Электротехнологии и электрооборудование. Рубрика в журнале - Инженерные технологии и системы
Статья научная
Введение. При выращивании растений по технологиям вертикального земледелия важным фактором, регулирующим энергетические процессы, является электромагнитное излучение облучателей с определенными длинами волн в оптическом диапазоне. Цель статьи. Обоснование технологии светодиодного облучения при выращивании зеленных культур в вегетационных установках в условиях излучения разноспектрального состава, путем определения закономерностей изменения качественных показателей салата сортов Кук, Хризолит и Афицион, и создание на их основе концепции светодиодного облучателя для управляемого растениеводства. Материалы и методы. Эксперимент проводился в вегетационной установке, в которой в трех камерах с помощью облучателей различного спектра излучения было создано индивидуальное для каждой камеры воздействие (по спектру) на биологические объекты (зеленые растения) при прочих равных условиях. Результаты исследования. Проведенные экспериментальные исследования позволили установить ряд разнообразных реакций на воздействие излучения определенного спектрального состава. Было обнаружено стабильное увеличение содержания треонина, фенилаланина, валина, серина, аланина и сахара у салата сорта Кук при выращивании под облучателем с регулируемым спектром. В то же время у салата сорта Хризолит выявлено стабильное снижение содержания данных веществ в тех же условиях. На содержание витамина С реакция обратная - снижение у салата сорта Кук, увеличение у салата сорта Хризолит под облучателем с регулируемым спектром. Для салата сорта Афицион реакция на содержание исследуемых веществ в обоих опытах дифференцирована несходная. Обсуждение и заключение. Разработка и применение светодиодных облучателей с тонкой настройкой для управляемого растениеводства должны производиться на основе фотобиологических исследований с учетом специфических реакций отдельных сортов растений. Для этих целей предложено техническое решение с набором светодиодов, управляемых по отдельным каналам, с применением цифровых технологий.
Бесплатно
Сверхвысокочастотная хмелесушилка с поярусно расположенными резонаторами
Статья научная
Введение. Из анализа хмелесушилок различных систем и конструкций вытекает перспектива сушки хмеля комплексным воздействием энергии электромагнитного поля сверхвысокой частоты и конвективного тепла. Цель статьи. Разработка конструкции малогабаритной СВЧ-конвективной хмелесушилки с обоснованными параметрами и интенсивной технологией сушки свежеубранного хмеля. Материалы и методы. С учетом обоснованных критериев проектирования хмелесушилки и анализа существующих резонаторов предложена методика разработки хмелесушилки с энергоподводом в электромагнитном поле, включающая требования к конструкционному исполнению, к эксплуатационным и экономическим показателям и технологии. Электродинамические параметры резонатора исследованы по программе CST Studio 2017. Результаты исследования. Исследованы диэлектрические параметры хмеля и получены функциональные зависимости от влажности при частоте 2 450 МГц. Исследована динамика нагрева хмеля при изменении его фактора диэлектрических потерь в процессе воздействия электромагнитного поля сверхвысокой частоты. Разработана конструкционно-технологическая схема радиогерметичной СВЧ-конвективной хмелесушилки непрерывно-поточного действия с поярусно расположенными резонаторами для агропредприятий малой мощности. В экранирующем цилиндрическом корпусе поярусно расположены резонаторы: первый и третий резонаторы полусферические, а средний выполнен в виде эллипсоида для обеспечения высокой напряженности электрического поля. Транспортирование сырья происходит путем вращения дисков в щадящем режиме. Обсуждение и заключение. Ожидаемые удельные энергетические затраты хмелесушилки производительностью 12-13 кг/ч при мощности СВЧ генераторов 4,0 кВт для сушки свежеубранного хмеля влажностью 76-82 % до влажности 11-14%, составляют 0,30-0,33 кВт∙ч/кг. Необходимая напряженность электрического поля 2 кВ/см во всех трех резонаторах обеспечивается, следовательно, обеззараживание сырья происходит при температуре 65-70 оС за 5-6 мин пребывания в трех резонаторах. Интенсивность влаговыделения из шишек хмеля при эндогенно-конвективном нагреве возрастает в 5-6 раз, по сравнению с конвективным способом сушки. Внедрение микроволновой технологии сушки с применением конвективного способа испарения и удаления влаги из сушильной камеры позволяет сократить продолжительность процесса, сберечь ценные компоненты шишек для пивоварения.
Бесплатно
Теплопередача однотрубной системы отопления при реверсивной подаче теплоносителя
Статья научная
Введение. В традиционном режиме теплопередача однотрубных систем отопления значительно уступает двухтрубным. С развитием импульсных технологий в системах теплоснабжения стало возможным создание реверсивного режима подачи теплоносителя, в котором теплопередача отопительных приборов улучшается за счет пульсации теплоносителя, однако коэффициент теплопередачи во многом зависит от технологических решений создания такого режима. В связи с этим создание оригинальной технологической схемы для реверсивного режима на базе мембранного насоса и обоснование оптимального частотного диапазона его работы является актуальным и практически значимым для развития однотрубных систем отопления. Цель исследования. Повышение эффективности работы однотрубных систем отопления с помощью создания реверсивного режима подачи теплоносителя с использованием мембранного насоса.
Бесплатно
Удельные показатели последствий отключений в электрических сетях 110 кВ
Статья научная
Введение. Сравнение последствий отключений в электрических сетях разных классов напряжения актуально для выработки стратегий в их проектировании и строительстве. Основная научная проблема выбора таких стратегий заключается в противоречии между необходимостью повышения надежности оборудования и минимизацией капитальных вложений и эксплуатационных издержек. Наиболее наглядное сравнение с возможностью масштабирования результатов проводится по удельным показателям последствий отключений, поэтому актуальной задачей является их оценка в электрических сетях 110 кВ для последующего сравнительного анализа. Цель исследования. Провести сравнительный анализ удельных показателей надежности, характеризующих последствия отключений электрических сетей с напряжением 110 кВ и 0,4 кВ. Материалы и методы. Проанализированы статистические данные аварийных и плановых отключений в электрических сетях 110 кВ за период с 2018 по 2023 гг. на территории Орловской области. Источником данных послужили журналы учета отключений, «Орелэнерго» (филиал ПАО «Россети Центр»). Суммарная протяженность рассматриваемых сетей составила более 1,7 тыс. км. Определены удельные показатели надежности, характеризующие последствия отключений в сетях 110 кВ, и выполнено их сравнение с аналогичными показателями для сетей 0,4 кВ. Результаты исследования. Последствия аварийных отключений в сети 110 кВ по показателю удельной отключенной мощности на одно отключение в сетях 110 кВ в среднем в 50 раз превосходят последствия отключений в сети 0,4 кВ; с учетом всех причин отключений – в 17,5 раз. Среднее удельное время аварийных перерывов на одно отключение в сетях 0,4 кВ более чем в 5 раз превышает данный показатель в сетях 110 кВ. Удельный недоотпуск электроэнергии на одного потребителя в сетях 0,4 кВ выше, чем в сетях 110 кВ более чем в 2 160 раз с учетом всех причин отключений, а удельный недоотпуск электроэнергии на одно отключение в сетях 0,4 кВ выше в 18 раз. Средний суммарный недоотпуск по всем причинам в сетях 0,4 кВ более чем в 7 500 раз больше аналогичного показателя для сетей 110 кВ. Обсуждение и заключение. Суммарные годовые последствия аварийности в электрических сетях 0,4 кВ превышают последствия аварийности в сетях 110 кВ. Следует пересмотреть нормы проектирования сетей 0,4 кВ в сторону повышения требований к надежности их конструкции и создания возможностей управления конфигурацией с целью автоматического резервирования питания потребителей. Это позволит значительно сократить ущерб для сельских потребителей и электросетевых организаций.
Бесплатно
