Электротехнологии, электрооборудование и энергоснабжение агропромышленного комплекса. Рубрика в журнале - Агротехника и энергообеспечение
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
Структурная схема прототипа цифровой трансформаторной подстанции
Статья научная
Цифровизация, автоматизация сельских электрических сетей не реализуема без разработки соответствующих решений для трансформаторных подстанций 10/0,4 кВ. Средства автоматизации должны обеспечивать наблюдаемость и управляемость трансформаторных подстанций данного класса напряжения, создания цифровых трансформаторных подстанций. В том числе должны быть обеспечены возможности дистанционного определения положения коммутационных аппаратов, причин их отключения, возможности управления некоторыми коммутационными аппаратами. Также следует обеспечивать выполнение функций контроля несанкционированной подачи напряжения и предотвращения обратной трансформации, контроля параметров режимов работы электрической сети в разных точках трансформаторной подстанции и ряд других функций. Реализация решений по цифровизации и автоматизации трансформаторных подстанций 10/0,4 кВ требует создания их прототипа для проведения необходимых экспериментальных исследований, отработки алгоритмов автоматизации. В статье приведена разработанная схема прототипа цифровой трансформаторной подстанции 10/0,4 кВ.
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
Технико-экономическое обоснование организации уличного освещения в сельской местности Туркменистана
Статья научная
Цель и задачи исследования. Дать технико-экономическое обоснование энергообеспечения (уличного освещения) в сельской местности Туркменистана, провести статистический анализ теоретического и практического включения ламп освещения и их энергоэффективности. Методы расчета. Использован комплекс теоретических расчетов и фактическое время включения и выключения уличных фонарей. Результаты. Получен расчет по объекту уличного освещения сельской местности на расстоянии 14,33 км. Составленный проект с технико-экономическим обоснованием показывает, что применение солнечных фотоэлектрических модулей обходится дороже на 843000 долл. США, чем традиционное электричество. Обсуждение и выводы. Дороговизна обусловлен, в первую очередь, применением инновационных технологий и, соответственно, высокой стоимостью оборудования и устройств. Разница в 843000 долл. США будет компенсирована за счёт отсутствия затрат на электроэнергию и использование более экономичных светодиодных светильников, которые уменьшат расход электроэнергии в 7,5 раз или на 86,25%. Полученная регрессивная зависимость дает возможность прогнозировать ожидаемые значения включения, теоретическое и фактическое время включения уличных фонарей в часах в течение года, она показывает потерю энергоэффективности 6,039 часов.
Бесплатно
Статья научная
Секционирование и резервирование сельских электрических сетей является одним из мероприятий по повышению надёжности электроснабжения потребителей, питаемых от них. Эффект достигается за счёт исключения необоснованных перерывов в электроснабжении потребителей при аварийных отключениях в конце линии за установленным пунктом секционирования, а также при аварийных и плановых - при отключении головного участка линии и подаче резервного питания на участок за секционирующим пунктом. Эффект заключается в сокращении недоотпуска электроэнергии потребителям и проявляется как для электросетевых организаций, так и для самих потребителей. Актуальным является вопрос определения значений достигаемого экономического эффекта при секционировании и сроков окупаемости секционирующих пунктов. В статье рассмотрен пример существующей сельской электрической сети с выбором пункта секционирования для неё и определением технико-экономических показателей его применения.
Бесплатно
Статья научная
Секционирование сельских электрических сетей 0,4 кВ является одним из технических решений по повышению надёжности электроснабжения потребителей и защищённости от однофазных коротких замыканий. Эффект от использования устройства секционирования достигается за счёт сокращения недоотпуска электроэнергии потребителям при аварийных и плановых отключениях, неоплаты за электроэнергию потребителями ввиду недоотпуска, а также устранения последствий аварийных отключений персоналом электросетевых компаний. (Цель исследования) Провести технико- экономическое обоснование использования устройства секционирования МКС-2-3В (мультиконтактной коммутационной системы с двумя вакуумыми контакторами и тремя выводами) на примере электрической сети 0,4 кВ Орловской области. (Материалы и методы) Для проведения оценки повышения надёжности электроснабжения за счёт использования устройства секционирования МКС-2-3В были использованы методы сложения и умножения вероятностей. Характеристики потребителей рассматриваемой электрической сети 0,4 кВ были определены с использованием программного обеспечения «Пирамида-Сети». С использованием программного комплекса «Аварийность» были получены сведения о количестве и продолжительности аварийных и плановых отключений рассматриваемой электрической сети 0,4 кВ за 5 лет. (Результаты и обсуждение) Было выявлено, что капитальные вложения для внедрения устройства секционирования МКС-2-3В составляют 217.500 рублей. Годовой экономический эффект при использовании устройства секционирования МКС-2-3В составит 56.183-71.890 рублей в год в зависимости от использования функции АПВ. За счёт использования устройства МКС-2-3В удастся добиться сокращения аварийных перерывов в электроснабжении с 7,82 часов в год, характерных для радиальной схемы, до 1,8-5,45 часов в год, а плановых с 51,9 часов в год до 16,53-18,3 часов в год.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассматривается концепция гибридной ветроэнергетической установки, объединяющей горизонтально-осевой и вертикально-осевой ветрогенераторы на одной мачте. Проведен сравнительный анализ конструктивных особенностей обоих типов установок. Горизонтально-осевые генераторы эффективны при высоких скоростях ветра на значительной высоте, тогда как вертикально-осевые устойчиво работают при нестабильном ветре и его малых скоростях, располагаясь ближе к земле. Совмещение этих установок позволяет более полно использовать ветровой ресурс на разных высота и при различных скоростях ветра, что способствует увеличению коэффициента использования установленной мощности (КИУМ) до 0,4–0,5. Предложенное техническое решение обеспечивает более стабильную выработку электроэнергии и устойчивость системы к изменяющимся погодным условиям. Выделены перспективы дальнейших исследований, включая аэродинамическое моделирование и оценку вибрационных нагрузок на мачту.
Бесплатно
Увеличение надежности электроснабжения агропромышленного комплекса
Статья научная
Цель работы. Увеличить надежность электроснабжения предприятий агропромышленного комплекса Материалы и методы. Для этого были рассмотрены категории надежности электроснабжения. Определено время перерыва электроснабжения для каждой категории. Рассмотрено какие сельскохозяйственные предприятия относятся ко всем имеющимся категориям надежности. Был проведен экономический расчёт для оценки материального ущерба от перерывов электроснабжения. В результате расчета было выяснено, что даже небольшой по времени перерыва электроснабжения ведет к большим денежным убыткам. Результаты исследования. На основании этого был сделан вывод, что во избежание перебоев в электроснабжении необходимо использовать два независимых источника питания с автоматическим переключением нагрузки на неповрежденную линию. Рассчитан экономический ущерб от перерыва в электроснабжении. Составлена блок-схема, определяющая целесообразность установки двух независимых источников электроснабжения предприятия с целью минимизации экономического ущерба.
Бесплатно
Увеличение пропускной способности сети электроснабжения агропромышленного комплекса
Статья научная
Цель работы. Рассмотреть проблему ограниченной пропускной способности линий электропередачи (ЛЭП). Также рассмотреть конкретный случай перегрузки ЛЭП из-за недостаточной пропускной способности. Методы и материалы. В ходе работы описаны стандартные и относительно новые способы, позволяющие увеличить пропускную способность ЛЭП. За основу выбран один из перспективных способов, после чего произведён сравнительный расчёт, показывающий преимущество предлагаемого решения. Также произведено моделирование магнитных полей вокруг проводов линии электропередачи. Результаты исследования. Итогом работы является подтверждение факта преимущественного использования предлагаемого решения. Также итогом является моделирования распределения потенциала.
Бесплатно
