М.Х.Дулати атындағы Тараз мемлекеттік университеті, Тараз қ., Қазақстан

Байжигитова М.Т., Орынбасар Д.Б.

Батпырауықта орнатылған жел генераторы

Бұл өнертабыс желэлектростанцияның және желгенераторлардың қатарына жататын, дәстүрлі емес және қайта жаңғыратын энергия көздері болып табылады, жел энергиясын механикалық энергиясына айналдыратын құрылғылары және жел энергетикасында қолдануға болады.

Жел энергетикасының құрылғылырында көлденең және тік осімен айналатын түрлері кеңінен таралған. [1].

Жел энергетикасының құрылғылырының жағымсыз факторларының бірі – құрылғының орнатылатын аумағы өте көп орын алынуында және экологиялық және экономикалық шығындардың көп болуынан.

Жел энергетикасының құрылғылырының тік осьімен айналатын түрлері кеңінен таралған [2], өзінің геометриясына байланысты желдің кез-келген бағытында жұмыс істеп тұрады. Сонымен қатар, тура осы сұлба біліктің ұзаруының арқасында мұнараға генераторы төмен орнатылған редуктормен орнатылады. Мұндай құрылғылардың кемшілігі олардың көп бұзылуынан, автотербемелі құбылыстарының және айналу моментінің пульсациясының тез құрып қалатын себептері болуынан, олардың бәрі генератор өлшемдерінен шығатын жағымсыз пульсацияларға алып келеді.

Алға қойған мақсат: Желдің қажетті жылдамдығында желгенераторының орналасу биіктігіне байланысты реттеу мүмкіндігі туады. Биіктікпен реттеу жолы арқылы техникалық нәтижеге жетуге болады. Ауа ағымының орташа жылдық жылдамдығы жүз метрлік биіктікте 7 м/с аспайды. Егер де осы жүз метрлік биіктікке көтерілетін болсақ, қажетті қалыпты биіктікті пайдаланып орнатылса, онда барлық жерге тиімді жел агрегатын қоюға болады, желдің жылдамдығын жел генераторының орналасу биіктігі арқылы реттеуге болады [3].

Түбегейлі жаңа жел электростанциясының жобалауы ұсынылып отыр. Мұндай жел электростанцияларының ең басты артықшылығы, олардың биіктікпен реттеуінде.

Әлемде экономикалық дағдарыс ушығып тұр. Адамдардың барлығы тиімді, қауіпсіз және экономикалық тұрғыдан арзанырақ энергия көздерін қолдануды көп ойлана бастады. Мысалы – жел энергиясы.

Өзіндік құны бойынша және қоршаған ортаны ластанудан қорғау қажетті экономикалық проблемаларды шешуде арзан және таза балама энергия көздерінің бар болуы көрсетіледі.

Жел энергетикасы реттелмеген энергия көзі болып табылады. Жел электростанциясының шығыс өнімділігі жел күші факторының байланысты, оның бірқалыпсыздығы ескеріледі. Сонымен қатар, жел генератордан энерго жүйесіне электр энергиясының өнімділігінің айырмашылығы тәуліктік, апталық, айлық, жылдық және көпжылдық қимадағы үлкен бірқалыпсыздығы байқалады. Энергожүйенің бірқалыпсыз жүктемесін ескере отырып (энерготұтынудың құлдырауы мен шыңдары), олар әрине жел энергетикасын реттей алмайды, энергожүйенің жел энергетикасына біршама үлесін енгізудің тұрақсыздығына алып келеді. Материктің тереңдігінде жел бағытының бірқалыпсыздығы болады. Құрлықтың әртүрлі аудандарында жылдың әр мезгілінде маусымдық жел бағыттарының әртүрлігін оның артықшылығына жатқызуға болады. Сонымен қатар, әр биіктікте жел жылдамдығы әртүрлі болады, ал 50 метр биіктікте жел жылдамдығының қатты соққылары байқалады. Жер қабатына жақын аймақтарда 500 метр жерлерде жел энергиясы жылы ағынға айналады, жылына шамамен 82 триллион киловатт құрайды. Әрине, оның бәрін қолдану мүмкін болмайды, өйткені жақын орналасқан желдіктер бір-біріне кедергі келтіреді. Сол кездегі желден алынған энергия артында қайтадан жылыға айналады.

Бұл қондырғының бөлшектелген түрін төменде көрсетілген батпырауықта орнатылған жел қондырғысының сұлбасында көруге болады (фиг.1 және 2). Фиг.1 – Батпырауықта орнатылған жел қондырғысының сұлбасы; Фиг.2 – Батпырауықта орнатылған жел қондырғысының конструкциясы. Бұл желэлектростанцияларының басты артықшылығы биіктікпен реттеу. Жел жылдамдығына қарай керекті биіктікті (4-6 м/с жел жылдамдығының қамтамасыз етеді) желгенератордың орналасуына байланысты таңдауға болады. Компьютер технологиясының соңғы жетістіктерін пайдалана отырып электр станциясының тиімді жұмыс режимін қабылдауға болады. Батпырауықта орнатылған жел қондырғысының және оған кіретін ілгек, трос және батпырауық, қажетті жел жылдамдығына байланысты желгенератордың керекті биіктікте орналасуын реттеуге мүмкіндік береді.

Әдебиеттер

1 Ю.Д.Сидикин, М.Ю.Сидикин. Нетрадиционные возобновляемые источники энергии. – М.: РадиоСофт. 2008. с.119-120.

2 Дж.Твайделл, А,Уэйр. Возобновляемые источники энергии. – М.: Энергоатомиздат. 1990. с.202-203.

3 Ибилдаев М.Х., Джолдасов С.К., Ибилдаев С.М. Ветрогенератор установленный на воздушный змеевик. Инновационный патент РК №81530 от 26.04.2012

Батпырауықта орнатылған жел қондырғысы

Фиг. 1 Фиг. 2