WWW.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 

Pages:     | 1 |   ...   | 7 | 8 || 10 | 11 |   ...   | 12 |

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

-- [ Страница 9 ] --

Кроме того, важными являются вопросы планирования и учета рас хода электроэнергии по каждому подразделению, объекту, предпри ятию на единицу содержания животных, а также на конечный ре зультат – произведенную продукцию, что предопределяет разработ ку нового подхода к расчету показателей удельных затрат энергии, в том числе и электрической.

Нормативы электропотребления сельскохозяйственных предприятий и отраслей следует классифицировать по следующим показателям: организационной структуре, структуре времени, струк туре производства. Организационная структура включает в себя следующие уровни (рис. 1).

Формирование затрат электроэнергии любого уровня должно происходить «снизу вверх».

Чтобы учесть все особенности технологий и оборудования, необходимо разрабатывать не только нормы, но и составляющие этих норм – нормативы. Нормативы – это затраты по каждому про цессу, типу оборудования для каждого вида помещения. Определив нормативы, из них следует смоделировать нормы для конкретной технологии, помещения, предприятия. План-схема формирования норм из нормативов для предприятий свиноводства представлены на рис. 2.

Базовые показатели для разработки нормативных показате лей выбираются из анализа технологий содержания животных. Для привода стационарных установок удельный показатель электроза трат определяется по формуле:

где Рпотр.i - потребляемая мощность агрегата;

Руст.i - установленная мощность агрегата;

i – кпд установки;

Qi - годовое количество по лученного или переработанного продукта;

qi – часовая производи тельность установки;

K исп. i – коэффициент несоответствия установ ленной и потребляемой мощности;

N – объем производства продук ции или производственные мощности (поголовье животных и др.) Используя вышеприведенные зависимости и характеристики оборудования, определяют удельные показатели затрат энергии в процессах раздачи корма и уборки навоза. В качестве примера при ведены нормативные показатели (таблица 1) для двух групп живот ных: на откорме и для содержания взрослого поголовья.

Параметры систем освещение должны быть выбраны при разработке нормативных характеристик. Расход электрической энер гии на освещение зависит от типов осветительного оборудования, плотности размещения биообъектов, требуемой освещенности, про должительности светового дня.

Норматив расхода электроэнергии на освещение определяет ся по формуле:

где Poci · ( · Ei) – расчетная мощность осветительных приборов, Вт/гол, как функция плотности размещения биообъектов i (гол/м2) и нормируемой освещенности Ei, Тдi - продолжительность светового дня, Вni, ч, Тn- расчетный период.

Таблица 1. Показатели расхода электроэнергии по процессам при содержании свиней, кВт.ч/ 1 голову в год Вентиляция:- принудительная (приток торов Отопление: подогрев приточного воз- 930-1200 700- духа Диапазон изменения суммарного по казателя:

- без электроподогрева 11,4-100,8 40,15-194, *В расчете принято, что принудительная вентиляция осуществляется через воздуховод центробежными вентиляторами.

Q, м3.час/гол Рис. 3. Q - воздухообмен, м3.час/гол для животных на откорме, Содержание свиней в замкнутом пространстве связано с по вышенной концентрацией продуктов обмена веществ. Загрязнен ность воздуха отрицательно влияет на продуктивность животных.

Для создания микроклимата в помещениях используют различные вентиляционные и отопительные системы в соответствии с техноло гическими требованиями и нормами содержания свиней, обеспечи вающие необходимый воздухообмен (рис. 3).

Расчет параметров воздухообмена производён с учетом норм выделения от одного животного водяных паров и свободного тепла и данных, приведенных в J-D диаграмме влажного воздуха.

Существует несколько способов организации воздухообмена в помещении. В большинстве случаев требуются вытяжные венти ляторы для удаления отработанного воздуха. Подача атмосферного воздуха осуществляется или через шахты, находящиеся в перекры тиях здания, или туннельными вентиляторами. Для современного оборудования определены удельные затраты мощности на подачу или удаление 1 м3 воздуха. Используя этот показатель и нормы воз духообмена на одного животного, рассчитываются нормативы рас хода электрической энергии (таблица 1).

Суммарный расход электроэнергии (норма) по помещению складывается из составляющих (нормативов) по процессам. Эти по казатели меняются в зависимости от используемого оборудования для процесса откорма от 11,4 до 100.8 кВт·ч/гол. в год, а для взрос лого поголовья, соответственно, от 40 до 195 кВт·ч/гол. в год. При подогреве поступающего воздуха: от 941 до 1300 кВт·ч/гол.в год в помещениях с животными на откорме и от 740 до 1100 кВт·ч/гол. в год для взрослого поголовья.

Использование приведенных рассчитанных нормативов для 1-го уровня позволяет рассчитать нормативы затрат электроэнергии для II-го уровня (по помещению):

Для III – V уровней следует формировать средневзвешенные нормативные показатели. Нормы нижнего уровня являются состав ляющими для определения норм вышестоящего уровня.

Сумма нормативных показателей затрат энергии по помеще ниям составляют норматив расхода энергии для III-го уровня (по цеху, ферме, предприятию), который определяется выражением:

где - норматив расхода энергии по помещению, содержа щему живые объекты, кВт·ч/гол., ni - поголовье животных в поме щении, гол., N - общее поголовье по цеху ферме, гол., z –количество помещений в цехе (ферме).

Для IV уровня (предприятие) средневзвешенный показатель рассчитываетс по формуле:

где – удельные затраты энергии по цехам и фермам содер жащим животных, кВт·ч/гол., ккал/гол., - удельные затраты энергии в помещениях, в помещениях не содержащих животных, кВт·ч/ед. изм., ккал/ед. изм., Gвсп – объем производства продукции (работы) вспомогательного помещения (цеха), N – общий показатель деятельности предприятия (поголовье животных).

К цехам и помещениям, не содержащим животных, относят ся: котельная, санбойня, холодильники, и т.д. Каждый из них явля ется электропотребляющим объектом. Норматив электропотребле ния для них можно выразить в виде коэффициента.

Разработка средневзвешенных норм энергозатрат для V-го уровня (по отрасли) осуществляется на основании данных о поголо вье животных по отрасли в регионе или в стране, его распределении по типам производств, технологиям содержания и определяется по формуле:

– средневзвешенные нормы затрат энергии для V уровня, кВт·ч/тонну (голову), ккал/тонну (голову), n – число анализируемых объектов (ферм, хозяйств, предприятий, и т.д.), М – суммарный объ ем производства (общее поголовье, произведенная продукция).

Если откорм производится в отдельных свинарниках – анга рах из материалов с малыми теплопотерями (слоёный пластик), ко гда подогрев воздуха не требуется, то норма берется для помещений без подогрева. Затраты на освещение, в ряде свинарников – ангарах тоже снижаются, так как освещение используется только в темное время суток [2]. При использовании современных энергосберегаю щих технологий нормы расхода электроэнергии сокращаются до 7 - 10 кВтч/голову в год.

Используя нормативы расхода электроэнергии разного уров ня, можно планировать потребление электрической энергии по объек ту на заданный период. Показатели потребностей в электроэнергии на год по группам животных в помещении свинарника представлены в таблице 2.

Таблица 2. Расход электрической энергии по каждой группе животных, стые свино матки свиноматки свиноматки монтный мо лодняк Для определения удельного расхода электрической энергии на 1 тонну свинины суммируется расход электроэнергии по всем группам животных, которые содержатся на ферме. На основании обработки данных, приведенных в рекомендациях по технологиче скому и техническому переоснащению свиноводческих ферм на со временном этапе [3] рассчитаны показатели годового электропо требления по объекту.

На фермах по выращиванию и откорму 3000 голов в год с различным поголовьем по группам, где производится в год около 360 тонн свинины, получены следующие данные по объёмам годо вого электропотребления (таблица 3).

Суммарный расход электрической энергии на производство 360 тонн свинины (без учета вспомогательных цехов по ферме) со ставляет: 470350,5 кВтч/год, или 1306,5 кВтч/тонну в год (1, кВтч/кг). Данный показатель включает в себя сумму всех возмож ных электрифицированных процессов.

Таблица 3. Показатели годового электропотребления по ферме супоросностью, супоросные, (свинки) * *Расчёт произведен с учетом оборачиваемости скотоместа.

Средневзвешенный расход электроэнергии на одну голову животного или скотоместо по данной ферме определяется как отно шение годового расхода электроэнергии к среднегодовому устано вочному поголовью или количеству скотомест, что составляет 156, кВтч/гол. в год.

При наличии информации по используемым технологиям на фермах в хозяйствах области, региона, рассчитывается средневзве шенный показатель расхода электроэнергии на фермах по производ ству свинины, а при наличии данных по затратам электроэнергии и на производство кормов, определяется электроёмкость произведён ной продукции. Имея данные по потреблению тепловой энергии на фермах, аналогично рассчитываются показатели энергоёмкости производства свинины (электрическая + тепловая энергии), т.е. сум марные удельные энергозатраты – кВтч/тонну или МДж/тонну.

1. Нормы расхода электрической энергии в сельскохозяйственном произ водстве. М.: Министерство сельского хозяйства, 1983.

2. Материалы сайта http://agromolstroy.ru 3. Технологическое и техническое переоснащение свиноводческих ферм на современном этапе: Рекомендации. М.: ФГНУ «Росинформагротех»,

ПРОГРАММА РАСЧЕТА ПОТРЕБНОЙ МОЩНОСТИ ОТО

ПИТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ И ГОДОВОГО РАСХОДА ТЕП

ЛОВОЙ ЭНЕРГИИ НА ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ ОБЪЕКТАХ

Расчет мощности отопительной установки и годового по требления энергии в тепловых процессах сельскохозяйственного производства служит основой для выбора теплоэнергетического оборудования и последующего обоснования схем теплообеспечения.

Целью расчета годовой потребности фермы в теплоте является оп ределение наиболее экономичного варианта схемы теплообеспече ния и выбора энергоносителя, например, по методу приведенных затрат.

При расчете и проектировании систем обеспечения микро климата животноводческих зданий параметры наружного и воздуха внутри помещения принимаются в соответствии с нормами техноло гического проектирования и СНиПами [1, 2, 3]. Система микрокли мата должна обеспечить требуемые параметры содержание живот ных в течение всего периода их нахождения в помещениях в соот ветствии с технологическим процессом. Дефицит теплоты Q в по мещениях определяется в соответствии с результатами расчета теп ловлажностного баланса этих помещений [4, 5]. Балансовые уравне ния составляются и решаются по отношению к свободным тепловы делениям животных. Учет баланса влаги производится расчетом воздухообмена. Уравнение тепловлажностного баланса записывает ся в следующем виде:

где Qвент – тепловой поток, необходимый на подогрев приточного воздуха от расчетной наружной до расчетной внутренней темпера туры, Вт;

Qисп – теплота, теряемая на испарение влаги в помещении, Вт;

Qогр – потери теплоты через ограждения здания, Вт;

Qсв – сво бодная теплота, выделяемая животными, Вт;

Qут – тепловой поток, возвращаемый теплоутилизатором, Вт.

Расчет всех составляющих теплового баланса вызывает опре деленные трудности, так как оперирует с большим количеством пара метров и коэффициентов из области строительной теплотехники и климатологии, технологии содержания различных групп животных, требует наличия справочной литературы и нормативной документации и носит громоздкий характер. Поэтому в различных методических ре комендациях [4, 5] он представлен в упрощенном виде, что отрица тельно сказывается на точности получаемых результатов. Так, годовой расход теплоты на создание искусственного микроклимата определяют при средней температуре отопительного периода, что приводит в ряде случаев к погрешности в расчетах до 20%.

Для значительного ускорения и облегчения расчета потреб ной мощности отопительной установки и годового расхода тепловой энергии для обеспечения требуемых параметров микроклимата на животноводческих объектах нами разработан программный проект для персонального компьютера (ПК) в средах проектирования Visual Basic и С#. Алгоритм расчета (рис. 1) разработан на теоретической базе методических рекомендаций [4, 5, 6] с рядом дополнений. Так с целью повышения точности расчета годовой расход теплоты на по догрев приточного воздуха определяется не по средней температуре за отопительный период, а по дифференциальным функциям рас пределения стояния температуры наружного воздуха рассматривае мой климатической зоны. Все параметры и коэффициенты, зало женные в программу расчета, взяты из действующих норм техноло гического проектирования предприятий КРС, свиноводческих пред приятий и соответствующих СНиПов.

Программа написана для работы в диалоговом режиме с ПК таким образом, что все необходимые справочные данные включены в ее базу и пользователю нет необходимости в поиске какой-либо информации, что очень удобно и существенно упрощает работу.

Программный проект, содержащий программные модули и экран ные формы (рис. 2) транслирован в исполняемое Windows приложение (exe-файл).

Основными исходными данными для расчета тепловых и энергетических параметров зданий животноводческих ферм являют ся: объект (здание, помещение), группы животных и технология их содержания, климатическая зона размещения объекта, температура наружного воздуха, относительная влажность наружного воздуха, температура воздуха внутри помещения, относительная влажность воздуха внутри помещения, вес животного, количество животных в помещении, уровень лактации (для коров), площадь открытой вод Выбор объекта (здания, помещения), группы животных, техноло параметров воздуха внутри помещения, а также расчетных Ввод и корректировка исходных данных для расчета:

- температура наружного воздуха, °С;

- относительная влажность наружного воздуха, %;

- температура воздуха внутри помещения, °С;

- относительная влажность воздуха внутри помещения, %;

- количество животных в помещении, гол.;

- площадь открытой водной поверхности, м2;

- площадь смоченной поверхности пола, м2;

Расчет свободной теплоты, выделяемой животными, кВт Расчет тепловых потерь через огра- потерь через ограждающие конст ждающие конструкции, кВт рукции животноводческого поме Расчет тепловых потерь на испарение влаги с открытой водной и смочен ной поверхности, кВт Определение величины расхода приточного (вентиляционного) воздуха, м3/ч и рас чет теплового потока, необходимого на его подогрев, кВт Расчет мощности отопительной установки, кВт При работе с утилизатором теплоты Рис. 2. Пример экранной формы программы расчета мощности отопительной установки и годового расхода тепловой энергии ной поверхности, площадь поилок, площадь смоченной поверхности пола, площадь подстилки.

В процессе работы за компьютером на экран монитора (или печатающее устройство) выводятся следующие результаты: норми руемые температура и относительная влажность воздуха внутри по мещения, согласно нормам технологического проектирования, от корректированные пользователем исходные данные для расчета, по ток свободной теплоты от животных, тепловой поток через ограж дения, теплопотери на испарение влаги со смоченных поверхностей помещения, количество теплоты на подогрев приточного воздуха, мощность отопительной установки, расход приточного воздуха в помещении, граничная температура наружного воздуха, при которой начинается отопительный период, годовой расход теплоты на созда ние микроклимата в помещении.

При использовании утилизаторов теплоты дополнительно вводятся в качестве исходных данных их теплоэнергетические пока затели, и проводится анализ влияния теплоутилизаторов на мощ ность отопительной установки и годовой расход теплоты.

Разработанный программный проект позволяет: значительно ускорить, автоматизировать расчет составляющих уравнения тепло влажностного баланса помещений для различных групп животных с учетом технологий их содержания и климатической зоны размеще ния объекта;

повысить точность расчета годового расхода тепловой энергии на микроклимат;

динамично исследовать режимы работы проектируемой вентиляционно-отопительной установки при изме нении параметров наружного и внутреннего воздуха;

проанализиро вать эффективность применения утилизации теплоты удаляемого вентиляционного воздуха. Программный проект представлен в виде исполняемого Windows-приложения, не требует специального про граммного обеспечения и подготовки для работы с ним.

1. Методические рекомендации по технологическому проектированию ферм и комплексов крупного рогатого скота. М.: Минсельхоз РФ, 2011.

2. ВНТП2-96. Ведомственные нормы технологического проектирования свиноводческих предприятий. М.: Минсельхозпрод РФ, 1996.

3. СНиП 2.10.03-84 Животноводческие, птицеводческие и звероводческие здания и помещения.

4. Рекомендации по расчету, проектированию и применению систем электротеплоснабжения животноводческих ферм и комплексов. – За порожье, 1985. – 81 с.

5. Рекомендации по расчету и проектированию систем обеспечения мик роклимата животноводческих помещений с утилизацией теплоты вы бросного воздуха. М.: Гипронисельхоз, 1987. - 77с.

6. Расстригин В.Н., Сухарева Л.И., Тихомиров Д.А. Методические реко мендации по расчету и применению систем электротеплообеспечения на животноводческих предприятиях. – М.: ГНУ ВИЭСХ, 2007. - 35 с.

ЦЕНОЛОГИЧЕСКОЕ НОРМИРОВАНИЕ

ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЯ АГРОГОРОДКОВ

(РУП «Могилевская ОСХОС НАН Беларуси», г.Могилев) Одной из важнейших задач в области энергосбережения яв ляется проведение мероприятий, обеспечивающих снижение расхо дов денежных средств, направляемых на оплату энергопотребления.

Одним из приоритетных направлений в области энергосбережения, где можно достичь максимального эффекта при минимальных рас ходах и усилиях, является анализ методологии нормирования пара метров энергопотребления. Поэтому общей задачей нормирования является разработка единых принципов методики и организации нормирования расхода топливно-энергетических ресурсов (ТЭР) в агрогородках.

Под агрогородком следует понимать благоустроенную тер риторию, на которой создаются социальная и производственная ин фраструктура для обеспечения утвержденных социальных стандар тов проживающему здесь населению и населению прилегающих на селенных пунктов, занятых в основной или сопутствующих сферах аграрного производства, включая малое предпринимательство. Гра дообразующая производственная сфера агрогородка – это производ ственные объекты, находящиеся в пределах землепользования сель скохозяйственной организации, а центральной усадьбой является данный обустроенный городок со всей социально-культурной и хо зяйственно-бытовой сферой инфраструктурой.

Нормирование расхода ТЭР должно осуществляться на всех уровнях планирования и хозяйственной деятельности: непосредст венно энергопотребитель, сельскохозяйственное предприятие (агро городок), министерство и т.д. Нормированию подлежат расходы энергии на все нужды сельхозпредприятия, независимо от объема потребления указанных ресурсов и источников энергоснабжения.

В настоящее время основными методами разработки норм рас хода ТЭР являются расчетно-аналитический, отчетно-статистический и опытный методы. Опытный метод разработки норм расхода заключа ется в определении удельных затрат топлива, тепловой и электриче ской энергии по данным, полученным в результате испытаний (экспе римента). Расчетно-статистический метод основан на разработке эко номико-статистической модели в виде зависимости фактического удельного расхода ресурса от воздействующих факторов. Расчетно аналитический метод предусматривает определение норм расхода ТЭР расчетным путем по статьям расхода на основе прогрессивных показа телей использования этих ресурсов в производстве или путем матема тического описания закономерности протекания процесса на основе учета нормообразующих факторов [1].

Из выше рассмотренных методов нормирования потребления ТЭР наиболее предпочтительным является расчетно-аналитический метод. Однако в последнее время ученые и практики стали все чаще и чаще замечать, что традиционные методы расчета норм, основан ные на классической математической статистике, далеко не всегда дают корректные результаты. Так, многие сельскохозяйственные предприятие могут потреблять энергоресурсов в два и более раз меньше, чем было рассчитано на стадии проектирования. Некоторые крупные животноводческие комплексы могут быть постоянно за груженными лишь на 50-60 процентов, а тепличный комплекс в зимнее время может в одночасье полностью лишиться теплоснабже ния. Дело в том, что мы пытаемся в процессе управления большими техническими системами типа крупного сельхозпредприятия (агро городка) применять методологию, которая предназначена исключи тельно для отдельных технических изделий. А это ошибочно, дан ные объекты – техноценозы или энерготехноценозы.

Энерготехноценоз – ограниченная в пространстве и времени взаимосвязанная совокупность обособленных энергетических объ ектов, объединенных системными связями. Взаимосвязанность энергетических объектов определяется конечной целью, достигае мой организацией этих связей и общей системой управления энер гообеспечением как важнейшей составляющей жизнеобеспечения агрогородков [1].

Энерготехноценологические свойства всей совокупности объектов проявляются в большом разнообразии энергопотребления и определенном соотношении крупных, средних и мелких потреби телей. Для первоначального анализа могут быть выделены только крупные и средние агрогородки. Как показывает опыт, число таких объектов составляет порядка 20-40 % от общего числа потребителей, при этом они потребляют более 50 % энергетических ресурсов ре гиона. Поэтому проведение энергосберегающих мероприятий имен но в таких организациях дает наиболее ощутимый эффект.

Для анализа энергопотребления применяется аппарат гипер болических ранговых распределений и методы кластерного анализа.

Рассматривая инфраструктуру агрогородка как систему, состоящую из n объектов, характеризующихся соответствующими значениями энергопотребления, строятся их ранговые распределения по вы бранному параметру, которое описывается гиперболическим урав нением [2].

распределения.

Энерготехноценологическое нормирование энергопотребле ния проводится посредством кластер-анализа. С целью нормирова ния объекты инфраструктуры разбиваются на группы с исходным энергопотреблением. Кластер-процедуры реализуются на простран стве экспериментальных данных по энергопотреблению объектов инфраструктуры в соответствии с критерием качества разбиения на классы, который выглядит следующим образом:

где d e (ri, Wi ), r j, W j – взвешенное евклидово расстояние между полученными экспериментальными точками;

S = (S1, S 2,..., S n ) – фиксированное разбиение наблюдений на заданное число классов S1, S 2,..., S n.

Кластер-процедура дополняется проверкой расстояния меж ду классами S1 и S m, измеренного по принципу «ближнего соседа»

[2]. По результатам первичной обработки статистической информа ции по исследуемому энерготехноценозу формируется ряд рабочих файлов. Выше приведенная методика может быть реализована в па кете MathCad.

По результатам кластер-процедур объекты агрогородков разбиваются на группы (классы, кластеры) по сходному энергопо треблению. Кластеризация осуществляется отдельно для каждого временного интервала (год). После этого возникает возможность определения норм потребления ресурсов для каждого объекта.

Делается это следующим образом:

- определяется количество объектов в кластерах:

- вычисляется среднее значение энергопотребления для кла стеров:

- вычисляется стандарт для каждого кластера.

Таким образом, комплексный энерготехноценологический подход дает возможность эффективно контролировать использова ние ТЭР, выявлять объекты их нерационального использования, за давать и контролировать нормативы расхода энергоресурсов и осу ществлять оптимальное распределение энергоресурсов в агрогород ках.

1. Энергоэффективность аграрного производства. Под. общ. ред. акаде миков В.Г. Гусакова, Л.С. Герасимовича и др. Минск: Белорусская наука, 2011. – 776 с.

2. Гнатюк В.И. Закон оптимального построения техноценозов. – Вып. 29.

Ценологические исследования. – М.: Центр системных исследований,

ФОРМИРОВАНИЕ НОРМАТИВОВ И НОРМ РАСХОДА

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ

В СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОМ ПРОИЗВОДСТВЕ

Расход электрической энергии на сельскохозяйственных объектах зависит от многих показателей производства. Прежде все го это вид производства, используемые технологии, тип технологи ческого и электропотребляющего оборудования, виды ограждающих конструкций, их тепловые характеристики, требования микроклима та, климатические условия и многие другие факторы.

Ранее ВИЭСХом разрабатывались удельные показатели рас хода электрической энергии, называемые нормами, для наиболее типичных объектов, содержащих животных, птицу.

Так как предприятия строились строго по типовым проектам, где предусматривался определённый набор помещений (произ водств), например на ферме 200 голов молочное стадо или птице фабрика на 200 тысяч кур несушек, то полный и удельный показа тель расхода энергии определялись с учетом затрат на содержание всего шлейфа поголовья животных и птицы. Учет затрат энергии проводился, как правило, в целом по предприятию. Соответственно и нормы разрабатывались на весь комплекс работ по содержанию головы животного или 1 голову птицы, с учетом затрат на все элек трифицированные на сопутствующие производства и помещения, включенные в проект и реально существующие.

В настоящее время с введением повсеместного учета и кон троля за расходом электрической и тепловой энергии, обобщенный показатель удельного расхода энергии в целом по хозяйству (норма), невозможно использовать при анализе затрат в отдельных структур ных подразделениях. Показатели расхода энергии должны быть дифференцированы по используемым технологиям содержания жи вотных, птицы, по типу используемого оборудования, по процессам, и другим показателям, влияющим на расход энергии. Кроме того учет и контроль необходимы в настоящее время по помещению, по группе однотипных помещений, цеху, ферме;

и по хозяйству в це лом. Единицей измерения в каждом цехе должен быть свой показа тель – кВтч на 1 голову КРС, 1 птицу, 1 цыпленка или теленка, а при оценке энергоёмкости – кВт.ч на тонну молока или тонну мяса и т.д. Кроме этого, необходимо определять и единый показатель по производственному предприятию, объединению. Все эти задачи требуют разработки «единичных норм» - нормативов, и методики формирования норм (из нормативов по каждому рассматриваемому уровню хозяйственной структуры ферма, цех, хозяйство), а также средневзвешенный показатель по району, области, стране.

Порядок формирования нормативов по процессам, объектам можно проследить на примере птицеводческого предприятия. Ос новными потребителями электроэнергии на птицеводческих пред приятиях являются помещения с птицей, где расходуется примерно 75-80% от общего потребления энергии предприятием. Более 90% электроэнергии в помещениях с птицей идет на два процесса - осве щение и вентиляция. На привод транспортирующих устройств, раз дача корма, уборка помета, яйцесбор, приходится 5-8%.

Затраты электроэнергии на вентиляцию. Для поддержа ния нормативных показателей газового состава воздуха, т.к. биообъ ектами выделяется большое количество СО2, NH3, теплоты, необхо дима вентиляция помещений. В настоящее время используются раз личные схемы организации воздухообмена – «свободный приток – принудительная вытяжка», «свободная вытяжка и принудительная подача» и т.д. Каждая схема вентиляции будет обеспечивать подачу и удаление требуемого количества воздуха согласно энергетической характеристике используемой вентиляционной установки Вт и про изводительности вентиляторов м3/час, т.е Вт/м3 в час. Количество воздуха подаваемого на одну голову птицы, определяется исходя из условий обеспечения требуемых параметров СО2, NH3 или избытков теплоты, м3час/голову. Согласно норм технологического проекти рования объемы вентиляционного воздуха будут различными с из менением возраста птицы и изменением климатических условий в течении года. Нормативные характеристики затрат мощности венти ляционных установок на обеспечения воздухообмена, Вт/гол, опре деляются. как произведение энергетической характеристики венти ляционной установки, участвующей в работе, Вт/м3 на соответст вующий, требуемый объем воздуха м3.час/голову. В таблице 2 при ведены нормативы затрат мощности на обеспечение воздухообмена для птиц яичных пород, Вт/гол. для разных возрастных групп птицы во всем диапазоне годовых наружных температур. Принята схема организации воздухообмена – приточный воздух подается через воз духовод центробежным вентилятором, вытяжка осуществляется осевыми вентиляторами из нижней части здания. Так для взрослой птицы для обеспечения нормативного воздухообмена требуется 0, Вт на голову в час в зимний период, когда работает и вытяжка и приток. При положительных температурах наружного воздуха (вы ше 0,10С) необходимые затраты составят 0,1 Вт/гол.час. Подобная схема в настоящее время редко находит применение из-за больших энергозатрат, поэтому центробежные вентиляторы, как наиболее энергозатратные, заменяются, особенно в помещениях со взрослой птицей. Кроме указанной схемы в таблице 1Б. приведены расчетные показатели затрат мощности для схем с использованием туннельных вентиляторов и «крышных + осевых» вентиляторов. Для этих схем в зимний период, как показали расчеты, для обеспечения воздухооб мена требуются много меньшие затраты мощности.

Таблица 1. Нормативы суммарной мощности вентиляционных устано вок для обеспечения воздухообмена в помещениях с птицей яичных А. Схема вентиляции - Приток: зима – через воздуховод;

лето - через шахты;

вытяжка – осевыми вентиляторами из нижней части здания Б. Норматив суммарной мощности вентиляционных установок при использовании разных систем и оборудования для вентиляции, Вт/гол.

Температура Система обеспечения воздухообмена наружного Туннельные вентиляторы Крышные + осевые венти Так, в зимний период затраты на одну голову взрослой пти цы составят 0,7 Вт/гол. (табл. 1, А)(с центральным воздуховодом), для других схем соответственно 0,15-0,2 Вт/гол. Если принять про должительность температур ниже 00С – более 3000 часов расход электроэнергии на одну голову для зимнего периода, в первом вари анте составит 2,1 во втором 0,45-0,6 кВтч/голову. В летний период объемы вентиляционного воздуха зависят также от солнечной ра диации через ограждающие конструкции. Их доля на 1 голову птицы будет зависеть от поголовья, находящегося в помещении, в связи с этим вводится коэффициент Кв.

Норматив расхода электрической энергии на процесс венти ляции за период времени Тпi можно определить по формуле:

где Кm - коэффициент, учитывающий показатель плотности посадки;

Pbi – нормативы мощности вентиляционных установок для различ ных температур, Вт/гол.;

ji - продолжительность температур в J диа пазоне времени, ч;

- продолжительность расчетного периода, ч;

KB - коэффициент, учитывающий условия климатических зон.

Продифференцировав нормативные характеристики затрат мощности по продолжительности стояния температур наружного воздуха. можно получить значения удельных затрат энергии (норма тив расхода электроэнергии) на процесс вентиляции, для каждого вида, возраста птицы на требуемый период (месяц, квартал, год).

Затраты электроэнергии на освещение. В птицеводстве в безоконных птичниках необходимо создавать требуемую освещен ность и продолжительность светового дня в зависимости от возраста птицы. Мощность осветительных приборов в помещении с птицей зависит от площади освещаемой поверхности, от типа осветитель ных приборов, от вида источников света и их светоотдачи на 1 Вт мощности лампы, от требуемой освещенности, согласно виду и воз расту птицы. В помещениях с равной площадью и мощностью осве тительных приборов можно разместить разное количество птицы.

Следовательно, удельный показатель расхода электроэнергии на процесс освещения будет зависеть, кроме указанных факторов и от технологии содержания птицы, т.е. какое количество птицы будет размещено в птичнике, какое оборудование используется для со держания птицы – напольное, 1-2 ярусные клетки или многоярусные (4-5- и более) клеточные батареи. Основное оборудование для осве щения это люминесцентные лампы. Используются как традицион ные, так и компактные люминесцентные лампы, по-прежнему при меняются лампы накаливания, но уже получают распространение светодиодные источники света. Все они имеют разные соотношения светоотдачи и потребляемой мощности. Следовательно необходима систематизация всех характеристик и разработка нормативов по за тратам мощности на обеспечение нормируемой освещенности, для различных технологий содержания птицы. В нашем случае для ха рактеристики технологий был принят термин плотности посадки птицы, определяемый как отношение поголовья птицы к площади птичника. Нормативные характеристики затрат мощности освети тельных приборов на 1 голову птицы разработаны для нормируемой освещенности, согласно (ОНТП) используемого светотехнического оборудования, плотности посадки птицы. Данные расчета приведе ны в таблице 2.

Таблица 2. Удельная мощность осветительных приборов в помеще ниях с несушками, Вт/гол., для обеспечения требуемой освещенности посадки, гол/м Б. при использовании других источников света Норматив расхода электроэнергии на процесс освещения оп ределяется по формуле:

где Poci · ( · Ei) – мощность освещения, определяемая по норматив ной характеристике мощности освещения, Вт/гол как функция плот ности размещения биообъектов i (гол/м2) и нормируемой освещен ности Ei;

Тдi - продолжительность дня в зависимости от возраста птицы Вni, ч;

Тn- расчетный период (год, квартал, месяц).

Норматив расхода электрической энергии на транспорти рующие устройства (раздача корма, уборка помета, яйцесбор) оп ределяется по формуле:

где 0pi – максимально возможный норматив расход электроэнергии (при напольном содержании) кВт.ч/гол;

b - коэффициент (кВт.ч/гол), учитывающий изменение норматива электроэнергии от плотности размещения биообъектов;

i - фактическая плотность размещения биообъектов, гол/м2.

Использование соответствующих нормативов по процессам, имеющих место на объекте, с учетом всех влияющих факторов по зволяет рассчитать норматив для помещения, как сумма нормативов по процессам:

Анализ технологий, оборудования, используемого в птице водстве, показывает, что норматив расхода электроэнергии по по мещениям с птицей может изменяться в очень широких пределах: от 2,7кВт.ч/голову в год при интенсивном клеточном содержании, где плотность посадки птицы более 25 гол/м2, и используются компакт ные лампы, туннельные вентиляторы с регулируемой подачей воз духа, до…25,1 с использование ламп накаливания, централизован ной подачи воздуха через воздуховод и напольным содержании пти цы, где плотность посадки не более 6 гол/м2.

Использование дифференцированных нормативов по про цессам позволит более правильно определять требуемые объемы электропотребления по объектам с учётом конкретных условий про изводства, а также контролировать и своевременно выявлять непро изводственные потери электроэнергии, вводить меры поощрения за её экономию. Кроме того, при изменении профиля цехов, а также при открытии новых производств, можно заранее определить коли чество требуемой электроэнергии.

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ НАКОПИТЕЛЯ ТЕПЛА

С КРУПНЫМИ АККУМУЛИРУЮЩИМИ ЭЛЕМЕНТАМИ

Д-р техн. наук Вл.В. Ермуратский, Вас.В. Ермуратский В системах кондиционирования различных объектов целесо образно использовать возобновляемые источники энергии /1, 2/. Ос новная задача при этом – создание надёжных и экономически вы годных преобразователей с оптимальной степенью замещения тра диционных энергоресурсов. Накопители тепла (НТ) являются одним из важнейших элементов таких установок. Известно большое число различных видов аккумуляторов тепловой энергии /3-5/. Одним из возможных вариантов конструкции НТ может быть устройство с воздушным теплоносителем и аккумулирующими элементами больших размеров /6, 7/. Нами были выполнены исследования низ котемпературного (до 1000С) накопителя явного тепла с крупными элементами, образующими регулярную пористой структуру.

Такая структура позволяет получить максимальную ёмкость НТ при минимальном аэродинамическом сопротивлении. Были раз работаны математические модели, и программное обеспечение для расчёта нестационарных температурных полей НТ с элементами больших размеров различной формы и ориентации. Рассчитываются одномерные нестационарные температурные поля для воздуха и ак кумулирующего материала при произвольных начальных и гранич ных условиях, а также:

• ширина и скорость распространения зоны теплообмена;

• число переданных воздухом единиц тепла в зоне теплообмена;

• абсолютные и удельные величины максимальное и среднее зна чение тепловой мощности и энергии;

• абсолютные и удельные значения потерь давления и затраты электроэнергии на прокачку воздуха;

• абсолютные и удельные значения потерь тепла, эксергии, эф фективность НТ в режиме зарядки, разрядки и ожидания.

При построении моделей использовались трёхэлементная электротепловая замещения аккумулирующих элементов, содержа щая схема наружное и внутреннее термическое сопротивление эле ментов, а также их тепловую ёмкость. Параметры схемы определя ются для регулярного теплового режима тел /8/. Такой подход по зволяет выполнять исследования НТ с жидкой аккумулирующей средой и её естественной конвекцией в элементах. Этот подход мо жет быть также применён к элементам с фазовым превращениями материалов. Рассматривались конструкции НТ: интегрированный аккумулятор-коллектор с подвижными плоскими рефлекторами (рис. 1) и аккумулятор с косвенным поглощением солнечной энер гии. Исследования выполнены для двух режимов зарядки:при посто янном расходе воздуха и переменной температуре воздуха на входе, а также при постоянной температуре и переменном расходе. Варьи ровались габаритные размеры НТ (высота, ширина, длина);

длина и число каналов с элементами;

параметры прозрачного ограждения, поглотителей солнечного излучения, материалов для накопления тепла, теплоизоляции, в том числе - прозрачной.

Рис. 1. Экспериментальный образец КАТ с применением 3000 пластиковых 1,5 л бутылок, наполненных водой В таблице 1 приведены основные данные для интегрирован ного коллектора-аккумулятора (КАТ) при сезонной работе в усло виях средней зоны Молдавии. Габаритные размеры 2,1х2,1х12м, с прозрачной теплоизоляцией, селективными матричными абсорбера ми, и цилиндрическими контейнерами (D=0,08м;

h=0,35м), напол ненными водой.

режимах Tmin / Tmax, 0C июня по ноябрь, ГДж 1м2 площади абсорберов июня по ноябрь хом и поверхностью элементов, 0С 1. Режим накопления тепла с постоянной температурой и перемен ным расходом воздуха позволяет получить максимальные удельные значения накопленной энергии и эксергии, поскольку в НТ формируется более равномерное температурное поле, чем в случае постоянного расхода воздуха.

2. Разделение НТ на ряд самостоятельных каналов с аккумули рующими элементами обеспечивает повышение его удельных энергетических показателей и снижение затрат электроэнергии на прокачку воздуха.

1. Безруких П.П., Стребков Д.С. Возобновляемая энергетика: стратегия, ресурсы, технологии. М.: ГНУ ВИЭСХ, 2005. – 263 с.

2. Табанова В.Т. Энегоэффективные технологии жизнеобеспечения с солнечными системами теплоснабжения. Электронное научное издание «Устойчивое инновационное развитие: проектирование и управление»

www.rypravlenie.ru. Том 7, № 1 (10), 2011, ст. 2, с.18-29.

3. Singh H., Saini R., Saini J. A review on packed bed solar energy storage systems. 2010. Renewable and Sustainable Energy Reviews, V. 14, Is. 3, рр.

1059-1069.

4. Duffie J., Beckman W. Solar engineering of Thermal Processes. Third Edi tion. N-W., 2006. John Wiley & Sons. Inc. - 908p.

5. Ibrahim H., Ilinca A., Perron J. Energy storage systems - Characteristics and comparisons. Renewable and Sustainable Energy Reviews, Volume 12, Is sue 5, June 2008, Pages 1221-1250.

6. Sagara K., Nakahara N. Thermal performance and pressure drop of rock beds with large storage materials. Solar Energy, Volume 47, Issue 3, 1991, Pages 157-163.

7. Singh R., Saini R., Saini J. Nusselt number and friction factor correlations for packed bed solar energy storage system having large sized elements of different shapes. Solar Energy, Volume 80, Issue 7, July 2006.

Pages 760-771.

8. Дульнев Г.Н., Семяшкин Э.М. Теплообмен в радиоэлектронных аппа ратах. Л.: Энергия, 1968. - 360с.

ТЕОРИЯ ЕДИНСТВА ЭЛЕКТРИЧЕСТВА, ЭЛЕКТРОАТОМА,

ЭЛЕКТРОВЕЩЕСТВА, ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ

Электричество известно издавна, вот уже более 100 лет лю ди используют его в научно-техническом процессе, в производстве товаров народного потребления и военной технике, однако теорети ческой основы и терминологии, имеющей логическую связь, обес печивающей связь теории и практических разработок пока нет. Се годня, мы условно делим природные и искусственные материалы на проводники, полупроводники и диэлектрики по известному элек трофизическому параметру – электропроводность, не задумываясь, а что это значит для вещества (материала), а это означает, что все ма териалы – ЭЛЕКТРОВЕЩЕСТВА.

Экспериментальные и теоретические исследования электро материалов по трибоэлектрической (трибоэлектретной) методике показали, что просто вещества в природе нет, а есть электровещест во, основой которого является единичный электроатом с различны ми названиями (электрополе, электрозаряд, электрохимический эле мент, электрочастица, электроволна и т.д.). Как показывают экспе рименты, включая БАК, что в природе существует только одна эле ментарная разноразмерная частица электроатом «Всерод» [1, 2, 3, 5], а существующая общепринятая модель Резерфорда – Бора, не вы держивает ни какой критики. В 1912 г. Э.Резерфорд впервые упот ребил термин «ядро» и, именно, поэтому нас приучили называть её планетарной моделью Резерфорда-Бора. Однако, впервые в1901г.

французский учёный Жан Перрен, а не Резерфорд, в статье «Моле кулярные гипотезы» высказал свою гипотезу «положительно заря женное ядро окружено отрицательными электронами, которые дви гаются по определённым орбитам» [4]. Однако физико математическому расчёту эти модели атомов и ПС не поддались и модели были сданы в архив, кроме модели якобы Резерфорда и имя Резерфорда, как бы разработчика осталось. Но самое интересное, что условности «+» и «-» ввёл Б. Франклин в1798-1800 гг. при ис следовании процессов трения, направив в тупик физику, химию и электричество, а в 1897г. Дж. Томсон никогда не открывал отрица тельный заряд – электрон, поскольку в природе ничего отрицатель ного нет, а при исследовании рентгеновских лучей просто предло жил «некую частицу» считать электроном с отрицательным знаком [4]. В программе «Академия» по телевидению на лекциях нобелев ский лауреат Жорес Алфёров напомнил студентам, что Рентген от верг понятие и наличие электрона в природе, и запрещал произно сить этот термин в своей лаборатории.

Резерфордо-Боровская планетарная модель атомов (химиче ских элементов), являющаяся основой теории современного элек тричества, физики и химии настолько отдалена от природы, на столько абстрактна, насыщена противоречиями, постулатами, ус ловностями, запретами, аксиомами, что невозможно создать реаль ную «Единую теорию поля», при том, что электромагнитное поле реально существует. Невозможно разработать физико математический аппарат для реальной Периодической системы (ПС), дать определение «Электричеству», «Заряду» «Энергии» и т.д.

Майкл Фарадей экспериментатор и исследователь электромагнитной индукции электромагнитного поля и электрических взаимодействий в электролитах создал бы единую теорию поля мгновенно, если бы не попал в тиски условностей целенаправленного действия на нор мальное восприятие Природы, в которой отсутствуют плюсы «+» и «-» минусы. При естественном восприятии природных явлений и отыскание их в экспериментах, позволило бы соединить свои труды в единую теорию поля, но это было ни к чему математикам, и они подменили его результаты на цифровые зависимости виртуальных значений. Эту задачу выполнил Максвелл, внушив М. Фарадею, что только математическая интерпретация в дифференциальных уравне ниях его трудов есть вершина мысли. В результате до сего дня никто не может приблизиться к решению простейшей задачи. Именно по этому, в физике отделили механику от электричества, что не допус тимо. Все физики должны вспомнить трибоэлектрический генератор постоянного тока Ван дер Граафа и никогда не отделять одновре менно происходящих процессов. Наука трибология, изучающая тре ние, единственное ПРИРОДНОЕ явление, где все допустимые зем ные процессы протекают самоорганизованно и одновременно, их нужно только увидеть, зафиксировать, дать определения и постро ить закономерность проявления в зависимости от условий экспери мента.

Введём необходимые определения: ЭЛЕМЕНТАРНОСТЬ ЧАСТИЦЫ: элементарная разноразмерная электрочастица единст венная в Природе означает, что она состоит из самой себя и не имеет внутренней структуры, имеет при любых взаимодействиях равно мерно распределённую минимальную одну и туже объёмную элек трическую плотность для любых по размеру объёмов и радиус шара (сферы) дальнодействия в зависимости от конкретных условий при взаимодействии.

ЭЛЕКТРОВЕЩЕСТВО – самоорганизованное совокупное и/или дискретное состояние (взаимодействие) электрических объём ных плотностей, в виде единичных и совокупных электроатомов (электрозарядов, электрополей, стоячих электроволн, электрочасти, электрохимических элементов) в форме шаров (сфер), твёрдых и жидких тел любой формы во всех агрегатных состояниях, обладаю щее способностью к переходам из совокупных электроатомов из скомпенсированного электронейтрального состояния в не скомпен сированное заряженное состояние и, наоборот, из единичных дис кретных в совокупные и, наоборот, при определённых условиях [5].

ЭЛЕКТРИЧЕСТВО – это взаимодействие электрических (электрополевых, электрозарядовых, электроатомных, электровеще ственных) плотностей, в форме шаров (сфер), жидких и твёрдых тел любой формы, как единичных так и совокупных электроатомов (электрозарядов, электрополей, стоячих электроволн, электро хими ческих элементов), с самоорганизацией в зависимости от условий эксперимента, собственного конкретного электромагнитного поля, (электровещества), обладающего конкретной электрической плотно стью и свойствами проявляющимися в виде: постоянного (атомар ного) электрического тока, электроискровых разрядов, электродуго вых разрядов, электроплазм, электрошумов, электросвета, электро магнитов, электротепла, электрогазов, электрожидкостей, твёрдых электротел, электро радиоизлучений всех диапазонов с разуплотне нием и переходом из скомпенсированного электронейтрального со стояния электровещества, в разуплотнённое электронейтральное и/или разкомпенсированное заряженное состояние и наоборот [1].

ЭЛЕКТРИЧЕСТВО – это взаимодействие электрических объёмных плотностей (электроатомов, электрозарядов, электропо лей, стоячих электроволн, электрочастиц, электрохимических эле ментов) в форме шаров (сфер) и в виде газообразных, жидких и твёрдых тел любой формы и других фазовых состояниях электрове щества в собственном самоорганизованном электромагнитном поле.

ЗАРЯД ЕДИНИЧНЫЙ – электронейтральный электроатом ВСЕРОД (электрополе, электровещество, электроволна, электрохи мический элемент и т.д.), имеющий равномерно распределённую электрическую плотность, минимальную в конкретных условиях в форме шара (сферы) [1].

ЗАРЯД НЕСКОМПЕНСИРОВАННЫЙ – это избыток и/или недостаток электроатомов Всерода в объёме и/или на поверх ности заряженного тела, характеризуемый объёмной и/или поверх ностной разностью плотностей зарядов (потенциалов) [1].

ЗАРЯД СКОМПЕНСИРОВАННЫЙ – это отсутствие из бытка и/или недостатка электроатомов Всерода в объёме и/или на поверхности электронейтрального тела, т. е. отсутствие разности электрической плотности зарядов (потенциалов) [1].

ЗАРЯД СТАТИЧЕСКИЙ – это недостаток электроатомов Всерод в объёме электровещества (электродонора) и/или избыток электроатома Всерод в объеме электровещества (электроакцептора), характеризуемый объёмной и/или поверхностной разностью элек трической объёмной плотности зарядов (потенциалов) [1].

ЗАРЯД ДИНАМИЧЕСКИЙ – это избыток электроатомов Всерод на поверхности электровещества (электроакцептора), харак теризуемый поверхностной разницей электрической объёмной плот ности зарядов (потенциалов) и способный к перемещению [5].

ЕДИНИЧНЫЙ ЭЛЕКТРОАТОМ ВСЕРОД – далее не де лимая единственная в Природе разноразмерная элементарная элек трочастица (электроатом, электрохимический элемент), обладающая минимальной объёмной электрической (электрополевой, электроза рядовой объёмной плотностью) при любых условиях эксперимента, равномерно распределённой в форме шара (сферы) в конкретных условиях, первый электроатом (электрохимический элемент), распо ложенный в нолевом валентном ряду нолевого периода Периодиче ской системы 1905-1906г. Д.И. Менделеева под символом «Х»[6], описываемый в двоичной системе счета в ПС РУСов 1997 г. [3,4].

симметричная совокупность объёмно – структурированных разно размерных всеродов – (электроатомов, электрозарядов, электропо лей, стоячих электроволн, электрочастиц, электрохимических эле ментов), обладающий приобретённым свойством локального устой чивого электрического взаимодействия электровещества с макси мальной электрической плотностью и нолевым потенциалом в цен тре, описываемый в двоичной системе счёта Периодической систе мы РУСов 1997 г.[2].

ЭНЕРГИЯ – способность электромагнитного поля (электро вещества) Вселенной реагировать, релаксировать, перераспределять результаты всех взаимодействий до равновесного состояния (ноле вого электропотенциала).

ВОЛНА – оптимальная (шар, сфера) форма сохранения и перераспределения электрической объёмной плотности в единст венном электромагнитном поле.

Так уж получилось, что явление трибоэлектризации и трибо электричество, в частности и трибоэлектрический метод зарядки мелкодисперсных частиц в порошковой технологии не получили должного внимания со стороны физиков, химиков, механиков и ма териаловедов. В разделе физики «механика» трибоэлектрические явления в процессах трения практически не исследовались и не учи тывались, так как они якобы незначительны, кроме того, явлением «трение» при решении задач в школьном образовании трением тща тельно «пренебрегали», считали его «вредным» и нежелательным.

Механики в процессе «уменьшения трения и износа» свели эффекты трения к коэффициенту трения, загнав проблему электроизноса и электроразрушения вещества (электровещества) в непознаваемые глубины, переведя в измерение «условных» сил, которых в экспери менте и природе нет. Обращаю Ваше внимание на определения «сила трения возникает при перемещении и действует в обратном направлении?! А самая большая сила трения ПОКОЯ!!

В разделе физики «электричество», трибоэлектричество во обще не рассматривается, явления прямого перехода вещества в по стоянный электроток мало кем признаётся. Мало того, первоисточ ник электрических зарядов трибогенератор Ван дер Граафа исклю чён из программы школьного и вузовского образования, что наносит серьёзный ущерб проблемам познания электровещества, электриче ства и процессов, происходящих в электровеществе и по поверхно стях между электровеществами при различных взаимодействиях.

Известны явления трибоэлектризации при трении различных, разно родных полимерных диэлектрических материалов, однако экспери менты показали, что при трибоэлектризации электризуются и полу проводники, и проводники, и однородные материалы [7]. Б. Франк лин свёл процессы трибоэлектризации и генерации зарядов к услов ностям: положительности «+» и отрицательности «-», исключив ре альности-электроатомы и реальные электромагнитные взаимодейст вия электроатомов (электрозарядов, электрополей, стоячих электро волн, электрочастиц, электрохимических элементов, электрове ществ) материалов трибопар. Затем Дж. Томсон и Э. Вихерт приду мали отрицательный электрон, а якобы Резерфорд придумал поло жительное ядро. В действительности Жан Перен предложил плане тарную модель атома с положительным ядром в центре и вращаю щимися отрицательными электронами по орбитам [4], которые нау ка приняла, как необходимость на тот период, для развития науки о веществе, строении атома, познания электричества и т.д. Сегодня всем известно, что природа никаких отрицательных или положи тельных объектов создавать не может. Природа создаёт реальности, а положительность и отрицательность субъективная оценка и/или ошибка конкретных людей, которая, очевидна только в конкретных технологических процессах.

В исследованиях процессов трибогенерации постоянного то ка различных трибопар из диэлектрического электровещества в экс периментах применяли различные условия трения для различных электровеществ в сочетаниях с позиций элекродонорно электроакцепторных (ЭД – ЭА) концепций. Установлено, что три бопары ЭД – ЭД и ЭА – ЭА дают наименьший эффект трибогенера ции электроатомов и не имеют практического применения для раз работки промышленных установок по созданию электрогенерато ров, а пары ЭД – ЭА при соответствующем подборе дают достаточ но большие значения тока трибоэлектризации и могут быть исполь зовании при создании промышленных трибогенераторов постоянно го атомарного электрического тока.

Установка (физическая модель) контактного трения позволяет проводить процессы генерации постоянного тока при «сухом» трении без каких-либо побочных явлений. Рабочая конструкция установки Рис. 1. Конструкция порошкового трибогенератора [8] показана на рис. 1 [7, 8]. При экспериментах в качестве одного три ботела применяли тормозящий трибоэлемент с рёбрами, выполнен ными в виде многозаходной винтовой линии из различных материа лов, а в качестве другого триботела – мелкодисперсные 50х10-6м.

частицы диэлектрического полимерного порошка. Процесс трибоге нерации постоянного тока проводился при следующих условиях:

Т-2780 К, скорость перемещения 10, 30, 45 60 м/с, расход (количест во) 60г/с. Результаты экспериментов подтвердили электромеханиче ский механизм трения точечных контактов при одновременном про текании не менее двух процессов, главными из которых являются разуплотнение вещества – прямой переход в постоянный (атомар ный) электрический ток при торможение разогнанных частиц о три боэлементы, стабильность перехода электроатомов (электрозарядов, электрополей) обеспечивалась их отводом на землю через токосъём ник (коллектор) из проводника и регистрировалась микроампермет рами Ф195, электрическая схема установки представлена на рис. 2, полученные результаты хорошо согласуются с выведенной матема тической формулой (моделью). Iзар=, Кл/с [7].

На рис. 3 приведены зависимости генерации постоянного то ка от химической природы трибоконтактных пар. На рис. 3 видно, что трибопары, где ЭД - полимерная частица на эпоксидной основе (П-ЭП-91, П-ЭП-219) и/или на другой основе, а ЭА - полимерный трибоэлемент из политетрафторэтилена (ПТФЭ), (например: пара П ЭП-91 - ПТФЭ) генерируют наибольший постоянный ток электриза ции (графики 1–5).

Разница величин токовых характеристик различных трибо контактных пар при одних и тех же условиях обусловлена разницей работ выхода электроатома (электрозаряда электрополя, электрохи мического элемента) из электровещества. При изолированном про цессе трибоэлектризации диэлектрических пар ЭД – ЭА, когда ис ключается отвод генерированных электроатомов (электрозарядов) в виде постоянного (атомарного) тока на «землю» процесс трибоэлек тризации прекращается (самозатухание), так как ЭА накапливает на поверхности свободные несвязанные дискретные поверхностные электроатомы (электрозаряды), наблюдается эффект насыщения и электризация порошковых частиц прекращается. При этом разность потенциалов незначительна и свободные поверхностные электроза ряды равновесно перемещаются с одной поверхности на другую.

Аналогично протекает процесс и при трибоэлектризации диэлектри ческих пар (ЭА-ЭА) и (ЭД-ЭД). Если в отдельных точках контакта создаётся избыточный и/или недостаточный потенциалы, то при пе ремещении тел заряженные точки совмещаются и нейтрализуют ло кальную разность потенциалов в единичных электроискровых раз рядах за счёт свободных поверхностных электрозарядов, поэтому процесс генерации электроатомов (электрозарядов, электрополей) не эффективен и уровень трибозарядки частиц низкий. Исследования зависимости величины тока от скорости потока порошково воздушной смеси (ПВС) показали, что процесс полной трибозарядки частицы (до пробойного потенциала) протекает на коротком участке длиной (50-200 мм) и даже однородные трибопары ПТФЭ – ПТФЭ трибоэлектризуются достаточно эффективно при отводе электро атомов (электрозарядов, электрополей) на «землю» с рабочих по верхностей. При трибоэлектризации разнородных материалов пар ЭД-ЭА в специально подобранном режиме эффективность трибоге нерации постоянного (атомарного) тока достигала величины 200мА.

На рис 4 представлен механизм генерации постоянного тока, при совершении работы выхода электроатома (электрозаряда) из объёма электрочастицы (электродонора) и перехода динамического электроатома (электрозаряда) на поверхность электроакцептора, с которого отводили накопленные дискретные электроатомы в виде сформированного постоянного электрического тока.

Исследования трибозаряженных (статический заряд) диэлек трических порошковых частиц электровещества термоактивацион ными методами показали изменение электроструктуры электрове щества. Термоаналитические исследования трибоэлектризованных диэлектрических порошковых частиц на дериватографе Ф. Паулик, Дж. Паулик, Л. Эрдей. нагревали со скоростью 50С/мин. Появление следов деструкции материала на контрольном образце порошкового полимера сопровождался потерей количества материала (электро вещества) и начинается при 5430К, а на трибоэлектризованном 5130К. Снижение температуры начала разложения порошка с поте рей количества электровещества связано с потерей электроатомов (электрозарядов электрополей) при трибоэлектризации трением, что подтверждает однозначность: электровещество - электроатом (элек трозаряд, электрополе, электрохимический элемент, электроволна, электрочастица).



Pages:     | 1 |   ...   | 7 | 8 || 10 | 11 |   ...   | 12 |
 




Похожие материалы:

«Российская академия сельскохозяйственных наук Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ) Московский государственный агроинженерный университет им. В.П. Горячкина (МГАУ) ФГНУ Российский научно-исследовательский институт информации и технико-экономических исследований по инженерно-техническому обеспечению АПК (ФГНУ РОСИНФОРМАГРОТЕХ) ЭНЕРГООБЕСПЕЧЕНИЕ И ...»

«Российская академия сельскохозяйственных наук Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ) Московский государственный агроинженерный университет им. В.П. Горячкина (МГАУ) ФГНУ Российский научно-исследовательский институт информации и технико-экономических исследований по инженерно-техническому обеспечению АПК (ФГНУ РОСИНФОРМАГРОТЕХ) ЭНЕРГООБЕСПЕЧЕНИЕ И ...»

«Российская академия сельскохозяйственных наук Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ) Московский государственный агроинженерный университет им. В.П. Горячкина (МГАУ) ФГНУ Российский научно-исследовательский институт информации и технико-экономических исследований по инженерно-техническому обеспечению АПК (ФГНУ РОСИНФОРМАГРОТЕХ) ЭНЕРГООБЕСПЕЧЕНИЕ И ...»

«Российская академия сельскохозяйственных наук Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ) Московский государственный агроинженерный университет им. В.П. Горячкина (МГАУ) ФГНУ Российский научно-исследовательский институт информации и технико-экономических исследований по инженерно-техническому обеспечению АПК (ФГНУ РОСИНФОРМАГРОТЕХ) Открытое акционерное ...»

«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 ...»






 
© 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.