Исследования в области возобновляемых источников энергии и разработка автономных энергосистем

В рамках разработки эффективных автономных солнечных энергоустановок выполнен анализ реально достигнутых результатов опытной эксплуатации двух автономных светосигнальных устройств - со свинцово-кислотными и литий-железофосфатными аккумуляторами. Устройства показали похожие средние степени гарантированности электропитания потребителя за период март - декабрь 2016 г. - 87% для литий-железофосфатной батареи и 89% - для свинцово-кислотной. Разработана двумерная численная модель солнечной водонагревательной установки (СВУ) аккумуляционного типа. Её адекватность подтверждена сопоставлением результатов имитационного моделирования установки с результатами натурных испытаний экспериментального образца. Отличие расчётной температуры отводимой от установки воды от измеренной в эксперименте не превышает 5°С. На базе упрощенной математической модели СВУ аккумуляционного типа проведены теплотехнические испытания СВУ. Расчётные и экспериментальные значения максимальной температуры воды в баке СВУ в процессе испытаний хорошо согласуются друг с другом, что говорит о возможности использования упрощённой математической модели в расчётах и при испытаниях СВУ. Разработана и создана установка для солнечного теплоснабжения индивидуального жилого дома в горной зоне Дагестана. Проведены испытания системы солнечного теплоснабжения в естественных климатических и эксплуатационных условиях. Разработаны две принципиально новые схемы автономной энергоустановки теплоснабжения объектов жилищно-коммунального хозяйства с применением фазопереходнотеплоемкостного теплонакопителя. Создана экспериментальная лабораторная установка для определения теплофизических свойств теплоаккумулирующих составов. Получены экспериментальные данные фазопереходного (плавление - кристаллизация) и теплоемкостного (в твердофазном и жидкофазном состояниях) составляющих теплоаккумулирующего состава восьми нонвариантных сплавов LiF - LiCl - Li₂SO₄ - CaMoO₄. Разработаны принципиально новые схемы автономных гелиобиогазовой установки с термофильным режимом сбраживания и гелиосушильной установки с применением эффективных энергоемких фазопереходных тепловых аккумуляторов. Дифференциально-термическим методом определено значение температуры (516°С), соответствующее началу твердофазной реакции NaF + LiCl = NaCl + LiF, фазовый состав продуктов реакции установлен рентгенофазовым анализом. Экспериментально выявленные температуры начала твердофазных реакций могут быть использованы при синтезе стабильных пар солей системы Li, Na//F, Cl; Li, Na // Cl, SO₄, так как заранее известные температуры обменных процессов позволят уменьшить энергетические затраты и значительно сократить время синтеза композиций с заданными свойствами. Разработана структурная схема ограничителя тока короткого замыкания с минимальной возможной установленной мощностью токоограничивающего реактора, позволяющая задавать уровень установившегося тока короткого замыкания при заданной амплитуде ударного тока. Разработана компьютерная модель устройства ограничителя тока короткого замыкания для расчёта аварийных процессов в однофазной линии электропередачи. Показано, что в разработанной структуре установившийся ток аварии определяется разностью тока в цепи обмотки реактора и в цепи конденсатора.