バッテリー、風車、ジオプローブ:ロシア連邦のさまざまな地域で「グリーン」エネルギーを生成する実験

数か月前、大規模な実験を開始し、代替エネルギーで動作する2つのオブジェクトをマウントしました。 タスクは、小容量の自律型複合体が多かれ少なかれ安定して機能し、ロシア連邦での商業的展望を持つことができるかどうかを理解することです。





次世代塩電池



最終結果までさらに6か月ですが、すでに異常なことがあります:たとえば、冷却のためにジオプローブが発売され(ユニークで、おそらくシリーズになります)、新世代の塩電池のテストが実行されました(ただし、予算のために定期的なものに交換する必要があります)驚くべきことに、ゼレノグラードが製造した家庭用太陽電池は、困難な状況でうまく機能しました。



入門



たとえば、通信機器などの遠隔地には、小電力の継続的な電力供給が必要ですが、既成の電力供給ネットワークはありません。 たとえば、山の中、島の上、他のアクセスできない場所や遠隔地にある基地局やその他のオブジェクト。回線を引くのに非常に費用がかかります。 通常、このような場合、ディーゼルエンジンがインストールされますが、燃料の供給が必要になる場合が多く(ヘリコプターによって)、これも非常に高価です。



そのような場合、代替エネルギーに切り替えることができます。 主な質問の1つは、それが報われるかどうかです。 これを理解するには、「グリーン」エネルギーのコストと「従来の」エネルギーのコストを比較する必要があります。 さらに、このケースは長期的な見通しを考慮すべきです。たとえば、10年間のすべての資本および経常費用を考慮に入れることです。



実践的にチェック



実験を開始するために、すでに都市から電力が供給されているオブジェクトを取得し、自律的な電力の組織のためにインフラストラクチャを展開しました。 「代替」が対処しない場合、私たちは常に街と安全に遊ぶ機会を持っています。 2番目の実験施設は完全に独立しています。 低電力ディーゼル発電機は、バックアップソースとして使用されます。 1つはロシア連邦の南東部にあり、もう1つはバレンツ海の海岸にあります(より正確には、残念ながら、私には権利がありません)。



設置開始の数ヶ月前に、自律型気象観測所を設置し、太陽、風、天候全般でかなり長い間状況を監視しました。 最初のオブジェクトに風力発電機と太陽電池パネルを設置することは正当であり、2番目の太陽(これは北極圏)にはさらに悪いことであるため、風車しかありませんでした。



実験を拡大するために、施設の設備は異なります。 イスラエルは風力発電機を採用しました。そこには、未開発のインフラストラクチャを備えた施設向けに特別に簡素化された構成機器を製造するメーカーがあります。 風車は「ミニマリズム」で、受動的な風向システム(ドライブなし)を備えています。 信頼性が高く、コストを削減します。 ところで、このクラスの機器は、アフリカと中東でうまく使用されています。





オートメーションシールド



ジオゾンデ



通信事業者の基地局の機器は48ボルトで動作し、外部ソースがドロップされたときに3〜4時間動作するための予備があります。 システム全体が空調されています。 同時に、たとえば、基地局の機器自体は500ワットを消費し、冷却システムが機能するためにはまったく同じ量が必要です。 したがって、最初に頭に浮かぶのは、冷却コストを削減することです。



ジオプローブを使用してこの問題を解決しました。 わが国では、この解決策が適用されたのは、まさに冷却を目的としたものであると思われます。 原理は次のとおりです。深さ5メートル以上の地球は、+ 4〜+8度の一定の温度になっています(これはセラーの建設者によく知られています)。 それはより深く、そしてより暖かくなりますが、これはすでに1km以上の深さにあります:例えばアイスランドのエンジニアとは異なり、私たちはそこを掘りません。 一般的に、この自然な冷蔵庫を使用することにしました。 特別なプラスチックパイプが30〜50メートルの深さの井戸に下げられ、ファン付きの熱交換器に閉じられました。 また、システムにはポンプがあり、これは約15ワットの電力と製本設備のみを消費します。



一般に、ジオプローブは通常、暖房用のヒートポンプに使用されます。これは一般的な方法です。 土壌は実際に凍結して熱を放出します。ヒートポンプを使用すると、クーラントの温度を30〜40度に上げて家を加熱できます。 私たちの場合、これとは逆に、土壌は加熱され、水は17〜18度に冷却されます。そのため、屋内では25度が穏やかに得られます。 これにより、冷却システムの総エネルギー消費量が大幅に減少しました。 合計BSには、ファンコイルのポンプごとに15ワット、ファンごとに15ワットが必要です。これは、以前のように500ではなく30です。



地下の2番目の施設-花崗岩では、ジオプローブは適用されません。 したがって、換気設備があり、ろ過された空気を通りからベースステーションのコンテナを通して追い出し、それによって部屋を冷やします。 そこには熱がなく、この地理的ポイントの絶対最高温度は低いため、このソリューションはうまく機能します。





ファンコイル(換気装置付き熱交換器)



風力発電機とソーラーパネル



風車は、48ボルトの出力を提供するコントローラーに接続されています。 チェーンの次はバッテリーです。 風があります-バッテリーは充電されていますが、風はありません-放電されています。 バッテリーの電圧が下限しきい値に達するとすぐに、システムは都市への電力を切り替えます。 上限しきい値に達すると、オートメーションはベースステーションを代替電力に切り替え、風がある限りそれを使用します。



バッテリーは珍しい塩を使用していましたが、ロシア連邦ではまだ使用されていません。 小型で、同様の鉛電池よりもサイズと重量が5倍小さくなっています。 私たちは、長年の外国のパートナーによってそれをテストするために与えられました。 バッテリーはすべての人に適しています-コンパクト、軽量、巨大なリソース、気取らないですが、残念ながら高価で、さらに100ワットの電力を消費します。なぜなら、溶融塩はバッテリーのエージェントの1つであるため、約300度の温度を維持する必要があるためです 通常、この欠点はそれほど明白ではありませんが、代替エネルギーの場合、すべてのワットのための闘争です。 高価格は容量の制限を余儀なくさせ、バッテリー容量は私たちの場合に基本的に重要なパラメーターです。 少なくとも1日のバッテリー寿命の間、エネルギーを供給したいと思います。 ここに秘trickがあります。風が非常に強く、バッテリー容量が不十分な場合、私たちの風車は非常に速くそれらを充電します。 残りのエネルギーは捨てる必要があり、空気を温めるだけです。貯蔵する場所はありません。



さらに、テストでは、ゼレノグラード生産のソーラーパネルを実行します。 ところで、彼らは非常に安価で、プレートあたり15,000ルーブルです。 ちなみに、これは数十年のリソースを持つ単結晶バージョンです。 価格はロシアで作られているという理由だけです:欧米の製造業者は、より安価な技術で作られたバッテリーしか見つけることができません。 ちなみに、私たちのものは宣言された力を実際に示しています。晴れた7月の午後、彼らは200ワットを配ります。 次のサイトでは、ほとんどの場合、より多くのソーラーパネルを設置します。 日中は太陽と風車がよく調和します。





風力発電機



インバーター



48 V DCを220 V ACに変換する高効率のインバーターを使用しました。 基地局のすべての通信機器には48ボルトが必要ですが、エアコンには220ボルトが必要です。 なぜなら 変換のたびに約10%のエネルギーが失われます。新しい施設では、220 Vの消費者を完全に排除しようとします。





インバーター(青いボックス)



実装



明示的な節約は、お客様のみが計算できます。施設を設置する予定のポイントによって異なります。 島にラインを供給するだけで200万ルーブルがかかると仮定します。 代替システムが安価であれば、より優れています。



地冷が多くの人々に間違いなく適していることはすでに明らかです。 コストがかかりますが、ほとんどエアコンのように安価です。 近くに川や湖がある場合は、データセンターを構築することもできます。 アメリカ人はこれを行っています。彼らは湖に熱交換器を投げ入れ、データセンターを冷やして湖を温めようとしています。 もちろん、湖はどのデータセンターよりも強いため、温度に問題はありません。



一般的に、これまでのところ、飛行は正常に進行しています。 今後6か月間(またはそれ以上)、統計の収集、ソリューションの最適化、更新された計算の取得を継続します。これにより、ソリューションをシリーズで紹介できるようになります。



良好な応用分野の概要はすでに説明されています。すべての連邦高速道路には、セルラー通信が装備されている必要があります。 そこに電気を取る場所はありません-照明があるように見えますが、そこから食べることはできません。電気通信と光に従事する人は異なる構造であり、誰もエネルギーを共有しません。 さらに、もちろん、同じ通信会社にとって、これらのソリューションは、到達困難なエリアに基地局を作成するのに非常に役立ちます。



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