РАСЧЕТ АККУМУЛЯТОРНЫХ БАТАРЕЙ СВОБОДНОПОТОЧНОЙ МИНИ-ГЭС ДЛЯ ОСВЕЩЕНИЯ ПРОЕЗЖЕЙ ЧАСТИ МОСТА НА РЕКЕ ТОБОЛ

CALCULATION OF ACCUMULATORY BATTERIES FREE FLOW MINI-HPP FOR LIGHTING THE VEHICLES PART OF THE BRIDGE ON THE TOBOL RIVER

Dmitry Glushko

undergraduate of Kostanay State University named A. Baitursynov,

Kazakhstan, Kostanay

АННОТАЦИЯ

Разработка методик расчета конструктивных параметров элементов мини-ГЭС гарантирует формирование новых научно-технических направлений, способствует модернизации и улучшению находящихся в эксплуатации конструкций мини-ГЭС. Также необходимо отметить важность данной работы. Которая, заключается в том, чтобы заложить основы рационального использования гидроэнергии малых водотоков – малых рек, ручьев и каналов Костанайской области.

ABSTRACT

Development of methods for calculating the design parameters of mini-HPP elements guarantees the formation of new scientific and technical directions, contributes to the modernization and improvement of the mini-HPPs in operation. Also it is necessary to note the importance of this work. Which, is to lay the foundations for the rational use of hydroelectricity of small watercourses - small rivers, streams and canals of the Kostanay region.

Ключевые слова: река Тобол; мини-ГЭС; аккумуляторные батареи.

Keywords: Tobol river; mini-HPP; accumulation batteries.

Важным  направлением в развитии мирового сектора энергетики является использование природных регенерационных источников энергии. Теме внедрения альтернативных подходов в энергетике стали уделять пристальное внимание повсеместно. Подпитывает этот интерес, прежде всего все возрастающая необходимость мировой экономики в энергетических ресурсах, периодически возникавшие кризисы на мировом рынке энергоносителей, все более понимаемая необходимость поиска некой альтернативы ресурсам, находящимся в недрах земли, проблема экологической нагрузки на окружающую среду [1].

В случае если будет  налажено собственное производство на основе регенеративных источников энергии, это поможет сэкономить млн. тонн условного топлива, радикально сократить выработку  в атмосферу.

Широкомасштабное строительство малых и мини-ГЭС позволит снизить себестоимость электроэнергии за счет производства собственных гидротурбин и электрооборудования с максимальным отечественным содержанием [2].

Мини-ГЭС  во многих странах доказали эффективность своей работы. В состав мини-ГЭС входят:

Гидротурбина или пропеллер (ротор) – рабочий орган мини-ГЭС с лопастями, в процессе работы которого передается  энергия вращения на гидрогенератор.

Гидрогенератор – предназначен для преобразования энергии вращения гидротурбины в электрическую энергию.

Контролер  –   главное управляющее устройство, в автономной системе работы мини-ГЭС.

Инвертор – устройство, преобразующее постоянный ток в переменный ток.

Аккумуляторные батареи – накопители электрической энергии.

Рисунок 1. Схема функционирования мини-ГЭС

Расчет аккумуляторных батарей необходимых для освещения моста на реке Тобол в течение 16 часов с потреблением энергии 2,7 кВт составит:

Учитывая потери в инверторе:

где  – 1.2  коэффициент, учитывающий потери в инверторе.

Значение входного напряжения инвертора выбранного      инвертора составляет 48 В.Число Ампер-часов, требуемое для покрытия нагрузки    переменного тока:

где   – емкость аккумуляторных батарей;

U – напряжение инвертора.

Определяем количество АКБ:

С учетом того, что максимальный допустимый разряд будет составлять 50% от номинальной емкости   аккумуляторных батарей:

Рассчитаем тип аккумуляторов и способ их включения. Учитывая, что при параллельном включении аккумуляторов в цепь суммируется емкость (А*ч ), а при последовательном напряжение (В).

Количество последовательно соединенных в ряд АКБ [3]:

Количество параллельно соединенных рядов:

 ~ 6 шт.  

Общее количество АКБ:

 шт. 

Общая емкость аккумуляторных батарей составит:

Рисунок 2 .  Цепь соединения аккумуляторных батарей

Заключение.

Современные мини-ГЭС проектируются с учетом современных технологий, полностью автоматизированы и отличаются простой в управлении. Произведенный расчет аккумуляторных батарей для мини-ГЭС обеспечивает эффективное использования энергии малых водотоков для нужд освещения.

Список литературы:

1. Лушников О.Г. «Оптимизация структуры энергетического комплекса возобновляемых источников энергии» / Гидротехническое строительство, 1996 г. - № 5. С. 10.
2. Дукенбаев К., Нурекен Е. Энергетика Казахстана. Технический аспект. - Алматы, 2001. - 312 с.
3. Денисов В.И. Технико-экономические расчеты в энергетике. Методы экономического сравнения вариантов. - М.: Энергоатомиздат, 1985. - 211 с.