CC BY
18
или в которых отсутствуют проживающие, помогут в проведении технического обслуживания [6]. В дополнение к этой функции, в Японии, США и в других передовых странах, используют внедренный датчик с функцией удаленной проверки радио тип, это станет продуктивным методом при выполнении удаленной проверки.
Данное исследование предлагает для решения проблем со сбоями в автоматическом противопожарном оборудовании учитывать условия здания при установке датчиков дыма и организации управления пожарной безопасности, а также датчиков накопительного типа и датчиков с функцией удаленной проверки. Также выносятся рекомендации по назначению штрафов управляющим пожарной безопасности и придаче стимула для улучшения работы.
Список литературы:
1. Гон Хасон. Причины ложных срабатываний автоматической пожарной системы оповещения и планы по ее совершенствованию в Корее // Наукоемкие технологии в космических исследованиях Земли. - 2015. - Том 7, № 3. - С. 64-67.
2. Сон Ен Чжин. Исследование по снижению неисправности автоматической пожарной системы с несколькими датчиками. - 2015. - 27 с.
3. Ли Ен Чоль. Исследование, посвященное неисправности однотипных датчиков и внедрении беспроводной функции для избежания сбоев в сложных датчиках. 2012. 57.
4. Хван Чан Хван. Исследование функционального улучшения контроля противопожарной системы Р-типа: магистерская диссертация. - Университет Кенки, 2013. - С. 44-45.
5. Ко Чан Сон. Меры по улучшению ложной пожарной тревоги оборудования пожарной сигнализации: магистерская диссертация. - Кенсонский университет, 1994. - 22 с.
6. Чхве Кю Чуль. Технические предложения для сокращения ложных срабатываний оборудования автоматической пожарной сигнализации. - Институт техники пожарной индустрии Кореи, 2015. - 45 с.
ОЦЕНКА СОЛНЕЧНОГО И ВЕТРОПОТЕНЦИАЛА ДЛЯ ПОСТРОЕНИЯ ГИБРИДНЫХ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК В ГОРОДЕ ОМСК
© Горбина Е.В.1
Омский государственный университет путей сообщения, г. Омск
В данной работе рассматривается потенциал применения солнечной и ветровой энергии в городе Омск в качестве гибридных установок.
1 Магистрант кафедры «Электроснабжение железнодорожного транспорта». Научный руководитель: Незевак В.Л., кандидат технических наук, доцент.
Исследованы показатели скорости и направления ветра в разные времена года, а также по часам; рассмотрено количество солнечных часов по временам года, а также оборудование для генерации.
Ключевые слова: возобновляемые источники, ветрогенерация, солнечная генерация, рентабельность, мощность, гибридные электроустановки, роза ветров, аккумуляторы, скорость ветра, оборудование.
Вопрос активного использования возобновляемых источников энергии приобретает все большую актуальность ввиду проблемы исчерпания природных ресурсов и необходимости повышения энергоэффективности на глобальном уровне. Решением в использовании возобновляемых источников может быть гибридная установка ветро- и фото- генерации, ее рентабиль-ность состоит в наиболее полном использовании ресурсов в течение суток, когда фотогенерация прекращается, на смену вступает ветрогенерация.
Под возобновляемой энергией понимают энергию из источников, являющихся по человеческим меркам неисчерпаемыми. Существуют следующие формы энергии, входящие в понятие возобновляемых источников энергии: солнечная, геотермальная, ветровая, энергия морских волн, течений, приливов и океана, энергия биомассы, гидроэнергия и другие.
В преобразовании ветровой энергии используются ветряные турбины. Мощность современных турбин варьируется от 600 кВт до 5,5 МВт, она пропорциональна кубу скорости ветра, то есть при увеличении скорости ветра, значительно увеличивается и выработка энергии.
где А - площадь, отметаемая ветроколесом, м2;
Б - диаметр ветроколеса, м;
Уо - скорость ветрового потока, м/с;
Ср - коэффициент отбора мощности, зависит от конструкции ветроколеса и скорости ветра (0,35-0,5);
р - плотность набегающего потока (воздуха), на уровне моря 1,2 кг/м3.
Рассматривая г. Омск, согласно метеоданным, средняя скорость ветра имеет хорошо выраженный годовой ход. Наибольшие средние месячные скорости наблюдаются зимой, весной и осенью (4-5 м/с) (рис. 1). Наличие ветров обусловлено географическим положением: Омск расположен на равнине, открытой как с севера, так и с юга. Географическое положение города Омска: 54°99'24" с. ш., 73°36'85" в. д.
На сайте по Возобновляемым Источникам Энергии [2] указаны скорости ветра высоте 10 м. Для исследования потенциала местности нужны данные, измеренные на высоте 30-100 метров, как уже было отмечено, поэтому
необходимо произвести перерасчет скорости. Для перерасчета скорости ветра V с высоты Н0 = 10 (м), на высоту Н1 = 50 (м), используется следующая формула:
(3)
При этом коэффициент к варьируется от 0,1.. .0,6 в зависимости от типа местности, шероховатости поверхности. В данной работе принят к = 0,4, соответствующей местности, близкой к ландшафту окружающей город Омск территории.
V,» с
i>r ' BtcHa Л?тс OctHt
Рис. 1. График распределения скорости ветра по временам года
Из графика, представленного на рис. 1, видно, что наибольшая ветровая активность наблюдается весной, рассмотрим почасовую активность в течение 10-ти дневного периода в апреле (рис. 2).
Из данных графиков на рис. 2, можно увидеть закономерность, которая показывает наиболее высокие значения скорости ветра в течение данного периода, это промежуток от 06.00 до 15.00, он обозначен красным пунктиром. Также необходимо знать направления ветра, которое отражает роза ветров.
Роза ветров по Омску представлена на рис. 3, она показывает наиболее повторяющиеся направления движения воздушных масс в течение года.
Таким образом, из рисунка 3 видно, что в Омске преобладает юго-западное направление (18,7 %), западное (17 %) и южное (16,9 %), остальные составляют менее 12 % от времени года.
Перейдем к выбору оборудования. Основу ветроустановки или ветростанции составляет ветряная турбина (ветрогенератор), среди производителей, выпускающих маломощное оборудование, удовлетворяющее мощности собственных нужд подстанций, малым производствам или жилым массивам (100-250 кВт), можно выделить следующие: Soytes (Турция) (до 250 кВт); Shriam EPC Ltd (Индия) (250 кВт); Distributed Energy Systems (100 кВт); Mitsubishi Heavy Industries (Япония) (от 250 кВт); AAER Systems (Канада) (от 200 кВт до 2 МВт); WindTec Systems AG (до 500 кВт).
Рис. 2. Изменение скорости по часам в течение 10-ти дневного периода
■ Ветер
■ Штиль
Рис. 3. Роза ветров для Омска
За последнее десятилетие в России построено и пущено в эксплуатацию лишь несколько ветряных электростанций: В Башкортостане установлены четыре ветряных электростанции мощностью 550 кВт. В Калиниградской области смонтировано 19 установок, где мощность парка ветряных электростанций 5 МВт. В Мурманске установлена ветроустановка мощностью 200 кВт. Также они есть в Крыму.
Рассмотрим перспективы развития солнечной энергии в Омске. Солнечных дней в Омске много, 2223 часов в году, что составляет 25,38 % годового времени, это хороший показатель ресурсного потенциала солнечной энергии и подходящие условия для развития солнечной энергетики. В таблице представлены продолжительность солнечного сияния (часов в месяц).
Таблица 1
Продолжительность солнечного сияния
Месяцы 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Часы 82 122 192 249 290 318 299 252 191 97 71 60
Наибольшая продолжительность солнечного сияния происходит в весенне-летний период.
Перейдем к выбору оборудования.
Таблица 2
Разновидности продукции фотоэлектрических модулей
Фирма-производитель; Наименование модуля, описание Габариты: вес, размеры Ном. мощность Ном. напряжение Ориентир. цена, руб.
АХ1ТЕС (Германия); АС-270М/156-608. Монокристаллический модуль 18,5 кг; 1640x992x45 мм 270 Вт 24 В 24044
ТСМ на гибкой основе (Россия); ТСМ-140ЕМ. Гибкий, сверхтонкий, сверхоблегченный 2,4 кг; 1500x700x1,5 мм 140Вт 21 В 19550
ТСМ-8ТУ (Россия); ФЭ модуль ТСМ-270 В. Кремниевый монокристаллический модуль 18,5 кг; 1633x996x43 мм 270 Вт 21 В 27350
ФСМ-яипшауя (Китай); ФЭ модуль ФСМ-270М. Кремниевый монокристаллический модуль 19,6 кг; 1640x992x45 мм 270 Вт 24 В 18900
Главным составляющим элементом в преобразовании солнечных энергии в электрическую, являются фотоэлектрические модули. Производством данного оборудования в настоящее время занимаются фирмы-производители, представленные в таблице 1.
Выше приведена таблица разновидностей фотоэлектрических модулей мощностью 100-300 Вт. В настоящее время в России введены в действие крупные солнечные электрические станции в Краснодарском крае, Республике Алтай и Республике Саха (Якутия).
Рассмотрим некоторые типы аккумуляторов (накопителей), которые могут найти применение в гибридных установках, несмотря на существующий ряд проблем с их применением [4] (графеновые, литий-ионные, литий-тита-натные). Графеновый материал отличает очень высокая теплопроводность, является чрезвычайно прочным, способен выдержать воздействие высоких нагрузок. Сам инновационный материал, получаемый из графита чрезвычайно дешев. Литий-ионные аккумуляторы широко распространены в сфере энергосистем, недостатками является то, что при снижении температуры окружающего воздуха до 0 °С происходит снижение мощности до 40-50 %. Ли-
тий-титанатные аккумуляторы имеют меньшее время зарядки, более высокую надежность, могут работать при низких температурах (-30 °С).
Указанные аккумуляторы могут применяться в составе гибридных электроустановок, включающих в себя ветро- и фото- генерацию.
Таким образом, было установлено, что Омск обладает хорошими ресурсами солнечной и ветровой энергии. Наиболее благоприятным для использования ветроустановок является весенний период, в течение дня это промежуток от 06.00 до 15.00. Юго-западное направление наиболее благоприятно. Для использования солнечных энергоустановок наболее благоприятным является весеннее-летний период. Комбинация этих ресурсов в гибридных электроустановках совместно с аккумуляторами позволяет снизить потребление традиционных энергоресурсов.
Список литературы:
1. ГОСТ Р 51237-98 Нетрадиционная энергетика. Ветроэнергетика. Термины и определения [Текст]. - М.: Издательство стандартов, 2003. - 12 с.
2. Ветропотенциал [Электронный ресурс]. - Режим доступа: ыар://ешг-gyWind.ru/recomendacii/karta-rossii/sibir/omskaya-oblast, свободный.
3. Незевак В.Л. Проблемы применения накопителей электроснабжения железнодорожного транспорта // Технологическое обеспечение ремонта и повышение динамических качеств железнодорожного подвижного состава: Материалы третьей всероссийской научно-технической конференции с международным участием в трех частях. Часть 3 / Омский государственный университет путей сообщения. - Омск, 2015. - С. 145-152.
4. Солнечная энергия [Электронный ресурс]. - Режим доступа: Ыйр:/^-larmir.ru, свободный.
УМЕНЬШЕНИЕ КЛИМАТИЧЕСКИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ НА ЛЭП
© Горбина Е.В.1
Омский государственный университет путей сообщения, г. Омск
В данной работе рассматриваются климатические воздействия на линии электропередач, разбиение территории РФ на зоны районирования, способы уменьшения воздействий.
Ключевые слова линии электропередач, опоры, провода, ветровые воздействия, температурные воздействия, гололедные воздействия, климатические факторы, климатические районы, динамическое воздействие пульсаций, механическая прочность.
1 Магистрант кафедры «Электроснабжение железнодорожного транспорта». Научный руководитель: Смердин А.Н., кандидат технических наук, доцент.
