Модульдар бойынша бақылау және аралық аттестация өткізуге арналған сұрақтар тізімі.

2 модуль бойынша аралық бақылау өткізуге арналған сұрақтар:

1. Күн қондырғысының қарапайым схемасын түсіндіріңіз.

Күн энергиясын электр энергиясына айналдыратын қондырғылардың бірі – Күн батареялары. Күн батареясы немесе фотоэлектрлік генератор – Күн сәулесінің энергиясын электр энергиясына айналдыратын шала өткізгішті фото-электрлік түрлендіргіштен (ФЭТ) тұратын ток көзі. Көптеген тізбектей-параллель қосылған ФЭТ-тер Күн батареясын қажетті кернеу және ток күшімен қамтамасыз етеді. Жеке ФЭТ-тің электр қозғаушы күші 0,5-0,55 В-қа тең және ол оның ауданына тәуелсіз (1 см² ауданға келетін қысқа тұйықталу тогының шамасы – 35-40 мА). Күн батареясындағы ток шамасы оның жарықтану жағдайына байланысты. Яғни күн сәулелері Күн батареясы бетіне перпендику-ляр түскенде, ол ең үлкен мәніне жетеді. Қазіргі Күн батареяларының пайдалы әсер коэффициенті – 8-10%, олай болса 1 м² ауданға тең келетін қуат шамамен 130 Вт-қа тең. Температура жоғарылаған сайын (25ºС-тан жоғары) ФЭТ-тегі кернеудің төмендеуіне байланысты Күн батареясының пайдалы әсер коэффициенті кеміп, Күн батареяларының жиынтық қуаты ондаған, тіпті жүздеген кВт-қа жетеді.

2. Күн энергиясын пайдаланудың тәсілдерін түсіндір.

1) электр энергиясын фотоэлементтер көмегімен алу;

2) күн энергиясын жылу машиналарының көмегі арқылы электр энергия-сына айналдыру (Жылу машиналарының түрлері: поршеньдік немесе турбина-лық бу машиналары. Стирлинг қозғалтқышы.);

3) гелиотермальдық энергетика – Күн сәулелерін жұтатын беттің қызуы мен жылудың таралуы және қолданылуы;

4) термоәуелік электр станциялары (Күн энергиясының турбогенератор арқылы бағытталып отыратын ауа ағыны энергиясына айналуы);

5) күн аэростаттық электр станциялары (аэростат баллоны ішіндегі су буының аэростат бетіндегі күн сәулесі қызуы салдарынан генерациялануы).

3. Жел қондырғылары жұмыс істеуін түсіндір.

Жел қондырғыларда жел ағынының кинетикалық энергиясы генератор роторларының айналу процесі кезінде электр энергиясына айналады. Барлық жел двигателінің жұмыс істеу принципі біреу-ақ,онда желдің әсерінен қозғалатын жел доңғалағының қалақшаларының қозғалысы электр энергиясын өндіретін генераторының айналып тұратын білігіне беріледі.

Желдоңғалағының диематрі үлкен болған сайын соққан желдің үлкен ағысын қамтиды және агрегат түрлеріне қарап неғұрлым үлкен энергия өндіреді.

4. Жел энергиясын пайдаланудың тәсілдерін қөрсет.

Жел двигателін пайдалану тәсілі бойынша екі топқа бөледі:

1) тік осьпен айналатын жел двигателі,оларға карусель типтес,қалақшалы, ортогональді;

2) горизонталь осьпен айналатын жел двигателі (қанатты деп аталады, қанаттарының санына байланысты).

Қалақшалы жел двигателінің айналу жылдамдығы олардың қалақшалар санына кері пропорционал, сондықтан агрегаттың қалақшаларын үштен артық жасамайды. Горизонталь айналдыру осі бар екі немесе үш қалақшадан тұратын мұнараның басына бекітілген қондырғылар – желқондырғылардың ең көп тараған түрі болып табылады. Горизонталь айналдыру осі бар турбинаның роторының басқарушы білігі де көлденең орналасқан. Ал көп қалақшалардан тұратын горизонталь осі бар моделін монолиттік деп атайды. Бұл қондырғылар төменгі жылдамдықта жұмыс істейтіндіктен, су тарту насосында пайдаланады.

5. МГД генераторы жұмыс істеуін түсіндір.

Өте күшті магнит өрісінде орналастырылған екі металл пластинасының арасынан иондалған газ ағыны жүреді. Бұл ағында бөлшектердің бағытталған қозғалысының кинетикалық энергиясы бар. Электромагниттік индукция заңына сәйкес бұл кезде ЭҚК- і пайда болып, ол электрод-тар арқылы генератор каналының ішінде және сыртқы тізбек бойынша ағын туғызады. Иондалған газ (плазма) ағыны электродинамикалық күштер әсерінен тежеледі. Бұл электродинамикалық күштер плазмадағы ток пен магнит ағынының өзара әсері кезінде пайда болады.

6. Жер астындағы жылуды пайдалануын түсіндір.

Геотермалдық электр станциялары энергия көзі ретінде жер қойнауының жылуын пайдаланады. Жердің түбіне қарай әрбір 30-40м тереңдеген сайын, температура 1⁰С-ға ұлғаяды; 3-4км тереңдікте су қайнайды, ал тереңдік 10-15км болғанда жер температурасы 1000-1200⁰С-ға жетеді. Планетамыздың кейбір бөлігінде жер бетіне жақын тереңдікте де температура айтарлықтай жоғары. Бұл аудандар геотермалдық станцияларды салуға өте қолайлы. Мысалы, Жаңа Зеландияда өндірілетін барлық электр энергиясының 40% осы станцияларда өндіріледі. Болашақта буды алу үшін мантияның жоғары температуралы (1000⁰С – ге дейін) қабаттарын пайдалану көзделуде. Бұл кезде жасанды жолмен жасалған “Вулкандық” ауызға құбыр арқылы су жіберіп отырады.Ол су қызып буға айналып генераторға әкелініп электр энергиясына түрленеді. Осындай жолмен алынған энергия әрі таза, әрі биосфераға зиянды әсер тигізбейді.

7.Жылу эмиссиялық генераторлар жұмыс істеуін түсіндір.

1883 жылы Т.Эдисон термоэлектрлік эмиссия құбылысын ашты. Оның мәні мынада: металл бетті қыздырған кезде еркін электрондар пайда болады да, олар суық металл бетке қарай, ал одан кейін сыртқы электрлік тізбекке қозғалады. Бұл кезде катодты қыздыруға жұмсалатын жылу энергиясының бір бөлігі электрондар арқылы анодқа беріледі, ал екінші бөлігі электр энергиясын жасайды.

8. Толқын энергиясын пайдаланудың тәсілдерін көрсет.

Теңіз толқындарынан үлкен мөлшерде энергия алуға болады. Терең судағы толқындармен тасымалданатын қуат, олардың амплитудасы мен периодының квадратына пропорционалды. Сондықтан үлкен қызығушылықты толқын бетінің бірлігінен орташа есеппен 50-ден 70 кВт/м бере алатын үлкен амплитудасы бар ұзын периодтты толқындар тудырады. Толқындық энергетикалық құрылғылардың көп мөлшері терең судағы толқындардан энергия алу үшін жасалынады. Ол теңіздің орташа тереңдігі D, толқын ұзындығының жартысынан көп болатын шартында болатын толқынның ең жалпы түрі.Терең судағы толқындарда сұйықтықтың ілгерлемелі қозғалысы жоқ. Сұйықтықтың жоғарғы беткі қабатында оның бөлшектері а орбитасымен радиусы толқын амплитудасына тең айналмалы қозғалыс жасайды.

Толқын энергиясын түрлендіретін басқа да қонырғылардың түрлері кездеседі оларға: Әткеншекті Коккерелла плоты (16.3-сурет) және Су доңғалағы тәріздес жасалған қондырғылар жатады.

 

2-сурет. Әткеншекті тәріздес Коккерелла плоты

9. МГД – генераторларды кең қолдануға не кедергі жасайды?

МГД – генераторларды жасаудың басты қиындығы – 2500 – 28000С температураларды агрессивті орталарда жұмыс істей алатын материалдардың қажетті беріктілігін алу болып табылады.

10. Энергетикалық жүйелерді біріктіру қандай мүмкіндіктер береді?

Энергия жүйелерді біріктіру көптеген елдерде қолданылып келеді, олардың мынадай артықшылықтары бар:

1) Электр станцияларының суммалық белгіленген қуаты көбейеді;

2) Гидроэнергетикалық ресурстар толығырақ пайдаланылады;

3) Электр энергиясын жасау тиімділігі жоғарылайды;

4) Агрегаттардың жеке қуаттары көбейеді;

5) Тұтынушыларды электрмен қамдау сенімділігі жоғарылайды;

6) Электр энергиясының сапасы жоғарылайды.

11. Жану кезінде жылу бөліп шығаратын зат қалай аталады?

Жану кезінде жылу бөліп шығаратын затты – отын дейді.

12. КЭС – тың ПЭК-і қанша?

1. Күн батареяларын қолданатын электр станцияның ПӘК: 10-16%,қымбат материалдардан жасалса 25% дейін барады.

2. Тарелка тәрізді стирлинг қозғалтқышын қолданатын концентраторлы станцияның пайдалы әсер коэфиценті: 30% дейін барады.

3. Мұнара тәріздес күн электр станциялардың ПӘК-і: 20% болып табылады.

13. Жанғыш отын кандай топтарға бөлінеді?

Отындардың барлық түрлері өздерінің агрегаттық жағдайларына сәйкес қатты, сұйық және газды болып бөлінеді.

14. Отынның жану жылулығы қандай әдістермен анықталады?

Отынның жануының жылуы дегеніміз бұл 1м³ газды отынның немесе 1кг қатты (сұйық) отынның толық жануынан бөлінген жылудың көрсеткіштік мәні.

Құрғақ газ құрайтын отынды жандыру кезінде сол отынды жағу кезінде жанудың жоғарғы және төмен жылудың арасындағы байланыс мына теңдеумен беріледі:

Қатты отың жану жылуы калориметриялық өлшемін нәтижесі бойыншаанықталады. Отынның жану жылуының шамамен алғандағы мағынасын ескерту үшін тәжірибеде деректер болмаған кезде Менделеевтің эмпирикалық формуласын пайдалануға болады, Мдж/кг:

Егер, отынның жанатын массасының жану жылуы Q_Н^Г, сондай-ақ отынның жұмыстық массасының күл мен ылғал құрамдары белгілі болса.

15. КЭС – та ең көп энергия шығыны қай бөлікте болады?

КЭС – та ең көп энергия шығыны күн батареяларында кетеді. Себебі, күн батареясына түскен күн сәулелерінін шағылу коэффициентіне байланысты энергия шығынға ұшырайды. Күн батареясындағы максималды шағылу коэффициенті 0,95.