Сегодня - 18.10.2017

Сибирские ученые разработали устройство для стабилизации энергоснабжения малоэтажных районов

07 августа 2017
 
Исследователи Новосибирского государственного технического университета в сотрудничестве со специалистами  Института физики полупроводников им. А.В. Ржанова СО РАН создали управляемый электронный трансформатор, который стабилизирует напряжение в электросети небольших жилых районов. Статья об этом опубликована в журнале International Journal of Electrical Power & Energy Systems.
 
Малоэтажные здания получают электроэнергию из сетей с низкой мощностью. Когда к такой сети подключают одновременно много устройств, напряжение может опуститься на 40 % ниже нормы. Скачок влияет на работу всех бытовых приборов, например, компьютеров или холодильников, и может привести к их поломке. Избежать этого помогает стабилизация напряжения в сети. 
 
«Мы предложили как раз такое регулирующее устройство, — говорит доцент кафедры теоретических основ радиотехники НГТУ кандидат технических наук Леонид Григорьевич Зотов. — Несмотря на то, что на входе в сеть напряжение меняется, в пределах конкретного дома оно остается стабильным».
 
Разработанная учеными модель представляет собой блок управления системой энергоснабжения, в которую могут входить солнечные панели и литий-ионные аккумуляторы, накапливающие энергию. С помощью блока управления пользователь задает разные режимы функционирования системы — например, экономный или повышенной мощности. Тогда блок управления автоматически соединяет имеющиеся источники электроэнергии в определенном порядке, создавая эффективную систему электропитания. 
 
Управляемый электронный трансформатор готов ко внедрению и испытан на моделях. По словам ученых, устройство работоспособно и дает результаты. «В нем применен так называемый режим мягкой коммутации полупроводниковых элементов. Благодаря этому удалось повысить частоту переключений транзистора и сделать устройство маленького размера», — объясняет Леонид Григорьевич. Разработанное устройство по габаритам сопоставимо с системным блоком компьютера, его возможную стоимость на рынке создатели оценивают в несколько тысяч рублей.
 
Область применения технологии — малоэтажные строения, например, комплексы коттеджных поселков или загородных домов, потому что элементы должны быть достаточно небольшими, а система — децентрализованной: не один большой трансформатор, а множество маленьких электронных трансформаторов. Именно такое условие позволяет применить интегральную технологию, создав фазовые переключения в соответствии с определенным алгоритмом и в результате получив дополнительный, сверхсуммарный эффект. 
 
«Такие системы востребованы в загородной зоне, в сельской местности. Они позволяют питаться от солнечной энергии или аккумуляторов, уменьшив расходы на коммунальные платежи. Наше устройство может получать энергию либо от топливного элемента, либо от солнечных панелей», — рассказывает профессор кафедры теоретических основ радиотехники НГТУ доктор технических наук Владимир Павлович Разинкин.
 
Разработанная учеными технология помогает решить еще одну проблему. В автономных системах электроснабжения бывает несколько аккумуляторов, имеющих разную степень заряженности или дающих разное напряжение. Созданная система учитывает особенности аккумуляторов и формирует оптимальный для потребителя режим. 
 
Говоря о перспективах данного направления, ученые называют область космических исследований — в частности, электроснабжение космических аппаратов. «Там как раз важно, чтобы устройство было эффективным, не создавало помех, было маленького размер໬, — говорит Леонид Григорьевич Зотов. 
 
«Наука в Сибири»
 
Поделись с друзьями: 
 

comments powered by HyperComments

Система Orphus