Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве. Рубрика в журнале - Агротехника и энергообеспечение
Innovative electrical unit for treatment of animals by direct electrochemical oxidation of blood
Статья научная
The electrical installation for the treatment of staphylococcal infections of rabbits, dogs and calves, allowing direct electrochemical oxidation of blood is proposed. The setup consists of an extended platinum wire electrode up to 20 cm long, an adjustable DC rectifier, and two auxiliary electrodes made of electrically conductive material. The process of direct electrochemical oxidation of blood occurs on the surface of this platinum wire electrode inserted along the axis of the blood vessel. Preliminary laboratory tests have been carried out in a glass tube. In the experiments, a solution containing a culture of staphylococci have been poured into a test tube. After the current passed through the system, staphylococci died. The atomic oxygen, which circulates during the spontaneous decomposition of the hypochlorite ion is the reason for the death of staphylococci was. In the anodically polarized region, the chlorine ion is oxidized to the chlorine atom. Two chlorine atoms form a molecule that interacts with water in a disproportionation reaction, forming a hypochlorite ion. Unstable hypochlorite decomposes to form atomic oxygen. Atomic oxygen is harmful to bacteria, viruses and their waste products. Host cells are genetically protected against the effects of atomic oxygen. The aim of our study is to develop an electrical installation for the treatment of infections in animals using the technology of direct electrochemical blood oxidation. The use of the proposed electrical installation have given positive results in the treatment of rabbits from staphylococcal infection, in the treatment of dogs and calves from pneumonia.
Бесплатно
Light-emitting-diode (LED) phyto-installations for meristem plants
Статья научная
The article presents the results of experiments on the use of LED phyto-installations for irradiating meristem potato plants. The offered LED phyto-installations are assembled from different in colour LEDs. The research is based on the hypothesis that in order to increase the productivity of a culture of foreign origin, it is necessary to simulate the conditions of its genetic homeland. By using the instrumental software package of industrial automation “CoDeSys”, we implemented doses of the spectrum of zones of photosynthetic active radiation (PAR) for the genetic homeland of potatoes. For this purpose, we have developed special programs for programmable logic controllers (PLCs) that control the operation of colour LEDs in the LED phyto-installation and allow simulating the dose of the spectral components of the PAR zone in any geographic area during the required period of time.
Бесплатно
Статья научная
Продукция, производимая на промышленных предприятиях, пользуется все большим спросом. Производство постоянно усложняется, его темпы растут, применяемое оборудование совершенствуется. В настоящее время уже трудно представить промышленный технологический процесс без компрессоров. На сегодняшний день существует множество моделей компрессоров, вариантов их исполнения и применения. Компрессоры различаются по давлению, производительности, рабочей среде, условиям окружающей среды. Разнообразие существующего в настоящее время компрессорного оборудования и значительное число фирм-производителей, специфические особенности предприятий нефтеперерабатывающей промышленности делают актуальной задачу его выбора в условиях эксплуатации и обуславливают необходимость автоматизации его расчёта с учётом экономии энергоресурсов. В статье выполнен анализ рынка промышленного компрессорного оборудования. Приведена характеристика и основные параметры компрессорного оборудования для предприятий нефтеперерабатывающей промышленности и отражены специфические условия их выбора: работа в условиях повышенной тряски и вибрации, во взрыво- и пожароопасных помещениях, степень защиты - не менее IP65. В интегрированной среде Delphi 7 разработано программное обеспечение “compressor” для автоматизации выбора энергоэффективного компрессорного оборудования и расчёта экономии электроэнергии от его внедрения, приведен пример расчёта.
Бесплатно
Актуальные вопросы развития электроснабжения АПК
Статья научная
Эффективная работа систем энергообеспечение АПК является залогом успешного функционирования сельских производственных, коммунально-бытовых и административных объектов. Развитие технологий цифровизации и роботизации сельскохозяйственного производства, насыщение всех сельских потребителей компьютерной, цифровой техникой требует повышения надёжности электроснабжения и качества поставляемой потребителям электроэнергии. Изменение структуры потребителей в сельской местности, снижение количества сельского населения приводит к сокращению доходов электросетевых компаний, обслуживающих сельские электрические сети при сохранении, или росте затрат на их обслуживание, что влечёт за собой рост стоимости электроэнергии. Это ставит вопросы о необходимости разработки новых решений по сокращению затрат, применению новых способов и средств электроснабжения сельских потребителей. Подключение микрогенерации к сельским электрическим сетям, в том числе на возобновляемых источниках энергии требует проведения исследований, направленных на построение рациональной конфигурации электрических сетей, содержащих микрогенерацию, разработку режимов работы микросетей. Актуальны вопросы использования мобильных энергетических платформ в сельской инфраструктуре. Внедрение новых технологий требует и разработки большого количества соответствующих нормативных документов.
Бесплатно
Альтернативные источники энергии как мера повышения энергетической эффективности
Статья научная
В данной статье рассматриваются различные альтернативные источники энергии и анализируется их эффективность. Подвергается исследованию инновационная разработка компании Wind Catching Systems, которая позволяет генерировать в пять раз больше энергии за счет потоков ветра, чем традиционные ветряные турбины. Также уделяется внимание работе солнечных батарей и гибридной системе WindBox, позволяющей объединить в одном устройстве механизмы, работающие от солнца и ветра. Зеленые источники электричества в большинстве случаев осуществляют экологически чистую генерацию энергии, а также предоставляют возможность интегрировать их в основную сеть и использовать в качестве резервных элементов питания или же аккумуляторов для накопления. Они могут быть достаточно мобильными в своем применении, что является существенным преимуществом относительно других источников.
Бесплатно
Статья научная
В данной статье проведен подробный разбор и анализ внутренней транспортной техники, используемой на животноводческих фермах и тепличных хозяйствах на сегодняшний день. Применение минитракторов приводит к загрязнению окружающей среды, а использование электротягачей сопряжено с высокой стоимостью самого тягача и аккумуляторных батарей. В животноводческих комплексах применение тракторов, помимо загрязнения окружающей среды, приводит к существенному снижению КПД цикла кормораздачи, а также требует неоправданно высоких затрат на топливо. В монорельсовых подвесных кормораздатчиках используется электропривод по схеме «вращающийся асинхронный двигатель-редуктор-ведущие ролики». Такая система имеет низкие энергетические и эксплуатационные показатели. На основе проведенного анализа сделан вывод о перспективности внедрения электропривода на базе линейного асинхронного двигателя в монорельсовых транспортных системах. Такой электропривод избавлен от недостатков, присущих перечисленным видам транспорта и позволяет повысить энергетические и эксплуатационные показатели. Даны рекомендации по оптимальному проектированию низкоскоростных ЛАД.
Бесплатно
Статья научная
Устройство идентификации проводов, кабелей и других линейных объектов с использованием акустического сигнала позволяет идентифицировать провод, кабель или отдельную жилу в них, без съема изоляции и без отключения их от сети.Способ идентификации с помощью акустического сигнала реализуется без использования традиционных средств маркировки и«прозвонки». Использование устройства повышает безопасность работ по идентификации проводов и кабелей, или их жил при эксплуатации электропроводок, так как устройство позволяет проводить идентификацию без снятия изоляции. Кроме того, достигается снижение ущерба от простоя электрооборудования за счет того, что идентификация не требует отключения идентифицируемого провода (кабеля) от сети и сокращаются затраты на эксплуатацию внутренних электропроводок.В проводниках звуковые волны представляют собой комбинацию поперечной и продольной волн. Особенности распространения звуковых волн в проводниках определяются упругими свойствами материалов, из которых изготовлен проводник, а также способом монтажа электропроводки.При проектировании акустических устройств и анализе акустических процессов в этих областях необходимо учитывать множество факторов, влияющих на распространение акустических волн в твердом теле.В статье рассматриваются факторы, влияющие на распространение акустических волн в проводниках при идентификации проводов, кабелей и других линейных объектов с использованием акустического сигнала.
Бесплатно
Статья научная
Во введении рассмотрено влияние микроклимата на продуктивность птицеводческих хозяйств. Приведено влияние отдельных параметров микроклимата на продуктивность, жизнедеятельность и резистентность разводимой птицы. Рассмотрены способы регулирования данных параметров, приведены основные принцыпы функционирования программируемых логистических контроллеров. В результатах и их обсуждениях приводится схема работы разрабатываемого блока автоматизации установки автоматического обеззараживания воздуха и контроля времени освещения. Рассматривается принцип функционирования данной установки, приведены структурная и принципиальная схемы. Вывод: На основании рассмотренных литературных источников были выявлено основные параметры микроклимата влияющие на продуктивность птицеводческих хозяйств. Была приведена схема работы блока автоматизации установки автоматического обеззараживания воздуха и контроля времени освещения, структурная схема, принципиальная схема.
Бесплатно
Вариант структурной схемы вводно - учётно - распределительного устройства
Статья научная
На вводах потребителей устанавливаются вводные устройства, предназначенные для приёма, учёта и распределения электроэнергии. В подавляющем большинстве данные устройства не автоматизированы. Применяются, в ряде случаев, в вводных устройствах технические средства для ограничения потребления при нарушении договорных условий. Как правило, данные устройства отключают потребителя при нарушении договорных условий. Активно реализуются в настоящее время также проекты организации умного учёта электроэнергии на вводах потребителей. В то же время реализация концепций умных электрических сетей требует расширения функциональных возможностей вводных устройств по сравнению с существующими. В частности, необходимо обеспечить возможности контроля и мониторинга параметров режимов работы сети потребителя, дистанционного управления вводными коммутационными аппаратами, ступенчатое ограничение потребления при превышении договорных условий и ряд других функциональных возможностей. Это позволит повысить наблюдаемость сельских электрических сетей, даст возможности своевременного выявления причин отключений потребителей. На основе информации, получаемой от вводных устройств, диспетчер электросетевой компании быстрее примет решение о необходимости выполнения ремонта при повреждениях в электрических сетях, выполнения мероприятий при несоответствии качества электроэнергии, поставляемой потребителям. Это сократит время перерывов в электроснабжении потребителей и времени несоответствия нормам качества поставляемой им электроэнергии. Потребитель, в свою очередь, получит возможности контроля качества его электроснабжения.
Бесплатно
Варианты применения мультиконтактных коммутационных систем типа МКСМ-4 в электрических сетях 0,4 кВ
Статья научная
Большинство линий электропередачи (ЛЭП) 0,4 кВ сельских электрических сетей выполнены по радиальным схемам, и не имеют сетевого резервирования и секционирования. Это снижает надёжность электроснабжения сельских потребителей. Повреждение в любой точке ЛЭП приводит к необоснованным перерывам в электроснабжении всех подключенных к ней потребителей. Решение этой проблемы заключается в создании средств сетевого секционирования и резервирования для ЛЭП 0,4 кВ, в том числе мультиконтактных коммутационных систем (МКС), позволяющих коммутировать несколько участков ЛЭП. Разработаны различные типы МКС, в том числе мультиконтактные коммутационные системы с мостовой схемой, например, МКСМ-4. Это МКС, имеющая четыре силовые контактные группы с независимым управлением, соединенные по мостовой схеме. Основное преимущество применения МКС - возможность автоматического, или дистанционного изменения схемы сети, при этом МКС с мостовой схемой обладают большими возможностями по изменению конфигурации сети по сравнению с МКС других типов. При наличии в системе электроснабжения нескольких источников энергии применение МКСМ даёт возможность управлять режимами работы сети и загрузкой данных источников, осуществлять контроль режимов работы сети, реализуя ряд принципов интеллектуальных электрических сетей.
Бесплатно
Статья научная
Сейчас на Планете происходит нехватка электрической, тепловой и механической энергии. Решение энергетических проблем путем сжигания нефти, газа, угля и других топлив, ядерной, водородной и биоэнергетики является дорогим и приносит огромный экологический ущерб и потепление на Планете. К этому надо добавить, что количество углеводородного топлива в недрах Земли резко сокращается. Вода начала уходить в пустоты от выработки угля и нефти и катастрофически увеличивается дефицит воды. А к дикому «достижению» сегодняшней цивилизации: - сотни тысяч километров электролиний, газо-нефте и теплотрасс, уже все привыкли. Сейчас делается большая ставка на традиционные возобновляемые источники энергии: - использование энергии ветра, течений, морских волн, солнца и т.п. Но, это обеспечит, в лучшем случае, не более 2-15% потребности в энергетике на Планете. Эти источники энергии не решат энергетические проблемы в глобальном масштабе из-за большой стоимости, сложности конструкции, зависимости от наличия ветра или солнца и отрицательного влияния на окружающую среду. Не случайно уже многими экспертами делается заключение об альтернативной и возобновляемой энергетики как о «зеленом пузыре». Необходимы инновационные технологии для решения этих проблем.
Бесплатно
Статья научная
ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ. Работа направлена на выявление влияния величины зарядного напряжения на снижение ёмкости свинцово-кислотных аккумуляторных батарей. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ. Влияние оценивалось по величине измеренной ёмкости свинцово-кислотных аккумуляторных батарей до и после проведения испытаний в трёх группах, каждой из которых было присвоено зарядное напряжение 101,5%; 105,5% и 109,5% от напряжения полностью заряженной герметичной свинцово-кислотной аккумуляторной батареи согласно ГОСТ Р 53165-2008. При этом, прочие параметры заряда и разряда для каждой группы аккумуляторных батарей оставались неизменными. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ. В ходе исследования было выявлено, что при зарядном напряжении 101,5% от потенциала разомкнутой цепи наблюдалось наибольшее снижение ёмкости свинцово-кислотных аккумуляторных батарей, в то время как при напряжении 109,5% от потенциала разомкнутой цепи снижение ёмкости было наименьшим. ВЫВОДЫ. Заряд свинцово-кислотных аккумуляторных батарей напряжением 109,5% от потенциала разомкнутой цепи способствует снижению потери ёмкости аккумуляторных батарей по сравнению со случаями, когда зарядное напряжение установлено ниже данного значения.
Бесплатно
Статья научная
В статье приведены расчеты по оценке величины мощности дополнительных источников теплоты для подогрева сырья от толщины стенки цилиндрического биогазового реактора. В расчетах были использованы результаты общего решения уравнения теплопроводности Фурье в слоистых средах. При этом использовались свойства кирпичной стенки, обладающей не только хорошей теплоемкостью, но и теплопроводностью. На основе проведенных расчетов можно заключить, что влияние толщины стенки реактора на величину мощности дополнительных источников теплоты незначительно. Однако температура наружной среды вне реактора является значимым фактором. Следовательно при строительстве биогазовых реакторов, в первую очередь, необходимо учитывать среднегодовые температуры в конкретной местности. Игнорирование этого фактора даже при достаточной толщине стенок биореактора будет приводить к увеличению энергозатрат на дополнительный подогрев сырья при сбраживании.
Бесплатно
Влияние энергосберегающего режима облучения на растения земляники in vitro
Статья научная
Достоинством выращивания растений in vitro (в пробирках) является выращивание за короткий срок совершенно здоровых растений и в большом количестве. Свет (облучение) является приоритетным фактором, обеспечивающим полноценный рост растений. Целью работы является обоснование энергосберегающего режима облучения для выращивания in vitro меристемных растений земляники сорта «Корона» и «Брайтон», позволяющего повысить урожайность культуры и уменьшить затраты электроэнергии на ее выращивание. Опыты проводились в Удмуртском научно-исследовательском институте сельского хозяйства. Сравнивались два режима облучения растений. Первый режим с использованием люминесцентными лампами (контроль). Второй режим с использованием светодиодов, которые мигают. Этот режим сочетал в себе короткие импульсы света по 0,5 с в течение 30 с, а затем один длительный импульс по 15с. Реализация этого режима облучения осуществлялась с помощью разработанной цифровой автоматизированной системы управления. Проведенные лабораторные эксперименты показали положительное воздействие мигающего облучения на укореняемость при этом затраты на потребленную электроэнергию уменьшились на 50%.
Бесплатно
Выбор количества и места установки секционирующих пунктов по критерию надежности электроснабжения
Статья научная
Одним из эффективных методов повышения надежности электроснабжения в сетях 0,4 кВ является применение секционирующих пунктов (СП). На сегодняшний день единой методики выбора количества и мест установки СП не существует. Основными критериями выбора мест установки СП в электрической сети 0,4 кВ являются критерий чувствительности защитных аппаратов, установленных в сети до СП и критерий надёжности электроснабжения потребителей, подключенных к линии электропередачи (ЛЭП), в которой устанавливается СП. Для определения места установки СП в ЛЭП определяют показатели надёжности ЛЭП по участкам до СП, за СП и по всей линии, намечают предполагаемые места установки СП с учётом критерия чувствительности защитных аппаратов, для данных точек определяют эффект от секционирования, используя суммарный эффект от сокращения времени восстановления электроснабжения потребителей и сокращения времени плановых перерывов на обслуживание и ремонт ЛЭП. По указанному эффекту, с учётом вложений в осуществление секционирования и с учётом эксплуатационных издержек на СП определяют рациональность установки СП в той или иной точке ЛЭП. В статье приведена методика выбора количества и мест установки СП в ЛЭП 0,4 кВ, учитывающая также критерий чувствительности защитных аппаратов, установленных в ЛЭП.
Бесплатно
Статья научная
Показана актуальность повышения эффективности работы малогабаритного кормоприготовительного агрегата путем автоматизации регулирования его производительности. Приведены результаты разработки соответствующей микропроцессорной системы,с регулированием потока кормового материала при помощи типовой заслонки с индивидуальным электроприводом. Регулирование производится по току двигателя привода дробилки. Представлена функциональная схема предлагаемой автоматической системы регулирования. Определены показатели системы регулирования необходимые для разработки алгоритма управления системой. Приведены результаты лабораторных испытаний работоспособности системы автоматики. Проведены сравнительные производственные испытания дробилки при ручном и автоматическом регулировании загрузки. Показано, что система автоматического регулирования существенно влияет на равномерность загрузки дробилки, улучшает энергетические показатели агрегата, повышает производительность и качество дробления. Также была проведена оценка качества дробления зерна при ручном и автоматическом регулировании производительности, путем оценки готового продукта по наличию фракций различной степени помола. Результаты оценки показали, что при автоматическом регулировании производительности качество помола несколько повышается по сравнению с ручным регулированием, так наличие фракций среднего помола больше на 2,5%, мелкой (пылевидной) фракции на 2% меньше и крупной также меньше на 0,5%.
Бесплатно
Статья научная
Всё более широкое внедрение в системах электроснабжения находят возобновляемые источники энергии (ВИЭ). Это касается и систем электроснабжения сельских потребителей, получающих питание, в большинстве случаев, от электрической сети 0,4 кВ. Использование ВИЭ требует новых подходов к топологии и автоматизации электрических сетей, поскольку ВИЭ существенно влияют на режимы работы сети. Одной из концепций, предлагающих решение данного вопроса, является концепция создания интеллектуальных электрических сетей на базе применения мультиконтактных коммутационных систем. Мультиконтактные коммутационные системы (МКС) - это коммутационные аппараты, содержащие несколько контактных групп с независимым управлением, что позволяет коммутировать с помощью одной МКС несколько участков сети. Главное преимущество применения МКС - возможность гибкого автоматического, или дистанционного изменения схемы сети. МКС позволяют секционировать линии электропередачи (ЛЭП), осуществлять сетевое резервирование. При наличии в сети возобновляемых источников энергии (ВИЭ) применение МКС, в том числе выполненных по мостовой схеме, даёт возможность управлять режимами работы сети и нагрузками ВИЭ, осуществлять их контроль, а при необходимости сегментировать сеть так, чтобы каждый источник питания осуществлял электроснабжение своего сегмента без связи с другими участками сети.
Бесплатно
Статья научная
Свет является основой для жизни большинства растений, поэтому правильно выбранный источник освещения - залог хорошего роста и развития как плодов, так и зеленой массы. Для выращивания растений наиболее благоприятно освещение синего и красного светового спектра с длинами волны 380-490 и 600-720 нм соответственно. Оба эти цвета содержатся в фитосветильниках.Промышленные светодиодные фитосветильники имеют значительную стоимость, а недорогие светодиодные модули, как показывает практика их использования, недолговечны. Одной из причин небольшого срока службы фитосветодиодных модулей 6040- А2525(А) является высокая температура кристалла при номинальном напряжении питания 220 В. Экспериментально определены зависимости температуры этих модулей и их светового потока от напряжения питания. Выявлено, что даже при наличии радиатора охлаждения большой площади температура модулей достигает 110оС.При помощи корреляционного и регрессионного анализов в программном пакете STATISTICA обосновано снижение величины подаваемого напряжения для получения оптимального светового потока и температуры фитосветодиодных модулей, при котором их срок службы может достичь заявленных производителем значений.Выявлено, что напряжение питания фитосветодиодных модулей 6040-А2525(А) должно быть в пределах от 175 до 180 вольт.
Бесплатно
Исследование влияния несинусоидальности на электрооборудование в сельском хозяйстве
Статья научная
Статья посвящена экспериментальному анализу надежности асинхронного двигателя в системе вентиляции административного здания агропромышленного комплекса путем определения высших гармонических составляющих тока и напряжения по результатам измерений в распределительной сети сельскохозяйственных потребителей. В настоящее время значительно возрастает электрическая нагрузка сельских потребителей в районах, где динамично развивается сельское хозяйство посредством строительства объектов растениеводства, животноводства, птицеводства, тепличных хозяйств и предприятий переработки сельскохозяйственной продукции. Технологические процессы предприятий базируются на совершенствовании техники, начиная от тонкой электроники до обеспечения с высокими требованиями к качеству поставляемой электрической энергии. В работе проведена оценка влияния высших гармоник тока на температурный режим работы асинхронного двигателя, установленного в системе принудительной вентиляции агропромышленного комплекса.
Бесплатно
Исследование влияния способов электрического обогрева в мини-теплицах на рост рукколы
Статья научная
Мини-теплицы, или грубоксы, представляют собой малогабаритные устройства для выращивания растений. В них при помощи автоматики поддерживается оптимальный микроклимат для роста растений, что позволяет использовать такие установки для выращивания урожая или рассады. Одним из наиболее простых и доступных способов обогрева мини-теплиц является использование электрических нагревателей сопротивления, что в случае выращивания нетребовательных к температуре растений делает такой обогрев экономически целесообразным.Нами проведены экспериментальные исследования различных конструкций системы обогрева мини-теплицы объемом 1 м3 при выращивании рукколы сорта Индау. В эксперименте использовались обогрев почвы резисторами типа 1RJ50W, обогрев воздуха резисторами типа 1RJ50W, обогрев почвы ИК-пленкой, обогрев тепловентилятором.Во всех опытах параметры, влияющие на рост и развитие рукколы, были одинаковы, а именно: температура, частота полива, освещенность, состав почвы, размер ячейки, в которой находилось растение. В результате экспериментальных исследований выявлено, что наиболее перспективным является обогрев при помощи ИК - пленки, расположенной на нижней поверхности, так как этот способ обогрева дает оптимальный по урожайности и равномерности размеров растений результат. Кроме того, ИК-пленка имеет небольшую толщину, что позволяет рационально использовать объем установки.
Бесплатно
