Использование ветрогенераторов

Далее исследуем возможность использования ветрогенераторов для электропитания судна [5]. Как рассматривалось выше, полная замена или значительная часть электропитания судна от альтернативных источников энергии не совсем эффективна. Поэтому остановимся также на питании локальной системы, например, зарядке аккумуляторов от ветрогенератора и автоматизации данной системы.

В состав ветрогенераторной электростанции входят: ветрогенератор мощностью 3 кВт, аккумуляторы, в которых будет запасаться выработанная электроэнергия. Электроэнергия, вырабатываемая синхронным ветрогенератором, имеет переменный характер, поэтому необходим выпрямитель для накапливания ее в аккумуляторах.

Автоматизация ветрогенератора заключается в следующем. На датчик ветра (система азимутального привода) действуют воздушные массы, контроллер управления считывает данные и при помощи поворотно-вращательного механизма ориентирует ветрогенератор. Поток ветра активирует лопасти крыльчатки, следовательно, и первичный вал, соединенный с ротором генератора шестерной передачей. Закрепленные на роторе магниты при его вращении создают в статоре переменный ток. Энергия переменного тока после выпрямления запасается в аккумуляторах. Полученную энергию далее можно использовать на необходимые нужды, например, для зарядки судовых аккумуляторов (они могут получать электроэнергию непосредственно с выпрямителя).

Как солнечные панели, так и ветрогенераторные системы имеют контроллеры зарядки аккумуляторов, обычно это аккумуляторы на 24В. При необходимости электроэнергия из аккумуляторов может быть подана в инвертор для преобразования ее из постоянной напряжением 24 В в переменную 220 В и частотой 50 Гц. Переменная электроэнергия далее может быть использована в различных локальных системах судна, в том числе для зарядки аккумуляторов. Конечно, такие преобразования электроэнергии из переменной в постоянную и обратно приводят к потерям, которые существенно снижают КПД данной системы.

Использование биостанции

Установка такой станции – очень затратная процедура [4], но благодаря ей может решиться проблема с удалением биологических отходов на судне. На морских судах такие системы встречаются, а вот на речных практически нет.

Биологические отходы поступают в центробежные насосы для измельчения, после чего сырье перемещается в герметичные устройства для подогрева при установленной температуре брожения. В биореакторе, в бескислородной среде при периодическом перемешивании и при участии метанобразующих бактерий, происходит процесс сбраживания с выделением горючего биогаза. Перебродившие биомассы удаляются из реактора за борт, но уже в виде безопасного биологического сырья, или же их накапливают и сдают как биологические удобрения [6]. Для выработки электроэнергии из биогаза устанавливается газотурбинная установка. Подобные системы могут быть установлены только на крупногабаритных судах, потому что на маломерных судах нет достаточного количества отходов, и размеры судна не позволяют разместить громоздкое оборудование. Газотурбину необходимо снабжать встроенным трансформатором для получения на выходе номинального напряжения.

Если отходов будет недостаточно для выработки необходимого для раскручивания турбины объема и давления биогазов, то в биореакторе устанавливаются два датчика уровня. При срабатывании нижнего датчика происходит автоматическое переключение электроэнергетической системы судна на штатную судовую сеть при помощи реле. При срабатывании верхнего датчика происходит автоматическое удаление из реактора части забродившего сырья.

Выводы

Таким образом, почти любой источник альтернативной энергии можно автоматизировать, но для этого в ряде случаев придется кардинально менять проект или часть судна, если речь идет о значительной модернизации [2]. Локальные системы автоматизировать проще, дешевле и эффективнее, особенно если данную систему установить как дополнительную без замены уже существующей.

 

Список литературы

1. Абашев, Д. Р. Современные проблемы электроэнергетики и пути их решения / Д. Р. Абашев, Е. В. Чабанова, Е. А. Чабанов // Инновационные технологии: теория, инструменты, практика. 2018. Т. 1. С. 240–244.

2. Носов, А. Н. Автоматизация системы альтернативных источников электроэнергии на судне / А. Н. Носов, Е. А. Чабанов // Транспорт: проблемы, цели, перспективы (Транспорт-2020): материалы Всерос. науч.-техн. конф. (Пермь, 15 февраля 2020 г.) / под ред. канд. пед. наук., доц. Е. В. Чабановой. Пермь: Пермский филиал ВГУВТ, 2020. С. 109–112.

3. Автономная солнечная электростанция для дачи. URL: https://www.solnechnye.ru/gotovye-resheniya/avtonomnaya-sonechnaya-elektrostanciya-
dlya-dachy.htm (дата обращения: 31.03.2020).

4. Биостанция. URL: https://biodrop.ru/biostanciya/ (дата обращения: 31.03.2020).

5. Ветрогенераторы: принцип действия, применение. URL: https://alterair.ua/
articles/vetrogeneratoryi/ (дата обращения: 31.03.2020).

6. Казанбаев, А. Д. Проблема вредного воздействия транспорта на окружающую среду / А. Д. Казанбаев, Е. В. Чабанова // Техническая эксплуатация водного транспорта: проблемы и пути развития: материалы междунар. науч.-техн. конф. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=37243931 (дата обращения: 29.01.2020).

 

УДК 629.025

 

К. Г. Пугин ^1,2, д-р техн. наук; Д. В. Власов ¹

¹Пермский национальный исследовательский политехнический университет

²Пермский государственный аграрно-технологический университет

имени академика Д. Н. Прянишникова

[email protected]; [email protected]

 

Модернизация отвала уплотнителя UM-25 «БУРЛАК»

 

Рассмотрена возможность модернизации отвала уплотнителя (компактора), эксплуатируемого на специализированных полигонах. Предложено установить дополнительные выдвижные секции на отвал. Данное технического решение позволит повысить производительность труда по укладке твердых бытовых отходов (ТБО).

Ключевые слова: компактор, уплотнитель, отвал, секции, производительность.

 

Введение

Из года в год количество полигонов твердых бытовых отходов в Российской Федерации возрастает. Такую тенденцию можно объяснить тем, что большинство полигонов выводятся из эксплуатации за короткий срок службы по причине заполнения. Поэтому возникает необходимость в создании новых. Однако существует возможность повысить срок службы, используя опыт зарубежных стран. Для достижения этой цели имеется специализированная уплотняющая техника – компактор [1].

Компактор – это высокоэффективная многоцелевая машина, предназначенная для выполнения операций уплотнения, измельчения и планировки отходов. Преобладающая доля рынка производства данной техники принадлежит иностранным компаниям. Хотя в последнее время отечественные производители занялись выпуском собственной техники, которая ничем не уступает зарубежным аналогам.