приступают к построению структурной схемы электроснабжения. В этой схеме должны быть предусмотрены основные и резервные источники энергии. Осуществляется выбор основного оборудования солнечной электростанции (солнечных батарей, инверторов, аккумуляторных батарей)
-
Перспективы возобновляемой энергетики
Краткое описаниеВ статье рассмотрены основные типы ветряных и солнечных электроустановок, и проведён сравнительный анализ потенциала возобновляемой энергетики Краснодарского края. В настоящее время жители земли не могут обойтись без электрической энергии. Производство и потребление электроэнергии постоянно растёт, и стоимость ее постоянно становится дороже. Стоимость добычи нефти (расходы на то, чтобы получать нефть из-под земли) увеличиваются. Стоимость электроэнергии идет вверх, потому что стоимость таких основных материалов, как медь находятся на небывало высоком уровне. Такие альтернативные источники энергии, как энергия солнца и ветра представляют реальные решения этих проблем, тем более, что затраты на «традиционные» источники энергии будут только увеличиваться. На сегодняшний день самыми популярными и инвестированными источниками возобновляемой энергии являются солнечная и ветряная. Солнечную энергетику в Краснодарском крае использовать выгодней, чем ветряную, несмотря на то, что производство солнечных установок пока обходится дороже. Но с каждым годом цена на солнечную энергию снижается и вскоре сравняется с ценами на ветряную энергию, а наука и техника не стоят на месте, так что при таком изобилии солнечного излучения как в Краснодарском крае, солнечные установки будут окупаться гораздо быстрее
-
Автономные гибридные электростанции
Краткое описаниеВ статье рассматриваются особенности проектирования и работы в различных режимах функционирования автономных гибридных электростанций на базе возобновляемых и традиционных источников электроэнергии, приведена типовая структурная схема такой электростанции. Показано, что алгоритм работы системы в осенне-зимний период должен корректироваться по данным ежемесячного мониторинга, а генератор резервного автономного источника может запускаться при более глубоком разряде аккумуляторных батарей. Известно, что самым дорогим и при этом самым слабым звеном в составе солнечных фотоэлектрических станций являются аккумуляторные батареи. Кроме того, чем больше их количество в системе, тем усложняется выполнение всех условий правильной эксплуатации. Предложено продлить срок службы аккумуляторных батарей за счёт применения пассивной системы балансировки, позволяющей повысить надежность их работы и снизить стоимость. Показано, что реальной возможностью улучшения технико-экономических показателей автономных гибридных электростанций является выполнение их на базе солнечных фотоэлектрических станций. Рассмотренные в статье особенности построения и работы гибридных электростанций повысят эффективность предпроектных работ по разработке высокоэффективных структурно- схемных решений станций
-
Классификация и основные способы построения солнечных электростанций
Краткое описаниеВысокие темпы развития солнечной энергетики в современном мире позволяют утверждать, что в ближайшее время она станет одним из главных источников электроэнергии. В статье авторы раскрывают классификацию солнечных электростанций, которые могут быть двух типов – термодинамические и фотоэлектрические, а также особенности конструкции и работы этих электростанций. Приведены структурно-схемные решения автономных и работающих параллельно с внешней электрической сетью солнечных электростанций. Раскрыты особенности их конструкции и работы, в том числе основные достоинства и недостатки. Показано, что для повышения надежности, в том числе бесперебойности электроснабжения, перспективным направлением является разработка комбинированных систем электроснабжения, в которых в дополнение к солнечным энергетическим установкам применяются ветроэлектростанции, газопоршневые или дизельные электростанции и т. п., кроме того, в таких станциях может быть предусмотрено питание от внешней электросети. Приведён один из вариантов структурно-схемного решения комбинированных систем электроснабжения. Раскрыты рекомендации по проектированию энергоэффективных комбинированных систем электроснабжения, выполненных с использованием возобновляемых и традиционных источников электроэнергии. Окончательный вариант комбинированной системы электроснабжения и степень участия традиционных и возобновляемых источников энергии в генерировании электроэнергии определяется на основе анализа энергетического баланса и электромагнитной совместимости основных функциональных элементов системы
-
Солнечные энергосистемы гарантированного электроснабжения
Краткое описаниеВ статье рассматриваются структурно-схемные решения солнечных энергосистем, обеспечивающих гарантированное электроснабжение потребителей электроэнергии с приоритетом потребителей 1-й категории. Раскрыты основные функции, выполняемые современными энергосистемами. Показано, что в настоящее время солнечные энергосистемы гарантированного электроснабжения классифицируются по трём типам: независимые; гибридные (комбинированные); интеллектуальные. Приведены структурные схемы солнечных систем энергосистем гарантированного электроснабжения и раскрыты особенности их работы. Описана работа системы мониторинга, осуществляющая функции контроля и измерения параметров энергосистемы, от которых зависит её работоспособность. На экономические показатели солнечной энергосистемы существенное значение оказывает стоимость солнечных и аккумуляторных батарей. Приводятся основные технические характеристики современных солнечных и аккумуляторных батарей лучших фирм. Даны рекомендации по улучшению эксплуатационно- технических характеристик солнечных энергосистем гарантированного электроснабжения, в которых особое внимание уделяется техническим характеристикам основных функциональных элементов системы, в том числе электромагнитной совместимости
-
Краткое описание
Грунтовые воды являются источником питьевой воды в сельской местности, входят в состав городского водоснабжения и образуются за счет фильтрации межпластовых вод в слоистой среде водопроницаемых пород. Воздействие антропогенных факторов приводит к изменениям качественного состава грунтовых вод. В статье приведены результаты производственного экологического контроля грунтовых вод нефтеперерабатывающего завода г. Туапсе в период с 2012 г. по 2016 г. по содержанию в них азота аммонийного, нитрат-ионов, сульфатов, формальдегида, толуола, ксилола и этилбензола. Анализ грунтовых вод, отобранных из скважин, расположенных на промплощадке нефтеперерабатывающего завода проведен заводской сертифицированной лаборатории. Установлено, что содержание компонентов соответствует нормативным показателям. Рассмотрено воздействие промышленных токсикантов на организм человека
-
Подготовка кусковых растительных отходов в производстве модифицированного строительного материала
Краткое описаниеРациональное и эффективное использование природных ресурсов является важным элементом устойчивого развития. Отходы - это значительная потеря материальных и энергетических ресурсов. Переработка и удаление образовавшихся отходов может быть причиной загрязнения окружающей среды и воздействия вредных веществ и инфекционных организмов на людей. Показатель образования отходов тесно связан с уровнем экономической активности в стране и отражает сформировавшиеся в обществе структуры производства и потребления. Сокращение объема образования отходов служит показателем продвижения секторов экономики к менее материалоемким структурам производства и потребления. Отходы растительного происхождения в основном образуются в лесопромышленном комплексе и являются масштабным источником загрязнения окружающей среды. Непрерывное образование и накопление этих отходов — это серьезнейшая экологическая проблема. Основная причина сложившегося положения дел заключается в недостаточности мощностей по переработке древесины, что усугубляет проблему комплексного использования низкосортной, мелкотоварной древесины и древесных отходов. В результате этого основными конкурентными продуктами в лесном комплексе Красноярского края в настоящее время являются пиломатериалы и круглый лес. Решение актуальной для настоящего времени проблемы оптимального использования образующихся на территории Красноярского края, отходов, необходимо решать с помощью математического моделирования и оптимизации процесса рециклинга кусковых растительных отходов. Рациональное использование кусковых растительных отходов является одной из наиболее серьезных и, к сожалению, пока не решенных проблем
-
Математическое моделирование в технологии и оценке качества пищевых продуктов
Краткое описаниеАнализ научных исследований в области пищевых технологий показал, что математическое моделирование применяется в следующих направлениях: уточнение режимов технологических процессов, конструирование рецептур и оценка качества готовых продуктов, а также прогнозирование сроков годности новых продуктов при постановке их на производство. Наиболее актуальными при описании процессов производства пищевых продуктов являются модели многофакторного дисперсионно-регрессионного анализа с применением методов математического планирования эксперимента. В статье приведены результаты собственных исследований по разработке рецептур рыбных пресервов из комбинированных фаршей слабосозревающих и созревающих в посоле рыб. Представлены математические модели, отражающие зависимость органолептических, структурно-механических показателей и показателей созревания пресервов от технологических факторов. Смоделирован безразмерный обобщённый показатель качества фаршевых пресервов, на основании динамики которого проведена оптимизация состава фаршевой смеси. Установлено, что наилучшими в части органолептических, структурно-механических и функционально-технологических показателей являются пресервы из фарша карповых рыб, содержащего 42% мяса сельди атлантической и 4,8% соли. Разработана регрессионная модель, определяющая продолжительность срока годности рыбных пресервов широкого ассортимента в зависимости от влияющих на него факторов: температуры хранения, кислотности заливки, протеолитической активности ферментной системы мышечной ткани сырья, а также о скорости созревания рыбы, обусловленной внесением различных функционально-технологических добавок. Тестирование модели показало, что расчётные данные о сроках годности коррелируют с данными, полученными экспериментально
-
Краткое описание
В статье рассматриваются различные аспекты подготовки квалифицированных кадров для высокотехнологичных отраслей промышленности. Важность этого вопроса обусловлена реализацией приоритетных проектов в авиационной, электронной отраслях промышленности, оборонно-промышленном комплексе и др. Основная задача при подготовке кадров сегодня заключается в том, чтобы повышать квалификацию специалистов, а не их количество. Решение ее не представляется возможным без разработки и внедрения эффективных систем менеджмента, основанных на принципах TQM. В статье предлагаются основные мероприятия для реализации задач по развитию кадрового потенциала предприятий. Отмечается, что задача формирования эффективной инфраструктуры кадрового обеспечения высокотехнологичных секторов промышленности не может быть решена в рамках одного отдельно взятого предприятия, она требует участия и консолидации усилий многих субъектов. В статье рассмотрены основные задачи современных региональных многопрофильных университетов, которые должны стать основным звеном в системе «Образование – наука – производство», обеспечивать подготовку кадров для опережающего развития отраслей промышленности в регионе, выполнять прикладные исследования совместно с предприятиями и непрерывно способствовать развитию инфраструктуры для эффективной коммерциализации инноваций. В статье предлагаются меры по развитию кадрового потенциала предприятий на базе региональных многопрофильных университетов как основного элемента инфраструктуры кадрового обеспечения высокотехнологичных секторов промышленности. Авторами статьи определяются наиболее перспективные, с их точки зрения, формы взаимодействия образовательных учреждений с промышленными предприятиями
-
Гидравлический расчет линейно распределенных попусков сбросных расходов воды из водохранилища
Краткое описаниеЦель настоящей работы заключается в разработке методов гидравлического расчета экстремальных расходов и глубин воды в критических створах водотоков, отводящих воду от водосбросных сооружений, для принятого закона регулирования линейно распределенных попусков сбросных расходов воды из водохранилищ. Задача регулирования линейно распределенных попусков сбросных расходов воды из водохранилищ основана на гидравлическом расчете процесса распространения и трансформации длинных волн, описываемых уравнениями Сен-Венана. Эти уравнения нелинейны и в общем случае не имеют точного решения. Для получения приближенных решений их линеаризуют. Установлено, что задача интегрирования этих уравнений предполагает предварительное получение их общего решения в виде полного интеграла. С применением теории полного интеграла получены аналитические решения, которые описывают процесс трансформации волн одного направления, движущихся в бесконечно длинном призматическом канале полуограниченной протяженности с начальным равномерным режимом течения воды. Приведен пример расчета изменений расхода воды и глубины потока в двух фиксированных створах нижнего бьефа гидроузла на расстоянии 5000 и 10000 м от начального створа. Гидравлический расчет осуществлен по выведенным в работе аналитическим формулам и принятому в качестве образца классическому методу характеристик, который рассматривается как аналоговый. Сравнение результатов расчетов по двум методам позволило определить максимальную относительную погрешность, которая для расчетных расходов воды и глубин не превышает 3,5 %. Внедрение разработанного метода гидравлического расчета линейно распределенных попусков сбросных расходов на водотоках, отводящих воду от водосбросных сооружений, позволит оптимизировать холостые и нетехнологические сбросы воды из водохранилищ