Дәстүрлі емес, сарқылмайтын энергия көздері – жел, күн, биогаз энергияларын пайдалану

Қызылорда облысы, Қазалы ауданы,Әйтеке би кенті

№266 мектеп-лицей

Тақырыбы: Дәстүрлі емес, сарқылмайтын энергия көздері – жел, күн, биогаз энергияларын пайдалану. 

Баяндамашы: Қожамжар Нұрбек Кемалұлы

Секция : Техника

Бағыты : Ғылыми-техникалық прогресс экономикалық-өсудің негізгі буыны

Жетекші: Ақтаев Еркін-техника ғылымдарының кандидаты

Әйтеке би кенті

2021 жыл

Мазмұны 
Абстракт: 
Кz ….............................................................................. 3 
En ................................................................................... 4 
Кіріспе ...................................................................................... 5,6 
Зерттеу бөлімі : 
1. Жел энергиясы ..................................................................... 7 
1.1.1. Ауа тығыздығы .............................................................. 7 
1.1.2. Ротор ауданы ................................................................ 8 
1.1.3.Жел жылдамдығы ........................................................... 8 
1.1.4.Жер пішінінің кедір-бұдырлығы ................................... 9 
1.2.1. Желэнергетикасынын пайдланудың даму тарихы..... 9 
1.2.2. Қазіргі кездегі жел энергиясын пайдаланудың дамуы.. 10 
1.3. Желқондырғысының электр энергиясын өндіру 
технологиясы ....................................................................... 10 1.1.4.Желқондырғылардың негізгі бөліктері........................ 11-13
1.5.Желэнергетикасының экологияға әсері.......................... 13 
1.6.Жел энергиясын қалай пайдалану туралы кейбір 
ұсыныстар............................................................................. 13,14 
2. Күн- энергияның аса қуатты көзі ................................. 15,16 
2.1. Жылулық-сәулелік қондырғылар ................................... 16 
2.1.2. Коллектор ....................................................................... 16,17 
2.2. Концентраторлар............................................................... 17,18 
2.3. Күн батареялары (фотоэлементтер)................................. 18,19 
3. Жалпы биогаз жайлы мәліметтер .................................. 20,21 
3.1. Биогаздың құрылымы мен жұмыс істеу принципі.......... 21 
3.1.1. БГҚ-1-дің жүктеулері..................................................... 21,22 
3.2. Құрылғының конструкциясы............................................ 22,23 
3.3. БГҚ-1-дің Қазақстанда орналастыруы............................. 23 
3.4. Биогаздың энергиясы.......................................................... 23,24 
Қорытынды ................................................................................ 25 
Пайдаланылған әдебиеттер ....................................................... 26 



Абстракт 
Халық санының жедел өсуі мен ғылыми – техникалық прогресстің 
қарқынды дамуы, айнала қоршаған ортаға экологиялық проблемалар тудырумен қатар, энергетикалық ресурстардың таусылу тапшылығына әкеліп соқты. Адамдардың материалдық деңгейі, тіпті рухани мәдениетінің өзі энергия шамасына тікелей тәуелді болды. Ел болашағының ертеңі – білімді физологиялық жағынан қуатты, жұмысқа қабілетті, өмір сүруге бейім ұрпақ тәрбиелеу. Балалардың денсаулығына көп көңіл бөлінеді. Менің мақсатым қуатты үнемдейтін экологиялық таза энергия көзі – жел, күн, биогаз энергиясын пайдалануды ұсыну. 
Жел энергиясының қоры бүкіл планета өзендер гидорэнергиясынан 
100 есе асып түседі. Жел энергетикасын дайындауда Қызылорданың климаттық жағдайы қолайлы болып табылады. Қызылорда өніріңде аңызық желі үздіксіз соғып тұрады. Осы себепті көлде үнемі күшті толқын болады. Барлық жел двигателінің жұмыс істеу принципі біреу–ақ, онда желдің әсерінен қозғалатын жел доңғалағының қалақшаларының қозғалысы электр энергиясын өндіретін генераторының айналып тұратын бөлігіне беріледі. Күн энергиясын электр энергиясына айналдыратын қондырғыны фотоэлектрлік немесе фотовольталық, ал күн энергиясын жылулық энергияға айналдыратын аспапты – термиялық деп атайды. Бұл аспаптарды гелиожүйе-лер деп атайды. Экономикалық құндылығын бағаласақ, күн қондырғылары эксплуатациялық шығынға ұшыратпайды, оны жөндеу және қалпына келтіру үшін қор жұмсалмайды, ұзақ мерзімде жұмыс істей береді. 
Биогаз – бұл тамаша қалпына келетін ресурс және мұны кез келген органикалық қалдықтан ( тамақ қалдығы, мал қалдығы, тұрмыстық қалдық, ағын суларының тұнбасынан және т.б. сол сияқты ) алуға болады. Тек бір ғана ауылшаруашылық өнімдерінің қалдықтарынан пайда болған биогаздың потенциалдық қоры жылына 1-1,3 млрд. тонна жанғыш шикізат береді екен, ал бұл дегеніміз пайдаланылатын дүниежүзілік энергия ресурстарының оннан бір бөлігі. 
Егер Сырдарья суының жағасындағы лагеріне жел, гелиожүйелер, биогаз қондырғыларын орналастыратын болсақ, электр шығының үнемдер едік. Ай сайын 8000 кВт – сағ. энергия жұмсайтын болсақ, ол 47700 теңге ақшаны құрайды. Жел двигателінің энергия қоры үздіксіз соғып тұратын аңызық желі. Қалақшаларының диаметрі 15 метрлік жел двигателі 400 кВт. энергия өндіреді. Қуаты 2-3 кВт-тан тұратын кремний фототүрлендіргіш гелий қондырғыны үйдің төбесіне құрастырып орнықтырады, ол 20-30 м ² ауданды қамтиды, ал жылына 2000 кВт-сағат энергия береді. Биогаз алу технологиясы станцияларда аэрацияны қолданудан еш айырмашылығы жоқ, осындай процесс нәтижесінде біз 500 ккал/м³ жылу беруге қабілетті газ аламыз. 
Abstract. 
The Longing to perfect need humanity, by means of management natural resource and developments new type to industry causes the greater ecological problems surrounding ambiences. Material level and even spiritual culture of the people hang from power of the energy. The Purpose given scientific project - and use to wind energy, as the source to energy, satisfying energy need. 
The Purpose given scientific project - and use to wind energy, as the source to energy, satisfying energy need. Let us stop on some questions of technologies of the reception and use to wind energy. In modern world using to Wind energy is realized by means of address it in electric and heat energy. 
The energy of moving air masses is enormous. The Spares to energy winds more then in one hundred once exceed the spares to waterpowers of all rivers of the planet. Constantly and all over on the land blow the winds - from light wind, carrying wanted cool in year ardent heat, before powerful hurricane, bring incalculable damage and destructions. Always air oceans are not calm, on day, which we live. The Winds, blowing on elbowroom of our country, could easy satisfy all its need for electric powers! Why so ample available and ecological clean source to energy so is weakly used? At our days of the engines, using wind, cover whole one thousandth world needs for energy. The installation that turns the solar energy into electric power named photoelectric or photovoltaic. In addition, device turning solar energy to heat energy name thermal. These devices name the helium installations. Economic value of these installations, in that they do not bring about expenses of the working expenses and work at length of long time, repair and removal troubles do not require the expenses of the additional facilities. 
In list such auxiliary sources to energy last time all more often and more often name biogas. This is a gaseous fuel possible to get, in principle, from any organic departure – from manure, setting of the sewages, rubbish, - in short from that, what we must dispose at any price. For decision of the problem, in accordance with improvement of technologies of the reception and using biogas I’d like to note energetic estimations of biogas. In some of them, its potential spares concentrated only on departure of the world agricultural production, form 1-1.3 billions ton conditional fuel per annum it’s the tenth part of the world consumption power resource. 
If we have installed such wind engine on territory of our camp ashore Lake Balkhash, that we have spared the expenses on energy. If we spend monthly energy on 8000 кВт-hour, that this will form 45700 tenge. To account that, the source to energy is a continuous wind Sary-Arka; we have been able to spare the expenses on energy. The expenses to energy form 137100 tenge for three months. 

Кіріспе 
Бүгінгі күнде адамдардың тұрмыс тіршілігі табиаттағы басқару арқылы, жақсартуға ұмтылу және жаңа өндірістерді дамытудың салдары айнала қоршаған ортаға экологиялық проблемалар тудыруда. Адам баласына кейінгі кезде энергия жетпейді. Газет, журнал беттерінде энергетикалық кризис жайлы мақалаларды жиі кездестіреміз. Мұнай үшін кейбір мемлекеттер бір-бірімен жауласып жатса, ал кейбіреулері экологиялық дағдарысқа, құлдырауға ұшырайды екен. 
1930 жылы бүкіл әлемде 300 млрд кВт-сағат энергия өндірілсе, ал қазір 
60 000 млрд кВт-сағат энергия өндірілуде. Бұл өте үлкен көрсеткіш! Адамның энергетикалық сұранысы күннен-күнге өсуде. 
Бүгін біздің пайдаланып отырған энергия көздері-жер асты пайда қазба 
қорлары-мұнай, көмір, табиғи газ барлық энергоқорлардың 90% құрайды. Американдық зерттеушілердің айтуынша жер бетіндегі мұнай 2025 жылға дейін жетеді. Қашан болса да, ол бітеді және әрі қарай не болады? 
Пайдалы қазба қорларының таусылу қарсаңында, олардың бағасы да 
қарқындап өсуде. Жыл сайын атмосфераға түрлі жанғыш заттардың жануы нәтижесінде 23 млрд тоннаға жуық көмірқышқыл газы бөлініп, сондай мөлшерде оттек сіңіріледі. Атмосферадағы көмірқышқыл газының мөлшері 13%-ке өсті, соның салдарынан атмосфера температурасы бірнеше градусқа мөлшерден тыс жоғарылап, мұздықтар еріп, соның салдарынан Дүниежүзінің мұхиттық деңгейі көтеріліп, табиғатта түрлі апаттар болып жатыр. 1980 мен 2004 жылдардың аралығында жер бетінде 14500 табиғат апаттары тіркеліпті, осы апаттардан миллиондаған адамдар қаза болды. Дереу проблеманы шешетін амал табу керек. Бүкіл әлем ғалымдары мен инженерлері ізденістің арқасында баламалы энергия көзін табуды мақсат етіп қойды. Ол сарқылмайтын қалпына келтіретін энергия көздері деп аталады. Оған жел, күн энергиясы, геотермиялық энергия, биомасса, су ағынының энергиясы, мұхиттардағы тасу мен қайту кезіндегі судық көтерілуінен болатын энергиясы жатады. Қалпына келтіретін дәстүрлі емес энергия көздерінің ерекшелігі қор көздері ешуақытта сарқылмайды және экологиялық таза. Бұларды пайдалану табиғат байланыстарын бұзбайды. 
Ал менің ұсынысып отырған ғылыми жобамның мақсаты- туындаған 
проблеманы шешудегі энергетикалық сұранысты қанағаттандыра алатын энергия көзі – жел, күн, биогаз энергияларын пайдалану. 
XX ғасырдың басында Н.Е.Жуковский жел двигателі теориясының негізін қалады, осы теорияны негіздей отырып әлсіз желдің ырғағынан жұмыс істелетін жоғары өнімді жетілдірілген желагрегаттардың конструкциялары жасалынды, Желдоңғалағының диематрі үлкен болған сайын соққан желдің үлкен ағысын қамтиды және агрегат неғұрлым үлкен энергия өндіреді. Жел жылдамдығы 5м/с соққанда оның қалақшаларының жылдамдығы 14-16м/с дейін жетеді. Ал оның диаметрін үлкейте отырып 2000 кВт-қа шейін энергия алуға болады. Мысалы 40 метрлік жел двигателі 2000 кВт энергия өндіреді. 
Қазақстанның климаттық жағдайы күн энергиясын пайдалануда қолайлы болып табылады. Жыл сайын күннің түсу ұзақтығы 2200-3000 сағат болса, күн энергиясының көлденең жазықтыққа түсірген қуаты 1280-1869 кВт сағ/м² екен. Ал шілде айында 1м² келетін көлденең жазықтыққа түсіретін энергия бір күнде 6,4 тен 7,5 кВт-қа өседі. Ал энергетикалық есептеулерге жүгінсек, Күннің Жерге беретін энергиясы, барлық қор көздері беретін энергиядан 5000 есе асып түседі екен. Күн энергетикасының келешегі зор, экологиялық таза, қоры ешуақытта сарқылмайды, әрі арзан, тиімді. Күн батареялары қатты зат кремний материалынан жасалынады, бұл жер қойнауындағы оттегінен кейін екінші орындағы ең көп таралған элементтердің бірі болып табылады. 
Фотоэлектрлік станциядағы 30 жылғы 1кг кремний өндіретін энергия, жылу электр станциясындағы 75 тонна мұнай жұмсап өндіретін энергиямен пара-пар. Сондықтан кремнийді 21 ғасырдың мұнайы деп атаса да болады. Күн батареяларының отыны тегін күн сәулесі болып табылады. Ал ерекшеліктерін атасақ, бұл қолданылу мерзімінің ұзақтылығы (30 жыл және одан да көп), олар жөндеуді қажет етпейді, себебі оның механикалық детальдері қозғалмайды, экологиялық таза, жұмыс істеу барысында шуы да естілмейді. 
Биогаз өміріміздегі көптеген проблемаларды шеше алады: экологиялық, энергетикалық, агрохимиялық. Мысалы далаға кететін қалдықтың қоршаған ортаға жағымсыз әсері зор-ақ. Ал биогазды алудың экономикалық бағаланулары бүгінгі күні ақталуда. Биогазды жарықтандыруға, үй жылытуға, тамақ пісіру, транспорт, электрогенератордың роторларын қозғалту мақсатында қолданады. Ғалымдардың есептеуінше 1 м² аумақты жылыту үшін жылына 45 м³ биогаз қажет, ал су жылыту үшін күніне 5-6 м³ биогаз керек. Бір тонна шөптен қырық пайыздық ылғалдықта 100 м³ биогаз алынады. Ал 1 тонна бидайдан осы ылғалдықта 15 м³ биогаз алуға болады. Көмірсутегі қорларының таусылу кезеңінде бұл күн, жел, биогаз энергия-лары – құндылығы ерекше бізге табиғаттың берген сыйы десе де болады. 
Аль-Фараби атындағы Қазақ Ұлттық Университетінің биофизика экология орталығының мамандарының тәжірибелері мен зерттеулерін ұстана отырып, біз жел двигателінің, гелиоқондырғының, биогаз қондырғыларының кейбір конструкцияларын өз қолымызбен жасадық. Қуатты үнемдеу және экологиялық туындаған проблемаларды шешу мақсатында, мен Қызылорда Сырдарья жағасына желагрегатының, гелиожүйелердің, биогаз қондырғылары-ның комплексін салуды мақсат етіп қойдым. 
1.Желэнергиясы 
Жел энергиясы негізінен Күн энергиясының Жер бетін бірқалыпты қыздырмауынан туындайды. Сағат сайын Жер Күннен 1014 кВт сағ энергия алады. Күн энергиясының 1-2 % -і жел энергиясына түрленеді. Бұл көрсеткіш жер бетіндегі барлық өсімдіктердің биоқалдыққа айналғанда бөлініп шығатын энергиясынан 50-100 есе асып түседі. 
Бірнеше мыңдаған жылдар бойы адамдар желді – энергия көзі ретінде пайдаланған. Жел энергиясын пайдаланып желкен көмегімен жүзген. Жер суландыру кезінде, жел диірмені ретінде дәнді-дақыл өнімдерін ұнтақтау үшін қолданған. Жел энергиясының қоры бүкіл планета өзендерінің гидроэнергиясынан 100 есе асып түседі. Ылғи да және барлық жерде жел соғып тұрады. Жаздың қоңыр салқын самал желін, апат, зардап шығын әкелетін керемет дауылдарды атап өтуге болады. 
Қалпына келтіретін дәстүрлі емес жел энергиясының келешегі зор, экологиялық таза, қоры ешуақытта сарқылмайды, әрі арзан, тиімді. Бұларды пайдалану табиғат баланстарын бұзбайды. Жел энергиясын қолдану таулы аймақтардың жоғары бөктерінде толқынды теңіз жағалауларында ыңғайлы екені бәрімізге танымал. Жел энергетикасын дамытуға қолайлы аймақтар өте 770 ₸ - Сатып алу

Материал ұнаса әріптестеріңізбен бөлісіңіз

Ватсапта бөлісу Телеграммда бөлісу Фейсбукта бөлісу Сілтемені көшіру

Ашық сабақ, ҚМЖ, көрнекілік, презентация жариялап табыс табыңыз!

Материалдарыңызды сатып, ақша табыңыз. (kaspi Gold, Halyk bank)

Соңғы бір жылда:

45 000 000 ₸

Авторлар тапқан ақша

Толығырақ

Ресми байқаулар тізімі

Республикалық байқауларға қатысып жарамды дипломдар алып санатыңызды көтеріңіз!

Тізімді көру