probenerИзвестия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИPower engineering: research, equipment, technology1998-99032658-5456Kazan State Power Engineering University10.30724/1998-9903-2020-22-5-3-17probener-1438Research ArticleЭНЕРГЕТИКАPOWER ENGINEERINGСравнительный анализ и перспективы использования многотопливных микро тепловых электростанций на основе двигателя ст ирлинга для сельских районовСomparative analysis and prospects of the use of multi -fuel micro-thermal power stations on the basis of the steeling engine for rural areashttps://orcid.org/0000-0002-2633-3976МехтиевА. Д.MekhtiyevA. D.

Мехтиев Али Джаванширович – к.т.н., заведующий кафедрой «Технологии и системы связи»

г. Караганда

Ali D. Mekhtiyev

Karagandy

barton.kz@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-4879-0593АлькинаА. Д.Al'kinaA. D.

Алькина Алия Даулетхановна – магистр технических наук, старший преподаватель, кафедра «Измерительная техника и приборостроение»

г. Караганда

Aliya D. Al'kina

Karagandy

alika_1308@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-7249-2345ЮгайВ. В.YugayV. V.

Югай Вячеслав Викторович – д-р PhD., и.о. доцента, кафедра «Технологии и системы связи»

г. Караганда

Vyachaslav V. Yugay

Karagandy

slawa_v@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-2536-6810ЕсенжоловУ. С.EsenzholovU. S.

Есенжолов Улан Серикович – магистр технических наук, старший преподаватель, кафедра «Технологии и системы связи»

г. Караганда

Ulan S. Esenzholov

Karagandy

newneil@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-3684-1488КалиаскаровН. Б.KaliaskarovN. B.

Калиаскаров Нурбол Балтабаевич – магистр технических наук, преподаватель, кафедра «Технологии и системы связи»

г. Караганда

Nurbol B. Kaliaskarov

Karagandy

90nurbol@mail.ruКарагандинский государственный технический университетКазахстанKaragandy State Technical UniversityKazakhstan202024122020225317Copyright © Мехтиев А.Д., Алькина А.Д., Югай В.В., Есенжолов У.С., Калиаскаров Н.Б., 20202020Мехтиев А.Д., Алькина А.Д., Югай В.В., Есенжолов У.С., Калиаскаров Н.Б.Mekhtiyev A.D., Al'kina A.D., Yugay V.V., Esenzholov U.S., Kaliaskarov N.B.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.energyret.ru/jour/article/view/1438

ЦЕЛЬ. Проведение сравнительного аналиа проблем эффективного электроснабжения сельских потребителей. Предложение решений проблем путем использования многотопливных микро тепловых электростанций на основе двигателя стирлинга для сельских районов. Обоснование и описание перспектив использования многотопливных микро тепловых электростанций на основе двигателя стирлинга для сельских районов. МЕТОДЫ. Проведен научный анализ совремнного состояния и уровня развития альтернативных источников на основе двигателя с внешним подводом теплоты, работающий по термодинамическому циклу Стирлинга. Использованы методы компьютерного моделирования термодинамических процессов многотопливных микро тепловых электростанций на основе двигателя с внешним подводом теплоты. Разработан метод компьютерной симуляций, позволяющий построить PV диаграмму и визуализировать процессы изменения давления и объема рабочего тела зависимостей от положения рабочего поршня и вытеснителя . Использованы математические методы анализа и описания термодинамического цикла двигателя с внешним подводом теплоты. РЕЗУЛЬТАТЫ. Выполнен анализ достижений и уровня современных достижений в области микро электростанций. Установлено направление развития научных исследований по разработке двигателя с внешним подводом тепла. Приведены некоторые результаты исследований по эффективности работы двига теля с внешним подводом теплоты. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Одним из решений проблемы эффективного электроснабжения сельских потребителей может быть внедрения микро тепловых электростанций. Их использование позволит снизить стоимость электроэнергии и обеспечить ее беспер ебойную поставку. Основой микро тепловой электростанции является двигатель с внешним подводом теплоты, работающий по термодинамическому циклу Стирлинга.

THE PURPOSE. Conducting a comparative analysis of the problems of efficient power supply torural consumers. Offering solution stop roblems by using multi-fuelmicrothermal power plants based on the Stirlingengine for ruralareas. Justification and description of prospects for the use of multi-fuelmicro-thermal power plants based on the Stirlingengine for ruralareas. METHODS. Methods of computer simulation of thermodynamic processes of multi fuel micro-thermal power plants based on an engine based on an engine with external heat supply are used. A computer simulation method has been developed that allows constructing a PV diagram and processes of changes in the pressure and volume of the working fluid depending on the position of the working piston and the displacer. Mathematical methods of analysis and description of the thermodynamic cycle of an engine with external heat supply are used. RESULTS. Выполнен анализ достижений и уровня современных достижений в области микро электростанций. Установлено направление развития научных исследований по разработке двигателя с внешним подводом тепла. Приведены некоторые результаты исследований по эффективности работы двигателя с внешним подводом теплоты. CONCLUSIONS . Одним из решений проблемы эффективного электроснабжения сельских потребителей может быть внедрения микро тепловых электростанций. Их использование позволит снизить стоимость электроэнергии и обеспечить ее бесперебойную поставку. Основой микро тепловой электростанции является двигатель с внешним подводом теплоты, работающий по принципу Стирлинга.

Тепловая электростанциядвигатель Стирлингакогенерацияэлектроснабжениетеплоснабжениеальтернативная энергетикатепловой двигательThermal power stationStirlingenginecogenerationpowersupplyh alternative energyheatengineReferencesМехтиев А.Д. Эйрих В.И., Югай В.В., и др. Мини–ТЭЦ и миниэлектростанции на основе двигателя Стирлинга для энергообеспечения жилых и промышленных объектов // Международный научный журнал «Актуальные проблемы современности». 2014. №3(5). С. 94–97.Mekhtiyev AD, Eirikh VI, Yugai VV , et al. Mini–TETs i minielektrostantsii na osnove dvigatelya Stirlinga dlya energoobespecheniya zhilykh i promyshlennykh ob"ektov. Actual problems of modernity. 2014; 3(5):94-97Garcia M., Trujillo E., Godino J., et al. Thermodynamic Model for Performance Analysis of a Stirling Engine Prototype// Energies. 2018. V.11. N10.Garcia M ,Trujillo E, Godino J, et al. Thermodynamic Model for Performance Analysis of a Stirling Engine Prototype. Energies. 2018;11:10. doi:10.3390/en11102655 .Zare S., Shourangiz‑Haghighi A., Tavakolpour‑Saleh A. Higher order modeling of a free-piston Stirlingengine: analysis and experiment // International journal of energy and environmental engineering. 2018. V.9. N3. pp. 273-293.Zare S, Shourangiz‑Haghighi A, Tavakolpour‑Saleh A. Higher order modeling of a free-piston Stirlingengine: analysis and experiment. International journal of energy and environmental engineering. 2018;9(3):273-293. doi:10.1007/s40095-018-0267-7.Athanasios A., Kolios J., Fidalgo B, et al. Thermodynamic analysis of a gamma type Stirling engine in an energy recovery system // Energy conversion and management. 2018. V.165. pp. 528-540.Athanasios A, Kolios J, Fidalgo B, et al. Thermodynamic analysis of a gamma type Stirling engine in an energy recovery system. Energy conversion and management. 2018;165:528540. doi:10.1016/j.enconman.2018.03.085.Stamford L., Greening B., Azapagic A. Life cycle environmental and economic sustainability of Stirling engine micro-CHP systems // Energy technology. 2018. V.6. N6. pp. 1119-1138.Stamford L, Greening B, Azapagic A. Life cycle environmental and economic sustainability of Stirling engine micro-CHP systems. Energy technology. 2018;6(6):1119–1138. doi:10.1002/ente.201700854.Egas J., Clucas D. Stirling Engine Configuration Selection // Energies. 2018. V.11. N3.Egas J, Clucas D. Stirling Engine Configuration Selection. Energies. 2018;11(3). doi:10.3390/en11030584 .Kaluzhskii D., Mekhtiev A., Alkina A. Title of article. Optimization of the parameters of the synchronous motor for a specialhigh-speed electricdrive. 17th international conference of youngs pecialists on micro/nanotechnologies and electron devicES (EDM); 30 Jun -04Jul 2016; Novosibirsk: NSTU; 2016.Kaluzhskii D, Mekhtiyev A, Alkina A. Title of article. Optimization of the parameters of the synchronous motor for a specialhigh -speed electricdrive. 17th international conference of young specialists on micro/nanotechnologies and electron devic ES (EDM); 30 Jun -04Jul 2016; Novosibirsk: NSTU; 2016.Kaluzhskii D.,MakarovD., Mekhtiev A. Title of article. Inductor Motor with Axial Excitation Flux. 17th international conference of young specialists on micro/nanotechnologies and electron devices(EDM); 30 Jun-04Jul 2016; Novosibirsk: NSTU; 2016.Kaluzhskii D, MakarovD, MekhtiyevA. Title of article. Inductor Motor with Axial Excitation Flux. 17th international conference of young specialists on micro/nanotechnologies and electron devices (EDM); 30 Jun-04Jul 2016; Novosibirsk: NSTU; 2016.Sowale A., Anthony E., Kolios A. Optimisation of a Quasi-Steady Model of a Free-Piston Stirling Engine// Energies. 2019. V.12. N1.Sowale A, Anthony E, Kolios A. Optimisation of a Quasi-SteadyModel of a Free-Piston Stirling Engine. Energies. 2019;12(1). doi: 10.3390/en12010072.Шалай В.В., Макушев Ю.П. Двигатель внешнего сгорания // Омский научный вестник. 2018. №1. С.110 -114.Shalai VV. MakushevYuP. Dvigatel' vneshnego sgoraniya. Omskii nauchnyi vestnik. 2018; 1:110-114.Волков А.В., Рыженковa А.В., Парыгинa А.Г., и др. Проблемы развития автономных когенерационных энергетических комплексов на основе микрогидроэнергетики // Теплоэнергетика. 2018. №11. С. 32 -39.Volkov AV, Ryzhenkov AV, Parygin AG, et al. Matters Concerned with Development of Autonomous Cogeneration Energy Complexeson the Basis of Microhydropower Plants. Thermal Engineering. 2018 ;11:32-39.Эфендиев А.М, Николаев Ю.Е., Евстафьев Д.П. Возможности энергообеспечения фермерских хозяйств на базе малых возобновляемых источников энергии // Теплоэнергетика. 2016. №2. С. 38-45.Efendiev A.M, Nikolaev Yu.E, Evstaf'ev D.P.Vozmozhnosti energoobespecheniya fermerskikh khozyaistv na baze malykh vozobnovlyaemykh istochnikov energii. Thermal Engineering. 2016; 2:38-45.Зиновьев Е.А., Довгялло А.И. Упрощѐнная мето дика расчѐта термоакустического двигателя // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета. 2012. №3(34). c.206-211.Zynovyev EA, Dovgyallo AI. A simplified method of thermoacoustic engine analysis. Vestnik of samara university. AEROSPACE AND MECHANICAL ENGINEERING. 2012; 3(34):206 -2011.Hamood A., Jaworski A.J., Mao X., et al. Design and construction of a two-stage thermo acoustical ectricity generator with push-pulllinearalternator // Energy. 2018. N.144. pp. 61-72.Hamood A, Jaworski A.J , Mao X , et al. Design and construction of a two-stage thermoacoustic electricity generator with push-pulllinearalternator . Energy. 2018;144:61-72.Wang K., Sun D., Zhang J., et al. An a coustically matched traveling-wave thermoacoustic generator achieving 750 W electric power // Energy. 2016. N.103. pp. 313 -321.Wang K, Sun D, Zhang J, et al. An acoustically matched traveling-wave thermoacousticgenerator achieving 750 W electric power. Energy. 2016;103:313-321.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.