Научная статья на тему 'ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОЩНОСТИ МИКРО-ГЭС В ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИИ НАСЕЛЕНИЯ С ПОМОЩЬЮ МИКРОПРОЦЕССОРНОГО УСТРОЙСТВА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭНЕРГОЗАТРАТ ВОДЫ И РАСХОДА ВОДЫ'

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОЩНОСТИ МИКРО-ГЭС В ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИИ НАСЕЛЕНИЯ С ПОМОЩЬЮ МИКРОПРОЦЕССОРНОГО УСТРОЙСТВА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭНЕРГОЗАТРАТ ВОДЫ И РАСХОДА ВОДЫ Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
85
19
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
МИКРО-ГЭС / ГИДРОТЕХНИЧЕСКИЕ СООРУЖЕНИЯ / НИЗКОНАПОРНЫЙ БЛОК / АСИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ / ГИДРОАГРЕГАТ / СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Рустамов Умиджон Соибович

В статье предложена Микро-ГЭС, вырабатывающая экологически чистой электроэнергии, устанавливаемой в гидротехнических сооружениях Ферганской области. Показана возможность создания Микро-ГЭС для электроснабжения и теплоснабжения потребителей. Приведены результаты исследования низконапорного агрегата Микро-ГЭС.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

DETERMINATION OF THE CAPACITY OF THE MICRO-HPP IN THE POWER SUPPLY OF THE POPULATION USING A MICROPROCESSOR DEVICE TO DETERMINE THE ENERGY CONSUMPTION OF WATER AND WATER CONSUMPTION

The article proposes a Micro-hydroelectric power station that generates environmentally friendly electricity installed in the hydraulic structures of the Fergana region. The possibility of creating a Micro-HPP for power supply and heat supply to consumers is shown. The results of the study of the low-pressure unit of the Micro-HPP are presented.

Текст научной работы на тему «ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОЩНОСТИ МИКРО-ГЭС В ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИИ НАСЕЛЕНИЯ С ПОМОЩЬЮ МИКРОПРОЦЕССОРНОГО УСТРОЙСТВА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭНЕРГОЗАТРАТ ВОДЫ И РАСХОДА ВОДЫ»

д unîversum:

Л ТЕ>

№ 12 (93)_ДХ ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ_декабрь. 2021 г.

DOI - 10.32743/UniTech.2021.93.12.12749

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОЩНОСТИ МИКРО-ГЭС В ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИИ НАСЕЛЕНИЯ С ПОМОЩЬЮ МИКРОПРОЦЕССОРНОГО УСТРОЙСТВА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭНЕРГОЗАТРАТ ВОДЫ И РАСХОДА ВОДЫ

Рустамов Умиджон Соибович

ассистент кафедры "Метрология, стандартизация и менеджмент качества продукции ", Ферганский политехнический институт, Республика Узбекистан, г. Фергана E-mail: saroylik@mail.ru

DETERMINATION OF THE CAPACITY OF THE MICRO-HPP IN THE POWER SUPPLY OF THE POPULATION USING A MICROPROCESSOR DEVICE TO DETERMINE THE ENERGY CONSUMPTION OF WATER AND WATER CONSUMPTION

Umidjon Rustamov

Department of Metrology, Standardization and Product Quality Management, Fergana Polytechnic Institute, Uzbekistan, Fergana

АННОТАЦИЯ

В статье предложена Микро-ГЭС, вырабатывающая экологически чистой электроэнергии, устанавливаемой в гидротехнических сооружениях Ферганской области. Показана возможность создания Микро-ГЭС для электроснабжения и теплоснабжения потребителей. Приведены результаты исследования низконапорного агрегата Микро-ГЭС.

ABSTRACT

The article proposes a Micro-hydroelectric power station that generates environmentally friendly electricity installed in the hydraulic structures of the Fergana region. The possibility of creating a Micro-HPP for power supply and heat supply to consumers is shown. The results of the study of the low-pressure unit of the Micro-HPP are presented.

Ключевые слова: Микро-ГЭС, гидротехнические сооружения, низконапорный блок, асинхронный двигатель, гидроагрегат, система автоматического регулирования.

Keywords: Micro-hydroelectric power station, hydraulic structures, low-pressure unit, asynchronous motor, hydraulic unit, automatic control system.

Введение. Неоднократно подчеркивалась важность поддержания чистоты окружающей среды и предотвращения ее загрязнения, а также экономии природных топливных ресурсов. Однако уже не секрет, что эта проблема превратилась в «глобальную экологическую проблему» в конце ХХ - начале ХХ! веков. Сосредоточимся на возникновении проблемы нехватки энергии. С одной стороны, рост населения мира и увеличение затрат на энергию, связанных с его стремлением к повседневной жизни, являются естественными, с другой стороны, использование традиционных технологий для производства энергии по мере необходимости. Это хорошо известный факт, что возобновляемые источники энергии, такие как энергия солнца и ветра, могут быть основным источником выработки электроэнергии в районах, где отсутствует гидроэнергетический потенциал [1-8].

Основная часть. Микрогидроэлектростанции, разработанные совместно с учеными Ферганского политехнического института, с одной стороны, сочетают в себе энергетическую безопасность отдельных потребителей, с другой - возможность децентрализованного электроснабжения. Внедрение этих устройств повысит энергетическую безопасность отдельного потребителя, обеспечит независимость от централизованного электроснабжения и сэкономит на ископаемом топливе. [8-15] Строительство такого энергообъекта не требует больших вложений, большого количества энергоемких строительных материалов и больших трудозатрат, относительно быстро окупается. Они не оказывают отрицательного воздействия на образ жизни человека, животный мир и местные условия микроклимата. [16-22] Микро-ГЭС не выделяют парниковые газы при производстве электроэнергии и не загрязняют

Библиографическое описание: Рустамов У.С. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОЩНОСТИ МИКРО-ГЭС В ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИИ НАСЕЛЕНИЯ С ПОМОЩЬЮ МИКРОПРОЦЕССОРНОГО УСТРОЙСТВА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭНЕРГОЗАТРАТ ВОДЫ И РАСХОДА ВОДЫ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2021. 12(93). URL: https://7universum. com/ru/tech/archive/item/12749

№ 12 (93)

A, UNI

те;

universum:

технические науки

декабрь, 2021 г.

окружающую среду продуктами сгорания и токсичными отходами. Микро-ГЭС часто используются для снабжения небольших изолированных потребителей вдали от централизованных сетей электроснабжения [23-29].

Источниками микрогидроэнергетики могут быть естественные и искусственные водотоки, малые и средние реки, ручьи, водные потоки из водохранилищ, искусственных бассейнов и другие. Для установки микрогидроэлектростанций можно использовать небольшие ручьи со свободным потоком воды или

с напором от 1 до 10 м при расходе воды не менее 0,2 кубических метров (200 л/с) в секунду. Напор воды создается за счет установки водозаборного устройства вдоль реки, сооружения водозаборного канала, напорного бассейна и напорного водопровода. Для изучения таких возможностей разработана «Программа микропроцессорных устройств для определения расхода воды и энергоемкости потока воды». Свидетельство об официальной регистрации программы, созданной для ЭВМ № БОИ 07319. 29.10.2019.

Рисунок 1. Принципиальная схема и общий вид

Мощность Микро-ГЭС можно определить из следующего выражения:

Р = 9,81-кВт

Р - скорость потока воды, м3/с (удельная часть расхода - сила потока воды, определяемая створом);

Н - давление воды, направляемой в гидротурбину, м; П - КПД гидроэлектростанции.

Конструкция Микро-ГЭС позволяет легко устанавливать и демонтировать и не требует постоянного присутствия обслуживающего персонала во время эксплуатации.

№ 12 (93)

AuiSli

1ш. те;

universum:

технические науки

декабрь, 2021 г.

Рисунок 2. Экспериментальный образец Микро-ГЭС и блок управления с инвертором аккумулятор

Микро-ГЭС включает в себя гидравлику, карданный редуктор, генератор на постоянных магнитах, поддон для направления воды и металлическое основание для установки вышеупомянутых основных элементов, а также систему управления энергопотреблением. объект в целом.

Гидроблок, который выполнен в виде водяного колеса более совершенной конструкции, имеет 35 изогнутых лопастей для оптимального приема направленного потока воды и вывода с меньшим сопротивлением, чем у воды. В опытной установке диаметр воздушного винта составляет 1000 мм, но в зависимости от мощности Микро-ГЭС диаметр воздушного винта может быть увеличен до 4000 мм. Генератор вырабатывается при 300 об/мин для выработки электроэнергии. имеет мощность 3 кВт/ч на постоянных магнитах, что обеспечивает работу Микро-ГЭС в свободном потоке. Генератор установлен на монтажной стойке определенной высоты, защищенной от брызг воды и соединен с гидротурбиной через конический редуктор и карданный привод. Передача давления выполнена в форме конуса для ускорения и направления потока воды к турбине. Ускоренный поток воды, вытекающий из узкого выходного отверстия желоба, принимает форму потока, направленного к стойкам гидротурбины. Если

нижняя часть конуса находится ниже уровня водяного колеса во время установки, гидравлика называется нижней буровой установкой. Однако КПД гидроэлектрический блок Микро-ГЭС может быть в пределах 35%. Если поток воды направлен к середине водяного колеса, то гидроэлектрический блок называется среднескоростным. Однако КПД Микро-ГЭС может быть в пределах 55%. Таким образом, напор в основном создается естественным уклоном или быстрым течением реки, а электростанции размещаются в Микро-ГЭС постоянного тока и использование конической трубы увеличивает эффективность водяного потока, направляемого на опору турбины.

Система управления, которая включает в себя соответствующие микропроцессорные преобразователи и контроллер, обеспечивает запуск или остановку Микро-ГЭС и подачу электроэнергии потребителю. Однако регулируемые энергетические параметры вырабатываемой электроэнергии также контролируются. Принцип работы микрогидроэлектростанции заключается в том, что ускоряющийся поток воды, направленный по прямой линии от выходного конца конической тарелки, входит в центр гидравлических лопастей и вращает его; а вращение гидравлического блока передается генератору через конический редуктор и карданную передачу, где вырабатывается

№ 12 (93)

a uní

Ж те;

universum:

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

декабрь, 2021 г.

электричество. Чем меньше потери в редукторах, тем больше получаемая мощность. При увеличении диаметра рабочего колеса турбины до 4 м мощность может возрасти (что более нелогично). В этом случае турбина во время вращения поддерживается подшипниками на опорных стойках, установленных по боковым верхним краям трубы. Электроэнергия передается напрямую потребителю или через систему батарей через систему управления, которая включает в себя соответствующие микропроцессорные преобразователи и контроллер. Выбор крутящего момента такой гидравлики также требует особых технических решений. Мы разработали различные конструкции поворотного марша из гидравлики, представляющей собой ноу-хау. В настоящее время разрабатываемый проект Микро-ГЭС с разным расходом воды в Чимёнсое проходит экспериментальные испытания. Технический результат, полученный в результате разработки, заключается в том,

что предлагаемый проект Микро-ГЭС с отбором стока из реки прост, а изготовление не требует больших затрат. Схема ГЭС является технологически продвинутой в эксплуатации и обслуживании, поскольку турбины и генераторы расположены на открытых площадках и могут использоваться во всех направлениях. Мини-ГЭС можно сделать прямо на месте (а не на традиционном заводе), в мастерских потребителей энергии.

Выводы. Программное обеспечение микропроцессорного устройства для определения потребления энергии и использования потока воды. Анализ выработки электроэнергии в Ферганской ГЭС. Техническая и экологическая организация Микро-ГЭС будет рассмотрена с учетом требований социально-экологического характера. Технические характеристики экспериментальных Микро-ГЭС.

Список литературы:

1. Эргашев С.Ф. и др. Микро-ГЭС мощностью 5 кВт для индивидуальных потребителей // Известия Ошского технологического университета. - 2019. - №. 2. - с. 168-170.

2. Эргашев С.Ф. и др. Автоматизированная система управления водными ресурсами на основе элементов компьютерной автоматики. - 2020.

3. Йулдашев Х.Т. и др. Исследование процессов токового усиления в системе полупроводник-газоразрядный промежуток //Oriental renaissance: Innovative, educational, natural and social sciences. - 2021. - Т. 1. - №. 10. -с. 114-123.

4. Jamoldinovich A.E. The importance of metrology and standardization today Alikhonov Elmurod //International scientific and technical journal "Innovation technical and technology". - 2020. - Т. 1. - №. 4. - с. 1-3.

5. Otakulov O.X. et al. Modeling of geothermal Micro-GES //Scientific-technical journal. - 2020. - Т. 24. - №. 2. -с. 89-93.

6. Рустамов У.С. Микро-ГЭС для индивидуальных потребителей //Евразийский Союз Ученых. - 2019. -№. 11-4 (68).

7. Йулдашев Х.Т. и др. Исследование фонового излучения и возможности его ограничения в полупроводниковой ионизационной системе //Журнал физики и инженерии поверхности. - 2017.

8. Rustamov U.S. et al. Farg'ona viloyati aholisini elektr energiyasi tanqisligini bartaraf etishda Mikro-GESlardan foy-dalanish //Oriental renaissance: Innovative, educational, natural and social sciences. - 2021. - Т. 1. - №. 10. -с. 603-610.

9. Рустамов У.С. Математическое и компьютерное моделирование Микро-ГЭС башенного типа //Экономика и социум. - 2020. - №. 12. - с. 58-62.

10. Ergashev S.F. et al. Automated Water Management System Based on Computer Automation Elements //Automatics & Software Enginery. 2020. N3 (33). - 2020. - с. 7.

11. Йулдашев Х.Т. и др. Дослщження фонового випромшювання та можливоси його обмеження в натвпровщниковш юшзацшнш системi //Журнал фiзики та шженерп поверхш. - 2017. - Т. 2. - №. 1. - с. 44-48.

12. Yuldashev K.T., Akhmedov S.S., Ibrohimov J.M. Damping cell from gallium arsenide with plasma contacts in an extreme gas discharge cell //Journal of Tashkent Institute of Railway Engineers. - 2020. - Т. 16. - №. 1. - с. 36-41.

13. Yuldashev H.T., Mirzaev S.Z. Investigation of background radiation and the possibility of its limitation in a semiconductor ionization system //Academicia: An International Multidisciplinary Research Journal. - 2021. - Т. 11. -№. 4. - с. 1364-1369.

14. Ibrokhimov J.M. Application of the solar combined systems consisting of the field of flat and parabolocylindrical collecting channels for hot water supply of the industrial factories //Academicia: An international multidisciplinary research journal. - 2020. - Т. 10. - №. 12. - с. 1293-1296.

15. Ibrokhimov J.M. Features of methods of optimising calculation of parameters the combined solar power installations // Academicia: An International Multidisciplinary Research Journal. - 2021. - Т. 11. - №. 5. - с. 1043-1047.

16. Alikhonov E.J. et al. Determination of linear density of cotton ribbons by photoelectric method //Science and Education. - 2021. - Т. 2. - №. 11. - с. 461-467.

№ 12 (93)

universum:

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

декабрь, 2021 г.

17. Xabibulloogli E.A., Abdukarimovna M.U. Assesment of metrological reliability of measurements using the method of producing functions //Academicia: An International Multidisciplinary Research Journal. - 2021. - T. 11. - №. 8. -

18. Шаймардонович Ж. X,. и др. Сигим электродли дон ва дон махсулотларини намлигини улчаш узгарткичининг умумий улчаш хатолигини хисоблаш усули //Science and Education. - 2020. - Т. 1. - №. 6.

19. Боймирзаев А.Р. Особенности свечения разряда в полупроводниковом газоразрядном преобразователе ИК-изображения //Евразийский союз ученых. - 2019. - №. 10-5. - с. 19-20.

20. Мамасадиков Ю.М. Оптоэлектронный двухволновый метод для дистанционного газового анализа // Современные технологии в нефтегазовом деле-2018. - 2018. - с. 158-160.

21. Абдумаликова З.И. Исследование кинетика пробоя в газоразрядной ячейке с полупроводниковым электродом //Евразийский союз ученых. - 2019. - №. 10-5. - с. 14-18.

22. Khurshidjon Y. et al. The study of photoelectric and photographic characteristics of semiconductor photographic system ionisation type //Academicia: An International Multidisciplinary Research Journal. - 2020. - Т. 10. - №. 5. -

23. Ergashov K.M., Madmarova U.A. Technics of the infra-red drying of farm products //Academicia: An International Multidisciplinary Research Journal. - 2020. - Т. 10. - №. 11. - с. 1351-1355.

24. Мамасадиков Ю., Алихонов Э.Ж. Оптоэлектронное устройство для контроля линейной плотности хлопковых лент с функциональной разветкой // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2021. 10(91).

25. Мамасадиков Ю., Мамасадикова З.Ю. Оптоэлектронное устройство для контроля концентрации углеводородов в воздухе на полупроводниковых излучающих диодах // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2021. 10(91).

26. Алихонов Э.Ж. Определение линейной плотности хлопковые ленты фотоэлектрическим методом // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2021. 11(92).

27. Kizi M.S. H. Разработка системы менеджмента качества на промышленном предприятии development of a quality management system at an industrial enterprise.

28. Turgunov B.M. et al. Principles of assessment and management of quality systems in industrial enterprises // Точная наука. - 2019. - №. 44. - с. 5-14.

29. Obidov J.G., Alixonov E.J. Organization of the education process based on a credit system, advantages and prospects // Academicia: An International Multidisciplinary Research Journal. - 2021. - Т. 11. - №. 4. - с. 1149-1155.

с. 520-528.

с. 72-82.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.