Казахстанского инженерно-педагогического университета дружбы народов серия «инженерно-техническая»

1. 
   В.И. Попов Основы сотовой связи стандарта GSM.- М.: Эко-Трендз, 2005.- 22 c. 
   

Саитметова Э. РЭТ-113 тобының студенті.

ҚИПХДУ, Шымкент қ. Қазақстан
Резюме

В этой статье рассматриваются использование, расположение и условия эксплуатации ветряных электрических станций.

Summary

In this article use, an arrangement and service conditions of wind power plants are considered.
Қазіргі кезде бүкіл жер бетіндегі елдерде, соның ішінде Қазақстанда электр энергиясы жетіспеушілігі байқалады. Қазақстан Республикасының энергетикалық жоспарында негізінен жылу электр станциялар салыну жоспарланған. Қазіргі үлкен қалалардағы экологиялық жағдайды ескерсек, жылу электр станцияларының қосымша салынуы бұл проблеманы шешудің орнына оны тереңдете түседі.

Қазақстан Республикасының табиғи климаттық жағдайы жел энергиясын кең түрінде пайдалануға жол ашады. Менің ойымша альтернативті энергия көзі біздің ел үшін осы, жел энергиясы, болмақшы.

Жер бетіндегі соғатын желді пайдаланатын жел диірмендерінің көптеген кемшіліктері бар. Сол себептен жердің бетінен үлкен биіктікте соғатын жел энергиясын пайдалану тиімді.

Жердің бетінен ондаған метр биіктікте желдің жылдамдығы 5 – 6 м/с жетеді. Ол тұрақты және көп мөлшерде энергияны береді. Сондықтан биіктікте қондырғыны пайдалану арқылы кез – келген жерден алуға болатын энергия көзін аламыз.

Қондырғы өте қарапайым және көп қаражатты қажет етпейді. Шуы естілмейді, сондықтан үйлердің маңайында, қаланың ішінде орнатуға болады. Ешқандай бағаналар мен сымдарды қажет етпейді, энергияны тікелей тұтынушыға жеткізеді.

Негізгі мақсат біздің республикада жел энергетикасын дамыту, Қазақстан үшін Жел энергиясын қолдану біршама басқаларға қарағанда тиімді екеніне көз жеткізу.

Біріншіден, біздің елдің климаты шұғыл континентальды. Әсіресе осы Ақмола облысы маңайында жел барлық жерде соғады. Және ашық қоныстанбаған аумақтар, теңіз, көлдер де бар.

Екіншіден, жел қондырғылары негізінде, көлдерде, ашық, адамдар тұрмайтын аймақтарда салынуы тиіс. Ғалымдардың айтуы бойынша жел энерго қондырғылары жұмыс істеу үшін желдің жылдық орташа жылдамдығы 3,5 – 4 м/с кем болмауға тиіс. Ал біздің Республикамызда соғатын жел жылдамдығы 3,5 – 6 м/с дейін жетеді. Осының барлығын ойластыра келіп, жел энергиясын алу біздің елге қаншалықты тиімді екенін зерттеп анықтағым келді.

Сурет 1.1 Өте биіктегі жел энергиясын пайдалану

ЖЭС-ларының ішіндегі тиімдісі -Жер бетінен биікке орналасқан жел қондырғылары. Жер бетінен биікке орналасқан жел қондырғыларын тұрақты түрде пайдалану үшін жел дөңгелегі роторды өте биікке, тұрақты жел соғатын биіктікке орналастыру қажет. Ол желдің бағытымен айналу бағытын да өзгерте алатын болу керек(1.1 сурет). Биіктігін 10 км-ге дейін жеткізуге болады. Ең маңызды және күрделі жері желдің механикалық энергиясын жердегі электр генераторына жеткізу. Ол үшін жаңа материалдан жасалған тростар пайдаланады. Ол тәсіл жер бетіндегі қондырғылардың кемшіліктерін қайталамайды. Ол:

1)100 кВт қуатқа дейін алуға болады. Себебі жылдамдық үлкен, оған қоса арзан түседі.

2)Биікте тұрғындықтан қуат тұрақты, себебі үнемі жел соғады.

3) Шуы естілмейтін, себебі биікте тұр. Орналасқан жердегі ландшафты бұзбайды. Сол себепті үлкен қаланың қасына орналастыруға болады. Яғни, энергияны тасымалдауға кететін қаржы үнемделеді.

1 – ротор (турбина), 2 – қанат, 3 – механикалық энергияны тасымалдау системасы, 4 – генетор, 5 – реттегіш (стабилизатор), 6 – қалақшалар, 7 – тартқыш (растяжка),

8 – датчиктер, 9 – пропеллер

Сурет 1.2 Жоғары биіктікте орналасқан тросты турбинаның жел энергетикалық қондырғысы

Жер бетінен биікке орналасқан жел қондырғылар:

1)Алынатын энергиясы әлдеқайда арзан;

2)Ротордың өлшемдерін өте үлкендетіп жасау арқылы қоңдырғының қуатын арттыруға болады;

3)Қарапайым жел қоңдырғыларына қарағанда биіктікте орналасқан жел қоңдырғыларының қуаты ондаған есе үлкен;

4)Жер бетінде көп орын алмайды. Кез келген жерге орнатуға болады.

5)Тұтынушыға жақын орналастыру арқылы энергия тасымалдау проблемасының жоқтығы;

6)Шу жоқ. Ландшафтты бұзбайды. Энергияны алу тұрақты, себебі биікте үнемі жел соғады. Қоңдырғыны кез келген жерге ауыстыруға болады.

Энергия беретін әр түрлі электр станциялардың жақсы және жаман жақтары қарастырылды.

Жылу электр станцияларының негізгі кемшіліктері: орны қайта толмайтын отынды пайдалануы және экологиялық тиімсіздігі болды.

Су электр станцияларын бар жерде салына бермейтіндігі, қымбаттылығы және су ресурстарының да келешекте азайуы, экологиялық тиімсіздігі анықталды.

Атом қондырғыларының да қауіптілігі, экологиялық зияны бар екені және ол да табиғи өнімдерді пайдаланатыны көрсетілді.

Жел қоңдырғыларын адамдар ежелден пайдаланған. Жер бетіндегі жел электр станцияларын қазір де көптеп пайдалануда. Дегенмен оның да зияны: қоршаған биологиялық ортаға әсері, үнемі үздіксіз жұмыс істей алмауы, қымбаттылығы белгілі болды.

Бірақ жел энергиясы ол орны толатын энергия болғандықтан, оны пайдалану жолдарын әрі қарай қарастыру арқылы келешекте экономикалық тиімді, экологиялық зияны аз, пайдалануы қарапайым жел электр станцияларын жасайтын уақыт келді.

Оның бір жолы жер бетінен биіктікте орналасқан жел қондырғыларын жасау және пайдалану.

Бұндай қондырғыларды әр түрлі конструкторлар проектілерін жасап ұсынуда. Олар экономикалық тиімді, қуатын үлкен шамаларға жеткізуге болды. Экологиялық аса зияны жоқ және желдің соғуына тәуелді емес. Өйткені олар жер бетінен біраз биіктікте орнатылған, ал атмосфераның жоғарғы қабаттарында желдер үнемі соғып тұрады.

Әрине конструкциялары өте күрделі, бірақ космосқа кеме ұшырғаннан күрделі емес, яғни осы проектіні нақты зерттеп, есептеулер жасап, нанотехнологияны пайдаланып, күнделікті өмірге қолдануға болады. Сондықтан, басқа энергия көздерінің (көмір, мұнай, газ) қашан бітетінін күтпей (оларды басқа салаларда қолдануға болады), жел электр станцияларының негізгі проектілерін іске асыру қажет.

Мен ұсынған жел қондырғымды, болашақта біздің елімізде, яғни жұмыс барысында ЖЭС орналастыруға болатын аймақтарда, Солтүстік Қазақстанда, нақты айтсам Ақмола облысында, Арқалықта, сонымен қатар, Орталық Қазақстанда кеңірек пайдаға асыруға болады. Елімізге қаншалықты тиімді екенін анықтап айтсақ:

1. Жер бетінен биікте орналасқан қондырғы экономикалық жағынан тиімді. Жер бетінде орналасатын қондырғылардан қуатты және ондаған есе арзан болады.

2. Қазіргі энергияны үнемдеу проблемасы тұрған қондырғы, табиғи ресурстарды қайта толықтырылатын болғандықтан бізді қызықтыруға тиісті.

3. Қазақстан өлкесі жел энергетикасын әбден пайдалана алады. Себебі, оның климаты, орналасу аймағы келіп тұр.

4. Елбасы Н.Ә.Назарбаевтың жастардың алдына қойған міндеті интеллектуалдық ұмтылыс арқылы өркениетті елге айналу, олай болса мен жобамды болашақ ғалымдар инженерлер, конструкторларға арнаймын.

1. В.В.Володин, П.М.Хазановский «Энергия, век двадцать первый» Москва, издательство «Детская литература» , 1989 год. Стр. 59-69

2. Б.Н.Бирюков «От водяного колеса до квантового ускорителя» Москва, издательство «Машиностроение», 1990 год. Стр 10-15.

3. Непорожний П.С., Попков В.И. «Энергетические ресурсы мира» Москва, издательство «Энергоатомиздат», 1995 год.

Интернет сайттар:

1. www.strela.punkt.ru

2. www.elektromost.by
ӘӨЖ 621.396.98

ЖЕРСЕРІКТІ ТАРАТУ ЖҮЙЕЛЕРІНДЕГІ АСА КЕҢЖОЛАҚТЫ

ТАРАТУДЫ ЗЕРТТЕУ
Актуреева Г. аға оқытушы, Әуел Б. студент РЭТ-112

Зұлпыхарова М. студент РЭТ-112,Инкаров Н. студент РЭТ-114

Аса кеңжолақты жиілікті дабылдарды (1 суретте көрсетілген) қолданғанда радардың ақпараттылығының жоғарылауы қашықтық бойынша импульстік көлемнің азаюы нәтижесінде болады. Сонымен, сәулеленіп жатқан импульс ұзындығының 1 мкс-тан 1 нс-қа дейін азаюында радардың импульстік көлемінің тереңдігі 300 м-ден 30 см-ге дейін азаяды. Осылайша, кеңістікті зерттейтін құрал аса жіңішке және сезімтал болады. Ал АКЖ дабылы жлағының кеңдігі бірнеше гигагерцке жетеді.

Импульстік көлемнің кішіреюіне байланысты АКЖ радар бірқатар жаңа сапаға ие болады:

– нысанаға дейінгі қашықтықты өлшеу дәлдігі және ұзақтық бойынша рұқсат етілетін қабілет жоғарылайды;

– радардың «бос аймағы» азаяды;

– нысананың класы мен түрін тану жүреді, сонымен қатар нысананың «радиобейнесі» алынады, өйткені қабылданған дабыл нысана туралы бүтіндей ақпаратты емес, сонымен қатар оның жеке элементтері туралы ақпаратты алып жүреді;

– радардың пассивті кедергінің барлық түрлерінің – жаңбыр, тұман, аэрозольдар, металданған жолақтар және т.б әсеріне тұрақтылығы жоғарылайды, өйткені кедергілердің тиімді шашырау беткейі (ТШБ) кіші импульстік көлемде нысананың ТШБ мен шамалас болады;

– радардың сыртқы электрмагниттік сәулелену мен кедергілер әсеріне тұрақтылығы жоғарылайды;

–нысананың ТШБ ұлғаюы есебінен нысананы сүйемелдеу тұрақтылығы және табу ықтималдығы жоғарылайды;

– сәулеленіп жатқан нысананың екіншілік бағытталу диаграммасы (БД) жапырақты құрылымын жоқ қылу есебінен нысананы сүйемелдеу тұрақтылығы және табу ықтималдығы жоғарылайды, өйткені нысананың алыс бөлігінен көрінген тербелістер интерферацияланады;

–антеннаның бағытталу диаграммасында интерферацияланған сәтсіздіктерді болдырмау есебінен орынды кіші бұрыш бойында нысананы сүйемелдеу тұрақтылығы жоғарылайды, өйткені нысанадан көрсетілген дабыл және жерден қайта көрсетілген дабылдар олардың селекциясын жасалуға мүмкіндік беретін уақытқа бөлінеді;

–сәулеленіп жатқан дабылдың параметрлерін өзгерту жолымен сәулелену сипаттамаларын (бағытталу диаграммасының кеңдігі мен пішіні) өзгерту мүмкіндігі туады; сонымен қатар аса тар БД алу мүмкіндігі пайда болады;

– радар жұмысының құпиялығы жоғарылайды.

Аса кеңжолақты радиолокациялар

Аса кеңжолақты (UWB) дабылдардың анықтамасына сай ( 2 суретте көрсетілген) АҚШ DARPA эксперттерімен енгізілген және FCC нақтыланған аса кеңжолақты радиолокатор – орталық жиіліктен дабыл спектрінің кеңдігі 25%-тен аса жоғары радиолокатор. Мұндай радиолокаторда сәулелену жалғыз импульстер немесе орталық жиілікте тербелістің бірнеше кезеңдері түрінде жүреді. Типтік жағдайларда импульстің ұзақтығы 100 пс-тен 1,5 нс-ке дейінгі шекте болады, орталық жиілік – 650 МГц-тен 5 ГГц диапазонға дейін, спектрдің кеңдігі – бірнеше гигагерцке дейін. UWB – локаторлар үшін тек қана аса қысқа имльпустерді қолдану ғана емес, сонымен қатар таралып жатқан қуаттың аса төмен деңгейі тән. Бұдан басқа, таралудың орта қуаттылық деңгейінде бірнеше милливатта бірнеше метрден бірнеше километрге дейін жұмыс ұзақтығына жетуге болады.

UWB – радиолокаторлар өзіне үлкен қызығушылық тудырады, және аса кеңжолақты радиолокациялардың дамуы қарқынды жүреді. UWB – радиолокаторларының төменде аталатын әлеуетті ақпараттық артықшылықтары «таржолақты» дабылдарды қолданатын радиолокаторлардың алдында нақты аса қысқа импульстермен жұмыс істеуге негізделген, соған сай аса кеңжолақты: UWB – радиолокаторларының кеңжолағы оларға ұзақтығы бойынша және нысанаға дейін өлшеудің дәлдігімен жоғары шешуші қасиетті қамтамасыз етеді. Жоғары тарамдалған шешім фондық кедергілерден нысананы бөліп алуға да мүмкіндік жаратады.

UWB – радиолокаторларды синтезделген апертуралармен қолданғанда орманның жабынында жасырын шағылдырғыштардың бейнесі алынған. Дәстүрлі радиолокация үшін бұл байсалды мәселені туындатады, әсіресе кіші биіктікте шашыраудың аз тиімді ауданымен нысаналар немесе құрғақ жер немесе теңіздің беткейіндегі нысаналарға қатысты:

– UWB радиолокаторлар нысананың типін және пішінін тануға қабілетті, өйткені қабылданған эхо-дабыл тұтастай объект туралы ғана емес, оның элементтері туралы да ақпаратты тасиды. Кеңістікте пикосекундтық импульстің ұзындығы ct (мұндағы с – жарық жылдамдығы, t – импульстің ұзындығы) нысананың ұзындығынан едәуір аз, және мұндай жағдайда нысана дәстүрлі радиолокаторлардағы секілді нүктелік шағылғыш емес, элементтерді бейнелейтін матрица (миронысана) болып табылады.

– пассивті кедергілердің ШТБ едәуір азаюы – жаңбыр, тұман, аэрозолдардан – олардың фонында нысананы бақылауды жеңілдетеді;

Сурет 2 – Аса кеңжолақты импульсті дабыл (IR-UWB)

АКЖ технологияларын қолдану салалары

Қабылдағаш-таратқыш модульдер, күшейткіштер, антенналар, бағдарламалық жасақтамалар мен басқа да өнімдер және АКЖ технологиясының қызметтерін құралдарды, құрылғыларды, оқу ғылыми-зертханалық кешендерді жасауда ғылым мен техниканың келесі салаларында пайдалану ұсынылады:

– сигнализациялық кешендердің радиолокализациялық тетіктерінде: бүлдірушінің объектіге немесе аумаққа кіруін анықтау, қозғалмалы объектіні анықтау, қарудың және металл нәрселердің бар-жоқтығын анықтау үшін;

– геолокация желілерінде: топырақты су қойылмаларының түбін беткей үстілік зондылау, жер үстіндегі, металл іздеушілермен анықталмайтын пластикалық жаяу әскерлерге қарсы және басқа бейматалл миналарды, құрылыстық конструкцияларды зондылау, материалдардың, кабельдер мен қиын қол жетімді құралдардың бұзбайтынын бақылаудың жағдайын анықтау үшін;

Сурет 3 – Геолокация желісінің сұлбасы

– жедел көмек көрсету орталықтарында;

– әскерде;

– мұнай өндірісінде.