WWW.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 

Pages:     | 1 |   ...   | 5 | 6 || 8 | 9 |   ...   | 11 |

«Российская академия сельскохозяйственных наук Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Государственное научное учреждение Всероссийский ...»

-- [ Страница 7 ] --

Почему-то до последнего времени исследователи не прини мали во внимание реакцию Бела-Будуара, отвечающую за появление в реакционной среде сажистого углерода (сажи), хотя в специальной литературе и констатируется, что до сих пор нет надежного способа определения количества сажи, выделяющейся в процессах горения.

Однако именно образование сажи и ее окисление до СО в циклах взаимодействий лежит в основе очень многих проявлений и, в том числе, явлений детонации.

Для справки. Явление детонации газов было открыто в 1881 г. независимо Маляром и Ле Шателье, а также Бертело и Вьей в ходе работ по распространению пламени в трубах по заданию Гор но-промышленного Комитета. Работы эти последовали за ужасными катастрофами в шахтах Франции и Бельгии.

Проведенные нами исследования выявили, что все без ис ключения химические взаимодействия являются цепными колеба тельными процессами, поэтому и технологии химических произ водств должны носить импульсный, т.е. периодически меняющийся характер. Было бы небесполезно учесть это обстоятельство, в пер вую очередь, в загрязняющей атмосферу технологии сжигания топ лив, тем более, что первые попытки интуитивного применения здесь импульсных режимов уже сегодня показали свою перспективность.

Сознательное же использование новых знаний, по нашему мнению, послужит одной из серьезнейших предпосылок для полного устра нения экологических последствий от бурно развивающегося в мире химического производства, включающего в себя. в том числе, и ис пользуемые в АПК технологии горения.

1. Колебания и бегущие волны в химических системах / Под ред. Р. Филд, М. Бургер. Пер. с англ. М., 1988. - 720 с.

2. Механизм, кинетика и катализ термического разложения и горения пер хлората аммония / Под ред. О.П. Коробейничева. Пер. с англ. Новоси бирск, 1970. - 236 с.

3. Розман Б.Ю. О термической стойкости селитры. М., 1957. - 119 с.

4. Иванов В.М., Канторович Б.В. Топливные эмульсии и суспензии. М.:

Изд-во по черной и цветной металлургии, 1963. С. 96.

5. Роерреl R.D., Pati S.R. // Trans. Amer. Nucl Soc. 1972. V. 15. № 1. Р. 213.

6. Мирзаджанзадe А.Х., Байков В.А. Парадоксы нефтяной физики. Москва – Ижевск, 2004. - 223 с.

7. Азатян В.В., Семенов Н.Н. // ХП Менделеевский съезд по общей и при кладной химии. М., 1981. Ч. 3. С. 16.

8. Мержанов А.Г., Филоненко А.К., Боровинская И.П. Новые явления при горении конденсированных систем. // ДАН СССР. 1973. Т. 208. № 4.

С. 892-894.

9. Бояршинов Б.Ф., Титов В.И., Федоров С.Ю. Распределение радикалов ОН и СН в пограничном слое при горении этанола // Физ. горения и взрыва. 2005. Т. 41. № 4. С. 22-28.

10. Пушкарев А.И., Ремнев Г.Е. Колебательный характер процесса окисле ния водорода при инициировании импульсным электронным пучком // Физ. горен. и взрыва. 2005. Т. 41. № 4. С. 18-21.

11. Ashmore P.C., Norrish R.G. // Nature. 1951. V. 167. S. 390-392.

12. Теплотехнический справочник. / Под ред. В.Н. Юренева, П.Д. Лебедева.

М.: Энергия. 1976. - 896 с.

13. Терешкова С.Г. Закон развития химических реакций по спирали. Его фундаментальность и значимость в химии. Мн.: Технопринт, 2004. 14. Зельдович Я.Б. Теория горения и детонации газов. М.-Л, 1944. С. 66.

15. Лесникович А.И., Ивашкевич О.А. Исследование процессов тепло- и массопереноса при жидкопламенном горении. Мн., 1994.

АЛЬТЕРНАТИВНЫЕ СИСТЕМЫ ЭНЕРГООБЕСПЕЧЕНИЯ

ПРИ ДОЕНИИ И ПЕРВИЧНОЙ ОБРАБОТКЕ МОЛОКА

Р.Г. Гусейнов, В.А. Шилин, В.А. Зайцев, С.М. Сукиасян В условиях, когда дороговизна электричества и перебои с электроснабжением стали объективной реальностью, возникла не обходимость решения вопроса о переводе фермерских хозяйств на альтернативные энергоисточники. Очевидна актуальность данной проблемы для условий отдаленных пастбищ летнего содержания КРС, тем более, что пастбища, как правило, удалены от линий элек трообеспечения, а использование генераторов экономически нецеле сообразно.

В качестве энергоисточника возможно использование кот лов-парообразователей, работающих на различных видах топлива, в том числе и наиболее доступных для условий первичного производ ства северо-запада России – древесных отходах. Они используются для технологических нужд фермерских производств.

Если рассматривать работу в условиях летних пастбищ, в ус ловиях фермерских хозяйств, расположенных в районах, удаленных от линий электропередач, то явна проблематичность доставки гро моздкого оборудования к месту работ. Следовательно, нужно поду мать о нахождении автономного энергоисточника в данных условиях.

Вариантом решения поставленного вопроса предлагается использование, в качестве энергоисточника, ДВС трактора или ав томобиля. Имеется в виду применение гидросистемы, системы ох лаждения, системы выпуска отработавших газов, мощности двига теля (через валы отбора мощности и колесные движители) трактора (автомобиля), а также пневмосистем тракторов (автомобилей), имеющих компрессор, в осуществлении процесса доения коров, в качестве привода к вращающимся элементам технологического обо рудования, нагрева и охлаждения при обработке молока в линиях его первичной обработки и переработки. Частично, описываемое применение трактора или автомобиля поясняется схемой, изобра женной на рисунке.

Рассмотрим подробно частные случаи использования трак тора (автомобиля).

Мощность двигателя возможно использовать путем её отбо ра через валы отбора мощности и через колесные движители.

Использование мощности через валы отбора мощности представляет собой процесс передачи крутящего момента от двига теля к рабочим органам и устройствам технологического оборудо вания посредством механических передач.

Отбор мощности через колесные движители заключается в приводе устройств технологического оборудования посредством ременной передачи, ведущим шкивом которой является ступица ве дущего колеса трактора (автомобиля), а ведомым приводной шкив механизма или агрегата технологического оборудования.

Напор масла в гидросистеме трактора (автомобиля) состав ляет ориентировочно 3…10 МПа, этого достаточно для приведения в движение вращающихся частей технологического оборудования по первичной обработке и переработке молока посредством использо вания гидропривода. Напор масла может идти на приведение в дей ствие гидродвигателей насосов 8, 16 (рисунок), а также на привод мешалки ванны длительной пастеризации молока 9 и барабана сепа ратора [пример-гидропривод барабана сепаратора 3].

Температура рабочей жидкости в системе охлаждения трак тора (автомобиля) составляет 80…950С, что позволяет использовать охлаждающую жидкость для нагрева молока в процессах его тепло вой обработки. Одним из процессов тепловой обработки является пастеризация. При использовании пастеризаторов «рубашечного»

типа рабочая жидкость может быть включена в систему охлаждения двигателя. Циркуляция в замкнутой системе будет осуществляться с помощью водяного насоса двигателя. Необходимое перемешивание молока может быть осуществлено механической системой с приво дом от вала отбора мощности или же посредством системы, исполь зующей напор рабочей жидкости гидросистемы трактора или авто мобиля. Возможно использование систем, включающих пластинча тые теплообменники.

Напор воздуха, создаваемый комплектным компрессором трактора (автомобиля), позволяет приводить в движение вращаю щиеся части технологического оборудования по первичной обработ ке и переработке молока. Пример – пневмопривод 2 барабана сепа ратора 3.

Отработавшие газы из системы выпуска двигателя трактора (автомобиля) в конце такта выпуска имеют ориентировочно напор 0,11…0,12 МПа и температуру 377….627 С.

Напорные свойства отработавших газов используются для привода вращающихся частей оборудования линий по первичной обработке и переработке молока. Примером использования напор ных свойств отработавших газов является пневмо- и гидропривод барабана сепаратора 3.

Также напорные свойства отработавших газов используются для создания вакуума в эжекторе газоэжекторной холодильной ус тановки. Известны пароводяные эжекторные холодильные установ ки, с помощью которых возможно охладить среду до 5 С. При по даче в эжектор пара из котла парообразователя система работает по принципу пароводяной эжекторной холодильной установки. Схема, приведенная на рисунке, иллюстрирует работу пароводяной холо дильной установки посредством подвода отработавших газов из сис темы выпуска двигателя трактора (автомобиля). В эжектор 12 через трубопровод 18 подаются выхлопные газы. Образуемый при этом вакуум отсасывает из испарителя 13 часть разбрызгиваемой распы лителем 15 воды, поступающей из рубашки молокоохладителя или после использования в пластинчатом охладителе системы пред варительного охлаждения молока. Водяные капельки, попадая в вы сокотемпературную среду, мгновенно испаряются, образуя струю газопаровой смеси. Вода в испарителе 13, вследствие частичного испарения, охлаждается и насосом 16, с приводом от вала отбора мощности или с гидроприводом от напора рабочей жидкости гидро системы транспортного средства, откачивается в аппарат 17, предна значенный для охлаждения. Водяной пар после выхода из эжектора конденсируется в конденсаторе смешивания 14, после чего конден сат и вода откачиваются специальным насосом.

Тепло отработавших газов используется для нагрева молока.

При высокотемпературной обработке молока условием является обеспечение стабильной температуры рабочей жидкости – теплоно сителя. При применении температуры отработавших газов может быть использован принцип «труба в трубе» (трубчатые теплообмен ники). Рабочая жидкость со стабильной температурой может гото виться в конвекторах, рабочей субстанцией в которых должен быть выхлопной газ с теплопередачей через теплообменник змеевикового типа. В этом случае необходимо создание замкнутой системы с ес тественной циркуляцией. Схема пастеризации молока с нагревом воды от выхлопных газов трактора приведена на рисунке, где 1-трактор, 2-пневмо- или гидропривод, 3-сепаратор, гидрожидкость из гидросистемы трактора, 5-конвекционный бак, ванна пастеризационная рубашечного типа, 7-трубопровод подачи выхлопных газов, 8-насос с гидродвигателем системы циркуляции горячей воды, 9-гидродвигатель привода мешалки, 10-система пода чи гидравлической жидкости.

Выработка холода возможна также при использовании теп ловой энергии отработавших газов в абсорбционной холодильной установке. В этом случае используется хладагент аммиак. Газооб разный аммиак, выделившийся из водоаммиачного раствора в кипя тильнике, поступает в конденсатор, где конденсируется, отдавая те пло охлаждающей воде. Сжиженный аммиак проходит через дрос селирующий вентиль и испаряется в испарителе, воспринимая тепло из окружающей среды. Из испарителя газообразный аммиак направ ляется в абсорбер, где поглощается водой с образованием высоко концентрированного (около 50 %) раствора. Полученный раствор нагнетается гидронасосом через теплообменник в кипятильник.

Здесь за счет нагревания водяным паром большая часть аммиака ис паряется и в виде газа поступает в конденсатор, а обедненный водо аммиачный раствор (около 20%) отводится из кипятильника в аб сорбер для обогащения. В данной холодильной установке роль ком прессора выполняет термокомпрессор – агрегат, включающий кипя тильник, абсорбер и теплообменник.

Доение коров и перемещение молока по трубопроводам по сле доения осуществляется под действием вакуума, создаваемого эжекторной установкой.

В процессе применения трактора может быть рационально использована система его электрообеспечения. На современных тракторах установлены генераторы напряжением 12 В мощностью 700…900 Вт, что является вполне достаточным для требуемого ос вещения двух-трех рабочих участков при норме освещенности до 15 Вт/м.

Приведенное выше отражает технологию использования трактора или автомобиля для доения коров, первичной обработки и переработки молока.

вход горячей воды Рисунок - Использование трактора в процессах первичной обработки и переработки молока

ОПЫТ И ТЕОРИЯ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ РАСХОДЯТСЯ

Из всех видов силовых полей наиболее удобным для практи ческого использования является магнитное поле. Оно энергоемко, безопасно, легко создаваемо. Именно это обстоятельство позволило применить его во всевозможных энергетических установках, в том числе генераторах и двигателях самых разнообразных конструкций.

Но для этого надо определить энергию, содержащуюся в магнитном поле:

где 0 = 410-7 Гн/м – магнитная проницаемость вакуума;

Н – А/м, напряженность магнитного поля;

V – м3, объем пространства, занятого полем [1].

Закон Био-Савара и устанавливает напряженность магнитно го поля Н, создаваемого прямолинейным постоянным током I.

Экспериментально установлен в 1820 году Ж. Б. Био и Ф. Са варом:

В учебниках [2] для полной напряженности поля в том про воднике, если R – радиус провода:

Она получается, если используется закон Био-Савара т. е. поле направлено перпендикулярно к плоскости, содержащей провод и отрезок R. Стоит отметить, что протяженный участок «а», в котором определяются Н – стягиваются в «точку» после интегри рования;

но если быть точнее, то в окружность радиуса R.

ческий **) и закон магнитного поля прямопропорциональный, при обычном распределении тока по всей площади поперечного сечения провода.

Это выражение (2) допущено в качестве учебного пособия для студентов университета. Но из него вытекает, что при I0 = 2R0, когда ток равен 2R0 – (3) недействительно, и Нвн – неизвестно како го убывания он следует. Следуя закону (2), мы точку «а» стягиваем в кольцеобразное образование с размером, обращенной внутрь проводника.

Вследствие круговой симметрии круглый проводник, и он образует следующие один за другим вдоль проводника слои Нвн, на ходящиеся на границе «проводник-воздух». Измерения показали [1], что это не совсем так. Уже при токе 0,1 А отношение напряженно сти существенно отличается от указанного распределения Н1 R =, причем с увеличением абсолютной величины тока. На Н 2 R лицо отклонение реального распределения напряженности магнит ного поля от гиперболического закона. Автор это объясняет по своему (сжимаемость эфира), а мы видим причину в несоответствии расчетных формул (2) сути задачи.

Возьмем пример: R = 1010-3 м, I = 20 А.

Из подобия этих законов сделан интересный вывод: iHв = iHвн, Нвн = Нв [7].

скольку 62,810-3 м, то I0 = 62,8 А, и тогда Нвн = 1103 А/м. Значит 1103 А/м – 0,3184103 А/м = 0,6816103 А/м. И ток 20 А «обязан» на ходиться кругом проводника, обязан «циркулировать» в нем. А не занятое током 0,6816103 А/м – остается «пустым».

Конечно, возникает вопрос: во всех точках R он успевает дос тигнуть именно 20 А или имеет среднестатистическую величину?

При эксплуатации проводниковых материалов был сделан вывод о том, что при 20°С, в воздухе, допустимый ток не более А/мм2 [3]. Эта норма иногда колеблется в ту или другую сторону, но в основном придерживаются именно этой величины.

Возьмем следующий пример: ограничения – 3 А/мм2, ток А, потому Н0 – Нвн = 1103 А/м – 0,69129103 А/м = 0,30871103 А/м, т. е.

остается 0,30871103 А/м незанято током. Но при старых ограни в этом случае – избыток тока.

Несложный расчет приводит к одним и тем же результатам (без ограничений):

Если Н вн = не какая-нибудь математическая уловка, и это может быть (это-де математический прием, и так далее) – то она на водит на мысли о том, что проводник работает по-иному. Вместо обычных представлений, что проводник равномерно заполнен то ком, приходится признать, что по мере увеличения I – все новые и новые слои с новым током уходят концентрически вглубь проводни ка. Но расстаться с установившимися представлениями о равно мерном заполнении током всего поперечного сечения – невозможно.

А это значит неверна формула (2), ибо она показывает не ту Нвн, которая нам нужна, а другую, недоступную никому.

2. Еще пример, правда, более впечатляющий. Возьмем про водник и по нему пустим постоянный ток. Конечно, измеренный ток только, разумеется, магнитным полем. А потом уменьшаем и уменьшаем ток до такого уровня, что электроны следуют один за другим, «прыжками», преодолевая расстояние ~ 30 A 30 10 10 м [4]. В первых, за время полета – прыжка – они создадут магнитное поле и распространится оно со скоростью 3108 м/сек [5]. Ведь со гласно кинетической теории тепловая скорость электрона должна составлять ~ 108 см/сек и в движении он находится ~ 3010-15 сек [4].

Тогда поле успевает пройти (по перпендикуляру во все стороны!!) 3108 м/сек 3010-15 сек 9010-7 м = 0,001 мм. То есть одиночный электрон вряд ли может создать внешнее магнитное поле, если диаметр проводника более, чем 0,001 мм. И тогда вопрос:

все ли электроны имеют внешнюю оболочку, чтобы создать каждым электроном магнитное поле iHвн (и это кажется не методом измерения магнитного поля Нвн достигается пре дел и начинаются несоответствия между магнитными из мерениями и методом электролиза (как наиболее безуко Пока еще в практике метод магнитных измерений показал себя безупречно. Однако более точные измерения с соединенных последовательно с магнитным методом и электролизом покажут, что все-таки магнитный метод имеет свой предел. Именно потом что не всякий электрон имеет iHвн, и некая часть даже «не знает», что может выйти за пределы проводника, т. е. при измерениях не учтены магнитные поля «внутренних» электронов (и это при боль ших диаметрах проводников).

Такой взгляд на механизм электронной проводимости откро ет нам метод магнитного поля. Известные ограничения: метод электролиза закон Ома подтверждает, а магнитный с какого-то предела не подтверждает закон Ома.

3. Мы – свидетели спора между традиционным пониманием магнитного поля (МП) и «нового» МП, и существу отрицания МП как феномена, с которой выступает Петров В. М. в малоизвестном издании. Он говорит: «В настоящей работе будет показано, что МП (магнитное поле) не существует в природе, оно является нашим вы мыслом. Все явления и эффекты, приписываемые магнетизму, име ют чисто электрическую природу и без МП описываются более строго, просто и ясно» [6]. И не приводит автор никаких ссылок на предыдущие работы. И в подтверждение он приводит как «свое»

выражение с 2 =, а ведь оно «чужое». Более строго и давно выступил Парселл, строжайше обосновал «тоже» отказ от МП и ра зобрал подробнейшим образом различие между движущимся и по коящимся зарядами [3]. И в конце концов пришел к выводу, что с современной точки зрения индукцию можно рассматривать как ес тественный результат действия силы на заряд, движущийся в маг нитном поле… Нет никакой необходимости в другом названии единицы для Н. Отказ Парселла и других авторов от доказательства приори тета МП заключается, в основном, в следующем:

т. е. скорость света определяется соотношением:

Эта фундаментальная величина и имеет под собой истины, в кото рых не может усомниться любой:

электрическая постоянная магнитная постоянная Если МП приобретает право, на которое оно претендует, то ему необходимо приобрести «электрический аналог» магнитной по стоянной 1, но. И потому МП существует и будет существовать в природе, не смотря на то, что оно «является нашим вымыслом».

1. Ацюковский В. А. Энергия вокруг нас. М.: Энергоатомиздат, 2002.

С. 43-44.

2. Калашников С. Г. Электричество. М.: Наука, 1970.

3. Жеребцов И. П. Электротехника для радистов. М.: ДОСААФ, 1964.

4. Парселл Э. Электричество и магнетизм. Т. II. М.: Наука, 1975.

5. Дуков В. М. Электрон. М.: Просвещение, 1966.

6. Петров В. М. А существует ли магнитное поле? // Электро. Электротех ника, электроэнергетика, электротехническая промышленность. №1, 2.

М., 2004.

7. Заев Н. Е. Закон Джоуля-Ленца и его связь с электродинамическими явлениями // Энергетика и электромеханизация сельского хозяйства.

Научные труды. Том 90. М.: ГНУ ВИЭСХ, 2004. С. 105-109.

МОЩНОСТЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ИМПУЛЬСА

Реальная мощность электрического импульса меньше его ве личины, представляемой в электротехнике и импульсной технике [1], [2], [3]. Ниже приводится экспериментальное доказательство этому. На рис. 1, 2 и 3 показаны осциллограммы импульсов напря жения, тока и мощности, полученные с помощью осциллографа PCS500А на клеммах ячейки водоэлектрического генератора тепла (рис. 4). Масштаб по горизонтали – 50 мкс/ дел.

Рис. 4. Фото и схема ячейки водоэлектрического генератора тепла Длительность импульсов равна 0,00007 с, период следования импульсов – 0,00725 с, частота f =1000/7,25=137,9, скважность им пульсов S=0,00725/0,00007=103,6 и коэффициент заполнения Z=1/103,6=0,0097. Амплитуда импульса напряжения – U IC =300 В, амплитуда импульса тока I IC =50 А и амплитуда импульса мощно сти PIC =300х50= 15 кВт. С учетом этого величина среднего напря жения U C = U IC Z = =300х0,0097=2,910 В, величина среднего тока I C = I IC Z = =50х0,0097=0,48 5А, а величина средней мощности Сразу ставим вопрос: действительно ли в импульсе мощности (рис. 3) 15 кВт, а средняя величина мощности импульса равна 144 Вт? Правильно ли выполнен расчет? [4].

Многочисленные эксперименты показывают хорошую схо димость результатов расчета средних величин напряжения U IC и тока PIC с показаниями магнитоэлектрических: вольтметра М2004, класса точности 0,2 (ГОСТ 8711-78) и амперметра М20015, класса точности 0,2 (ГОСТ 8711-60). Из этого следует, что среднюю мощ ность импульсов необходимо определять по формуле Однако этот результат (2) считается ошибочным, так как на пряжение и ток меняются одновременно и синхронно, то в импульсе мощности их скважности объединяются в одну скважность, поэто му среднюю мощность импульса, как считается сейчас, необхо димо определять по формуле (1) [2], [3]. Из неё следует:

Эти величины напряжения и тока противоречат показаниям вольтметра и амперметра, которые согласуются с показаниями ос циллографа при использовании для расчета формулы (2).

Поскольку изменяются две величины: напряжение и ток, то при импульсном потреблении энергии среднюю мощность надо оп ределять по формуле (2). Формула же (1) учитывают изменение од ной величины, формирующей мощность, напряжения или тока. По этому она должна давать неправильный результат. Как это прове рить?

Нужно поставить такой эксперимент, в котором импульсы напряжения генерировал бы не электронный генератор импульсов, связанный со всей электрической сетью, а изолированное от неё магнето, приводимое во вращение электромотором. Тогда электри ческая мощность импульсов магнето будет преобразовываться в механическую мощность совместно вращающихся валов магнето и электромотора.

Если мы включим электромотор в общую электрическую сеть и запишем расход энергии электромотором, магнето и потре бителем, и вычтем из полученной величины расход электроэнергии электромотором и магнето, то в результате получим энергию, гене рируемую магнето и потребляемую потребителем [4], [5].

Таким образом, имея показания счетчика электроэнергии, и, записанные с помощью осциллографа, импульсы напряжения и тока, мы можем установить какая из формул (1) или (2) является правиль ной и какая ошибочна. На рис. 5 показана схема такого эксперимен та, а на рис. 6 – осциллограмма импульсов напряжения и тока.

Рис. 5. Электрическая схема системы: 1 – ячейка;

2 - электромотор;

3 - магнето;

4 – муфта, соединяющая вал мотора с валом магнето;

5 – счетчик электроэнергии;

6 - осциллограф Nektronix TDS Рис. 6. Образец осциллограммы напряжения и тока, генерируемых В качестве потребителя электрической энергии, генерируе мой магнето, использована ячейка водоэлектрического генератора тепла (рис. 4).

Импульсы напряжения выпрямлялись и корректировались.

Для определения, энергии, потребляемой электромотором, исполь зовался бытовой счетчик электроэнергии 5, показания которого дублировались показаниями вольтметра V1 и амперметра A1, уста новленными перед ячейкой 1, а также показаниями осциллографа (рис. 5). Энергия нагретого раствора определялась стандартным спо собом. Эксперимент был назван прямым.

Таблица 1. Показатели прямого эксперимента Здесь P - тепловая мощность нагретого раствора;

P мощность, забираемая ячейкой из сети;

она равна разности показа ний счетчика электроэнергии при включенной и отключенной на грузке (ячейки);

P2 - мощность, показываемая вольтметром V1 и амперметром А1, установленными перед ячейкой;

P3 - мощность, показываемая осциллографом и определенная по формуле (2);

P мощность, показываемая осциллографом и определенная по форму ле (1);

= P / P - показатель эффективности процесса нагревания раствора.

Магнето удалось настроить так, что оно генерировало им пульсы напряжения, средняя амплитуда которого равнялась U IС 46 В. Средняя амплитуда импульса тока равнялась I IС 1,5 A. Длительность импульсов 0,0018с. Частота импуль сов f = 255,8 Гц. Скважность импульсов S 4,5, коэффициент за полнения Z = 0,22. В результате формулы (3) и (4) дают такие средние значения напряжения и тока.

Расчет средней мощности по формуле (2) даёт результат P близкий к показаниям P2 вольтметра V1 и амперметра А1 и к по казаниям P счётчика (табл. 1, опыт 2).

Средняя же мощность, определённая по формуле (1) значительно больше показаний вольтметра и амперметра P2, а также показаний счетчика P и показаний P3 осциллографа, рас считанных по формуле (2) (табл. 1, опыт 2).

Сравнивая результаты расчетов по формулам (1 и 2) с ре зультатами эксперимента P, P3 и P30 видим, что при определении средней мощности по осциллограмме амплитудные значения на пряжения и тока надо умножать на коэффициент заполнения Z не один раз (1), как написано в учебниках [2], [3], а дважды, как это показано в формуле (2). Только такое значение мощности будет со ответствовать реальности. Сущность причин описанных противоре чий изложена в статье [5].

1. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники: Учебник. М.:

Высшая школа, 1973. - 750 с.

2. Браммер Ю.А., Пащук И.Н. Импульсные и цифровые устройства:

Учебник. М.: Высшая школа, 2002.

3. Ефремов Ю.И. Основы импульсной техники: Учебное пособие для ВУ Зов. М.: Высшая школа, 1979. - 528с.

4. Канарёв Ф.М. Начало физхимии микромира. 6-е издание. Краснодар, 2005. – 500 с.

5. Канарёв Ф.М. Мощность импульса. http://Kanarev.innoplaza.net Article 63.

ПРОБЛЕМЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ

СЕЛЬСКОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

Канд. техн. наук Г.Л. Эбина (ГНУ ВИЭСХ) Надежное и эффективное электроснабжение потребителей электроэнергии является основой устойчивого функционирования сельского хозяйства. Надежность электроснабжения, наряду с каче ством электроэнергии, – основные требования, предъявляемые по требителями к энергосистеме. Надежность электроснабжения закла дывается на технологическом и конструктивном уровнях, а также при проектировании сельских сетей. Надежность зависит от вы бранной схемы, точнее – от степени ее резервирования и автомати зации. Важную роль играют сроки и условия эксплуатации электро оборудования. Надежность электроснабжения – категория технико экономическая: повышение надежности связано с дополнительными затратами, но приводит к снижению ущерба от перерывов подачи электроэнергии. Ущерб оценивается по числу и длительности пере рывов электроснабжения потребителей электроэнергии различного типа за один год.

В настоящее время надежность электроснабжения сельских потребителей не обеспечивается. Современное состояние сельских сетей характеризуется их старением и значительным повышением аварийности. За последние 8 – 10 лет сети практически не обновля лись. Сейчас более 30% воздушных линий (650 тыс. км) и 150 тыс.

трансформаторных подстанций отработали свой нормативный срок, и их дальнейшая эксплуатация небезопасна [1]. Низок уровень авто матизации распределительных сетей 10(6) кВ. Проблема повышения надежности электроснабжения объектов сельскохозяйственного и коммунально-бытового назначения в сельской местности приобре тает особую актуальность.

К числу возможных средств и способов повышения надеж ности электроснабжения можно отнести секционирование сети, со кращение ее радиуса при проведении реконструкции, сетевое и ав тономное резервирование. Сетевые способы включают замену одно го трансформатора на ТП 10(6)/0,38 кВ двумя с ручным (РВР) или автоматическим (АВР) вводом резервного питания, добавление уча стка ВЛ (перемычки) в схему электроснабжения с линейным пунк том АВР или РВР, замену наиболее протяженных одноцепных уча стков ВЛ на двухцепные или кабельные. Установка резервных авто номных источников электроэнергии (дизель-генераторных или бен зо-генераторных электроагрегатов) предполагается только у наибо лее ответственных сельских потребителей, так как автономные элек троагрегаты дороги, себестоимость электроэнергии высока.

Задача выбора средств повышения надежности сельского электроснабжения решается путем технико-экономического сравне ния конкурирующих вариантов с учетом неполной исходной ин формации [2]. Оптимальному варианту соответствует минимум суммы дисконтированных затрат на повышение надежности и ущерба от перерывов подачи электроэнергии. Основным методом принятия решения в условиях неполной информации является рай онирование множества векторов состояния природы [3]. Метод рай онирования, в отличие от других, критериальных способов, позволя ет снять неопределенность при наличии дополнительной информа ции и выбрать решение на детерминированном уровне знания.

В задачах, связанных с обоснованием надежности электро снабжения, как обобщенный неопределенный фактор следует рас сматривать ущерб потребителю при отсутствии сетевых или авто номных средств и способов ее повышения. Неопределенный фактор задается областью изменения, как правило, интервалом допустимых значений. Обобщенный неопределенный фактор учитывает техноло гические особенности сельскохозяйственных потребителей, инди видуальные графики нагрузок, момент, частоту и длительность от ключений, климатические особенности, условия эксплуатации, дру гие формальные и неформальные менее значимые факторы.

Усилия руководителя, принимающего решение, должны быть направлены на поиск дополнительной информации, позво ляющей после операции районирования исключить влияние неопре деленности. Источниками дополнительной информации могут слу жить статистические или расчетные данные об аварийных отключе ниях, имитационное моделирование на ПК, конкретные сведения о сроках службы электрооборудования, условиях его эксплуатации и т.д.

Неполная информация – особенность современного этапа научно-технического прогресса. Работа с неполной исходной ин формацией (неопределенными факторами) требует высокой квали фикации, опыта специалиста, хорошего знания прикладной матема тики и подразумевает ответственность исследователя и лица, при нимающего решение. Первые приложения математической теории выбора решений с учетом неполной исходной информации (неопре деленности) в технике сделаны в конце 70-х годов 20-го века канди датами технических наук Ю.Н. Васиным (критерии Вальда, Сэвиджа при выборе сечений проводов ВЛ) и Г.Л. Эбиной (критерии Вальда, Сэвиджа, метод районирования при выборе мощности резервной электростанции).

Основанием для выбора средств и способов повышения на дежности электроснабжения сельских потребителей является расчет показателей надежности. Статистические данные о надежности по требителей электроэнергии практически отсутствуют. Данные о на дежности элементов электрических сетей неполны или носят неоп ределенный характер. Они должны быть результатом обработки многолетних наблюдений в рамках Государственной программы.

Метод расчета показателей надежности электроснабжения сельских потребителей, предложенный нами [2], основан на интер вальных оценках показателей надежности элементов сетей (лучших, худших) и диаграммах надежности. Диаграммы надежности по строены в соответствии с логико-аналитическим методом анализа возможных путей – потоков отказов электрооборудования и с уче том схемы резервного питания. Область применения метода огра ничена зоной стационарности и не связана с использованием нового оборудования (первые год-два эксплуатации), а также с его старением.

Верхняя граница зоны стационарности определена нами для трансформаторных подстанций с ВН 10(6) – 110 кВ и ВЛ на различ ных опорах: деревянных, деревянных с железобетонными пристав ками, железобетонных и металлических. Верхняя граница лежит в пределах от 0,45 до 0,70 нормативного срока службы ВЛ и составля ет 0,61 нормативного срока службы подстанций различного напря жения. За пределами зоны стационарности следует учитывать старе ние и износ элементов сетей [4].

Для вновь строящихся электрических сетей и сетей с не большим сроком эксплуатации профилактические мероприятия це лесообразно проводить на стационарном участке, т.е. до наступле ния отказов, вызванных старением (износом) ВЛ и трансформатор ных подстанций. Для стареющих сельских электрических сетей ка лендарное обслуживание должно быть ориентировано на замену электрооборудования (как выработавшее ресурс).

Сроки профилактического обслуживания или замены эле ментов сети можно назначить, исходя из закона распределения и по условию: вероятность отказа q, согласно [5], не должна превышать допустимого значения qд, т.е. q qд.

При этом периодичность обслуживания tпр в соответствии с экспоненциальным законом распределения случайных величин оп ределяется по выражению где – параметр потока отказов.

Срок замены электрооборудования с учетом нормального за кона распределения можно вычислить по формуле где Т – среднее время работы до износа или нормативный срок службы;

- стандартное отклонение;

n - число, соответствующее допустимой вероятности отказа.

Обеспечение надежности электроснабжения – комплексная задача, которая поставлена и решена нами как ряд подзадач: расчет надежности в зоне стационарности с учетом неполной информации;

определение границы зоны стационарности элементов сети;

учет старения и износа за пределами зоны стационарности;

определение сроков профилактических мероприятий и замены электрооборудо вания;

выбор средств и способов повышения надежности электро снабжения потребителей в условиях неполной информации.

Магистральный принцип построения сельских электриче ских сетей, принятый АООТ «РОСЭП», базируется на многолетнем опыте проектировщиков. Магистральный принцип подтверждают электрические расчеты реальных сетей на основании технико экономического сравнения сопоставимых вариантов с учетом нагру зок потребителей. Расчеты выполнены в разные годы в лаборатории Электроснабжения ГНУ ВИЭСХ на хоздоговорных началах с Мин энерго, Мосэнерго, Новгородэнерго. Магистральный принцип раз решает использовать при проектировании и реконструкции ВЛ про вода марки АС: на магистральных участках – сечением не ниже мм2, а на отпайках – сечением не менее 35 мм2. Ранее в соответст вии с техническими ограничениями было допустимо применять провода АС меньших сечений. Реализация магистрального принци па приводит к увеличению механической прочности ВЛ, таким об разом, служит повышению надежности электроснабжения сельских потребителей.

1. Сельские потребители электроэнергии нуждаются в на дежном энергообеспечении. Надежность электроснабжения – при оритетное направление деятельности научных, проектных и экс плуатационных организаций на ближайшие годы.

2. Показатели надежности электроснабжения сельских по требителей следует определять расчетным путем с учетом неполной исходной информации. Расчет показателей надежности – основание для выбора средств и способов ее повышения. Критерий выбора решения – минимум суммы дисконтированных затрат на повышение надежности и ущерба от недоотпуска электроэнергии.

3. Для вновь строящихся электрических сетей и сетей с не большим сроком эксплуатации профилактические мероприятия це лесообразно проводить до наступления отказов, вызванных старени ем ВЛ и трансформаторных подстанций. Для стареющих сельских электрических сетей календарное обслуживание должно быть ори ентировано на замену электрооборудования.

4. Реализация магистрального принципа построения сетей способствует повышению надежности электроснабжения потреби телей электроэнергии в сельской местности.

1. Концепция развития электрификации сельского хозяйства России.

М.: Россельхозакадемия, 2002. - 36 с.

2. Эбина Г.Л. Общий подход к оценке надежности сельских электрических сетей. // Техника в сельском хозяйстве. 2005, № 3. С. 7-10.

3. Динер И.Я. Районирование множества векторов состояния природы и задача выбора решения. // Исследование операций. Методологические аспекты. М.: Наука, 1972. С. 43-62.

4. Эбина Г.Л. Учет старения элементов сельских электрических сетей в расчетах надежности. // Техника в сельском хозяйстве. 1999, № 4. С. 5. Голинкевич Т.А. Прикладная теория надежности. М.: Высшая школа, 1977. - 160 с.

ПЕРСПЕКТИВЫ ШИРОКОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ ЭНЕРГОРЕСУРСОВ В СИСТЕМАХ

АВТОНОМНОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ СЕЛЬСКИХ

ПОТРЕБИТЕЛЕЙ

канд. техн. наук А.К. Сокольский, Г.Н. Метлов (ГНУ ВИЭСХ) Обширные территории России, на которых проживает более 10 млн. чел., относятся к зоне децентрализованного энергоснабже ния. Это, прежде всего, Крайний Север, Восточные регионы, горная местность с отгонным и пастбищным животноводством. Кроме того, и там, где есть централизованная подача электроэнергии, имеются отдельные поселки, фермерские хозяйства и дачи, для которых акту альными являются вопросы автономного электроснабжения с ис пользованием местных энергоресурсов. Эти территории и потреби тели в большой степени обладают природными возобновляемыми энергоресурсами – энергией солнце, ветра и водных потоков, ис пользование которых позволит экономить значительные объемы традиционных привозных энергоносителей (в автономных системах производства электроэнергии) при одновременном улучшении эко логии производства и мест проживания.

В зонах централизованного электроснабжения дефицит в и более процентов испытывают 24 энергосистемы. А современное сельское хозяйство, особенно птицеводство и животноводство, очень чувствительно к перерывам в подаче электроэнергии. Ущерб от перебоев и веерных отключений в 25-30 раз превышает стоимость недопоставленной электроэнергии. В среднем по стране душевое потребление электроэнергии сельским жителем в 2 раза ниже город ского, а в отдельных регионах и в 10 раз.

Прогноз развития электроснабжения сельских потребителей исходит из того, что централизованная подача электроэнергии будет оставаться доминирующей на длительный период, обеспечивая бо лее 90% потребностей сельского хозяйства. Вместе с тем учет со временных тенденций в реформе Единой энергетической системы и развитии мировой энергетики показывает, что к 2010 году возрастет производство электрической энергии, вырабатываемой независимы ми производителями с использованием возобновляемых источников и средств «малой энергетики».

В условиях постоянного роста тарифов на электроэнергию и частых отключениях сетевого электроснабжения на селе целесооб разно максимально использовать нетрадиционные и возобновляе мые энергоисточники.

При этом будут решаться следующие задачи:

обеспечение устойчивого энергоснабжения населения и сельско хозяйственного производства в зонах децентрализованного элек троснабжения;

снижение объемов завоза топлива в труднодоступные места и северные районы;

обеспечение гарантированного минимума объектов в зонах цен трализованного энергоснабжения во время аварийных и ограни ченных отключений;

снижение в перспективе в 2 и более раза вредных выбросов от тепловых энергетических установок в отдельных населенных пунктов со сложной экологической обстановкой.

В настоящее время разработана целая гамма установок пре образования возобновляемых видов энергии в электрическую и теп ловую для использования их в сельском хозяйстве. Это – фотоэлек трические станции модульного типа, ветроэнергетические установки мощностью 0,1 до 1000 кВт, микро- и мини-ГЭС и др. Они предна значены для автономного электро- и энергоснабжения отдельных сельских домов, небольших поселков, промысловых бригад, садо вых участков, небольших ферм и т.д. Наиболее эффективный путь это создание комбинированных солнечно-ветро-дизельных агрега тов, гарантирующих бесперебойное электроснабжение и экономию дизельного топлива (до 60%).

Внедрение оборудования малой и нетрадиционной возоб новляемой энергетики следует, прежде всего, организовывать в кра ях, областях;

республиках России, где от недопоставки топлива и энергии нарушается цикл сельскохозяйственного производства и появляется угроза здоровью и жизни людей. В этой связи представ ляет интерес оценка имеющихся ресурсов возобновляемых источни ков энергии по регионам.

Солнечная энергия. Практически на всей территории Рос сии южнее 55 °С с.ш. фотоэлектрические установки могут обеспе чить до 3.5 *106 автономных маломощных (до 5 кВт) потребителей.

Это, прежде всего, пастбищные животноводческие объекты электро снабжения, водопойные пункты, малые системы орошения фермер ские хозяйства и садово-дачные участки Солнечная фотоэлектриче ская электростанция мощностью 100 МВт, построенная на юге стра ны способна вырабатывать за сезон 120-150 млн. кВт.ч электроэнер гии.

В первую очередь, солнечные фотоэлектрические установки предпочтительны в Краснодарском, Ставропольском и Приморском краях, в Амурской Астраханской, Волгоградской и Читинской об ластях, а также в Калмыкии, Дагестане, Туве и Бурятии.

Энергия ветра. Оценка ветроэнергетического потенциала территории, прежде всего, ведется по среднепериодной скорости ветра. Для малых ветроэнергетических установок автономного при менения, а именно в таких ветроэнергетических системах нуждается сельскохозяйственный потребитель, перспективными районами ис пользования следует считать регионы, где среднегодовая скорость ветра превышает 4 м/с. Места с такой среднегодовой скоростью вет ра есть практически на всей территории России, т.е. малые ВЭУ (мощностью до 100 кВт) автономного применения можно применять в нашей стране практически везде. Критерием эффективной работы ВЭУ принято считать годовое число часов работы с установленной мощностью. При хороших ветровых условиях его значение превы шает 2000, однако для ВЭУ сезонного использования оно может быть существенно ниже, но это не может свидетельствовать о неэф фективной работе ВЭУ.

Гидравлическая энергия малых рек. Карта страны испещ рена синими ниточками рек и речушек. На долю малых рек и водо токов длиной до 100 км и площадью водосбора не более 2000 км приходится более 95 % общей гидрографической сети России. Эти реки в европейской части страны и на Урале были основными ис точниками энергии в период становления промышленного произ водства. Из нескольких тысяч МГЭС, успешно работавших в сере дине 20-ого века на территории России, сохранились в рабочем со стоянии более 100 объектов, кроме того инженерное обследование ряда МГЭС показали, что существует значительное число хорошо сохранившихся бетонных плотин и сооружений, восстановление ко торых экономически оправдано. Опыт восстановления МГЭС на р.Великая в Псковской области показывает, что возможно без суще ственной реконструкции основных сооружений за счет установки нового энергетического оборудования увеличить выработку элек троэнергии, повысить безопасность и экологичность МГЭС. Воз можность эффективно применять МГЭС есть практически на всей территории России.

В первую очередь целесообразно строить новые и реконст руировать старые МГЭС в отдаленных регионах, в горных и пред горных территориях: Дальний Восток, Камчатка, Тува, Алтайский Край, Северный Кавказ, Ставропольский и Краснодарский Края, Ростовская область, Башкирия и др.

Ресурсы основных видов ВИЭ России, применяемых для производства электроэнергии, приведены в табл. 1.

В ближайшие 10-15 лет в относительных единицах сохра нится (10%), а в абсолютном значении возрастет роль автономных систем электроснабжения сельскохозяйственных потребителей. Это связано как с характером демографических процессов в сельской местности, так и ростом энергопотребителей на бытовые нужды.

При этом имеется полная техническая возможность отказаться от использования дизель-генераторных установок и перейти на ВИЭ и гибридные комплексы. Это будет происходить под влиянием повы шения цены на жидкое топливо и с целью улучшения экологии.

Процесс этот уже начался в отдаленных регионах: Камчатка, Ку рильские острова, районы Якутии и др.

возобновляемых источников энергии России энергия энергетика Однако экономически повсеместный перевод автономной сельскохозяйственной энергетики на ВИЭ не представляется воз можным из-за высоких капиталовложений и ограниченной произ водственной мощности основных разработчиков новой техники.

Массовое использование импортного оборудования также не оп равдано из-за высоких цен. Поэтому по складывающейся в стране энергетической ситуации и с учетом опыта европейских стран, ак тивно развивающих возобновляемую энергетику (Дания, Германия, Испания и др.) можно рассчитывать, что к 2020 г 50% автономных систем электроснабжения сельских потребителей в стране будут базироваться на ВИЭ. В первую очередь это МГЭС, гибридные вет родизельные комплексы и солнечные фотоэлектрические станции на крышах индивидуальных жилищ в сельской местности. Необходи мые объемы ввода мощностей ВИЭ (оптимистический вариант) для целей автономного электроснабжения сельских потребителей при ведены в таблице 2.

Выработка электроэнергии и ввод мощностей ВИЭ в сельских системах автономного электроснабжения, млрд. кВт.ч/год автономных генерирующих установок В том числе:

Установленная мощность (МВт):

К 2020 г. для обеспечения выработки на ВИЭ 5% потребляе мой электроэнергии в сельском хозяйстве потребуется ввести в строй не менее 2800 МВт новых мощностей, что является в совре менных условиях достаточно сложной задачей. Для ее успешного решения полезно использовать опыт тех стран, где целенаправленно развивается возобновляемая энергетика и существует законодатель ная база, стимулирующая ее развитие. Так, в Германии в тариф на электроэнергию заложены 1-2%, средства от которых аккумулиру ются специально уполномоченным банком и расходуются на демон страционные объекты и научно-технические программы в области ВИЭ. Из этих средств также оплачиваются дотации при покупке ветроагрегатов, солнечных модулей и другого энергетического обо рудования. При этом законодательно установлено, что скидка с це ны на оборудование ВИЭ для покупателей составляет 30%. Кроме того, использование ВИЭ стимулируется и увеличением тарифа на поставляемую энергию.

Благодаря этому около 16 000 индивидуальных домов в Гер мании оборудованы солнечными фотоэлектрическими батареями общей мощностью более 50 МВт. Без принятия решений, подкреп ленных такого рода законодательными и экономическими дейст виями, широкое вовлечение ВИЭ в энергетический баланс России невозможно.

За последние 6 лет было разработано несколько вариантов Закона о возобновляемых источниках энергии, но пока ни один из них не получил поддержки наших законодателей. Однако работа в этом направлении продолжается, и она определенно будет иметь позитивный результат.

Располагая значительными ресурсами ВИЭ всех видов, об щий экономический потенциал которых составляет более 25% со временного внутреннего энергопотребления России, фактически ис пользуется только 0,56% (без крупных ГЭС и древесного топлива).

Из имеющихся данных о распределении ресурсов ВИЭ по регионам страны следует, что в каждом из них имеется по два-три вида ВИЭ, пригодных для использования. И это обуславливает целесообраз ность и перспективность развития основных видов ВИЭ в системах автономного электроснабжения сельских потребителей.

1. На среднесрочную перспективу в России автономные системы электроснабжения будут обеспечивать до 10 % общего электро потребления села.

2. Наличие ресурсов ВИЭ обуславливает целесообразность их раз вития в России, прежде всего, в системах автономного электро снабжения сельских потребителей.

3. К 2020 г. электроснабжение сельского хозяйства может быть на 5 % обеспечено электроэнергией за счет ВИЭ, но для этого по требуется за 15 лет ввести в строй не менее 2800 МВт новых энергетических мощностей: МГЭС, ВЭС и ФЭС.

1. Концепция развития электрификации сельского хозяйства России. М.:

РАСХН, 2001. - 36 с.

2. Концепция развития и использования возможности малой и нетрадици онной энергетики в энергетическом балансе России. М.: Минтопэнерго РФ, 1994. - 121 с.

3. Ресурсы и эффективность использования возобновляемых источников энергии в России /коллектив авторов/. СПб.: Наука, 2002. - 314 с.

4. Стребков Д.С. Роль солнечной энергии в энергетике будущего // II ме ждународный форум "Энергетика и экология" (Москва, 8-10 ноября 2005 г.). Тезисы докладов. С. 62-63.

5. Сокольский А.К. Энергетическая автономия. Возобновляемые источни ки энергии для индивидуальных домов и небольших населений. // Сборник "Сам себе энергетик". М.: ИСАР, 2004. С. 107-125.

БЕСПЕРЕБОЙНОЕ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ

СЕЛЬСКОЙ УСАДЬБЫ

Самым распространенным способом решения проблемы ав тономного электроснабжения на сегодняшний день является исполь зование дизельных или бензиновых генераторов переменного тока.

Однако это требует высоких эксплуатационных расходов, связанных с доставкой дорогостоящего топлива и частыми ремонтами. Для ра боты бытовой техники, например, холодильника, а также различных систем (охраны, связи) необходим круглосуточный режим питания и, соответственно, непрерывная работа генератора в неэкономном режиме из-за большой разницы между номинальной мощностью ге нератора и номинальной мощностью подключенных потребителей.

Предлагаемый автоматический комплекс бесперебойного электро питания (АКБЭ) дает возможность снизить суточную продолжи тельность работы генератора (увеличить ресурс двигателя) и сни зить суточный расход топлива (экономить топливо) путём дополни тельного использования аккумуляторных батарей (АБ), зарядного устройства и инвертора напряжения.

Среднесуточная потребность электроэнергии одной семьи в сельской местности в среднем составляет приблизительно 6 кВт.ч (таблица 1). При использовании в АКБЭ АБ ёмкостью 90 А.ч с глу биной разряда 20% за сутки достаточно в автоматическом режиме провести 4 цикла включения генератора на общее время 8 ч. Однако оптимальным является применение АБ ёмкостью 190 А.ч, у которых зарядный ток близок к току, вырабатываемому генератором. В этом случае число циклов включения снижается до 2, а продолжитель ность включения генератора сокращается до 4 часов в сутки.

Если решать проблему автономного электроснабжения с по мощью одного дизельного или бензинового генератора, то посколь ку не все потребители работают одновременно, необходим генера тор мощностью не менее 2 кВт, который должен работать круглосу точно, чтобы обеспечить бесперебойную работу холодильника и циркуляционного насоса.

лампами 5 шт. по 12 Вт За сутки такой генератор вырабатывает: 2,0 кВт х 24 часа = 48 кВт.ч. Реально же необходимо всего 5,49 кВт.ч.

Следует учитывать, что межремонтный ресурс среднего бы тового дизельного генератора составляет от 1000 до 5000 часов (все го в году 8760 часов), а бензинового ещё меньше. Таким образом, для снабжения электроэнергией небольшого сельского дома с неста бильной электросетью или вовсе без таковой, необходимо использо вание АКБЭ, обладающего следующими свойствами:

- Высокая эффективность работы (низкий расход топлива) при ма лой мощности нагрузки (работа холодильника в ночное время);

- Непродолжительное автоматическое включение генератора для накопления электроэнергии в АБ;

- Автоматическое слежение за состоянием централизованного элек троснабжения и бесперебойная подача энергии в случае отключения или полного её отсутствия;

- Возможность использования дешёвого газообразного топлива (пропано-бутановой смеси или природного газа);

- Возможность производить запуск асинхронных двигателей с номи нальной мощностью до 2 кВт;

- Высокое качество электричества: отсутствие во время запуска и работы генератора всплесков напряжения, помех, стабильное на пряжение и частота;

- Возможность совместной работы с любым из генераторов, исполь зующих возобновляемые источники энергии (ветрогенератор или солнечные батареи).

Созданный АКБЭ хорошо подходит для автономного элек троснабжения небольших фермерских хозяйств и дачных участков, позволяя повысить надежность и снизить стоимость электроснабже ния потребителей, не имеющих централизованного электроснабже ния или имеющих нестабильно работающую электросеть. В таблице 2 представлены основные технические характеристики комплекса.

Вид топлива Мощность мотор – генератора Напряжение электромотора в стартерном режиме Постоянное 48 В Рекомендуемая емкость аккумуляторной батареи 100 А.ч Максимальная кратковременная мощность ин Расход топлива:

АКБЭ состоит из следующих составных частей (см. рис. 1). В каче стве силового агрегата выбран двигатель мощностью 3,5 л.с., меха ническая энергия которого приводит во вращение электромотор генератор постоянного тока мощностью 1,5 кВт. Основным топли вом служит газ (пропан-бутановая смесь в газовом баллоне объёмом 25 или 50 л или природный метан), резервным - жидкое топливо (бензин АИ 93).

АБ в количестве 4 штук соединены в последовательную цепь. Проще всего использовать свинцовые, автомобильные, мало обслуживаемые АБ.

Блок бесперебойного питания (ББП) состоит из блока управ ления, инвертора, сетевого зарядного устройства, фильтра и стаби лизатора выходного напряжения. Блок управления контролирует величину напряжения на клеммах АБ и в зависимости от напряже ния на клеммах и подсоединенной нагрузки дает команду на пуск двигателя для подзарядки АБ или на выключение двигателя и пре кращение заряда АБ. При длительном включении нагрузки большой мощности (около 2 кВт), во избежание быстрого разряда АБ преду смотрена возможность принудительного включения двигателя для подзарядки АБ независимо от величины напряжения на клеммах.

Инвертор преобразует постоянный ток от АБ в переменный 220 В/ 50 Гц для питания нагрузки. Выбор сравнительно большой мощно сти инвертора и высокое качество синусоиды позволяют обеспечить электроэнергией практически любого потребителя, включая исполь зование асинхронных электродвигателей с большим пусковым то ком.

Назначение зарядного устройства, фильтра и стабилизатора напряжения состоит в том, чтобы иметь возможность использовать комплекс совместно с нестабильно работающей электросетью. При этом, наряду со стабилизацией сетевого напряжения в пределах 280 В, потребитель может подзаряжать АБ от электросети. При на личии электросети можно подключить её к АКБЭ, что уменьшит время работы электрогенератора и улучшит качество сетевого элек тричества. ББП выравнивает скачки напряжения в сети, а если на пряжение в сети колеблется в более широких пределах(152-280 В) воспринимает это как аварию и переключает питание потребителей на АБ. Время переключения составляет не более 0,004 сек.

Раскручивание электрогенератора и запуск ДВС осуществ ляется автоматически при 20% разряде АБ. Во время запуска двига теля расходуется около 5 Вт.ч. Сетевое зарядное устройство АБ имеет две ступени: на первой стадии идёт заряд в режиме постоян ного напряжения 14,3 В на один 12 В аккумулятор, а на второй ста дии подзарядка происходит короткими импульсами подачи 14,3 В, пауза между которыми растёт по мере увеличения степени заряжен ности АБ. Предусмотрена возможность заряда АБ от солнечной ба тареи или ветрогенератора.

ТРАКТОР КАК ЭЛЕМЕНТ РЕЗЕРВНОГО

ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

Канд. техн. наук Г.В. Новиков (НАТИ, Москва) Электроснабжение сельских районов, в частности районов ин тенсивного сельского хозяйства, всегда было больным вопросом нашей экономики. В последнее время из вопроса оно превратилось в проблему. Переживаемый нашей страной кризис больнее всего уда рил по отраслям хозяйства, зависимым от больших капиталовложе ний, к которым относится и энергетика. Состояние централизован ных сетей электроснабжения, особенно сельских сетей, и без того всегда оставлявшее желать много лучшего, в наши дни непрерывно ухудшается. Растут потери производителей сельскохозяйственной продукции от аварийных перерывов электроснабжения. Соображе ние о том, что в наше капиталистическое время это – проблема са мих производителей («спасение утопающих есть дело рук самих утопающих»), несостоятельное этически, неправильно и с точки зрения экономики. Заводы-производители отрасли сельскохозяйст венного машиностроения, в частности тракторостроительные, могли бы предложить потребителям их продукции машины, способные отчасти помочь производителям сельскохозяйственной продукции в решении этой проблемы. Такими машинами могут стать тракторы с электрическими трансмиссиями.

Вообще проблема улучшения электроснабжения районов и субъектов сельскохозяйственного производства имеет несколько путей решения. Один из них – путь восстановления, реконструкции и модернизации пришедших в негодность сетей электроснабжения.

Этот путь, особенно в наших нынешних условиях, требует привле чения очень больших денежных средств и под силу только государ ству или государственному концерну. И реализация его является скорее проблемой политической, чем технической.

Другой путь – децентрализация энергоснабжения, т.е. развёр тывание децентрализованного производства электроэнергии с ис пользованием возобновляемых и нетрадиционных источников энер гии, формирование систем и средств "малой энергетики" для полно го или частичного автономного энергообеспечения сельскохозяйст венных предприятий и объектов путём использования местных энергоресурсов, возобновляемых источников энергии [1]. Этот путь вполне реален, но требует больших затрат на разработку средств малой энергетики. А кроме того рассматриваемая сейчас «Стратегия энергетического обеспечения с.х.» предусматривает достижение в 2010 г. только 10%-ной самообеспеченности сельскохозяйственного производства собственными энергоресурсами.



Pages:     | 1 |   ...   | 5 | 6 || 8 | 9 |   ...   | 11 |
 




Похожие материалы:

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ АГРОХИМИИ им. Д. Н. ПРЯНИШНИКОВА ПОЧВЕННЫЙ ИНСТИТУТ им. В. В. ДОКУЧАЕВА УТВЕРЖДАЮ УТВЕРЖДАЮ Министр сельского хозяйства Президент Российской академии Российской Федерации сельскохозяйственных наук _А. В. Гордеев _Г. А. Романенко 24 сентября 2003 г. 17 сентября 2003 г. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ПРОВЕДЕНИЮ КОМПЛЕКСНОГО МОНИТОРИНГА ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВ ...»

«МЕЛИОРАЦИЯ: ЭТАПЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ Материалы международной научно- производственной конференции Москва 2006 РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации имени А.Н.Костякова МЕЛИОРАЦИЯ: ЭТАПЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ Материалы международной научно-производственной конференции, посвященной 40-летию начала осуществления широкомасштабной программы мелиорации Москва 2006 УДК 631.6 М 54 ...»

«ПЧЕЛОВОДСТВО А.Г МЕГЕДЬ В.П. ПОЛИЩУК Допущено Государственным агропромышленным комитетом Украинской ССР в качестве учебника для средних специальных учебных заведений по специальностям Пчеловодство и Зоотехния Киев Выща школа 1990 ББК 46.91я723 М41 УДК 638.1(075.3) Рецензенты: преподаватель М. И. Совкунец (Борзнянский совхоз-техникум Черни говской области), И. Ф. Доля (заведующий пчелофермой Республиканского учеб но-производственного комбината по пчеловодству) Переведено с издания: Мегедь О. Г., ...»

«Санкт-Петербургский государственный университет. Институт наук о Земле ГНУ Центральный музей почвоведения им. В.В. Докучаева ГНУ Почвенный институт им. В.В. Докучаева Фонд сохранения и развития научного наследия В.В. Докучаева Общество почвоведов им. В.В. Докучаева МАТЕРИАЛЫ Международной научной конференции XVII Докучаевские молодежные чтения посвященной 110-летию Центрального музея почвоведения им. В.В. Докучаева НОВЫЕ ВЕХИ В РАЗВИТИИ ПОЧВОВЕДЕНИЯ: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ КАК СРЕДСТВА ПОЗНАНИЯ ...»

«Санкт-Петербургский государственный университет ГНУ Центральный музей почвоведения им. В.В. Докучаева Россельхозакадемии ГНУ Почвенный институт им. В.В. Докучаева Россельхозакадемии Фонд сохранения и развития научного наследия В.В. Докучаева Общество почвоведов им. В.В. Докучаева МАТЕРИАЛЫ Международной научной конференции XVI Докучаевские молодежные чтения посвященной 130-летию со дня выхода в свет книги Русский чернозем В.В. Докучаева ЗАКОНЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ: НОВЫЕ ВЫЗОВЫ 4– 6 марта 2013 года ...»

«Санкт-Петербургский государственный университет ГНУ Центральный музей почвоведения им. В.В. Докучаева Россельхозакадемии ГНУ Почвенный институт им. В.В. Докучаева Россельхозакадемии Фонд сохранения и развития научного наследия В.В. Докучаева Общество почвоведов им. В.В. Докучаева МАТЕРИАЛЫ Международной научной конференции XV Докучаевские молодежные чтения посвященной 150-летию со дня рождения Р.В. Ризположенского ПОЧВА КАК ПРИРОДНАЯ БИОГЕОМЕМБРАНА 1– 3 марта 2012 года Санкт-Петербург ...»

«Санкт-Петербургский государственный университет ГНУ Центральный музей почвоведения им. В.В. Докучаева Россельхозакадемии ГНУ Почвенный институт им. В.В.Докучаева Россельхозакадемии Фонд сохранения и развития научного наследия В.В. Докучаева Общество почвоведов им. В.В. Докучаева МАТЕРИАЛЫ Всероссийской научной конференции XIV Докучаевские молодежные чтения посвященной 165-летию со дня рождения В.В.Докучаева ПОЧВЫ В УСЛОВИЯХ ПРИРОДНЫХ И АНТРОПОГЕННЫХ СТРЕССОВ 1– 4 марта 2011 года Санкт-Петербург ...»

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ДЕПАРТАМЕНТ НАУЧНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПОЛИТИКИ И ОБРАЗОВАНИЯ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ВЕТЕРИНАРНОЙ МЕДИЦИНЫ СЕВЕРО-ЗАПАДНАЯ ВЕТЕРИНАРНАЯ АССОЦИАЦИЯ МАТЕРИАЛЫ МЕЖДУНАРОДНОЙ НАУЧНОЙ КОНФЕРЕНЦИИ СТУДЕНТОВ, АСПИРАНТОВ И МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ ЗНАНИЯ МОЛОДЫХ ДЛЯ РАЗВИТИЯ ВЕТЕРИНАРНОЙ МЕДИЦИНЫ И АПК СТРАНЫ Санкт-Петербург 2012 1 УДК: 619 (063) Материалы международной научной конференции студентов, аспи рантов и молодых ученых Знания ...»

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ ГРОДНЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ МАТЕРИАЛЫ ХІІ МЕЖДУНАРОДНОЙ СТУДЕНЧЕСКОЙ НАУЧНОЙ КОНФЕРЕНЦИИ (Гродно, 18-20 мая 2011 года) В ТРЕХ ЧАСТЯХ ЧАСТЬ 3 АГРОНОМИЯ ЗАЩИТА РАСТЕНИЙ ЗООТЕХНИЯ ВЕТЕРИНАРИЯ ТЕХНОЛОГИЯ ХРАНЕНИЯ И ПЕРЕРАБОТКИ ОБЩЕСТВЕННЫЕ НАУКИ К 60-летию вуза Гродно УО ГГАУ УДК 63 (06) ББК М Материалы ХІІ Международной студенческой научной конференции. – Гродно, 2011. – ...»

«Казанский (Приволжский) федеральный университет Общество почвоведов им. В.В. Докучаева Институт проблем экологии и недропользования АН РТ НАСЛЕДИЕ И.В. ТЮРИНА В СОВРЕМЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ В ПОЧВОВЕДЕНИИ Материалы международной научной конференции Казань, 15-17 октября 2013 г. И.В.Тюрин (1892-1962) Казань 2013 УДК 631.4 ББК 40.3 Печатается по решению Ученого совета Института фундаментальной медицины и биологии ФГБОУ ВПО Казанский (Приволжский) федеральный университет Наследие И.В. Тюрина в ...»

«ISSN 1561-1124 МАТЕРИАЛЫ ПО ИЗУЧЕНИЮ РУССКИХ ПОЧВ ВЫПУСК 7 (34) Издательство Санкт-Петербургского университета 2012 САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ КАФЕДРА ПОЧВОВЕДЕНИЯ И ЭКОЛОГИИ ПОЧВ ЦЕНТРАЛЬНЫЙ МУЗЕЙ ПОЧВОВЕДЕНИЯ ИМ. В.В.ДОКУЧАЕВА МАТЕРИАЛЫ ПО ИЗУЧЕНИЮ РУССКИХ ПОЧВ ВЫПУСК 7 (34) Издание основано в 1885 г. А.В. Советовым и В.В. Докучаевым Издательство С.-Петербургского университета 2012 УДК 631.4 ББК 40.3 М34 Редакционная коллегия: Б.Ф. Апарин (председатель), Е.В. Абакумов, ...»

«ISSN 1561-1124 МАТЕРИАЛЫ ПО ИЗУЧЕНИЮ РУССКИХ ПОЧВ ВЫПУСК 6 (33) Издательство Санкт-Петербургского университета 2009 САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ КАФЕДРА ПОЧВОВЕДЕНИЯ И ЭКОЛОГИИ ПОЧВ ЦЕНТРАЛЬНЫЙ МУЗЕЙ ПОЧВОВЕДЕНИЯ ИМ. В.В.ДОКУЧАЕВА МАТЕРИАЛЫ ПО ИЗУЧЕНИЮ РУССКИХ ПОЧВ ВЫПУСК 6 (33) Издание основано в 1885 г. А.В. Советовым и В.В. Докучаевым Издательство С.-Петербургского университета 2009 УДК 631.4 + 577.34 ББК 40.3 М34 Редакционная коллегия: И.А. Горлинский (председатель), Б.Ф. ...»

«X ДАЛЬНЕВОСТОЧНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПО ЗАПОВЕДНОМУ ДЕЛУ МАТЕРИАЛЫ КОНФЕРЕНЦИИ 25-27 сентября 2013 г. г. Благовещенск АМУРСКИЙ ФИЛИАЛ БОТАНИЧЕСКОГО САДА-ИНСТИТУТА ДВО РАН АМУРСКИЙ ФИЛИАЛ WWF РОССИИ БЛАГОВЕЩЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ РОССИЙСКИЙ ФОНД ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ АМУРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ СОЦИАЛЬНО-ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОЮЗА АМУРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ РУССКОГО БОТАНИЧЕСКОГО ОБЩЕСТВА СОВЕТ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ АФ БСИ ДВО РАН X ДАЛЬНЕВОСТОЧНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПО ЗАПОВЕДНОМУ ДЕЛУ 25-27 сентября ...»

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФГОУ ВПО УЛЬЯНОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ – ФИЛИАЛ ФГОУ ВПО УЛЬЯНОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ МАТЕРИАЛЫ IX МЕЖДУНАРОДНОЙ СТУДЕНЧЕСКОЙ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ С МЕЖДУНАРОДНЫМ УЧАСТИЕМ 31 марта 2011 Димитровград 2011 г. УДК 631 Редакционная коллегия: Главный редактор Х.Х. Губейдуллин Научный редактор Т.А. Мащенко Редакционная коллегия И.И. Шигапов А.М. Кадырова ...»

«Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежский государственный аграрный университет имени К.Д. Глинки (Россия) Германо-российский кооперационный проект Развитие и внедрение современных технологий производства молока и говядины в РФ III РОССИЙСКО-ГЕРМАНСКАЯ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ Перспективы развития сельского хозяйства: кормопроизводство и кормление КРС как предпосылка высокой продуктивности в молочном и мясном скотоводстве ...»

«Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Рязанский государственный университет имени С.А. Есенина В.А. Марков, Е.С. Иванов, Е.А. Лупанов Биоразнообразие и охрана природы Учебное пособие Рязань 2009 ББК 20.1я73 М26 Печатается по решению учебно-методического совета Государ ственного образовательного учреждения высшего профессиональ ного образования Рязанский государственный университет имени С.А. Есенина в соответствии с ...»

«МАРЧЕНКОВ С.Я. ЛЮДИ ТОГДА БЫЛИ ДРУГИЕ РОМАН НОРДМЕДИЗДАТ САНКТ ПЕТЕРБУРГ 2010 Г. МАРЧЕНКОВ С.Я. ЛЮДИ ТОГДА БЫЛИ ДРУГИЕ. Санкт Петербург: Нордмедиздат, 2010. С.384. ISBN 978 5 98306 080 7 © МАРЧЕНКОВ С.Я., 2010 Оригинал макет подготовлен издательством НОРДМЕДИЗДАТ medizdat@mail.wplus.net Санкт Петербург, Лиговский пр., д.56/Г, оф.100. (812)764 79 31 Отпечатано с готовых диапозитивов в типографии “Турусел”. Бумага офсетная. Печать офсетная. Подписано в печать 28.05.2010 г. Тираж 50 экз. Объем 24 ...»

«МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПРИРОДООБУСТРОЙСТВА Л.М. РЕКС, А.Г. ИБРАГИМОВ МЕНЕДЖМЕНТ ДЕЯТЕЛЬНО-ТЕХНОПРИРОДНОЙ СИСТЕМЫ УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ Москва 2012 ISBN 978-5-89231-392-6 МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПРИРОДООБУСТРОЙСТВА Л.М. РЕКС, А.Г. ИБРАГИМОВ МЕНЕДЖМЕНТ ДЕЯТЕЛЬНО-ТЕХНОПРИРОДНОЙ СИСТЕМЫ УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ Рекомендовано ...»

«RUDECO Переподготовка кадров сфере развития сельских территорий и экологии Модуль № 12 УПРАВЛЕНИЕ БИОЛОГИЧЕСКИМИ РЕСУРСАМИ СЕЛЬСКИХ ТЕРРИТОРИЙ ФГБОУ ВПО Тамбовский государственный университет имени Г.Р.Державина 159357-TEMPUS-1-2009-1-DE-TEMPUS-JPHES Проект финансируется при поддержке Европейской Комиссии. Содержание данной публикации/материала является предметом ответственности автора и не отражает точку зрения Европейской Комиссии. УДК 338 ББК 65.32 У67 ISBN 978-5-906069-84-9 Управление ...»






 
© 2013 www.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.