dek_lektsii / Дәріс 1

КІРІСПЕ

Бүгінгі күнде энергетикалық және жанғыш ресурстар сонымен қатар қоршаған ортаны сақтау туралы сұрақтар басты негізде болып отыр. Инженерлердің энергетикалық технологияларды , дәстүрлі және дәстүрлі емес энергия көздерін жалпы жағдайда дұрыс қолдануы табысты жұмыс істеуіне әкеледі. Барлық энергия көдерін келесі түрлерге бөлуге болады: электрлі, механикалық, атомды, термоядролы, химиялық.

Басқа да энергия көздері адамзатқа белгілі, бірақ оларды дұрыс пайдалану әр түрлі себептерге байланысты жоғары деңгейде пайдаланылмай тұр. Мысалы: күн және жел энергиясы, геотермалды, гравиатационды, космос вакуумының энергиясы.

Барлық жаңғыртылатын энергия көздерін: дәстүрлі және дәстүрлі емес деп екі топқа жіктейміз.

Дәстүрлі жаңғыртылатын энергия көзіне үлкен немесе кішкентай көлдердің су энергиясын, сонымен қатар биомассаның ертеден келе жатқан бөлігін өртеу арқылы : отын, тезек, сабан т.б.

Дәстүрлі емес энергия көзіне : күн және геотермалды, жел энергиясы, ағыстырмен қосқандағы мұхит энергиясы, биомасса энергиясы.

Органикалық қалдықтарды қолдану тек қана энергетикалық тиімді емес, сонымен бірге экологиялық та таза.

Энергия көздеріне анықталған талаптар қо»ылады. Олар белгілі деңгейде мықты және «таза» болуы керек.

Барлық энергия көздерін 2классқа жіктеуге болады:

1. Жаңғыртылатын энергия көздері – бұл үнемі болатын және периодты пайда болатын қоршаған ортадағы энергия ағыны. Қарапайым осыған мысал - 24сағат қайталанып отыратын күннің сәулеленуі, Жер тұрғындары үшін. Жаңғыртылатын энергия көздері қоршаған ортада энергия түрінде болады, яғни адамдардың белгілі бір іс әрекеті үшін емес, бұл оның ең басты айырмашылығы.

2. Жаңғыртылмайтын энергия көздері – табиғаттың материалдары мен заттарының қоры, олар адамның пайдалануы арқылы энергия көздеріне айналады. Мысал ушін ядролық отын, көмір, мұнай,газды жатқызамыз. Жаңғыртылмайтын энергия көзінің жаңғыртылатын энергия көзінен айырмашылығы ол адамнын қатысынсыз бір күйде жатады, адам оны өзінің керек мақсаты ушін алғанда ғана өзгеріске ұшырайды. “Жаңғыртылмайтын” деген қиындау термин орнына “тозатын” терминін қолдану жиі кездеседі.

Дәстүрлі емес энергияның құны дәстүрлі энергия көзі құнынан әлдеқайда жоғары.

Бұл жаңғыртылатын қуаттың биiк емес тығыздығы, биiк материал сыйымдылығымен және тиiстi жабдықты шығарудың шағын ауқымдарымен түсiндіріледi.

Бірақ оның басымдылығы ең бірінші мынады, отынсыз энергияны пайдалану климаттың өзгеруін азайтыды, бұл қазіргі уақыттаәлемдік температураның көтерілуіне әкелетін парникті газдармен байланысты.(кесте1)

Қазақстанның климат шарттарына байланысты теңіз толқындары мен көлдердегі энергияның градиенті рөл ойнамайды сондықтан оны мүлдем қарастырмайды.

Дүние жүзінде халық саны өсуде және ол 10млрд. Деңгейінде ғана тұрақтанады деп ғалымдар есептеп отыр.

Ол қазіргі санақтан 3есе көтеріледі. Онда адмазат алдында 3 негізгі проблема туындайды:

• Халықты тамақпен қамту,

• Энергиямен,

• Табиғаттың адам үшін маңызды бөліктерін сақтап қалу.

Белгілі энергия шамасын ормандарды және басқа да өсімдік материалдарын жағу арқылы алды. Көптеген елдерде бұл басты энергия көздері болып табылады және ол отын балансының 15% құрайды.

Дәстүрлі емес энергия көзіне жататын қондырғыларға жел, күн, биомасса, геотермалды энергияны және т.б. жатқызамыз.

Ең басты ПГ қалдықтарын азайтудың жолдары мұнай, газ, көмірдің орнына жаңғыртылатын энергиялармен яғни, жел, күн, биомассамен ауыстыру болып отыр, Қазақстан бұл энергия қорларымен бай екені белгілі.

Есептеу нәтижесі энергияның қолданылуы күннің салқын мезгілінде коптеп пайдаланылатынын көрсетті.

Қазақстан аумағында осы энергия көздерінің ішінде күн, жел, кіші көлдер мен тау өзендерін, ауылшаруашылық қалдықтарын қарастыру жаңғыш биогаз бен геотермалды энергияға қол жеткізуге болатынын көрсетті.

Қазақстандағы климаттық шарттар күн және жел энергиясын қолдануға мүмкіндік береді. Күннің сәулеленуі 1 жыл ішінде барлық облыстарда біркелкі және 4000-5000 сағатты құрайды. Жалпы күн радиациясы солтүстіктен оңтүстікке қарай 4200ден 5500МДж/м дейін ауысады. Зерттеуге сүінсек жел қондырғыларын қолдануға болады, егер де жылдық жел жылдамдығы 3-4м/с асса. Ауылдық жерде биогазды жылу, жарық, ыстық су отын мен іштен жану қозғалтқышы үшін пайдалануға болады. Малшаруашылығының қалдығын энергия ретінде пайдалану тек жануарларды жабық жерде устағанда ғана мүмкіндік береді.

Бұлай болғандықтан Қазақстан шарттарына қарай жалпы тезектердің тек қана жабық жерде болғандарын есепке алады.

Геотермалды энергия қорының негізгісі Қазақстанның оңтүстігі мен шығысында орналасқан, сонымен бірге рационды кіші ГЭС осы аймақтардың таулы өңірлерінде қолдануға болады.

Шартты белгілер және қысқартулар

АВЭУ – автономды жел энергетикалық қондырғы;

ВА – жел агрегат;

ВВС – жел энергетикалық станция;

ВЭУ – жел энергетикалық қондырғы;

ВИЭ – жаңғыртылатын энергия көздері;

ВМУ – жел механикалық қондырғы;

ВУ – жел қондырғысы;

ГАЭС – су аккумуляторлы электростанция;

ГеоТЭС - геотермиялық электростанция;

КСЭ — күн энергиясы коллеторы (жазық);

НВИЭ – жаңғыртылмайтын энергия көздері;

ОТЭС – мұхиттық термоградиенттік электростанция;

СТС – күн системасы жылумен жабдықтау;

СЭС - күн электростанциясы;

СТЭС – күн-отынды электростанция;

ФЭП – фотоэлектрлік түрлендіргіш;

ФЭС - фотоэлектрлік станция;

ФЭУ – фотоэлектрлік қондырғы.