Темір жол саласындакүн сәулесі энергиясын пайдаланып, жаңа үлгідегі басқару құрылғыларын өндіріске енгізудің тиімділігі
Қазалы көлік – техникалық жоғары колледжі
Елбасы Н.Ә.Назарбаевтың «Қазақстанның үшінші жаңғыруы: жаһандық бәсекеге қабілеттілік» атты халқына жолдауында, «Жаңа индустриялар қалыптастырудың маңызды шарты инновацияны қолдау және оларды өндіріске тезірек енгізу болып саналады» [1, 2 б.] ,- деп Жолдауларда көрсетілгендей елдегі барлық өндіріспен байланысты сала жаңа технологияларға көшуі керек. Инновацияны қолдау біз үшін өсу, даму, жетілу екені айқын. Қазір еліміздің көп саласына инновациялық технологияларды енгізіп, өзгерістер жасау өзекті екені белгілі. Әр сала бойынша мамандар жаңа технологияны пайдаланудың қыр-сырын үйренуі тиіс.
Энергияны тиімді пайдалана отырып, күнделікті тұрмысты, экономиканы жақсарта аламыз,өндірісті дамытымыз. Алайда,қазіргі таңда көп пайдаланатын қалпына келмейтін энергия көздерін(көмір,газ,мұнай)т.б қалпына келетін көздерімен(күн,жел,су)т.б алмастыру ең басты мәселе болып отыр. Осы әлемдік мәселені шешуде Астанада «ЭКСПО-2017» халықаралық көрмесінің басты тақырыбы дәл осы «Жасыл энергия» болып табылады. Жасалған дүние тәжірбиеге енгізілмесе, ешкім нәтижесін көрмесе, «Жасыл энергетикаға» жете алмаймыз. Ал сол нәтижеге жету үшін үлкен қаражат керек.
Елімізде баламалы энергия көзінің нарығы мүлде жоқ. Ауылдағы халқымыз бүгінде энергияны толық пайдалана алмай отыр. Себебі,елімізде электр энергиясын өндіру көлемі оны тұтыну мөлшерінен әлдеқайда біршама төмен. Бұл барлығымызды ойландырмай қоймайтын мәселе. Бұл ойымның жүзеге асуын қалайтын мен сияқты көптеген азамат пен азаматшаларымыз жетерлік.Себебі,бұл тек бір аймақтың,бір өнірдің,бір мемлекеттің емес бүкіл әлемдік үлкен мәселе. Энергетиканы қанша пайдаланбауға тырысқанымызбен бірақ барлығы энергияны тұтынуға келіп тіреледі.
Күнделікті қозғалыста болатын автокөліктерден адамзаттың денсаулығына зиянды көмір қыщқыл газы бөлінеді. Ал көптеген кәсіп орындардан,зауыттардан қаншалықты елімізге қажетті дүниелер өндіріліп, жатқанменмұнара мұржаларынан шыққын түтін ауаға тарап жатыр. Қаншама көркейіп, гүлденіп жатқан табиғатымызға залал келіп жатқаны белгілі.Осындай проблемаларды шешудің кілті елімізде өткізгелі тұрған экспо көрмесі деп ойлаймыз.
Жаһандану заманында еліміздің әрбір жастары жаңашылдыққа ұмтылса, еліміздің экономикасын өркендетуіне үлес қосса, бәсекеге қабілетті тұлға болып қалыптасары анық.Алдағы уақытта еліміздегі өткізілгелі тұрған бүкіләлемдік «ЭКСПО -2017» көрмемізге орай республикалық , облыстық, аудандық «Жастар және Жасыл экономика» тақырыбында жобалар байқаулары жиі ұйымдастырылып отыр. Аталған сайыстар барысында жаңа идеялар топтамасының нәтижелері алынуда.Осындай байқауларды ұйымдастырудың нәтижесінде , ауыл балаларының ұшқыр ойлары анықталуда.
Техника –адам ақыл ойының жемісі екенін жоққа шығара алмаймыз. Сондықтан замандастарымды ой қозғап, елімізге пайдасын тигізетін альтернативті энергия көзімен қоректенетін құрылғыларды зерттеп,қызығушылық танытып ғылымиландырылса, болашақ мамандығына қолдануға зор мүмкіндік табар еді. Заманауи әлемдегі жасыл технологияның дамуы кезек күттірмейтін мәселеге айналып отыр. Қазақ жерінде көп тараған көлік саласы–теміржол. Теміржол бойында қанша ток көзі энергиясы кетіп жатыр. Теміржол стансасындахалыққа қызметкөрсететін барлық салада үздіксіз тоқ көзі керек.
Тоқ көзі өшкенкен жағдайда қосымша энергияны тұтыну сияқты проблемалары болғандықтан, біздің зерттеуімізде күн сәулесі энергиясын пайдаланып, темір жол жүйесінің басқару құрылғыларын өндірісте пайдаланудың жаңа үлгісін ұсынамыз.Теміржол стансасының кезекшісі мамандығынақажетті ең басты аспап«басқару пультінің»жаңа үлгідегі жобасын қарастырамыз.Аталған жоба күн энергетикасынан қуат алып, өзін- өзі қамтамасыз етеді. Теміржол саласындағы жаңа технологиялық өзгерістер еліміздің жасыл экономикасына айналып, біздің де зерттеудегі тақырып өз үлесін қосып,«ЭКСПО -2017»көрмесінде орыны бар жоба болмақ деп болжаудамыз.
Миллиардтаған жылдар бойы күн әрбір секундта өте үлкен энергия таратуда. Ғалымдардың есептеулері бойынша күн тағыда сонша уақыт өзінің энергия функциясын сақтап қалады. Әрбір секундта бізге күннен 170 миллиард джоуль энергия келіп түседі. Күннің бізге 3-тәулікте жіберетін энергиясы жердегі барлық жанар-май қорларының энергиясына тең [2],- деп көрсетілген. Ғалымдардың тұжырымдамасына сүйенсек,энергетикадағы баяу жүргізілген процесс ең құнды, әрі адам өміріне сонымен бірге тіршілік атауына пайдалы,суды тазалау, құнарлы ету үшін, тағамды дайындау үшін, ауа тазарту және салқындату үшін өнімдерді кептіру, суды жылыту үшін баяу күн жүйесі қолданылады.
1989 жылдан бастап күн жүйесінің ыстық су жабдықтары жылына 20% артып отырады.Күн энергиясының артықшылығы кез-келген тұтынушыға қол жетімділігі жатады. Күн энергетикасын кеңінен пайдалану үшін мынадай кедергілер кездеседі: күн қондырғыларының түн мезгілінде жұмыс істемеуін, бұлтты күндері тиімділігі аздығы, қыста энергияның қажеттілігі артқан кезде оның өндірілуі бірнеше есе төмендейді. Қысты күні жазға қарағанда күн қыста күн сәулесіне қалың атмосфера қабаттан өтіп, көп мөлшерде өзінің қуатын жоғалтады.
Күн энергиясы тұрақты түспеген жағдайда оны қосалқы қуат көзімен немес жылу аккумуляторлары жұмыс істеуі тиіс. Тал түсте жер бетіне түскен орталық бұлтты күндері атмосфералық қабаттан түскен күн энергиясының қуаты 100 Вт/м.Жаз мезгілінде, тал түсте әр шаршы метрге күн сәулесінің тік бағытталуы күн энергиясының қуаттылығы шамамен 1квт тең. Күн жүйелерінің құрылғыларын орналастыру үшін ауылдық үйлерде бос жерлер біршама көп.
Күн батареясындағы ток шамасы оның жарықтану жағдайына байланысты, күн сәулелері Күн батареясы бетіне перпендикуляр түскенде ол ең үлкен мәніне (максимумына) жетеді. Қазіргі Күн батареясының ПӘК 8-10%, олай болса 1 м2 ауданға (ғарыш аппаратының Күннен қашықтығы 150 млн. болған кезде) келетін қуат ~130 Вт-қа тең. Температура жоғарылаған сайын (25oС-ден жоғары) ФЭТ-тегі кернеудің төмендеуіне байланысты Күн батареясының ПӘК кемиді.
Күн батареясының жиынтық қуаты ондаған тіпті жүздеген кВт-қа жетеді[3],- деп айтылғандай, Қызылорда облысы төңірегіндежаз мезгіліндегі күннің ыстығы өте жоғары және жарық сәулесі мол болады. Сол себепті ауаны химиялык жолмен ластаудан қорғап табиғи энергияны пайдалану мақсатында, болашақта жұмыс барысымызда қолданып, пайдаланатын күн сәулесінен энергия алып, күн батареясымен жұмыс жасайтын, «теміржол станция кезекшісі» мамандарының басқару пультіне сәйкес пайдалануды жөн көрдік.
Станцияның ішінде орналастырылатын басқару пульт-табло жабдығының жұмысын күн энергиясының батареялары көмегімен орындауға болады.Жалпы тұрақты құрылғының ескі құрылғыдан айырмашылғы өте көп.Мұндағы жаңа үлгідегі басқару құрылғысын пайдаланғанда, теміржол станциясы мен басып озу бекеттеріндегі автоматика телемеханика құрылғыларының СОБ жүйелеріндегі энергетиканы үнемдеп,байланыс құралдарының ақауын алдын-алу жолдары ретке келері анық. Оның айғағы синтез жасау барысында өндіріс еңбек өнімділігі ескі қолданыстағы секциялық механикаландырылған басқару құрылғыларынан 4-5 есе артық жұмыс жасап уақытты үнемдейді.
Жаңа үлгідегі басқару құрылғысы станциялар мен басып озу жолдарындағы әрбір құрылғылардың кабель желілерінің ішкі және сырқы қалыптарын диагностикалау мен қатар реттеп, бақылап, қорғап, басқарып отыру арқылы кез-келген жабдықтардың ақауын анықтап береді. Бұл жаңа технология кешенді жұмыстарды атқарады.Бұл құрылғы компьютер арқылы бағдарланып вертуальды түрде басқарылады. Ал күн саулесінен энергия алу үшін қандай құралдың көмегіне жүгінеміз дейтін болсақ,күн панельі жеткілікті көмек көрсете алады.
Мысалы, аталған жабдықтың орналасқан шатырына 50 дана күн панельін яғни кристалды кремний негізіндегі фотоэлементті құрамыз. Альтернативті энергияны бақылаушы аккумулятор және түсті диодтың электронды сұлбасы болып табылады.Бұған 180 дана диодтар қажет. Құрылғының жанына күн энергиясын электр энергиясына айналдыратын арнайы құрылғы орнатуға болады. Жаңа үлгідегі басқару жабдығы біздің оңтүстік аймаққа өте қажет.Себебі,бізде бұлтты күндер аз. Сондықтан теміржол транспортына күн модульдерін пайдалансақ, біріншіден жасыл елге қадам басып, жасыл экономикамызды дамытуға өз үлесімді қосар едік.Ең басты мәселе 1000 және одан жоғары жоғарғы қуатпен қоректенетін электр желісінің шығынын 60 пайызға төмендетіп,ел экономикасын үнемдеуде маңызды орын аламыз.
Оның жұмыс істеу принципі қарапайым күндіз пульт –табло күн жүйесінен энергия алып,түнде энергия беру үшін қажет аккумуляторды зарядтайды(1-сурет). Станцияда орналасқан басқару құрылғысын пайдалану және тасымалдау өте қарапайым. Бұрынғы жарға қадалмалы таблодан айырмашылығы ток көзінің үнемделуі мен сыйымдылығында. Қазіргі кезде жоғарғы қуаттағы бір фазалы трансформаторлар қолданылады.
Қорыта айтқанда өз мамандығымда пайдаланылатын жоғары қуатты желілерден энергия алатын құрылғаларының қорек көзін электрден табиғи қоспасыз күн сәулесіне немесе күн модульіне айырбастау. Елбасы Н.Ә.Назарбаев жыл сайынғы жолдауында. Ел ертеңі — жастардың қолында деп, ұран ететіні белгілі. Сондықтан елбасының сенімін ақтауда, сонымен бірге өз мамандығымның болашағын бұлынғырлатпай заманауи технологияларға ілесіп, бәсекеге қабілетті мамандардың бірі болу.
Біздің жағдайымыздажаңа идеяларды біреуден алмай өз ойымыздан өндіріп, әрбіріміз толерантты тұлғаға айналуымыз шарт. Әр адам болашақта таңдаған мамандығына қызығып, жаңашылдықты кіргізіп, ғылыми тұрғыда қызғушылық танытса, еліміз көркейіп, экологиялық таза аумаққа айналады. Біздің ұсыныс әрі қарай жобаларды бірге жалғастырып, білім-ғылым инновациясына үлес қосу. Әр бір маман алдағы уақытта ғылымиланған, тиімділігі мен мақсатымен шектелмей елімізге нәтижесін көрсетуде ерен еңбек ету.
Аңдатпа
Бұл мақалада күн сәулесі энергиясын пайдаланып, темір жол саласының басқару құрылғыларын өндірістегі жаңа үлгісі мен тиімділігі айтылады.
Аннотация
В этой статье рассматривается новые примеры и преимущества устройств управления в сфере железной дороги в производстве, используя солнечную энергию.
Annotation
This article explores new examples and advantages of the control devices in the railway field in production, using solar energy.
Қаразым Тұрмағамбет, Ахметова Анар, Талиев Рахымжан, Асқарбек Нұрбек
Каразым Турмагамбет, Ахметова Анар, Талиев Рахымжан, Аскарбек Нурбек
KarazymTurmagambet, Akhmetova Anar, TaliyevRakhymzhan, Аskarbek Nurbek
Кілт сөздер: Күн сәулесі, энергия, теміржол, станция, пульт –табло
Ключевые слова: солнечный луч, энергия, железная дорога, станция, пульт-табло
Key words: solar light, energy, railway, station, panel-display
Темір жол саласында күн сәулесі энергиясын пайдаланып, жаңа үлгідегі басқару құрылғыларын өндіріске енгізудің тиімділігі
Преимущества внедрения приборов управления нового типа в производстве, используя солнечные лучи в сфере железной дороги.
The advantages of implementation of control devices of a new type in production, using the sun’s rays in the sphere of Railways.
Пайдаланылған әдебиеттер:
- Ақмешіт жастары газеті, №4 (178) 2 ақпан, 2017 жыл. 2 бет, Қызылорда, «Сыр медиа» баспасы
- Wikipedia сайты: Күн батареясы /kk.wikipedia.org/wiki/
Ғылыми жұмысты жазған Қаразым Тұрмағамбет, жетекшісі Ахметова Анар
Қазалы көлік – техникалық жоғары колледжі
