The object of research, development or design (in Russian) : Опытный образец микроГЭС

The object of research, development or design (in Kazakh) : МикроСЭС тәжірибелік үлгісі

Aim of work (in Russian) : Разработка научно-технологических решений при проектировании, исследовании и испытаниях, обеспечивающих повышение эффективности использования бесплотинной проточной гидротурбины для электроснабжения.

Aim of work (in Kazakh) : Электр энергиясымен жабдықтау үшін бөгетсіз ағынды су турбинасын пайдаланудың тиімділігін арттыруды қамтамасыз ететін жобалау, зерттеу және сынақта ғылыми-технологиялық шешімдерді әзірлеу.

Методы исследования (на русском) : Компьютерное моделирование, математическое моделирование, фрезерно-токарные и сварочные работы, полевые испытания

Методы исследования (на казахском) : Компьютерлік модельдеу, математикалық модельдеу, фрезерлік-токарлық және дәнекерлеу жұмыстары, далалық сынақтар

Obtained results and novelty (in Russian) : Разработаны методы контроля состояния основного оборудования и обеспечения надежности работы микроГЭС с использованием элементов автоматизированной системы управления. Проведены лабораторные испытания образца микроГЭС. Исследованы переходные/динамические режимы работы микроГЭС. В результате проведенных испытаний опытного образца бесплотинной микроГЭС радиального типа проведено его тестирование и оптимизация конструкции. Оптимизация конструкции осуществлялась путем настройки параметров (оптимизация угла наклона лопаток турбины, скорости вращения ротора, передаточного отношения между ротором и генератором). Были внесены коррекции в геометрические размеры и форму лопаток гидротурбины с учетом математического моделирования в программе SOLIDWORKS Flow Simulation, а также натурных испытаний.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Автоматтандырылған басқару жүйесінің (АБЖ) элементтерін пайдалана отырып, негізгі жабдықтың жағдайын бақылау және микросу электр станцияларының сенімділігін қамтамасыз ету әдістері әзірленді. МикроСЭС үлгісіне зертханалық сынақтар жүргізілді. Шағын су электр станцияларының өтпелі/динамикалық жұмыс режимдері зерттелді. Радиалды типтегі бөгетсіз шағын су электр станциясының прототипінде жүргізілген сынақтардың нәтижесінде оның конструкциясы сынақтан өтіп, оңтайландырылды. Конструкцияны оңтайландыру параметрлерді (турбина қалақтарының көлбеу бұрышын, ротордың айналу жылдамдығын, ротор мен генератор арасындағы беріліс қатынасын оңтайландыру) реттеу арқылы жүзеге асырылды. SOLIDWORKS бағдарламасындағы математикалық модельдеуді ескере отырып, гидравликалық турбиналық қалақтардың геометриялық өлшемдері мен пішініне түзетулер енгізілді.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : В качестве материала для лопастей был использован полиэтилен низкого давления (ПНД) толщиной 3 мм. Для раскроя листового ПНД использовали установку гидроабразивной резки. Проведены лабораторные испытания образца микроГЭС. Условия: коэффициент потока f 0,8; глубина воды h – 2-6 м; ширина потока b – 3-5 м; скорость потока v – 2,5-3 м/с, усредненный расход воды Q-220 л/с. По данным испытаний максимальное значение КПД микро-ГЭС наблюдалось при φ = -50 и α0 =990 и составило ηмакс = 81,0 %. Анализ полученной характеристики, показал, что зона оптимума находится в интервале приведенных расходов QI' = (1,4-1,7) м3/с и приведенных частот вращения nI' = (150-170) об/мин.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Қалақтар үшін материал ретінде қалыңдығы 3 мм төмен қысымды полиэтилен (ТҚП) пайдаланылды. ТҚП парақтарын кесу үшін су ағынды кескіш машина пайдаланылды. МикроСЭС үлгісіне зертханалық сынақтар жүргізілді. Шарттар: ағын коэффициенті 0,8; судың тереңдігі – 2-6 м; ағыс ені – 3-5 м; ағыс жылдамдығы – 2,5-3 м/с, орташа су шығыны 220 л/с. Сынақ деректері бойынша шағын су электр станциясының максималды ПӘК мәні φ = -50 және α0 =990 кезінде байқалды және ηmax = 81,0% құрады. Алынған сипаттамаларды талдау оптималды аймақ ағынның төмендетілген QI' = (1,4-1,7) м3/с және айналу жылдамдығының төмендетілген nI' = (150-170) айн/мин диапазонында екенін көрсетті.

Level of implementation (in Russian) : Не внедрено

Level of implementation (in Kazakh) : Енгізілмеген

Efficiency (in Russian) : МикроГЭС состоит нескольких основных узлов: коническое колесо с расположенными по кругу 8 лопастями; внешний корпус-конус для направления потока воды к колесу; опорная рама конструкции; автоматика микроГЭС. На каждом этапе было соблюдены соответствующие стандарты и норм ЕСКД. Обеспечивается скоростью потока менее 3-4 м/с.

Efficiency (in Kazakh) : Шағын су электр станциясы бірнеше негізгі құрамдас бөліктерден тұрады: шеңберде орналасқан 8 қалақшасы бар конустық дөңгелек; су ағынын дөңгелекке бағыттау үшін сыртқы конус корпусы; құрылымдық тірек жақтауы; шағын су электр станцияларын автоматтандыру. Әр кезеңде КҚБЖ тиісті стандарттары мен нормалары сақталды. Ағынның жылдамдығы 3-4 м/с-тан аз болғанды қамтамасыз етіледі.

Field of application (in Russian) : Малая гидроэнергетика

Field of application (in Kazakh) : Шағын гидроэнергетика