Электротехнологии, электрооборудование и энергоснабжение агропромышленного комплекса. Рубрика в журнале - Агротехника и энергообеспечение
Повышение эффективности гелиотеплиц с аккумулятором тепла
Статья научная
Рассмотрены вопросы эффективного сопряжение показателей коэффициентов ограждения и теплового аккумулирования гелиотеплицы, как функции геометрических параметров и поступления солнечной радиации. Теплицы являются наиболее энергозатратными сооружениями, с повышением цен на энергоносители, возрастает актуальность повышения их теплотехнологических показателей. Эффективности гелиотеплицы определяется её способностью аккумулировать тепло энергии солнечного излучения. Основными геометрическими и энергетическими характеристиками гелиотеплиц являются коэффициенты ограждения и аккумулирования тепла. Поступление солнечной радиации практически мало зависит от угла падения лучей на прозрачные поверхности, в основном зависит от площади поверхности прозрачного ограждения. Для условий Кашкадарьинской области наиболее оптимальным является 60о. Угол наклона верхнего южного ската принимается в пределах 25о…50о. Коэффициент теплопередачи через ограждения, температуры внутреннего и наружного воздуха не зависят от угла наклона ската. Анализ полученных результатов показал, что позволяет: в качестве оптимального варианта геометрии гелиотеплицы можно рекомендовать параметры - ширина пролета 6 м; -длина теплицы 25 м; -высота несущих конструкций 2,2 м; -угол наклона нижнего южного ската 60о; -угол наклона верхнего южного ската 30о. Количество тепла, аккумулируемое в тепловом аккумуляторе, определяется его теплоаккумулирующей эффективностью: материал, способность поглощения солнечной радиации, объем, место расположения. При достаточных значениях массы теплоаккумулирующих элементов вся или почти вся улавливаемая теплоаккумулирующими элементами солнечная энергия полезно используется, устраняется перегрев в теплице, суточные колебания температуры воздуха в теплице сглаживаются.
Бесплатно
Понятия и методики определения уровней наблюдаемости и управляемости электрических сетей
Статья научная
Классические понятия наблюдаемости и управляемости в теории управления требуют адаптации их к применению в сфере электроснабжения. Необходимость формулировки понятий наблюдаемости и управляемости электрических сетей вызвана потребностью практического определения их уровней. Выполнена работа по формулированию, на основе существующих в теории управления и в электроэнергетике, понятий наблюдаемости и управляемости и предложено под наблюдаемостью электрических сетей понимать совокупность условий, обеспечивающих получение информации о значениях текущих параметров режима и конфигурации электрической сети, а под управляемостью электрической сети – возможность изменять конфигурацию и параметры режима работы электрической сети с помощью ручных, автоматических, дистанционных воздействий на установленное в сети оборудование управления конфигурацией. Разработаны методики определения уровней наблюдаемости и управляемости электрических сетей и сформулированы данные понятия для практического использования. Уровень наблюдаемости электрической сети – это относительная величина, показывающая отношение количества практически получаемых данных о значениях текущих параметров режима и конфигурации электрической сети к заданному теоретически возможному количеству данных о значениях текущих параметров режима и конфигурации данной электрической сети, а уровень управляемости электрической сети – это относительная величина, показывающая отношение количества практически установленного и готового к применению (ручному, автоматическому, дистанционному) в электрической сети оборудования управления её конфигурацией к заданному теоретически возможному количеству оборудования управления конфигурацией данной электрической сети.
Бесплатно
Применение УФ излучения для обработки семян перед проращиванием
Статья научная
Обработка семян перед посевом и проращиванием широко применяется для повышения их посевных качеств. Для этого используют обработку семян химическими и биологическими препаратами, а также и различные виды физических и электрофизических воздействий: СВЧ поля, ИК излучение, электрический ток и ультразвук и т.д. Одним из направлений по использованию ультрафиолетового (УФ) излучения также является обработка семян перед проращиванием, в т.ч. для возможности круглогодичного получения зеленых витаминных кормовых добавок для животных. В работе приведены результаты исследований по повышению эффективности обработки семян перед посевом и проращиванием с использованием ультрафиолетового излучения. Представлена конструкция установки для ультрафиолетовой обработки семян перед проращиванием и результаты экспериментальных исследований ультрафиолетового облучения семян сои перед проращиванием на витаминный корм. Конструкция установки позволяет повысить производительность процесса и равномерность облучения объема семян. По результатам экспериментальных исследований получены регрессионные уравнения для оценки влияния удельной мощности УФ облучения (Вт/м2) и продолжительности УФ облучения (с) на эффективность поверхностного обеззараживания семян и их развитие при проращивании. Согласно полученным данным для производства можно рекомендовать режимы с удельной мощностью УФ облучения 9 Вт/м2 и минимальной продолжительность УФ облучения 30 с. Удельные энергозатраты при этом составляют 270 Дж/м2.
Бесплатно
Причины отключений в сельских электрических сетях и их структурирование
Статья научная
Произведён анализ статистических данных по отключениям в сельских электрических сетях 0,4 киловольт за 6 лет одного из центральных регионов России. Статистика по аварийным отключениям была структурирована по месяцам возникновения отключений и их причинам. Выявлено, что наибольшее количество аварийных отключений происходит в период с мая по сентябрь. Диагностический анализ показал, что это связано как с физическим и моральным износом оборудования при увеличении нагрузки в электрической сети, так и с грозовой активностью и несвоевременной вырубкой трасс линий электропередачи. Выявлены несовершенство системы учёта отключений и необходимость структурирования причин отключений в электрических сетях ниже 35 кВ. Предложена классификация, включающая деление отключений по видам на преднамеренные и аварийные, а также указывающая причины отключений и их конкретизацию.
Бесплатно
Статья научная
Описана проблема дистанционного определения места повреждения на магистральных воздушных линиях электропередачи с изолированной нейтралью, питающих агропромышленный комплекс (АПК). Влияние емкостных токов в линии не позволяет определять расстояние дистанционным способом. Предложен вариант использования беспилотного летательного аппарата с дополнительным установленным оборудованием для зондирования линий во время повреждения. Проведен обзор существующих способов определения места повреждения на линиях с изолированной нейтралью. Проанализирован прибор для зондирования линий электропередач, используемый при осмотре линий ремонтной бригадой. Разработан алгоритм по доработке программы движения беспилотных летательных аппаратов, применяемых на линиях электропередач для проведения периодических осмотров. В алгоритме учтены варианты нахождения повреждения, как на прямом участке линии, так и на ответвлении. Приведены недостатки предложенного варианта беспилотного летательного аппарата с установленным на него специальным оборудованием.
Бесплатно
Пункт секционирования с функцией АВР для электрических сетей 0,4 кВ: схемы и варианты установки
Статья научная
В связи с завышенной протяжённостью большого количества линий электропередачи 0,4 кВ актуальным является их секционирование с помощью секционирующих пунктов, а также создание кольцевых сетей 0,4 кВ с возможностью автоматического резервирования. Совмещение функций секционирования и резервирования в одном устройстве позволяет создать пункт секционирования с функцией автоматического включения резерва, применение которого способно значительно повысить надёжность электроснабжения потребителей и делает возможным создание кольцевых сетей 0,4 кВ. Разработаны структурная и принципиальная электрическая схемы пункта секционирования с функцией автоматического включения резерва. Приведены функции микроконтроллерного блока управления разрабатываемым устройством. Предложены варианты размещения устройства на опорах линий электропередачи 0,4 кВ при использовании на них самонесущих изолированных и неизолированных проводов.
Бесплатно
Статья научная
В данной работе рассмотрена, разработанная авторами, оригинальная развертываемая конструкция солнечных фотоэлектрических батарей для электроснабжения мобильных зданий контейнерного типа. Предлагаемая развертываемая конструкция позволяет повышать мощность системы электроснабжения путем увеличения количества фотоэлектрических батарей без явных ограничений, связанных с техническими параметрами мобильного здания. Конструкция компактна, имеет возможность автономного использования и транспортировки. Регулируемые части конструкции позволяют устанавливать различные типоразмеры солнечных фотоэлектрических батарей. Конструкция, вмонтированная на крышу мобильного здания, в транспортировочном положении компактна, обеспечивает целостность рабочей поверхности фотоэлектрических батарей, позволяет производить перемещение мобильного здания контейнерного типа, без нарушения габаритных размеров правил дорожного движения Российской Федерации о перевозки грузов. Разработанная конструкция обладает простотой установки и раскрытия, предусматривает возможность регулировки угла наклона фотоэлектрических батарей, для повышения их эффективности выработки электрической энергии, в зависимости от времени года, географической широты расположения мобильных зданий контейнерного типа.
Бесплатно
Статья научная
В статье представлены результаты исследований по разработке и оптимизации параметров гидроэнергетических установок с вертикальной осью вращения, адаптированных к потокам воды насосных агрегатов и способных эффективно работать в низконапорных водотоках. При проектировании и моделировании гидроэнергетической установки использовались пакеты приложений Solidworks, Matlab. На основе моделирования определены показатели КПД установки η(θ) при различных расходах и напорах воды, предназначенных для эффективной работы микрогидроэлектростанции при потоках воды насосных установок. Исходя из расхода и напора потока воды установлена возможность выработки мощности гидроэнергетической установки в пределах 1...50 кВт. По результатам моделирования определено, что существует возможность повышения КПД до 85% за счет оптимального угла наклона лопасти гидротурбины 55º. Разработан экпериментальный образец гидроэнергетической установки для низконапорных водотоков мощностью 3 кВт, в результате практических испытаний микрогидроэлектростанции с вертикальной осью вращения при расходе потока воды 0,25 м3/с и напоре 1 м достигнута выработка 19500 кВт·ч электроэнергии. Широкое использование гидроэнергетических установок на насосных станциях может способствовать обеспечению непрерывного и надежного электроснабжения.
Бесплатно
Ресурсный потенциал волновой энергии на острове Гызыhлсув в Каспийском море
Статья научная
Изучена многолетняя сезонная изменчивость гидрометеорологических и гидродинамических режимов острова Гызылсув в Каспийском море, на их основе рассчитано распределение энергетического потенциала волновой энергии. С помощью математического моделирования гидродинамического процесса смешанного морского волнения определено среднее значение ресурсного энергетического потенциала волн, которое составляет 0,88·104 кВт/м. Среднее значение энергетического потенциала волн начинает повышаться с октября месяца с 1,02·104 до 1,23·104 кВт/м в феврале, с марта по сентябрь месяцы оно снижается от 0,87·104 до 0,41·104 кВт/м. Статистический анализ подтверждает, что среднее квадратичное отклонение энергетического потенциала волновой энергии от скорости ветра составляет 0,281 и 0,334. Остров Гызылсув в территориальных водах Туркменистана обладает значительными волновыми энергетическими ресурсами, которые могут решить проблемы снабжения электроэнергией, а также получения свежей питьевой воды с использованием опреснительных установок.
Бесплатно
Роботизированная система для выявления нарушений в работе освещения теплиц
Статья научная
Освещение в теплицах оказывает непосредственное влияние на рост и развитие растений. Благодаря освещению, растения получают все необходимые свойства для полноценного роста. Основной целью искусственного освещения является воссоздать свойства естественного освещения. Целью данной работы является проанализировать внедрение роботизированной системы, которая сможет выявлять различные виды неисправностей и отправлять информацию диспетчеру для последующего устранения этих неисправностей. Задачи работы: рассмотреть необходимое оборудование для осуществления осмотра роботизированной системы, построение алгоритма работы. Для выявления нарушений в работе освещения роботизированная система имеет следующее диагностическое оборудование: видеокамера, люксметр, тепловизор. Принцип работы заключается путем программирования идеального состояния светильника. В работе представлен алгоритм работы роботизированной системы, а также возможный маршрут передвижения по теплице. Итогом работы является подтверждение факта использования роботизированной системы в качестве способа выявления неисправностей освещения в теплице.
Бесплатно
Способ отопления жилых помещений солнечной энергией
Статья научная
Туркменистан имеет большой потенциал в использовании солнечной энергии. Потому что в Туркменистане более 300 из 365 дней в году солнечные, а световой день составляет 12-14 часов днем и вечером. Солнечная энергия - один из самых удобных и экономически эффективных возобновляемых источников энергии. Сегодня солнечные электростанции способны производить электроэнергию или тепло как в солнечные, так и в пасмурные дни. Рекомендуется использовать солнечную энергию не только в регионах с большим количеством солнечных дней, но и в регионах со средним количеством солнечных и пасмурных дней. В этих случаях лучших результатов можно добиться также за счет использования более совершенного инженерного оборудования для теплоснабжения [1, 2].
Бесплатно
Способы борьбы с несанкционированным потреблением электроэнергии
Статья научная
Данная статья рассматривает проблему несанкционированного потребления электроэнергии и предлагает эффективные способы борьбы с этим явлением. В ней анализируются основные причины хищения электроэнергии, такие как высокие тарифы, недостаточная надежность счетчиков и сложности в оплате. Предлагаемые методы борьбы включают в себя улучшение технических средств учета, внедрение современных технологий для контроля потребления, а также обучение персонала по выявлению фактов несанкционированного потребления. Эта статья предназначена для специалистов в области энергетики, правоохранительных органов и всех заинтересованных лиц, стремящихся к снижению потерь электроэнергии и обеспечению честности в системе потребления.
Бесплатно
Статья научная
Статистические данные говорят о том, что значительный объём производства овощей приходится на приусадебные хозяйства населения. Для повышения урожайности и качества растений необходимо осуществлять полив. Вода должна соответствовать требованиям качества. Для обеспечения данных требований должны быть использованы методы подготовки воды: химический; физический; физико-химический, биологический. Наиболее перспективными являются физико-химические методы. В них входят такие способы как: УФ обработка; СВЧ, Озонирование; ЭГ-удар. Также для повышения урожайности применяются питательные растворы. По литературному анализу elibrary было проанализировано 29 статей по этой тематике. Основными организациями, проводящими исследования в данном направление, являются ФГБУ ФНАЦ ВИМ и Российский научно-исследовательский институт проблем мелиорации. Ежегодно выпускается ряд статей по данной тематике, что говорит об актуальности данной темы.
Бесплатно
Сравнение систем электроснабжения низкого напряжения России и западных стран
Статья научная
В данной статье рассматриваются особенности систем электроснабжения низкого напряжения западных стран и России. Проанализированы ключевые различия между существующими системами электроснабжения в части основных параметров качества электрической энергии. Изучен вопрос о причинах различий системы низкого напряжения в США и России. Даны основные отличительные особенности построения электрических сетей низкого напряжения в США. Приведены схемы соединения обмоток силовых трансформаторов в США. Рассмотрено влияние на устройства и оборудование разных параметров электроэнергии, а также отмечены сложности, связанные с эксплуатацией электрооборудования при взаимодействии в разных системах электроснабжения. Выделены особенности систем электроснабжения в России в сравнении западными странами, отмечены преимущества и недостатки сравниваемых систем.
Бесплатно
Сравнение токов однофазного короткого замыкания в сетях с глухозаземленной нейтралью
Статья научная
В статье приведено определение и сравнение токов однофазного короткого замыкания (ОКЗ) в сетях с глухозаземленной нейтралью на нейтральный провод и на землю. Определение токов ОКЗ на нейтральный провод и на землю проведено в электронной программе Electronics Workbench, сравнение с использованием графиков токов, изменяющихся в зависимости от изменения сопротивления заземления нагрузки. Установлено, что токи однофазного короткого замыкания на нейтральный провод в 4-5 превышают токи ОКЗ на землю. Однако токи однофазного короткого замыкания на землю в два и раза больше рабочих токов нагрузки и соответственно могут вызвать аварийные режимы работы сети, вплоть до возгорания проводки. Для предотвращения последствий от токов ОКЗ на землю необходимо разработать алгоритм их расчета и выбора соответствующей аппаратуры защиты от токов ОКЗ на землю.
Бесплатно
Сравнительный анализ современных методов оценки показателей надежности электроснабжения
Статья научная
В электроэнергетических комплексах и их отдельно функционирующих элементах аварийные ситуации могут происходить до нескольких десятков раз в год, что приводит к значительным недоотпускам электроэнергии потребителям и ущербам для энергоснабжающих организаций. Ненадёжность элементов систем электроснабжения вызывает серьёзные последствия, поэтому необходимо постоянно исследовать и совершенствовать методы прогнозирования надёжности, проектирования, строительства, монтажа и эксплуатации электроэнергетических объектов с повышенной надёжностью. Существует множество методов определения показателей надёжности, однако актуальным является выбор наиболее подходящих методов в каждом конкретном случае. Для этого необходимо выполнить сравнение методов и выявить области их рационального применения. Рассмотрены аналитические и комбинированные группы методов оценки показателей надежности, особенности их применения и определена целесообразность использования методов из каждой группы в соответствии с классификациями отказов.
Бесплатно
Схема устройства деления электрической сети на участки
Статья научная
Секционирование и резервирование электрических сетей 0,4 кВ - один из способов повышения эффективности систем электроснабжения сельского хозяйства, повышения надёжности электроснабжения сельских потребителей, снижения потерь электроэнергии в сельских электрических сетях. Существует необходимость разработки новых устройств секционирования, обладающих сниженной стоимостью по сравнению с существующими и позволяющих дополнить, расширить возможности применения существующих устройств. Одним из таких средств секционирования является устройство деления электрической сети на участки (УДС). Ранее разработаны структурная схема УДС, принципы его применения в сельских электрических сетях 0,4 кВ, алгоритм работы. В настоящей работе разработана электрическая схема устройства, выполнено её описание. Данная схема позволяет реализовать алгоритмы работы УДС, а применение устройства - повысить надёжность электроснабжения потребителей.
Бесплатно
Температурно-влажностный режим гелиотеплицы
Статья научная
В работе рассмотрена среднестатистическое изменение температуры воздуха в солнечных сушильных установках, приведена корреляционная зависимость изменения температуры воздуха по высоте сушильной камеры. При массообменном процессе температура внутреннего воздуха принимается неизменной и в результате такого единого подхода температурно-влажностного режима парагазовой смеси получим процессы изменения температуры и относительной влажности, независящие друг от друга, для которых находятся передаточные функции.
Бесплатно
Теоретическое исследование теплообмена при движении воздуха в подземном хранилище
Статья научная
В статье рассматриваются вопросы математического моделирования теплообменных процессов при движении воздуха по подземному вентиляционному каналу. Для хранения сельскохозяйственной продукции в хранилищах необходимо поддержания определенного температурно-влажностного режима. Решить этот вопрос возможно только с охлаждением и кондиционированием воздуха в хранилище.Но хранения сельскохозяйственной продукции в хранилищах требует больших затрат и это отражается на стоимости хранимой сельскохозяйственной продукции. Для решения этой задачи надо разрабатывать оптимальных вариантов хранилищ. К таким относятся вариант подземного хранилища, относящиеся к так называемым «безмашинным холодильникам», т.е. отсутствует холодильная установка. Охлаждения хранилища осуществляется способом аккумуляции холода в грунтовом массиве окружающий данного хранилища. Характерное время заложено в критерии Fо, остальные величины представляют собой комплекс теплофизических характеристик взаимодействующих сред -грунта и воздуха, для каждого конкретного случая необходимо знатьe- n Z f Fo .Использования математического моделирования является более актуальным для практического изучения данного процесса и даёт наиболее точные результаты и получены кривые зависимости. Данный график даёт наглядную картинку изменения температуры приточного воздуха при движении в одиночном подземном вентиляционном канале во времени. Он может служить пособием для корректировки параметров наружного воздуха, поступающего в хранилище после прохождения по подземному вентиляционному каналу при условии, что в начальном сечени канала t0= const. Такие подобные графики могут строиться на объектах с конкретными характеристиками наружного воздуха, окружающего канал массива грунта при данных размерах подземного вентиляционного канала. Математическая модель (компьютерная программа) который составлена на требуемом уровне описывает процессы подогрева и охлаждения грунтового массива и дает возможность в зависимости от входных параметров наружного воздуха получить требуемые научные результаты. Эту математическую модель можно усовершенствовать с применением новых научных разработок в области математического моделирования и теплофизики и на базе систем элементов автоматики дает возможность оптимального использования аккумулированного холода в исследуемом объекте.
Бесплатно
Статья научная
Основной задачей государственной политики в сфере энергосбережения и повышения энергетической эффективности является разумное и бережное использование энергетических ресурсов на основе обеспечения заинтересованности потребителей в энергосбережении. В последние несколько лет, на всех уровнях власти, были приняты программы по энергосбережению и энергоэффективности топливно-энергетических ресурсов, согласно которым, каждая организация, предприятие, учреждение, муниципальное образование, местное поселение и население обязаны следовать этим программам, для сохранения и рационального использования топливно-энергетических ресурсов и внедрения новых энергосберегающих технологий в нашу жизнь. В статье рассмотрен анализ применения различных источников наружного освещения в сельской местности. В работе проведен расчет времени работы светильников наружного освещения согласно световому календарю. Приведен расчет срока окупаемости единовременных затрат от внедрения энергоэффективных светильников при времени использования осветительной нагрузки. Построен график зависимости срока окупаемости при времени работы осветительной установки.
Бесплатно
