Preview

Силовое и энергетическое оборудование. Автономные системы

Расширенный поиск

Рецензируемый ежеквартальный научный электронный журнал «Силовое и энергетическое оборудование. Автономные системы» / «Power and Autonomous equipment».

Журнал основан в 2018 году, с целью создания информационной площадки для объединения научных и практических достижений в области проектирования, производства и эксплуатации силового оборудования, а также энергетики и смежных научных направлениях, повышение научной и практической квалификации, как научных работников, так и представителей промышленности.

На страницах журнала публикуются  результаты фундаментальных исследований и передовых достижений проектно-промышленной практики, направленные на повышение эффективности проектирования производства и эксплуатации силового оборудования,  функционирования энергетического комплекса, снижение потерь в электрических и тепловых сетях, повышение надежности защиты электрических систем, устойчивости, безопасности, экологичности работы энергетического комплекса. Публикуются обзоры по широкому спектру вопросов энергетики. Журнал издается на русском и английском языках.

Материалы издания публикуются в открытом доступе и доступны на условиях лицензии Creative Commons 4.0 CC BY-NC. Читатель имеет право перерабатывать, исправлять и развивать произведение на некоммерческой основе.

Издание зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций 16 апреля 2018 г. – ЭЛ №ФС 77-72670.

Журнал включен в систему Российского индекса научного цитирования (РИНЦ), выпуски журнала размещаются на сайте Научной Электронной Библиотеки (НЭБ), оригинальным статьям, присваиваются уникальные номера – индексы DOI.

Текущий выпуск

Том 2, № 2 (2019)
Скачать выпуск PDF

СИЛОВОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

58-68 60
Аннотация

страны на долгосрочный период с точки зрения технического обеспечения сферы производства. Представлен аналитический обзор конструкций технологических машин, выделены работы ведущих отечественных ученых В.И. Баловнева, В.А. Зорина, Н.В. Гончарова, П.А. Корчагина, В.П. Павлова и других исследователей, направленных на решение проблемы повышения конкурентоспособности российской техники и импортозамещения наземных транспортных и технологических комплексов, ориентированных на функционирование в различных секторах экономики. Обосновано повышение эффективности функционирования технологических машин широкого спектра использования путем конструктивной доработки, которая заключается в размещении быстросъемного устройства квик-каплера в механизме привода рабочего оборудования. Квик-каплер обеспечивает многофункциональность базовой машины, снижает затраты на выполнение полного цикла технологических работ. Разработана модифицированная модель квик-каплера, проведены математическое и компьютерное моделирование, натурные испытания. Доказана целесообразность введения показателя, характеризующего вариативную эффективность многофункциональной машины в зависимости от вкладываемых затрат.

Методы: исследование проводится на основе анализа трудов ведущих отечественных и зарубежных ученых в области совершенствования существующих технологических машин. Теоретико-методологической основой исследования являлись системный подход, теория вероятности, методы математического анализа и имитационного моделирования, теория подобия, теория надежности, теория планирования и статическая обработка результатов.

Результаты и обсуждение: разработана модифицированная модель квик-каплера, отличительной особенностью его конструкции является модель ненагруженного запирающего механизма. Проведены имитационное моделирование, натурные и стендовые испытания надежности конструкции.

Заключение: представленная модель квик-каплера показала хорошие технические характеристики, поэтому эксплуатантам технологических машин предлагается дополнить рабочее оборудование квик-каплером с ненагруженным запирающим механизмом, позволяющим конструктивно адаптировать машины к эффективному функционированию в полном цикле технологических работ путем расширения спектра используемого рабочего оборудования и снижения эксплуатационных затрат.

ВОЗОБНОВЛЯЕМЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ

69-85 81
Аннотация

Введение: основной проблемой энергоснабжения потребителей в изолированных энергосистемах являются большие логистические расходы (транспортировка на дальние расстояния, высокие цены на топливо) и высокая стоимость электроэнергии, производимой дизельными электростанциями (ДЭС). В статье раскрывается потенциал использования гибридных систем энергоснабжения на основе возобновляемых источников энергии (ВИЭ) для экономии дорогого топлива. Приводится анализ систем автоматического управления, обеспечивающих повышение эффективности подконтрольных им элементов энергокомплекса.

Методы: дана классификация ветродизельных электростанций (ВДЭС), сопровождающаяся описанием особенностей работы оборудования в зависимости от уровня использования ветровой энергии. Сформированы требования к техническим решениям ветроэнергетических установок (ВЭУ). Приведены принципы создания интеллектуальной системы автоматического управления (ИСАУ) автономными энергокомплексами, на основе которой был разработан и создан программно-аппаратный модуль интеллектуальной системы преобразования, управления и распределения энергии (ПАМ ИСПУРЭ). В виде схем представлены электрическая часть ПАМ ИСПУРЭ, а также процесс функционирования автономного энергокоплекса на основе ВИЭ под управлением ИСПУРЭ. Рассмотрены ведущие и ведомые источники мощности автономного энергокомплекса с описанием принципов их функционирования в составе ПАМ.

Результаты и обсуждения: представлена методология интеллектуального управления автономными энергокомплексами, реализована в проекте создания ВДЭС для электроснабжения п. Амдерма. Приведены результаты внедрения ВДЭС в структуру энергокомплекса, функционирующего в условиях вечной мерзлоты в Арктике.

Заключение: в настоящее время в России создан ряд предпосылок для развития технологий энергоснабжения с использованием гибридных комплексов на основе ВИЭ. Реализация такого рода автономных энергокомплексов под управлением разработанного ПАМ ИСПУРЭ позволяет оптимизировать режимы производства и потребления электроэнергии и значительно экономить топливо на ДЭС.

ОБЩАЯ ЭНЕРГЕТИКА

86-101 53
Аннотация

Введение: рассмотрены источники и потребители тепловой энергии в условиях Крайнего Севера и Арктики. Показана промышленная, пожарная и экологическая опасность существующих нагревательных систем на основе сгоревших углеводородов. Предложена альтернативная система на основе технологий электротермического воздействия.

Предмет исследования: электротермические системы поддержания функционирования промышленных и социальных объектов в условиях Крайнего Севера и Арктики.

Цель: обоснование необходимости замены существующих пламенных нагревательных систем на высокоэффективные, безопасные и экологичные электротермические нагревательные системы в условиях Крайнего Севера и Арктики.

Материалы и методы: рассмотрены методы формирования тепловой энергии в условиях низких экстремальных температур.

Результаты: представлены варианты реализации источников нагрева на основе электротермических технологий в условиях Крайнего Севера и Арктики.

Выводы: электротермические нагревательные системы позволяют повысить КПД теплопередачи и энергоэффективность нагревательных систем за счет высокой степени регулирования, снизить экологическое воздействие, вызванное мощными тепловыми потоками пламенных печей, на климат Крайнего Севера и Арктики.

ЭКОНОМИКА И ПРОИЗВОДСТВО ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ОТРАСЛИ

102-110 126
Аннотация

Введение: в последние годы в России наблюдается обусловленный ростом стоимости криптовалют повышенный интерес к майнингу. В связи с этим увеличивается сложность получения новых монет, а вместе с ней и цена на оборудование для майнинга. Вычислительные мощности реализуются посредством майнинговых ферм с числом вычислительных модулей в пределах 20 ед. для частных пользователей и 300–5000 ед. для крупных вычислительных центров. Одним из факторов, сдерживающих развитие промышленного майнинга, является большое энергопотребление вычислительных модулей. Поэтому актуальной представляется проблема обеспечения качества электропитания майнинговых ферм с точки зрения как эффективности использования источников электропитания, так и защиты применяемого дорогостоящего оборудования.

Методы: произведен анализ проблем энергосбережения при создании ферм для промышленного майнинга, обосновывается необходимость создания уникального оборудования, подключаемого к майнинговым фермам, поскольку циркуляция реактивной составляющей электрической энергии между источником переменного тока и приемником приводит к потерям энергии в проводах электрической цепи. Последствия повышенной загрузки сетей реактивным током: потребность в увеличении мощности источника энергии, понижение и колебания напряжения в сети. Произведен обзор применяемых воздушной и жидкостной систем охлаждения майнинговых ферм. Описан принцип системы охлаждения с погружением, перспективной для устройства в структуре мегаферм.

Результаты и обсуждение: сформулировано предложение по увеличению быстродействия майнинговых ферм. Предложена энергосберегающая система, построенная на принципе компенсации реактивной мощности, фильтрации высших гармоник и компенсации перекосов напряжений.

Заключение: сформулированы задачи для научного поиска в области повышения энергоэффективности и производительности майнинговых ферм. 

АВТОНОМНЫЕ СИСТЕМЫ

111-120 130
Аннотация

Введение: реализация программ по освоению территорий Заполярья, Сибири и Дальнего Востока затрудняется в силу дефицита энергии в данных районах. Высокая стоимость электроэнергии и необходимость обеспечения функционирования объектов особого назначения побуждают инженеров к развитию автономных систем электроснабжения.

Методы: рассмотрены виды автономных энергокомплексов, произведен анализ серии автономных энергокомплексов для электроснабжения технологического оборудования различных объектов народно-хозяйственного и специального назначения, удаленных от промышленных источников электроэнергии.

Результаты и обсуждения: представлен алгоритм выбора конфигурации автономной системы электроснабжения. На основании проведенного анализа обоснована предпочтительность использования солнечной электростанции (СЭС) в качестве дополнительного источника энергии в составе гибридных энергокомплексов по сравнению с ВЭУ.

Заключение: разрабатываемый алгоритм позволяет осуществить создание эффективной автономной системы электроснабжения на основе гибридных установок.



Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.