“Қазақстанның жас ғалымдары” жобасының демеушісі – “Kcell“. “Кселл” АҚ – ұялы дауыстық байланыс қызметтерін, сондай-ақ, қысқа хабарламаларды жолдау, мультимедиалық хабарлама алмасу, сонымен бірге, деректерді тарату, оның ішінде Интернетке кіру қызметтерін ұсынатын компания.
Ғылым жолына қалай келдім?
Жоғары оқу орнын аяқтаған соң, «Қайта жаңаратын энергия көздері» пәнінен сабақ беріп бастадым. Осы кезден-ақ зерттеу жұмыстарымен айналыстым. Оған дейін «Энергияны үнемдеу» атты тақырыпта жобаны қолға алып, іске асырған болатынмын. Осы күнге дейін әдістемелік жинақтарым мен курстық дәрістерім жарық көрген.
Қазіргі ғылыми жобамның тақырыбы – теңіз деңгейінен 3340 және 800 метр биіктікте күн электр энергиясын өндіру тиімділігін зерттеу. Аталмыш жобаға дəстүрлі емес энергетика бағыттарында, электр энергияны алудың шығыны аз, экологиялық таза көздерін табу – бүгінгі күннің негізгі мəселесі болғандықтан қызығушылық таныттым. Бұйырса, осы ғылыми жұмысымызға грант аламыз деген үмітіміз бар. Қазір соның жұмыстарымен айналысып жатырмыз. Жалпы командада ЖШС физика-техникалық университетінің профессоры Тұрлан Садықов мырзамен бірлесе отырып жұмыс істеудеміз.
Күн электр энергиясын өндіру тиімділігін арттыру үшін не істеу керек?
Бұл жұмыста әртүрлі типті фотоқабылдағышты күн энергиясын қондыру үшін концентратты күн сәулесін қолдану қарастырылған.
Күн энергиясын электр энергиясына айналдыру планарлы және матрицалық күн модульдерін қолдану арқылы тікелей конверсия әдісі болып табылады. Параболоидты концентраторларға негізделген күн модульдерін шолу нәтижесінде шыны бүгілу негізіндегі параболоидті концентраторларды өндіру әдісі басым екеніне қорытынды жасауға болады. Күн жүйелерінің бақылау жүйелері мен электр жетектерінің жылына 9 кВт/сағ дейін энергияны аз тұтынуы және энергия өндірісін 30-60% -ға ұлғайту үшін орнатылған.
Ғылыми-зерттеу жұмысымызда 20%-ға күн энергиясын көп алдық
Жуырда Д.Есенғали, А.Кажиакперов есімді 3-курс студенттерімен Тянь-Шань тауында ғылыми-зерттеу станциясында ғарыш сәулелерінің (теңіз деңгейінен 3340 және 800 метр биіктікте орналасқан) және ЖШС Физико – техникалық университетінің аумағына (Алатау ықшам ауданы, Алматы қаласы) жылу және күн электр энергиясын өндіру үшін салыстырмалы зерттеулер өткізілді.
Салыстыра келе Үлкен Алматы шатқалында «Жусалы тезен» жерінде, теңіз деңгейінен 3340 және 800 метр биіктікте орналасқан, Тянь-Шань тауында жүргізілген ғылыми-зерттеу жұмысымызда 20%-ға күн энергиясын көп алдық. Жалпы, таудағы ауа райы қаладағы ауа райына қарағанда жылдам. Яғни, жауын-шашынның жаууы мен желдің жылдамдығы айтарлықтай айырмашылық жасайды. Егер жобамыз грантқа ілігіп жатса, бір жылдың ішінде қолданысқа енгізуге болады. Күн энергиясын бір рет орналастырсақ, ары қарай қолдану тиімді. Қолжетімді құрылғыны пайдалана отырып, ай сайын электр энергиясына төлемейтін боласыз.
Энергияны үнемдеу үшін балама энергия көзін пайдалану, қазіргі уақытта өте қажет. Мысалы, елімізде Қордай жақта желден энергия көзін алу мақсатында бірқатар жұмыс атқарылып жатыр. ЭКСПО-ға қарсы Ерейментау өңірінде құрылғылар орналастырылды. Жамбыл облысында алдағы 3 жылда 200 МВт энергия өндіретін су, жел, күн электр станциялары салынады деген жоспарлар бар. Яғни, тек қана күн емес, жел мен судан да энергия көзін алуға болады.
Күн коллекторлары деген не?
Күн коллекторында күн энергиясының көмегі арқылы жылу тасымалдағыш денені, суды немесе, ауаны және де басқада қандай да бір денені қыздыру іске асарылады. Күн коллекторларының түрлері: жазық, шоғырландырғыш-фокустаушы (концентратор) деп бөлінеді.
Жазық күн коллекторларында күн энергиясы тікелей жұтылады, ал шоғырландырғыш (фокустағыш), коллекторларда түскен радиация ағынының тығыздығын арттыра отырып жылу тасымалдағыш денені қыздыру әрекеті іске асады.
Күн батареяларын ФЭТ фотовольтті әсерге біртекті емес, ол нақты жұмыс істеу принципі жартылай өткізгіш құрылымдарда күн сәулесінің энергиясын түрлендіру негізделген олардың әсер ету кезінде пайда болады.
Оптикалық қасиеттерін, олардың арасында ең маңызды рөл атқарады, сондай-ақ біртекті емес электрфизикалық сипаттамаларын ФЭТ Фотоөткізгіштік жартылай өткізгіш құрылымын түрлендіру тиімділігі тәуелді. Ол кезде олардың күн сәулесіне жарық сәулеге түсіруге ішкі фотоэффектті жаңа жартылай өткізгіштерге құбылыстармен байланысты туындап отыр.
Зерттеу жұмысымдағы Тянь-Шань биік тауының ғылыми зерттеу станциясына (теңіз деңгейінен 3340 метр биіктікте орналасқан) жазық күн коллекторы. Ал ЖШС Физика – техникалық университетке шоғырландырғыш — фокустаушы (концентратор) күн коллекторы орналастырған.
Қазіргі уақытта біз компанияның 2100TL SMASunnyBoy трансформаторсыз айналдырушыны (инвертор) пайдаланамыз. Ол 8-ге дейін арналған тақталарын қосу үшін (тізбектей жалғанған фотоэлектрлі модульдер) арналған. Инвертор дегеніміз – кернеу шамасын өзгертіп тұрақты токты айнымалы токка айналдыратын құрылғы. Бұл құрылғының төрт мульти – байланыс ажыратқыштан тұрады.
Өзім жайлы…
Шығыс Қазақстан облысы, Зайсан ауданы, Шілікті ауылында туып-өстім. 6-сыныптың аяғында Алматыға көшіп келіп, Алматы облысы, Өтеген батыр кенті, №13 М.Мақатаев атындағы орта мектепті бітірдім.
М.Тынышбаев атындағы Қазақ көлік және коммуникациялар академиясына оқуға түсіп, «Электр көлігі» мамандығын тәмамдадым. 2010 жылы Қазақ қатынас жолдары университетінің техника ғылымының магистрі атандым. Биылғы жылы Қазақ қатынас жолдары университетнің «Автоматтандыру және басқару» мамандығы бойынша докторантураға грантқа түсіп отырмын. Әркез ғылым жолында әкем қолдау көрсетіп отырды.
Айта кететін жайт, диссертациямның тақырыбы ғылыми жобаммен сәйкес. Бұл жерде күн энергиясын емес, жылдам жүретін поездарға жел энергиясын қолданып, тиімді пайдалану жолдарын қарастырудамын.