Дипломдық жобада құрастырма электр жабдықтыру (ҚЭЖ) жүйенің автоматтандырылған басқару жүйесін жасалды

73

 

 

Шаңсорғыш 

2000 

1,0 

2000 

 

Бір  күн  ішінде  тұрғын  үйде  орналастырылған  құрылғылардың  жұмыс 

істеу уақытын анықтап алу керек. Мысалы, қонақ бөлмедегі шам бір күнде 10 

сағат жанып тұрады, ал қоймада – тек қана он минут жанып тұрады. Төрт жыл 

мезгілі  үшін  электр  энергиясын  пайдалану  мөлшерін  анықтап  алып,  кестеге 

жазамыз (4.2, 4.3, 4.4, 4.5)  

 

,   

 

 

 

 

  (4.1) 

 

мұнда  - бір күнде шығындалатын электр энергиясының көлемі, 

- бір күнде жұмыс жасау уақыты, 

- құрылғының қуаты. 

 

4.2 кесте – Қыс мезгілінде электр энергиясын пайдалану мөлшері 

Құрылғы 

Қуаты, 

Вт 

Жұмыс жасау 

уақыты бір күнде 

Бір күнде пайдаланылатын 

энергия, Вт·сағ 

Флуор. лампа (Қонақ 

бөлме) 

27 

4 

108 

Флуор. лампа (жатын 

бөлме) 

27 

3 

81 

Флуор. лампа (қойма) 

27 

0,5 

13,5 

Ойнатқыш DVD LG 

DVX484K 

20 

5 

100 

Теледидар 

60 

6 

360 

Ноутбук ACER E1-570 

65 

12 

780 

Қыздырғыш Sanio 2000 

500 

3 

1500 

Мұздатқыш LG Express 

Cool Turbo 

170 

6 

1020 

Үтік Zanussi 

1500 

0,2 

300 

Кір жуғыш машина 

Electrolux 

1500 

0,4 

600 

Қысқа толқынды пеш 

LG 

1500 

0,2 

300 

Шаң сорғыш 

2000 

0,4 

800 

Барлығы 

 

 

5962,5 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N

t

E





E

t

N

74

 

 

 

4.3 кесте – Жаз мезгілінде электр энергиясын пайдалану мөлшері 

Құрылғы 

Қуаты, Вт 

Жұмыс жасау 

уақыты бір 

күнде 

Бір күнде пайдаланылатын 

энергия, Вт·сағ 

Флуор. лампа (Қонақ 

бөлме) 

27 

6 

162 

Флуор. лампа (жатын 

бөлме) 

27 

3 

81 

Флуор. лампа (қойма) 

27 

1 

27 

Ойнатқыш DVD LG 

DVX484K 

20 

6 

120 

Теледидар 

60 

8 

480 

Ноутбук ACER E1-570 

65 

12 

780 

Қыздырғыш Sanio 2000 

60 

12 

720 

Мұздатқыш LG Express 

Cool Turbo 

170 

6 

1020 

Үтік Zanussi 

1500 

0,16 

240 

Кір жуғыш машина 

Electrolux 

700 

0,2 

140 

Қысқа толқынды пеш 

LG 

1500 

0,16 

240 

Шаң сорғыш 

2000 

0,4 

800 

Барлығы 

 

 

4810 

 

4.4 кесте – Көктем мезгілінде электр энергиясын пайдалану мөлшері 

Құрылғы 

Қуаты, Вт 

Жұмыс жасау уақыты 

бір күнде 

Бір күнде 

пайдаланылатын 

энергия, Вт·сағ 

Флуор. лампа (Қонақ 

бөлме) 

27 

5 

135 

Флуор. лампа (жатын 

бөлме) 

27 

2 

54 

Флуор. лампа (қойма) 

27 

1 

27 

Ойнатқыш DVD LG 

DVX484K 

20 

7 

140 

Теледидар 

60 

7 

420 

Ноутбук ACER E1-570 

65 

10 

650 

Қыздырғыш Sanio 2000 

60 

5 

300 

Мұздатқыш LG Express 

Cool Turbo 

170 

7 

1190 

Үтік Zanussi 

1500 

0,1 

240 

Кір жуғыш машина 

Electrolux 

700 

1,5 

1050 

Қысқа толқынды пеш 

LG 

1500 

0,1 

150 

Шаң сорғыш 

2000 

0,4 

800 

Барлығы 

 

 

5156 

75

 

 

 

4.5 кесте – Күз мезгілінде электр энергиясын пайдалану мөлшері 

Құрылғы 

Қуаты, Вт 

Жұмыс жасау 

уақыты бір 

күнде 

Бір күнде пайдаланылатын 

энергия, Вт·сағ 

Флуор. лампа (Қонақ 

бөлме) 

27 

5 

135 

Флуор. лампа (жатын 

бөлме) 

27 

3,5 

94,5 

Флуор. лампа (қойма) 

27 

0,5 

13,5 

Ойнатқыш DVD LG 

DVX484K 

20 

5 

100 

Теледидар 

60 

5 

300 

Ноутбук ACER E1-570 

65 

12 

780 

Қыздырғыш Sanio 2000 

500 

1,2 

600 

Мұздатқыш LG Express 

Cool Turbo 

170 

5 

850 

Үтік Zanussi 

1500 

0,2 

300 

Кір жуғыш машина 

Electrolux 

1500 

1 

1500 

Қысқа толқынды пеш 

LG 

1500 

0,1 

150 

Шаң сорғыш 

2000 

0,4 

800 

Барлығы 

 

 

5623 

Енді  бір  жылда  тұрғын  үйдің  пайдаланатын  электр  энергиясының 

көлемін анықтаймыз.  

Қыс мезгілінде 90 күн, көктем мезгілінде 92 күн, күз мезгілінде 91 күн, 

жаз мезгілінде 92 күн бойы тұрғын үйде электр энергиясы пайдаланылады.  

 

Э

ЖЫЛ

=N·n Вт·сағ,  

 

 

 

(4.2) 

 

мұнда  n- күндер саны, 

N  –  бір  күнде  пайдаланылатын  энергия  мөлшері  (кестелер  5.2 

және 5.3,5.4,5.5). 

 

Э

ЖЫЛ

=90·5962,5+92·4810+92·5156+91·5623=1965190Вт·сағ=1965кВт·сағ 

 

 

Фотоэлектрлік  модульдің  қуатын  есептеу  мына  формула  бойынша 

жүзеге асырылады.  

 

,  

 

 

 

 

(4.3) 

 

мұнда N- бір күнде пайдаланылатын энергия мөлшері, 

5

7

,

1





N

E

76

 

 

1.7-жүйенің энергияны жоғалтуына енгізілетін түзету, 

5- күн радиациясының шамасы. 

 

 

 

 

Жүйе 

күн 

батареяларымен 

қатар 

жел 

генераторымен 

де 

жабдықталғандықтан төрт күн фотопанелін аламыз.  

Аккумуляторлық  батареяның  сиымдылығы  энергияның  қажеттілігіне 

байланысты.  Аккумуляторлық  батареяның  сиымдылығы  500  ампер-сағатты 

құрайды (А·сағ). Осындай батарея мынадай көлемде электр энергиясын сақтай 

алады: 

··

 

 

 

 

 (4.4) 

 

Мұнда  - аккумуляторлық батареяның кернеуі, 

  

- батареяның сиымдылығы. 

···

 

Осы  электр  энергиясы  бір  күндік  энергиямен  қамтамасыз  етуге  жетеді. 

Өйткені бір күндегі тұтынылатын электр энергиясының көлемі 

5962,5 кВт сағ. 

 

4.6 кесте – Поморцев бойынша Алматы облысының жел потенциалы 

Жел жылдамдығы 

Ұзақтығы 

Өндірілетін 

энергия 

0 

500 

0 

1 

1030 

0 

2 

1700 

0 

3 

1990 

497,5 

4 

1710 

598,5 

5 

1050 

525 

6 

525 

420 

7 

193 

193 

8 

62 

93 

Өндірілетін энергия көлемі кВт сағ 

2327 

 

 

 

кВт

 

2,027

Вт

2027,25

5

7

,

1

5

,

5962









E

U

C

77

 

 

4.7 кесте – Алматы облысының күн потенциалы 

Ай 

Күн 

саны 

Күндер 

саны 

E

h

, 

кВт*сағ/м

2

 

E

hmes

 

1 

31 

15 

1,67 

50,22056 

2 

28 

45 

2,42 

72,69254 

3 

31 

74 

3,54 

102,7177 

4 

30 

105 

4,84 

150,1201 

5 

31 

135 

5,86 

175,9112 

6 

30 

166 

6,36 

197,1927 

7 

31 

196 

6,15 

184,4481 

8 

31 

227 

5,31 

164,6581 

9 

30 

258 

4,07 

126,2893 

10 

31 

288 

2,83 

84,99621 

11 

30 

319 

1,88 

58,42236 

12 

31 

349 

1,49 

44,71755 

Жалпы 

365 

46.45 

1412 

 

4.3 Қондырғының құнын анықтау 

 

Жалпы  құрастырма  электр  энергиясымен  қамтамасыз  ету  жүйесінің 

құны  осы  құрамына  кіретін  элеметтердің  барлығының  бағаларының 

бағасының қосындысынан тұрады.  

Құрастырма электр энергиясымен қамтамасыз ету жүйесіне енетін әрбір 

элементтің бағасын мына формула бойынша есептейміз: 

 

И

ҚҰ 

= З

ҚҰ 

+З

ҚҚЖ 

+З

ТРАНС

  

 

 

(4.5) 

 

мұнда З

ҚҰ

 – құрылғының бағасы, 

З

ҚҚЖ

 – құрылғыны орнатуға кеткен шығын, 

З

ТРАНС

 – құрылғыны тасымалдауға кеткен шығын. 

 

З

ҚҰ

 құрылғының бағасын мына формуламен анықтаймыз: 

 

З

ҚҰ

=N · St

ҚҰ 

· n    

 

 

(4.6) 

 

Мұнда N – құрылғының қуаты, 

n – құрылғының саны, 

St

ҚҰ

 –1 Вт электр энергиясының құны. 

 

Аккумуляторлық 

батареяның 

бағасына 

анықтау 

формуласы 

төмендегідей: 

 

78

 

 

 З

АКБ

= St

АКБ 

· n 

 

 

 

 

(4.7) 

 

Мұнда n – аккумуляторлық батарея саны, 

St

АКБ

 – бір аккумуляторлық батареяның бағасы. 

З

ҚҚЖ

 мына формула бойынша анықтаймыз: 

 

З

ҚҚЖ

=0,2 · З

ҚҰ

  

 

 

 

 

(4.8) 

 

З

ТБ

 мына формула бойынша анықтаймыз: 

 

З

ТБ

 =0,1· З

ҚҰ

  

 

 

 

 

(4.9) 

 

З

ТРАНС

 мына формула бойынша анықтаймыз: 

 

З

ТРАНС

 =0,5 · З

ҚҰ

   

 

 

 

(4.10) 

 

З

Ж

 мына формула бойынша анықтаймыз: 

 

З

Ж

 = 0,25 · (З

АБШ

+З

ТБ

)   

 

 

(4.11) 

З

АБШ

 мына формула бойынша анықтаймыз: 

 

З

АБШ 

= 0,07 · З

ҚҰ

    

 

 

 

(4.12) 

З

ОТЫН

 мына формула бойынша анықтаймыз: 

 

 

(5.13) 

 

 

 

 

(5.14)

 

 

З

ОТЫН 

= 262л*102тг/л=26 мың тг 

 

 

(4.15) 

 

4.8 кесте – ҚЭЖ жүйесінің инвестициялары 

Құрылғы аты 

Моделі 

Саны  Зқұ, тг 

Зққш, тг 

Зтранс, тг 

АКБ 

SANTEC 12-200 

1 

127500 

25500 

63750 

ЖГ 

Eurowind 6000 

1 

105000 

21000 

52500 

КБ 

Es-m 200 

4 

300000 

60000 

150000 

ИНВЕРТОР 

IR6000-48 

1 

15000 

3000 

7500 

Дизель 

генераторы 

WAY-energy RDM 

6000 

1 

63000 

12600 

31500 

∑ 

8 

610500 

122100 

305250 

Иқұ, тг 

1037850 

 

саг

кВт

м

b

q

*

/

00026

,

0

5

0013

,

0

3





л

м

В

q

260

026

,

0

100

*

0026

,

0

3







79

 

 

4.8 кесте – ҚЭЖ жүйесінің шығынын анықтау 

Құрылғының аты 

Моделі 

Забш 

Зтб 

Зотын 

Зж 

АКБ 

SANTEC 12-200 

8925 

12750 

 

5420 

ЖГ 

Eurowind 6000 

7350 

10500 

 

6962 

КБ 

Es-m 200 

21000 

30000 

 

12750 

ИНВЕРТОР 

IR6000-48 

1050 

1500 

 

640 

Дизель генераторы 

WAY-energy RDM 

6000 

4410 

6300 

26000 

2680 

∑ 

42735 

61050 

26000 

28452 

Sорт, кВт∙сағ 

8,6 

ҚЭЖ  жүйенің  1кВт∙сағ  бағасын  анықтау  (4.16)  формула  бойынша 

жүргізіледі: 

   

∑  

 

 

,

   

 

 

 

 

(4.16) 

 

   

 

   

  

  

  

    

  

 

 

   

,   

 

 

(4.17) 

 

Жел генераторы үшін құрылғының өзіндік құнын анықтау: 

 

 

 

 

               

    

 

4,135 тг/кВт· сағ

 

 

Күн батареясы үшін құрылғының өзіндік құнын анықтау: 

 

 

  

 

                 

    

 

10,625 тг/кВт· сағ

  

 

Дизель генераторы үшін құрылғының өзіндік құнын анықтау: 

 

 

  

 

                    

    

 

6,565

 

тг/кВт· сағ

  

 

ҚЭЖ арқылы өндірілетін электр энергиясының құнын анықтаймыз: 

 

 

 

 

                               

    

 

8,6

 

тг/кВт· сағ

  

 

Жоғарыда  жасалынған  есептеулерден  көрініп  отырғандай,  бір  сағат 

көлемінде  өндірілетін  1  кВт  электр  энергиясының  орташа  бағасы  8,6  теңгені 

құрайды. 

 

 

80

 

 

Қорытынды 

 

Дипломдық  жұмыстың  тақырыбына  сәйкес  «Құрастырма  электр 

жабдықтыру  жүйенің  басқару  жүйесін  жасау»  келесі  мақсаттарға  қол 

жеткізілді:  энергиямен  қамтитын  құрастырма  жүйе  үшін  автоматтық  басқару 

жүйесі  құрастырылды.  Дипломдық  жұмыс  барысында  төмендегідей  есептер 

шешілді: 

1. Электр  энергиясымен  қамту  жүйелеріне  (Жел  генераторы,  дизель 

генераторы, фотоэлектрлік станция) аналитикалық шолу жасалды. 

2.  Кез  келген  аумақтың  жел  және  күн  потенциалын  есептеу 

формулалары қарастырылды. 

3. Тұтынылатын  электр  энергиясының  мөлшерін  және  бір  күндегі 

таратылымын  анықтау  тұрғын  үй  және  өндірістік  ғимарат  үшін 

қарастырылды. 

4. Тұрғын үйдің электр энергиясымен қамту жүйесі құрылды. 

5. ҚЭЖ  жүйесінің  функционалдық  және  принципиалдық  сұлбалары 

сызылды. 

6. ҚЭЖ  жүйесі  үшін  басқару  алгоритмі  мен  блок-схемасы  жасалынды 

және алгоритмді жүзеге асыратын бағдарламалық орта таңдалынды. 

7. Siemens  Simatic  S7  программалық  жабдықтамасында  ҚЭЖ  жүйесінің 

автоматты  басқару  жүйесі  бағдарламаланды  және  интерфейсі 

жасалынды. 

8. Өміртіршілік  қауіпсіздік  бөлімінде  құрылғыларды  орналастыру 

жағдайына  шолу  жасалды.  Тұрғын  үйді  найзағайдан  қорғау  жүйесі 

жобаланды. 

9. Энергиямен  қамтитын  қиыстырылған  жүйе  арқылы  өндірілетін 

1кВт



сағ электр энергиясының бағасы есептелінді. Өндірілетін электр 

энергиясының бағасы 1кВт



сағ үшін 8,6 теңгені құрады. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

81

 

 

Қысқартылған сөздер тізімі 

 

ҚЭЖ – құрастырма электр жабдықтыру 

ПӘК – пайдалы әсер коэффициенті. 

ФЭТ – фотоэлектрлік түлендіргіш. 

ПЛК – программа-логикалық құрылғылар. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

82

 

 

Пайдаланылған әдебиеттер тізімі 

 

1.  Интернет ресурсы: 

www.siemens.ru

 

2.  Г.А.  Дорошин.  Перспективы  использования  ветроэнергетики  в 

Казахстане – Алматы, 2006. 1-8 беттер. 

3.   В.И.Виссарионов,  Г.В.Дерюгина,  В.А.  Кузнецова,  Н.К.Малинин. 

Солнечная энергетика – Издательский дом МЭИ, Москва, 2008. 112-

155 беттер. 

4.  И.А.Будзко, 

Т.Б.Лещинская,  В.И.Сукманов.  Электроснабжение 

сельского хозяйства – Москва, 2000. 20-45 беттер. 

5.  В.М.Каргиев,  С.Н.Мартиросов,  В.П.Муругов.  Ветроэнергетика  – 

Москва, 2001. 13-20 беттер. 

6.  В.Г.Лабейш. Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии 

– Санкт – Петербург, 2003. 22-34 беттер. 

7.  В.Н.Андрианов,  Д.Н.Быстрицкий,  К.П.Вашкевич,  В.Р.Секторов. 

Ветроэлектрические станции – Москва, 1960. 1-25 беттер. 

8.  Д. де Рензо. Перевод: В.В.Зубарев, М.О.Франкфурт. Ветроэнергетика 

– Москва, Энергоатомиздат, 1982. 27-30 беттер. 

9.  Интернет ресурсы: 

http://1kz.biz/battery/artiklsfe.htm

 

10.  Н.В.  Харченко  “Индивидуальные  солнечные  установки”—М. 

ЭнергоатомИздат 1991 г 

11.  Интернет ресурсы: 

www.solarhome.ru

 

12. Интернет ресурсы: 

info@total-energy.ru

 

13. Бесекерский  В.  А.,  Попов  Е.  П.  Теория  систем  автоматического 

регулирования, издание третье, исправленное. Москва, издательство 

«Наука»,  Главная  редакция  физико-математической  литературы, 

1975 

14. СН  РК  2.04-29-2005.  Инструкция  по  устройству  молниезащиты 

зданий и сооружений. Астана, 2005.  

15.  Системы 

внешней  молниезащиты.  Комплексная  разработка 

устройств  молниезащиты  в  соответствии  с  промышленными 

стандартами IEC/EN. Москва, 2006. 

16.  ГОСТ 

12.1.030-81. 

ССБТ. 

Электробезопасность. 

Защитное 

заземление. Зануление. Астана, 2005. 

17. Интернет ресурсы 

www.continent.kz

 

18. Интернет ресурсы 

www.windenergy.ru

 

19. Интернет ресурсы 

www.gismeteo.kz

 

20. Интернет ресурсы 

www.meteonovosti.ru

 

21. В.Матвеев.  Возобновляемые  источники  энергии.  Энергия  солнца, 

биомассы, ветра, воды.