Разработка системы управления экспериментом на лабораторной установке фотоэлектрической станции в режиме удаленного доступа на основе web-технологий
Диссертация - Физика
Другие диссертации по предмету Физика
вляются:
неисчерпаемые энергии (НИЭ) - энергия ветра, Солнца, тепла Земли, энергия водотоков. Они являются постоянными, вне зависимости от воли человека, потоками механической, световой и тепловой энергий;
возобновляемые энергетические ресурсы (ВЭР) - появляющаяся и используемая в промышленности биомасса, бытовые и сельскохозяйственные отходы.
При использовании возобновляемых источников решается проблема ограниченности ресурсов энергии. В таблице 1 приведены значения потенциальной энергии таких источников (в триллионах тонн условного топлива в год). Ресурсы любого из этих источников энергии достаточны для удовлетворения потребностей человечества в настоящем и будущем. Их повсеместное использование позволит решать и проблемы экологии.
Таблица 1 - Потенциальная энергия возобновляемых и невозобновляемых источников энергии
Вид источникаПотенциальная энергия, трлн. тонн/годСолнечная энергия131Ветровая энергия13Гидроэнергия7Энергия биомассы0,1Уголь11Уран8Мировое потребление0,01
В связи с этим актуальность развития солнечной энергетики в Республике Казахстан и, соответственно, необходимых технических средств фотоэлектрических систем обуславливаются следующими факторами:
Казахстан занимает территорию свыше 2,7 млн. кв. км с благоприятными географическими и климатическими условиям для использования фотоэлектрических систем. Количество солнечных часов составляет 2200-3000 часов в год, а суммарная дневная радиация при реальных условиях облачности в республике составляет 3,8-5,2 кВт*ч/м2. Для сравнения: среднее количество солнечных часов во Вьетнаме 2200 ч. (2,4-5,9 кВт*ч/кв.м.), Китае - 2500 ч. (4,5-6 кВт*ч/кв.м.), в Германии, Великобритании, Норвегии, Японии - менее 1000 ч в год [2].
наличие большого числа объектов сельского хозяйства, ферм, поселков, кочевий, лишенных электроэнергии. Количество населенных пунктов, не имеющих электроснабжения, по данным журнала Ветровая энергия в Казахстане составляет порядка 5 000.
большая протяженность нефте- и газопроводов, автомобильных трасс в местах лишенных электроэнергии, необходимость электрификации национальных парков, мест туризма.
международные обязательства Казахстана по улучшению экологической обстановки и сокращению выбросов парниковых газов.
Алматинский университет энергетики и связи занимается разработкой учебно-научной лаборатории Энергосбережение и нетрадиционные возобновляемые источники энергии, в состав которой входят: автоматизированная система экспериментальных исследований (АСЭИ) фотоэлектрической станции (ФЭС), АСЭИ солнечной теплогенерирующей установки (СТУ), мультипрограммной системы управления гелионавигационной установкой (ГНУ), АСЭИ тригенерационной установки (ТГУ).
Данная диссертация выполняется в рамках этой работы и связана с исследованием возможностей применения дистанционного управления АСЭИ вышеперечисленных установок.
В подготовке специалистов для различных отраслей, прежде всего для энергетики, в учебно-исследовательском процессе большое внимание необходимо уделять методам дистанционного управления экспериментом.
В настоящее время в связи с интенсивной разработкой методик использования в учебном процессе технологий дистанционного обучения все большее значение приобретает автоматизированный лабораторный практикум с удаленным доступом (АЛП УД), который проводится на реальном физическом оборудовании для условий эксперимента, индивидуально задаваемых самими обучающимися. Другие его названия, часто используемые в литературе - лаборатория удаленного доступа (ЛУД), система автоматизированного лабораторного практикума, Интернет-лаборатория. Важно отметить, использование ЛУД предполагается не только в рамках дистанционного и открытого образования, но и при использовании традиционных очных технологий проведения учебного процесса.
Указанное обстоятельство связано также и с тем, что выделяемые в 80-90х годах 20-го столетия для развития материально-технической базы вузов средства оказались явно недостаточными не только для оснащения лабораторий современными приборами и оборудованием, но и для поддержания в рабочем состоянии тех стендов, которые уже имелись для обеспечения учебного процесса в высших учебных заведениях. Поэтому задача создания и последующего коллективного использования ЛУД с целью существенного повышения уровня практической подготовки студентов является весьма актуальной для большинства вузов РК. В связи с постоянно расширяющимся использованием глобальной сети Интернет практически для любых учебных заведений открываются возможности доступа не только к лабораторным установкам и новейшим методикам ведущих университетов РК, но и к уникальным стендам академических и отраслевых научных организаций, что позволяет включить их в активное проведение учебного процесса [3].
Также наряду с традиционными формами лабораторных практикумов в перспективе возможно использование сетевого доступа к учебным стендам других университетов и, наоборот, для проведения экспериментов.
Удаленный компьютерный доступ - такой режим функционирования системы автоматизированного лабораторного практикума, при котором работа с физическим объектом осуществляется с компьютера, удаленного на сколь угодно большое расстояние от места размещения самого объекта.
ЛУД дают возможность использовать технологии удаленного доступа к уникальным научно-учебным стендам, расположенным на значительном рассто?/p>