Технические науки. Рубрика в журнале - Бюллетень науки и практики
Перспективы развития солнечной энергетики в России
Статья научная
В настоящее время вопросу использования возобновляемых источников энергии уделяется большое внимание. Связано это с тем, что они могут стать решением возникающих проблем, обусловливающих глобальное изменение климата и истощение ископаемых природных ресурсов. Целью работы является анализ технических решений солнечных станций и вопрос их использования на территории России. Рассмотрены основные виды солнечных станций, особенности их эксплуатации, обозначены достоинства и недостатки различных систем. Установлено, что из всех видов возобновляемых источников энергии солнечная энергетика является самой быстроразвивающейся. Использование солнечной энергии идет по пути двух основных направлений: получение тепловой и электрической энергии. При этом солнечная электроэнергетика является наиболее активным и перспективным направлением многочисленных научных исследований в масштабе уже реализованных проектов. Установлено, что территория России обладает определенными географическими зонами с большим потенциалом развития солнечных электрических станций, которые позволят преобразовать падающее излучение непосредственно в электрическую энергию. Подтверждением данного факта являются уже реализованные уникальные проекты, которые располагаются в этих зонах.
Бесплатно
Статья научная
Кыргызская Республика сталкивается с хроническим энергетическим кризисом в зимний период, что обусловлено ограничениями на попуск воды и растущим внутренним спросом. В данной работе проводится оценка технической и экономической целесообразности интеграции гидроаккумулирующей электростанции (ГАЭС) в существующую инфраструктуру Токтогульской ГЭС. Благодаря использованию 180-метрового напора между Токтогульским и Курпсайским водохранилищами, предлагаемая система мощностью 185–200 МВт позволяет обеспечить рециркуляцию водных ресурсов, фактически отделяя процесс выработки электроэнергии от ирригационных ограничений стран низовья. Наш анализ показывает, что блок ГАЭС может обеспечить суточную пиковую мощность в размере 1 ГВт·ч, снижая зависимость от дорогостоящего импорта электроэнергии. Кроме того, в исследовании подчеркиваются трансграничные выгоды: за счет сокращения неирригационных зимних сбросов проект повышает водную безопасность соседних государств (Узбекистана и Казахстана). Несмотря на длительный срок окупаемости (около 33 лет при текущих тарифах), проект является стратегической необходимостью для обеспечения региональной стабильности и интеграции прерывистых возобновляемых источников энергии в Центральной Азии.
Бесплатно
Питание на воздушных суднах: анализ меню (часть 1)
Статья обзорная
Организация обслуживания пассажиров воздушного транспорта заключается не только в перевозке пассажиров в пункт назначения, но и в предоставлении различных видов питания, которое может включать в себя горячее питание по меню свободного выбора или скомплектованные рационы на борту самолета, десерты, напитки. Ассортимент блюд зависит от бюджета авиакомпании, сезона, длительности полета, класса обслуживания, времени вылета, принципов здорового питания, национальных особенностей, конкретных вкусов и возраста пассажира. В данной работе рассмотрено меню компании «Аэрофлот - Российские авиалинии». Питание в самолетах «Аэрофлота» делится на два «цикла». В зависимости от направления и продолжительности полета, предоставляется выбор из двух блюд: холодный или горячий завтрак, горячий или холодный обед, закуски и напитки. Меню данной авиакомпании обновляется каждые шесть недель. Меню эконом-класса: в зависимости от направления, времени вылета и продолжительности полета содержит завтрак, обед или закуски...
Бесплатно
Питание на воздушных суднах: анализ меню (часть 2)
Статья обзорная
Как уже отмечалось в предыдущей работе «Питание на воздушных суднах: анализ меню (Часть 1)», организация обслуживания пассажиров воздушного транспорта заключается не только в перевозке пассажиров, но и в организации видов питания на борту авиалайнеров. Ассортимент блюд зависит от множества факторов таких как: бюджет авиакомпании, сезона, длительности полета, класса обслуживания, времени вылета, национальных особенностей и категории пассажиров. В данной работе рассмотрены меню авиакомпаний «Nordwind Airlines» и «Azur Air». Авиакомпания «Nordwind Airlines» на этапе покупки авиабилетов предлагает своим пассажирам сформировать свой рацион из предложенного перечня блюд за дополнительную плату. Обычно в перечень входят блюда из курицы, блюда из мяса, плов и специальное питание (вегетарианское питание и питание для детей), также присутствует опция «Гарантированное питание», которая в зависимости от длительности полета включает в себя прохладительные напитки; горячее питание; чай/кофе...
Бесплатно
Статья научная
Методом термодинамики необратимых процессов проведен расчет и оптимизация расходов внешней энергии на процесс кристаллизации слитков и отливок. Обсуждены научные и практические результаты работ по оптимизации параметров технологии и повышению безопасности процессов получения заготовок в металлургическом и литейном производствах.
Бесплатно
Повышение качества композитных керамических изделий с использованием различных видов активации
Статья научная
Предметом данной статьи является разработка композиционных материалов с использованием методов активации сырья и активации воды. В этой статье основной упор делается на электрическую активацию воды, используемой при приготовлении керамической массы. Электрохимическая активация воды осуществляется в электролизере с анодной и катодной зонами постоянным магнитным полем. Для электроактивации воды были проведены следующие работы. Воду помещали в емкость с электродами (анодом и катодом) и подвергали воздействию электрического поля. На первом этапе перед активацией измерялся водородный показатель рН среды воды. После завершения активации, заново измеряли водородный показатель рН среды активированной воды, затем фильтровали для удаления образовавшихся осадков. Для получения композиционных материалов использовалась глина Тулейкенского месторождения в южном регионе Кыргызстана. Готовые образцы прошли испытания на прочность на сжатие, водопоглощение и морозостойкость. Результаты показали, что механоактивация глины и электроактивация воды положительно влияют на их прочность, водопоглощение и морозостойкость. Осадки, выделяющиеся в процессе активации, позволяют удалить из воды солеподобные вещества. Таким образом, предлагаемый способ позволяет повысить качество композитных керамических материалов и снизить затраты на производство.
Бесплатно
Повышение энергетической эффективности путем компенсации реактивной мощности
Статья научная
Рассматриваются методы повышения энергетической эффективности путем компенсации реактивной мощности. Анализируется влияние реактивной мощности на потери электроэнергии и снижение коэффициента мощности. Описаны современные способы компенсации, включая использование конденсаторных батарей, синхронных компенсаторов и активных фильтров. Отмечена экономическая и техническая эффективность внедрения систем компенсации реактивной мощности для оптимизации работы электрических сетей и снижения затрат на электроэнергию.
Бесплатно
Повышение энергоэффективности промышленных установок и технологических машин
Статья научная
В статье рассмотрен сравнительный анализ обобщенной структуры с модернизированной структурой технологических машин и пути достижения энергоэффективности промышленных установок и технологических машин. Выявлено, что основная часть потребляемой энергии теряется на элементах системы, а полезная часть составляет не более 30-40%. Полученные результаты будут способствовать формулированию дополнительных требований для разработки, проектирования и созданию современных энергоэффективных технологических машин. В условиях энергетического кризиса выполняемые научно-технические и практические работы совместно со специалистами производства дают ощутимые результаты в решении проблем в энерго и ресурсосбережении.
Бесплатно
Повышение эффективности и точности определения процентного содержания воды в скважинной продукции
Статья научная
В работе представлена идея повышения эффективности определения процентного содержания воды в нефти. Описано определение объемного содержания воды (методом горячего отстоя) в нефти по авторскому алгоритму.
Бесплатно
Повышение эффективности пусковых и статических режимов работы компрессорных установок
Статья научная
Статья посвящена анализу режимов работы компрессорных установок на Ново-Ангренской ТЭС и выбора системы мероприятий по энергосбережению и увеличению срока службы, ресурса и энергетической эффективности компрессорных агрегатов. Анализ работы компрессорного цеха основан на данных рабочих режимов компрессорных агрегатов. Для уменьшения отрицательного влияния на сеть и других механизмов при пуске компрессорного агрегата, а также увеличения срока службы электрооборудования и механической части агрегатов предлагается применить в качестве пуско-регулирующего устройства современный транзисторный преобразователь частоты с широтно-импульсной модуляцией или устройство плавного (мягкого) пуска.
Бесплатно
Повышение эффективности термоэлектрического преобразования солнечной энергии
Статья научная
Рассматриваются современные достижения в области термоэмиссионного преобразования солнечной энергии. Анализируются ключевые аспекты термоэлектронной эмиссии, проблемы снижения работы выхода электродов и повышения эффективности устройств. Показано, что привлекательным материалом для целей термоэлектронной эмиссии могут быть алмазы, легированные фосфором. В этом случае наличие донорных состояний может сильно сужать область пространственного заряда, а вместе с этим снижают потенциальный барьер в работе выхода. Исследования также установили, что наиболее успешным и широко используемым методом преодоления эффекта объемного заряда является заполнение межэлектродного промежутка цезием. КПД устройств термоэмиссионного преобразования солнечной энергии повышается в 1,6 раза. Особое внимание уделяется использованию новых материалов, таких как наноструктуры и углеродные нанотрубки, а также перспективным технологиям, таким как фотонное усиление термоэмиссионных процессов. Анализ результатов показал, что фотонное усиление выхода электронов из-за освещения больше в кремнии p-типа, как и предсказывают теоретические модели. Термоэмиссионный ток возрастает в 1,7 раза по сравнению с кремнием. Расстояние между квазиуровнем Ферми и уровнем Ферми в кремнии n-типа меньше этого расстояния в кремнии p-типа. Как следствие, количество электронов в зоне проводимости меньше. Обсуждаются методы борьбы с эффектом пространственного заряда и оптимизация конфигурации систем преобразования энергии.
Бесплатно
Повышение эффективности энергоснабжения в сельских сетях 0,38 кВ при несимметричной нагрузке
Статья научная
Эффективность энергосбережения в сельских электрических сетях напряжением 0,38 кВ является важной задачей, особенно в условиях несимметричной нагрузки. В статье рассматриваются основные причины несимметрии нагрузок, их влияние на потери электроэнергии и снижение качества электроснабжения. Предложены методы и технические решения, направленные на повышение эффективности энергопотребления и снижение потерь электроэнергии. Рассматриваются возможности внедрения современных цифровых технологий для мониторинга и управления нагрузкой, а также перспективные направления развития сельских электрических сетей с учетом требований энергоэффективности и устойчивости энергосистем. Рассматриваются основные причины возникновения несимметрии, ее влияние на потери энергии и параметры сети, а также предлагаются технические решения по улучшению показателей энергоэффективности в условиях сельских электрических сетей.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрены основные направления повышения энергоэффективности базовых станций сотовой связи. Проанализирована структура операционных затрат на эксплуатацию базовых станций и показано, что наибольшая доля расходов приходится на энергоснабжение и работу вспомогательных систем. Описаны современные методы снижения энергопотребления базовых станций, включая модернизацию оборудования, применение систем динамического энергосбережения и использование альтернативных источников электроэнергии. Особое внимание уделено солнечной энергетике, различным типам фотоэлектрических элементов и возможностям их применения для автономного питания удалённых базовых станций.
Бесплатно
Подбор деэмульгатора для разделения водонефтяной эмульсии на месторождении
Статья научная
Представлены результаты исследования эффективности различных деэмульгаторов (ДЭ) для разделения водонефтяной эмульсии на месторождении. Проведен сравнительный анализ эффективности трех видов деэмульгаторов (ДЭ-1, ДЭ-2, ДЭ-3) в условиях высокого содержания солей в нефти. По результатам исследования установлено, что деэмульгатор ДЭ-1 существенно эффективнее базового, а также результативнее деэмульгаторов ДЭ - 2 и ДЭ - 3. Испытания проводились при концентрации деэмульгаторов 10 г/т, 20 г/т и 30 г/т.
Бесплатно
Подбор ингибитора коррозии для защиты нефтепровода
Статья научная
Представлены результаты исследования эффективности различных ингибиторов коррозии для защиты нефтепроводов. Проведен сравнительный анализ трех типов ингибиторов в условиях высокой минерализации пластовой воды. Установлено, что ингибитор А демонстрирует наилучшие защитные свойства с минимальной скоростью коррозии 0,082 мм/год при дозировке 20 мг/л. Опытно-промысловые испытания подтвердили эффективность выбранного ингибитора при увеличении дозировки до 25 мг/л.
Бесплатно
Подход к внедрению инновационных разработок в горнорудной промышленности Кыргызстана
Статья научная
Наличие большого количества мелких и незадействованных золоторудных месторождений обеспечивает большие перспективы развития малого бизнеса. Во всем мире ключевым направлением экономического развития стран является широкое внедрение инновационных технологий, а также активная государственная поддержка. Разработан эффективный, экологически безопасный Проект отработки мелких золоторудных месторождений. Разработанная технология отработки мелких месторождений позволит сократить затраты по всему циклу организации добычи золота в 2-3 раза. Данные разработки были доложены в комитетах Киргизской Республики.
Бесплатно
Подход к разработке гибридных рекомендательных систем
Краткое сообщение
В статье рассматривается актуальная научно-техническая задача разработки архитектуры гибридной рекомендательной системы, использующей знания о предметной области, элементы коллаборативного подхода, а также данные о контенте для более полного и точного анализа проблемной ситуации. Сформулированы и описаны группы критериев, которые реализуют каждый из указанных подходов. Основной новизной в подходе, предлагаемом авторами, является отказ от изначального ориентирования на определенную предметную область в пользу инвариантности. Такой подход обеспечивает более широкое применение разработки, снижает затраты на разработку, отладку и внедрение системы для конечного пользователя.
Бесплатно
Получение варизонного твердого раствора Si1-xGex из жидкой фазы
Статья научная
Приведены теоретические расчеты с использованием экспериментальных данных, а также результаты исследований зависимости состава растворов-расплавов ( Sn + Ge + Si , Ga + Ge + Si ) от температурного режима. Получены монокристаллические пленки варизонного твердого раствора Si1-xGex (0 методом жидкофазной эпитаксии из ограниченного оловянного, галлиевого раствора-расплава. Найдены оптимальные технологические режимы роста, для получения кристаллических совершенных эпитаксиальных слоев и структур.
Бесплатно
Получение водорода на основе электрофизической ионизации воды: сравнительный анализ
Статья научная
Существующие промышленные методы получения водорода электролизом воды характеризуются высокими удельными энергозатратами (3,9–4,1 кВт•ч/м³ при j=1 А/см², t=90 °C, U=1,65–1,72 В), что делает водородное топливо менее конкурентоспособным, поскольку стоимость электроэнергии составляет до 70% от его себестоимости. Для достижения конкурентоспособности необходимо снизить удельные затраты энергии минимум на 1 кВт•ч/м³. В работе проведено сравнительное исследование энергоэффективности двух альтернативных методов получения водорода: электрофизической (ЭФИ) и электрохимической ионизации воды. Изучены ЭФИ при низких напряжениях (до 29 В) и электрохимический метод, основанный на реакции алюминия с водой в присутствии гидроксида натрия (NaOH). Показано, что ЭФИ является перспективной за счет работы при низком напряжении и сниженном энергопотреблении. В эксперименте при U=10 В, площади электрода 17,55 см², межэлектродном расстоянии 1 мм и плотности тока 3,4 мА/см² из 500 мл воды за 30 минут было получено 250 мл водорода. Расчетная глубина ионизации составила 3,11•10⁻⁸ см, что указывает на локализацию процесса в приэлектродной области и значительный потенциал для его оптимизации. Электрохимический метод (Al + NaOH) показал выход 140–180 мл водорода из 300 мл воды с 30 г NaOH и 13–18 г Al. Проведенный анализ подтверждает, что электрофизический метод является более энергоэкономичным по сравнению с исследованным электрохимическим способом. Дальнейшая оптимизация ЭФИ, направленная на увеличение глубины ионизации и общего выхода водорода, может обеспечить конкурентоспособность данного способа для получения экологически чистого водорода.
Бесплатно
Получение портландцемента из золы угля Алайского месторождения
Краткое сообщение
Исследованы температурный режим и количество тепла, необходимое для спекания смеси, полученной в результате сжигания угля с добавлением природной глины. Исследован химический состав золы и природной глины, являющихся пригодными для использования их в качестве сырья для производства портландцемента и других строительных материалов. В качестве компонента для изготовления тяжелых, легких ячеистых бетонных блоков, строительных растворов и сухих строительных смесей. Химический состав и количественное содержание веществ определено комплексометрическим (объемным) методом.
Бесплатно
