магистр Шамшеденова С.С.

Х. Досмұхамедов атындағы Атырау мемлекеттік университеті

ҚУАТТЫҢ ТИІМДІ КӨЗДЕРІ ЖӘНЕ ҚАЗІРГІ КЕЗДЕГІ КҮННЕН АЛЫНАТЫН ҚУАТТЫҢ ТИІМДІЛІГІ

Энергия – бұл бүгінгі таңда жиі талқыланатын түсініктерінің бірі емес; өзінің негізгі физикалық (кең мағынада – табиғаттанушылық) құрамына байланысты ол көп сандық экономикалық, техникалық, саяси және басқа аспектілерінен тұратын термин.

Адамзатқа энергия көзі қажет, сол себепті ондағы қажеттілігі жыл сайын ұлғайып келеді. Сонымен қатар ұлттық табиғи жанармай (мұнай, көмір, газ және т.б.) көздерінің шегі бар. Сондай-ақ ядерлік жанармай – уран мен торийдің қорлары да шекті, олардан реакторларға плутоний таратушы затын алуға болады. Іс жүзінде термоядерлық жанармайдың сарқылмайтын көзі – сутегі, алайда термоядерлік реакцияларының өнеркәсіпте энергияның таза түрін алуында меңгерілмеген және әлі күнге дейін белгісіз. Осыған байланысты, басқа екі жолы қалады: энергия ресурстарымен шығындалу кезіндегі қатаң үнемділік және қайта қалпына келетін энергия көздерін пайдалануды шектету.

Адамзат қазіргі энергия ресурстарына толық шолу жүргізген. Халық шаруашылығының саласы да, энергия көздерінің эволюциясы тұрғысынан энергетиканың дамуы, сондай-ақ жаңа энергия ресурстарын меңгеру мен пайдалану мәселелері (энергияның балама көздері) қарастырылады. Жұмыстың мақсаты – ең алдымен, кең мәселедегі қазіргі істерімен таныстыру, энергияның пайдалы формаларын іс жүзінде алуда жаңа жолдарын талдау.

Осы жұмысқа төменгідей міндеттер қойылды:

1. Әлемдегі күн энергетикасының даму деңгейіне шолу жасау;

2. Күн коллекторлары мен күн электр станцияларының қазіргі заманғы сипаттамалары.

3. Космос күн электр станцияларының жай-күйі мен болашағы.

«Энергетика - өнеркәсіп негізі» деп тегін айтпаған. Өнеркәсіп пен техника неғұрлым дамыса, оларға соғұрлым энергия қажет болады. Осыған байланысты арнайы түсінік бар – «энергетиканың озық дамуы». Бұл, тұтынылатын энергия көзінің анықталуы немесе қалыптасуына дейін, ешбір өнеркәсіптік кәсіпорын, жаңа қала немесе қарапайым тұрғын-үй құрылмайтындығын білдіреді. Міне, сондықтан өндірілетін және тұтынылатын энергияның үлесі бойынша техникалық және экономикалық қуаттылығы жөнінде, ал дәлірек айтсақ - әр мемлекеттің байлығы жөнінде нақтырақ тұжырымдама жасауға болады.

Табиғатта энергия қоры өте көп. Ол күн сәулесінде, жел мен жылжымалы су массасында, ағаштарда, газ бен мұнай, тас көмірлерінде сақталады. Ауа массасындағы энергия көзі орасан көп. Жел энергиясының қоры жер бетіндегі бүкіл өзендерінің гидроэнергия қорларынан жүз есе артық болып келеді. Жер қойнауындағы алып энергияның апаттық құбылыстары туралы адамдар бұрыннан біледі. Жердің энергетикасы – геотермалды энергетикасы Жердің табиғи жылуын пайдалануға негізделеді. Күн Жерге үлкен мөлшерде энергияны бөледі. Адам осы энергия мұхитында қалқиды.

Іс жүзінде, заттардың атом ядроларында «жинақталған» энергия сы шексіз. Бірақ оның барлық формалары тура тұтыныс үшін жарамды бола бермейді. Энергетиканың ұзақ мерзімді тарихы барысында энергия көзін өңдеудің көптеген техникалық құралдары мен тәсілдері жиналған. Осыған байланысты, адам да жылу энергиясын алуды және пайдалануды үйренген сәтінен бастап саналы бола бастады. Алау отын, оның табиғатын әлі түсінбеген алғашқы адамдар тұтандырды, соған қарамастан химиялық энергияны жылу энергиясына айналдырудың бұл тәсілі сақталған және мыңдаған жылдар бойы жаңғырып келеді. Олар оттың жылу энергиясының көмегімен саз балшықтан химиялық тұрғыда байланысты суын жою техникасын ойлап шығарған еді – гончарлы пештері, одан тығыз керамикалық бұйымдарды алатын болған. Әрине, осы негізде жүретін процестерді, адам тек мыңдаған жылдар бұрын меңгерген. Содан соң жәрмеңкелерді – жел ағындары мен желдің энергиясын қозғалмалы валдың механикалық энергиясына айналдыру техникасын ойлап тапты. Бу машинасы, ішкі жану қозғалтқышы, гидравликалық, бу және газ турбиналары, электр генераторлары мен қозғалтқыш қондырғылары секілді өнертабыстарымен ғана, адамзат өз қолына өте қуатты техникалық құралдарды иеленген болатын. Олар табиғи энергияны көптеген жұмыс шаралары үшін жарамды түрлеріне айналдыруға қабілетті болған. Энергияның жаңа көздерін іздеу осымен аяқталмаған: күн энергиясын электр күшіне айналдыратын тасымалдағыштар, аккумуляторлар, жанармай элементтері құрылған, және – ХХ ғасырдың ортасында – атом реакторлары салынды. Жер бетіндегі алты миллиардтан астам халықтың үнемі өсіп келетін қажеттіліктерін, әлемдік шаруашылықтың көптеген салаларын электр энергиясымен қамтамасыз ету мәселесі аса маңызды болып келеді.

Күн энергиясын пайдалану кәдімгі тұрмыстық суды қыздырудың 70% дейін бағасын түсіруге ие. Әрине, бұл үлкен жаңалық және осыны халыққа жеткізу үшін осы тиімділікті дәлелдеу керек. Сондықтанда бұл біздің дипломдық жұмысымыздың өзі осы саладағы алғашқы еңбектердің бірі. Халыққа күн энергетикасының пайдалану артықшылықтарын жеткізу қазіргі заманның басты мәселесі болуы керек. Жұмыста сонымен бірге ,көп қолданыстағы күн коллекторларының сипаттамалары, алдыңғы қатарлы күн электр станцияларын салу үлгілері және космос күн электр станцияларының болашағы туралы сараптамалар берілген.

Күн энергиясы сондай-ақ күн батареяларында, ғарыштық станциялар мен спутниктерде жұмыс істейтін шағын автокөліктерінде қолданады.

Сурет 1- Күн батареяларының құрылысы.

Адамзат өздеріне қажетті энергияны, соның ішінде электр тоқ көзін алудың тәсілдерін үнемі жаңғыртып келеді. Сондықтанда, күн энергетикасын пайдалануды жақсы жолға қою үшін келесі шараларды ұсынамын:

1. Қазақстанда да гелиоэнергетиканы өркендетуге үлкен негіз бар, соны дамытып күн электр станцияларын салу керек.

2. Атырауда күн тақтайшаларын үйлерде, ғимараттарда пайдалану тәжірбиесін енгізу керек, ол қоршаған ортаға әсерді төмендетеді.

3. Күн энегиясымен жұмыс істейтін құралдарды тұрмыста көптеп қолдану.

4. Космос күн электрстанцияларын жасау бағдарламаларына халықаралық сипат беру, оптимальды техникалық шешімдерді жүзеге асыру негізінде тиімдірек жүйе тұрғызуға, бөлуге, тарату болашағын жақсартуға және жасаушы елдің экономикалық үстемдігін жоюға мүмкіндік береді.

5. Халыққа күн энергетикасын пайдалану туралы, оның артықшлығы туралы мағлұмат беру.

Пайдаланылған деректер тізімі:

1.  Андреев С.В. Солнечные электростанции- М.:Наука 2002

2.  Ванке В.А., Лесков Л.В., Лукьянов А.В.  Космические энергосистемы. — М.: Машиностроение, 1997.

3.  Рубан С.С.  Нетрадиционные источники энергии-М.:Энергия, 2003

4.  Стребков Д.С. Сельскохозяйственные энергетические системы и экология. Альтернативные источники энергии: эффективность и управление. 1990

5.  Харченко Н.В. Индивидуальные солнечные установки М. Энергоатомиздат 1991