CC BY
23
реализованных в виде программы управляющего микроконтроллера. Для оценки состояния плода используются известные шкалы, аналогичные методике оценки КТГ. Для оценки напряженности вегетативных систем управления матери - методика Р. М. Баевского. Поскольку для оценки тренда состояния матери используются статистические показатели, высокой точности измерения межсистолического временного интервала не требуется: стандартное пятиминутное измерение позволяет получить погрешность среднего временного интервала, измеренного аускультативно, относительно R-R интервала электрокардиограммы на уровне ±0,7%.
Работа выполнялась в рамках Государственного контракта №14.579.21.0019 по теме «Разработка устройства суточного мониторинга состояния плода и матери во время беременности посредством контроля параметров сердечно-сосудистой системы на основе акустических данных», выполняемого при поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации.
Литература
1. Корсунский А. А.,Балева Л. С., Карпеева Е. Е. Региональные особенности смертности детей в России // Педиатрия. - 2005. - № 1. - С. 13-17.
2. Neonatal and perinatal mortality: country, regional and global estimates / WHO library Cataloguing-in-Publication Data [Электронный ресурс] URL http://whqlibdoc.who.int/publications/2006/9241563206_eng.pdf (дата обращения 12.04.14).
3. Acolet D., Golightly S., Springett A. Perinatal Mortality Confidential Enquiry into Maternal and Child Health (CEMACH)
Perinatal Mortality 2006: England, Wales and Northern Ireland. - London: CEMACH, 2008. - 104 p.
4. A. Chan, J.E. King, V.F. Cenady et al. Classification oh perinatal deaths: development of the Australian and New Zealand classifications // J. Paediatr. Child. Heath. - 2004. - Vol. 40, N. 7. - P. 340-347.
5. Кваша Е.А. Младенческая смертность в России в ХХ веке Социологические исследования. - 2003. - № 6. - С. 47-55.
6. Баранов А. А., В.Ю. Альбицкий Смертность детского населения в России (тенденции, причины и пути снижения): монография - М.: Изд-во Союза педиатров России, 2009. - 387 с.
7. Electronic Fetal Stethoscope Model Switel BH170/BH190. - Shanghai: Switel Co. - 2013. - 8 p.
8. Portable Household fetal stethoscopes. - Shenzhen: HUGO Corp. - 2013. - 12 p.
9. Boluga. «Сердцебиение плода» - Фетальный стетоскоп [Электронный ресурс] URL https://itunes.apple.com/ru/app/serdcebienie-ploda-fetal-nyj/id716723798?mt=8 (дата обращения 16.04.2014).
Зяткин А.В.
Студент ФГБОУ ВПО «Братский государственный университет»
АНАЛИЗ ГЕЛИОЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ПОТЕНЦИАЛА В САХАЛИНСКОЙ ОБЛАСТИ
Аннотация
В статье проводится анализ состояния и перспектив использования солнечных фотоэлектрических установок в Сахалинской области. Приводятся результаты расчета потока солнечной радиации за год. Приводятся результаты оценки экономической эффективности использования солнечных фотоэлектрических установок.
Ключевые слова: солнечная фотоэлектрическая установка, поток солнечной радиации, экономическая эффективность.
Ziatkin A.V.
Student of federal state educational budget institution of higher professional education «Bratsk state university»
THE ANALYSIS OF POTENTIAL OF SOLAR POWER RESOURCES OF SAKHALIN REGION
Abstract
In the article the state and prospects of using of solar photovoltaic systems in Sakhalin region are analyzed. The results of the evaluation of the annual solar power flux are given. The results of evaluation of the economic effect of using of solar photovoltaic systems are given.
Keywords: solar photovoltaic system, solar radiation flux, economic effect.
Территориальные особенности Сахалинской области предопределяют специфику энергоснабжения: изолированность от крупных энергосистем, наличие отдельных энергоузлов и большого количества труднодоступных потребителей [1]. Основная проблема энергоснабжения в таких условиях - сложность, дальность и сезонность транспортировки топлива и, как следствие, его значительное удорожание [2-6]. В решении этой важной для большей части населения проблемы существенное место занимает использование возобновляемых природных энергоресурсов, способных вытеснить часть дорогостоящего дальнепривозного (особенно для Курильских островов) органического топлива, улучшить надежность и качество обеспечения электроэнергией и теплом [1].
Сегодня на Курилах уже реализуется федеральная программа «Социально-экономическое развитие Курильских островов (Сахалинская область) на 2007-2015 годы», она также включает модернизацию нетрадиционных источников энергии. В рамках этой программы началась реконструкция Менделеевской геотермальной электростанции на острове Кунашир — ее мощность должна возрасти с 1,8 МВт до 7 МВт [7]. Предполагается строительство геотермальной электростанции на еще одном острове -Парамушире. В целом, по мнению экспертов [7], Курилы могут стать полигоном для испытания разных видов возобновляемой энергии — благодаря не только природным ресурсам, но и высокой стоимости производства электроэнергии на этих островах - от 10 до 30 рублей за кВт-ч. Практически любые источники возобновляемой энергии здесь будут экономически оправданы. Помимо геотермальных электростанций на Курилах можно развивать солнечную и ветровую энергетику, а также использовать водоросли в качестве биотоплива [7].
В настоящее время во всем мире большое распространение получают солнечные фотоэлектрические установки (СФЭУ) для автономных систем электроснабжения. Основу СФЭУ составляют фотоэлектрические преобразователи из монокристаллического, мультикристаллического или аморфного кремния.
Расчет плотности потока солнечной радиации для районов будем проводить в следующей последовательности.
1) Определение склонения Солнца 5 в данные сутки n:
S = S0 sin(3600(284 + и)/365), (1)
где 50=23,45 для северного полушария; n - номер суток с начала года.
2) Продолжительность солнечного дня в данные сутки:
2
Тс = —(arccos(-tgфtgS)), (2)
где ф - широта.
3) Приход солнечной радиации Rhi в день i:
Rhl = Rmax cos$(n), (3)
где Rmax - максимальный приход солнечной радиации, 900 Вт/м2.
45
(4)
cos в (t) = sin ф sin 5 (t) + cos ф cos 5 (t),
где 5(t) определяется по (1) в зависимости от номера года n(t). 4) Изменение радиации в течение дня:
Rh24 = RU sin
(180 • t'^
T
(5)
У
где t' - час солнечного дня.
Значение потока солнечной радиации за сутки:
2T
Эы = Rhi
п
10"
(6)
Результаты расчета прихода солнечной радиации для населенного пункта Ильинский (ф=47058') представлены в таблице 1. В таблице 2 представлены результаты расчета потока солнечной радиации за год для группы населенных пунктов Сахалинской области.
Таблица 1 - Приход солнечной радиации в населенный пункт Ильинский
Период Эь, кВт-ч/м2
Январь 56,997
Февраль 78,113
Март 133,265
Апрель 181,473
Май 232,328
Июнь 245,652
Июль 243,794
Август 205,546
Сентябрь 147,979
Октябрь 100,964
Ноябрь 61,735
Декабрь 48,732
Год 1736,578
Таблица 2 - Приход солнечной радиации за год
Населенный пункт Широта Эь, кВт-ч/м2
Южно-Курильск 4404 1823,349
Южно-Сахалинск 46060' 1760,902
Чехово 4730' 1743,554
Леонидово 49Т9 1696,217
Владимировка 5033 1667,388
Виахту 51034' 1641,76
Нефтегорск 53000' 1599,506
Колендо 5353 1586,023
Экономическая эффективность использования СФЭУ в исследовании оценивается чистым дисконтированным доходом (ЧДД):
T
ЧДД = х(ЭГСМ - И )(1 + гf - К
(7)
где T - расчетный период (20 лет); Эг - экономия горюче-смазочных материалов (ГСМ) ДЭС за год t, тыс. руб; И, -
издержки, связанные с эксплуатацией СФЭУ, в год t, тыс. руб; г - норма дисконта, принятая 0,1; К - капитальные вложения в СФЭУ, тыс. руб.
ЭГСМ = ДВ^Ц™™ + ДВ^Ц , (8)
где ДВ™ - сэкономленное дизельное топливо в год t, т; Ц™™ - цена дизельного топлива в год t, тыс. руб/т; ABtM -сэкономленное масло в год t, т; Цм - цена масла в год t, тыс. руб/т.
В исследовании были приняты следующие цены для первого года с учетом доставки в удаленные район: Ц^™ =30 тыс. руб/т; Ц*0 = 60 тыс. руб/т.
Изменение цен за расчетный период определялось по формуле:
Ц = Ц0 (1 + Пгсм )-t0, (9)
где Ц^0 - цена в первый год t0, тыс. руб/т; пГСМ - параметр роста цен на ГСМ, принятый равным с учетом инфляции 0,15.
Предполагается, что СФЭУ будет работать совместно с дизельным генератором Г-72. Расход топлива Г-72 составляет 223,2 г/кВт-ч, масла - 1,22 г/кВт-ч.
Ежегодные эксплуатационные издержки в исследовании определяются:
И = (И“ + Ирем + Ипр )(1 + пи )-t 0, (10)
где И™ - амортизационные отчисления, принятые в исследовании 5% от капитальных вложений, тыс. руб; Ирем -
отчисления на капитальный и текущий ремонт, принятые в исследовании 2,5% от капитальных вложений, тыс. руб; И^ - прочие издержки, принятые 0,5% от капитальных вложений;
пи - параметр учета роста цен, принятый равным уровню инфляции 0,07.
В таблице 3 приведен результат расчета экономической эффективности использования СФЭУ 100 Вт (1 м2) для группы населенных пунктов в течении 20 лет, цена СФЭУ составила 18000 руб. При расчете учитывается, что КПД преобразования энергии составляет 20%.
46
Таблица 3 - Результаты оценки экономической эффективности СФЭУ
Населенный пункт Ежегодная экономия дизельного топлива, т ЧДД за 20 лет, тыс. руб Срок окупаемости, лет
Южно-Курильск 0,076 31,899 12
Южно-Сахалинск 0,073 29,422 12
Чехово 0,072 28,734 12
Леонидово 0,070 26,856 12
Владимировка 0,069 25,712 13
Виахту 0,068 24,696 13
Нефтегорск 0,066 23,019 13
Колендо 0,066 22,485 13
Таким образом, для принятых условий расчета, можно сделать вывод, что инвестиционные проекты по созданию автономных систем электроснабжения на основе СФЭУ могут быть экономически эффективными. Однако, необходимо отметить, что полученные оценки не учитывают влияние погодных условий - облачности, температуры. Их влияние может внести существенные коррективы [2, 5], в этой связи необходимо проведение дальнейших исследований.
Литература
1. Иванова И.Ю. Возобновляемые энергетические ресурсы Сахалинской области: оценка и приоритеты использования / И.Ю. Иванова, Т.Ф. Тугузова, Н.А. Халгаева, В.Н. Тихоньких // География и природные ресурсы. - 2010. - № 1. С. 102-107.
2. Шакиров В.А. Многокритериальный анализ перспективного размещения ветроэнергетических установок на севере республики Саха (Якутия) // Вестник Северо-Восточного федерального университета им. М.К. Аммосова. 2013. Т. 10. № 1. С. 26-
33.
3. Шакиров В.А. Анализ эффективности использования энергии ветра в северных районах республики Саха (Якутия) / В.А. Шакиров, Д.Д. Ноговицын, А.С. Ефимов, З.М. Шеина, Л.П. Сергеева // Современные проблемы науки и образования. 2013. № 6. С. 935.
4. Игнатьев И.В., Шакиров В.А., Беляев А.С. Многокритериальный анализ вариантов размещения генерирующих мощностей в энергодефицитных районах // Научно-технические ведомости СПбГПУ. 2006. № 47 (1). С. 68-74.
5. Шакиров В.А., Артемьев А.Ю. Комплексный анализ эффективности ветроэнергетических установок в республике Саха (Якутия) // Ползуновский вестник. 2011. № 2-2. С. 162-166.
6. Емцев А.Н., Шакиров В.А., Артемьев А.Ю. Анализ эффективности использования ветроэнергетических установок в северных районах республики Саха (Якутия) // Системы. Методы. Технологии. 2011. № 10. С. 98-101.
7. М. Кирпичевская. Курилы получат 1,5 млрд рублей на альтернативное электричество [электронный ресурс]. - Режим доступа: http://izvestia.ru/news/538643 (дата обращения 29.06.2014).
Васильев Е.В.1, Попов А.Н.2, Кадочкин Д.С.3
'Аспирант, 2студент, 3студент, Тольяттинский государственный университет ИЗНОСОСТОЙКИЕ ПОКРЫТИЯ ДЛЯ МЕТАЛЛООБРАБАТЫВАЮЩЕГО ИНСТРУМЕНТА
Аннотация
В работе проведен анализ износостойких покрытий для режущего инструмента.
Ключевые слова: ионно-плазменное напыление; износостойкость; покрытия.
Vasilev E.V.1, Popov A.N.2, Kadochkin D.S.3
'Postgraduate student, 2student, 3student, Togliatty State University WEAR RESISTANT COATING FOR CUTTING TOOL
Abstract
In this work wear-resistant coatings for cutting tool was analyzed.
Keywords: cathodic arc deposition; wear resistance; coatings.
Эксплуатационные свойства многих материалов определяются структурно-энергетическим состоянием поверхности. Следует отметить, что многие детали работают в экстремальных условиях эксплуатации, например при активном абразивном износе, ударных нагрузках и в высокотемпературном воздействии. Материалы при этом должны обладать высокой ударной вязкостью, износостойкостью, теплостойкостью, жаростойкостью, коррозионной стойкостью и прочностью. Все это создает основы для поверхностной модификации материалов, что подтверждается практикой - значительная часть машиностроительных деталей используется с различной упрочняющей обработкой [7], например, химико-термической обработкой, поверхностно-пластическим деформированием [2] или нанесением покрытий.
Особый интерес при упрочнении режущего инструмента представляют перспективные ионно-плазменные и газопламенные покрытия. Среди первого типа наибольшее распространение получили многослойные покрытия [4] на основе карбидов, нитридов, карбонитридов тугоплавких металлов IV-VI групп Периодической системы химических элементов.
Уникальность свойств данных соединений связана с особенностями их кристаллохимического строения. Характерной особенностью этих металлов является наличие у них дефекта электронов на внутренних электронных орбитах s, p и d, что делает их весьма восприимчивыми к приобретению электрона из любого источника. Такими источниками могут быть межузельные атомы углерода, азота и кислорода.
Между указанными электронными уровнями существует лишь небольшая разница в энергии, вследствие чего становится возможным взаимопереход электронов с одного уровня на другой. Эти переходы сильно зависят от различных условий (например, температуры и давления).
Атомы кислорода, азота и углерода можно рассматривать как вставленные в решётку атомов металла. Для металлов V (Va, Nb, Ta) и VI (Cr, Mo, W) групп Периодической системы элементов, имеющих большой атомный радиус, нитриды и карбиды характеризуются более сложными структурами.
Выделяют, перспективные для применения в качестве покрытий, твёрдые материалы в зависимости от типа химической связи между атомами:
• с металлической связью (металлоподобные бориды, карбиды, нитриды и силициды переходных металлов);
• с ковалентной связью (карбиды, бориды и нитриды алюминия, кремния и бора, а также алмаз и бор);
• с ионной связью (оксиды алюминия, циркония, титана, хрома, бериллия).
Свойства основных представителей этих трёх групп твёрдых материалов приведены в табл. 1.
47
