Білім айнасы газеті Республикалық газет 
Оңтүстік Қазақстан облысы Созақ ауданы
Уәлиханов атындағы жалпы орта мектебінің
физика пәнінің мұғалімі Жұматаева Дариға Серікқызы
Кіріспе
Электр энергиясын өндіру маңызды. Еліміздің экономикасы бүгінгі таңда электр энергиясын тұтынатын шикізаттық салаларға негізделген экономикасының соңғы жылдардағы қарқынды дамуына байланысты электр энергиясына деген сұраныс артуда. Бүгіннің өзінде оны өндіру көлемі тұтыну мөлшерінен төмендеп барады. Осы жағдай сақталатын болса, енді біраз жылдардан кейін бұл экономикамыздың дамуын тежейтін үлкен кедергіге айналмақ. Әсіресе, еліміздің оңтүстік, орталық және батыс өңірлерінде электр энергиясының тапшылығы алаңдатады. Биылғы жылы елімізде электр энергиясын тұтыну мөлшерінің біршама азайғандығы байқалады. Бірақ бұл дағдарысқа байланысты қалыптасқан уақытша құбылыс. Энергетикалық тапшылық қауіпі осылай бола тұрса да, соңғы жылдарда елімізде бірде-бір электр қуатын өндіретін кәсіпорын іске қосылған жоқ. Ендігі міндет, жаңа электр станциялары кезек күттірмес мәселе. Біздің мақсатымыз — жел электр станциясын салу арқылы энергия тапшылығын жою. Біздің мақсатымыз — желден энергия алу арқылы желдің жылдамдығын бәсеңдетіп экологиялық мәселені шешу.
Аннотация
Электр энергиясын табиғи жолмен өндіру келешектің міндеті. Біз үшін баламалы ресурстарды пайдаланбау үлкен кемшілік болып отыр. Осы орайда баламалы электр энергиясын өндіретін табиғи көздерді пайдаланбауымыз керек. Табиғи электр энергиясын өндірудің көптеген артықшылықтары бар. Біріншіден, оны өндіру үшін табиғи ресурстарды пайдаланбаймыз. Екіншіден, атмосфераға улы газдарды шығармаймыз. Үшіншіден, біздің ең басты артықшылығымыз табиғи ресурстарды (көмір мен мұнай) тез тауыспай ұрпаққа қалдырамыз. Төртіншіден, қашықтықты азайтып, жақын жерден электр энергиясын тартамыз.
Біздің зерттеу тұжырымдамамыз бойынша, жел электр станциясын салуға тиімді жерлерді дұрыс таңдауымыз керек. Қазақстанның оңтүстік облыстарында, соның ішінде жел ең көп тұратын ауданымыз бен көрші жатқан Шаян жерін алайық. Шаян аймағында Арыстанды қарабас желі ерекше. Жылдың 365 тәулігінің 300 күнінде тоқтаусыз жел тұрады. Жел электр станциясын осы аймақтан салса құба-құп болар еді. Осы аймақтан жел электр станциясын салса, онда облыстағы тұтынатын электр энергиясының 30% қамтамасыз етеді. Біздің ауданамызда Одаман бекеті өзінің ерекшелігімен таныс, осы жерде жел өте үлкен жылдамдықпен тұрады. Сонымен бірге Теріскейдің оңтүстік таулы аймақтарында желдің жылдамдығы 15-20 м\с жылдамдықпен тұруы жиі кездеседі. Теріскей аймақтарының кейбір ауылдары таулы аймаққа жатады. Біздің мақсатымыз — сол жерлерге станция салу арқылы баламалы ресурстардан қуат көздерін алу, желден энергия алу арқылы елге зиянын тигізіп отырған экологиялық мәселені шешу. Жел электр станциясын салатын орынды таңдап алдық, ол станция таудың бөктеріне орналасады. Жел үлкен жылдамдықпен соғады, соққан желді пайдаланып энергия алу біз үшін тиімді болып отыр. Ауылымызда көптеген адамдар шаруашылықпен жұмыс жасайды, энергияны тұтынушылар өндіруден басым болып отыр. Ауылды қамтамасыз ететін энергияны өндіруге мұқтажбыз. Біздің мақсатымыз табиғи көздерден энергия алу. Жел электр станцияларын салатын орындарды таңдау. Электр энергиясын желден алудың тиімділігін дәлелдеу. Жел электр станциясын кез-келген жерге орналастыруға болмайды. Электр энергиясын экологиялық жағынан зияны жоқ балама ресурстардан алу керек. Болашақта осы бағытпен жұмыс жасай отырып, Қазақстанға өз үлесімізді қосуға тырысамыз.
Жұмыстың өзектілігі
Баламалы ресурстардан соның ішінде желден қуат көздерін алудың жолдарын іздестірейік. Ол үшін қуат көздерін өндіретін орын таңдаймыз. Біз бұл орынды тау бөктерінің жазық жерінен таңдадық. Ауылымыз Теріскейдің оңтүстік таулы аймақтарында орналасқан. Тау үстінде үнемі үздіксіз жел соғып тұрады. Желдің зардабын, қиыншылықтарын үнемі көріп келеміз. Ағаштың құлауы, шатырдың ұшуы, қоражайлардың құлауы, үрейдің пайда болуы сияқты жағдайлар адамдардың психикасына әсер етуде. Бізге жақын жатқан аудан орталығы жазық жерде орналасқан. Ол жерлерде желдің тұруы, желдің соғу жылдамдығы аз. Соған байланысты «Физика, техника» секциясының шығармашыл топтары жел электр станциясын салуды ойластырдық. «Физика, техника» секциясы, «Болашақ энергия» бағдарламасын жасадық. Бағдарламаға 12 шығармашыл топ қатыстырылды.
Бағдарлама
1) 2015-2016 жылдары тау бөктеріне ара қашықтығы 5-10 метрден терек егу;
2) Теректі егу үшін, бұтақтарға қалемше жасау үшін ауыл адамдарын, балаларды еңбекке тарту;
3) Теректің өсуі үшін,суару жұмыстарын жүргізу үшін кезекшілік топ тағайындау;
4) 2017-2018 жылдары теректің өсу нәтижесін күту;
5) Бағаналарды дайындау, бағаналардың басына ебелектер орнату жұмыстарын жүргізу.
Жел электр станциясы жұмыс жасауы үшін бағаналардың басына ебелектер орнатылады. Бізге қажетті материалдарды әкімшілік қамтамасыз етеді деген ойдамыз. Энергияны алу үшін бізге төменгі вольтты генератор керек. Алынған энергияны ауылға тарату үшін трансформатор қажет. Электр тогын тарату үшін өткізгіш сымдар керек. Алынған энергияны ауылдың ішінде орналасқан бағаналар арқылы таратамыз. Біздің жұмысымыздың ең негізгі жетістігі — елді энергиямен қамтамасыз ете отырып, желдің жылдамдығын азайтып, елге экологиялық зиянды болдырмау. Егілген теректер желдің жылдамдығын азайтады. Бағаналармен, жел двигательдері және егілген теректер бірнеше гектар жерді алып бір жерге орналасады. Орналасу ауданы жасыл аймақ бау жүйесін құрайды. Жел энергиясының жалпы сипаттамасы. Жел энергиясы негізінен Күн энергиясының Жер бетін бірқалыпты қыздырмауынан туындайды. Сағат сайын Жер Күннен 1014 кВт сағ энергия алады. Күн энергиясының 1-2 % -і жел энергиясына түрленеді. Бұл көрсеткіш жер бетіндегі барлық өсімдіктердің биоқалдыққа айналғанда бөлініп шығатын энергиясынан 50-100 есе асып түседі. Бірнеше мыңдаған жылдар бойы адамдар желді – энергия көзі ретінде пайдаланған. Жел энергиясын пайдаланып желкен көмегімен жүзген. Жер суландыру кезінде, жел диірмені ретінде дәнді-дақыл өнімдерін ұнтақтау үшін қолданған. Жел энергиясының қоры бүкіл планета өзендерінің гидроэнергиясынан 100 есе асып түседі. Ылғи да және барлық жерде жел соғып тұрады. Жаздың қоңыр салқын самал желін, апат, зардап шығын әкелетін керемет дауылдарды атап өтуге болады. Жел энергиясы желдің барлық түрлерінен өндіріле береді. Біздің зерттеуіміз бойынша маусым айларының ішінде күз және қыс айларында айдың жарымынан көп бөлігінде тұрады. Біздің электр энергиясын өндіретін қондырғымыз осы маусым айларында электр энергиясының қуаты артып, энергия көбірек өндіріледі. Қалпына келтіретін дәстүрлі емес жел энергиясының келешегі зор, экологиялық таза, қоры ешуақытта сарқылмайды, әрі арзан, тиімді. Бұларды пайдалану табиғат баланстарын бұзбайды. Жел энергиясын қолдану, таулы аймақтардың жоғары бөктерінде толқынды теңіз жағалауларында ыңғайлы екені бәрімізге танымал. Жел энергетикасын дамытуға қолайлы аймақтар өте көптеп табылады. Жел күші жер бетінің ойлы-қырлы болуына тікелей байланысты. Мысалы, таулы аймақтың екі бөлігін қарастырайық, Күн көзінің екі бөлікке түскен энергиясы бірдей болғанымен, жердің кедір-бұдыры әр қилы болғандықтан, жел күшінің ықпалы, бағыты да әр түрлі болады. Жел күшінің ықпалы жыл мезгілінің ауысуына, ауа райының өзгеруіне байланысты өзгеріп отырады. Мысалы, аймақтың климаттық жағдайын ескерер болсақ, жел станциясынан алынатын энергия қыста — 50% , ал жазда — 70% берсе , ал басқа маусымдарда желдің бәсеңдігіне байланысты аз киловатты энергия өндіріледі. Осындай үйлесімділікпен қарастырылған желқондырғысын пайдаланған әрине тиімдірек болады. Біздің мақсатымыз энергияны алу арқылы ел экономикасына пайда әкеліп, қаражатты үнемдеу, қазіргі дағдарыс жағдайында ауылымыздағы энергия тапшылығының жолдарын қарастыру. Жел күшінен өндірілетін энергия мөлшері желдің тығыздығына, жел турбинасының қалақшаларының ауданына, жел жылдамдығының кубына тәуелді болады.
Жел жылдамдығы. Жел жылдамдығы – жел қондырғысының энергия өндіруіне әсер ететін маңызды өлшемі болып табылады. Желдің үлкен жылдамдығы ауа массасының ағынының көлемін үлкейтеді. Жел энергиясы жел жылдамдығының кубына тура пропорционал өзгереді. Ендеше, ротордың кинетикалық энергиясы жел жылдамдығын екі есе үлкейткенде 8 есе артады. Мына төмендегі кестеде жел жылдамдығының жел энергиясына тәуелділігі көрсетілген. (құрғақ ауаның тығыздығы – 1.225 кг/м³, атмосфералық қысымның шамасы 760 мм.сын. бағанасы кезіндегі қалыпты жағдай). Географиялық тау жоталарының орналасуына байланысты желдің ұйытқуы екі таудың арасының қашықтығына байланысты үдей соғып, күшейе түседі. Біздің ғылыми топтың болжауы бойынша жел двигателдерін ашық, үдей соғатын жерлерге көбірек шоғырландыру. Ең бірінші біздің қондырғының мақсаты энергия өндіру, екінші желдің жылдамдығын азайту, үшінші ауылға тигізетін желдің экологиялық зардабын азайту.
7 сынып оқушылары Нұрмаханбет Көркем және Тілеубек Ақмарал
Қорытынды
Ғалымдардың пікірінше, осы жүз жылдың соңына таман ауаның температурасы 6,4 градус жылынып, әлемдік мұхиттардың деңгейі 58 сантиметрге көтеріледі екен. Бұл – құрлықты тұншықтыратын топан судың алғашқы белгісі. Сондықтан да, қазіргі таңда әлем сарапшылары дүркін – дүркін дабыл қағып, энергетикалық қуат шикізаттарының балама түрін табу мәселесін күн тәртібіне батыл қойып отыр. Барған сайын адамзат үшін аса үлкен қауіпке айналып бара жатқан жахандық жылыну процесін тежеу, электр энергиясын өндірудің негізгі көзі – көмірсутек шикізатына балама табу мәселелері 19-шы Дүниежүзілік мұнай конгресінде де ерекше күн тәртібіне қойылды. Мамандардың айтуынша, қазіргі көмірсутегі шикізатына балама ретінде қарастырып отырған биоотын, жел және күн қызуынан алынатын энергия, әлемдегі өндірілетін электр қуатының 2 пайызын құрайды. 
Сондықтан бұл салада Қазақстан энергетикасы мамандарының алдында тұрған міндет ұшан теңіз. Мемелекеттің энергетикалық саланы одан әрі дамытудағы ең негізгі техникалық саясаты энергияның балама көздерін іске қосу болып табылады. Қазақстан су, жел, күн энергетикасы сияқты электр қуатын өндірудегі балама қуат көздеріне бай елдердің бірі болып саналады. Біздің мақсатымыз — «Физика және техника» секциясының шығармашыл тобы баламалы ресурстардан энергия алу арқылы Қазақстанға өз үлесімізді қосу, алынған энергияны пайдалану арқылы елдің мұқтаждығын шешу, экологиялық мәселені болдырмау, елдің алғысын алу.
