XIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2021

Сельскохозяйственные производственные объекты имеют пять назначений использования энергоресурсов: для получения света, тепла, привода в действие машин и механизмов, для получения информации о функционировании объекта и для электротехнологий. Если в производственной системе одно назначение использования энергоресурсов, назовем это процессом, если несколько – объектом [1].

Для процессов составляют таблицы действующих норм и стандартов энергопотребления на единицу площади, объема или другую физическую величину. Наряду с этим проводят обследования процессов, составляют перечни применяемого оборудования, в которых отражают показатели эффективности использования энергоресурсов. Например, для освещения — Вт/люкс, обогрева — тепловой КПД, электропривода — электрический КПД, косинус фи и др. Приводят зависимости показателей энергоэффективности оборудования и установок от мощности (производительности), срока эксплуатации, технического состояния. По известным графикам работы и числу часов использования оборудования в сутки, сезон, год находят расчетные значения расходов энергоресурсов.

Для объектов составляют таблицы действующих норм и стандартов энергопотребления на единицу производимой продукции, на голову скота. Результаты заносят в таблицы и находят суммарные расчетные расходы энергоресурсов по процессам. Показатели расхода ТЭР делят на количество производимой продукции или на обслуживаемое поголовье животных и получают удельные расчетные показатели расхода энергоресурсов на данном объекте [2].

Применяют следующие измерители (показатели) норм для обследуемых объектов:

а) для животноводческих и птицеводческих предприятий с циклом производства более года:

[Дж/гол/ год]

для тех же производств, но имеющих цикл менее года:

[Дж/свино-место в год]; [Дж/ското-место в год];

[Дж/птицеместо в год];

для пересчета измерителей норм со ското-места — на голову скота применяют переводной коэффициент:

свинооткормочные фермы 2,3; фермы выращивания и откорма 2; производство бройлеров 4,3; птицефермы ремонтного молодняка кур 2,2;

б) для защищенного грунта измеритель норм:

[Дж/м₂ в год]

в) для процессов сушки сельскохозяйственных продуктов измеритель норм:

[Дж/т сухого материала].

Для каждого сельскохозяйственного объекта накоплен опыт технологического проектирования, позволяющий оценить расход ТЭР конкретного технологического процесса, установки, объекта. Этот опыт содержится в нормах проектирования, в нормах (или опыте) конструирования, в справочниках на сельскохозяйственное оборудование, литературных источниках и др. Эти источники используются при выполнении работ по п.2 и 3, и на их основе получают нормативные и расчетные показатели энергозатрат по объектам.

Найденные значения расхода ТЭР дают ориентир для оценки расхода ресурса в конкретном объекте. Желательно найти ряд чисел, чтобы иметь среднее значение, среднеквадратические отклонения, а в некоторых случаях и закон распределения случайных величин или характеристики случайного процесса.

Сбор статистических данных о фактических расходах ТЭР. Статистические данные по расходам ТЭР выбирают из бухгалтерских отчетов по объекту, отчетов энергетических служб объекта и хозяйства, журналов энергетиков хозяйства, так как это самые достоверные данные.

Выписывают ряды цифр расходов ТЭР по часам, суткам, месяцам, годам. Это необходимо для полноценных статистических оценок объекта: средних расходов, среднеквадратических отклонений, законов распределения случайных величин и случайных процессов. Следует выписывать все фактические данные о расходах ТЭР, так как это самые достоверные сведения о работе объекта.

Статистические данные в большинстве случаев содержатся в отчетных документах по всему объекту: животноводческой ферме, птицефабрике, тепличному комплексу и др. Выявить резервы сокращения расхода энергии можно путем разделения общего расхода по операциям, технологическим линиям, установкам.

Разделение энергозатрат по операциям можно проводить на основании известных значений установленных мощностей и числа часов работы установки с установленной (номинальной ) мощностью за расчетный период:

R_ОБЩ= Р₁ ⸳t₁ + P₂ ⸳ t₂ +…+ P_i⸳ t_i + … + P_n ⸳ t_n … (1.1)

По этому соотношению общий расход, например, электроэнергии разделяется по операциям и проводится пооперационный анализ эффективности расхода энергии по методике [1, 2, 3].

Исходные данные расхода энергии по операциям обеспечивают возможность проведения анализа его эффективности в целом и по элементам каждой операции. При этом могут быть выявлены непроизводительные расходы (потери) энергии внутри каждой операции.

Сбор данных по другим однотипным процессам и объектам необходим для сопоставления энергозатрат обследуемого объекта с другими. При этом накапливаются статистические данные однотипных объектов и строятся статистические ряды показателей расходов энергии. Данные по однотипным процессам и объектам могут быть получены из литературных источников, бухгалтерских отчетов других хозяйств, проспектов фирм, протоколов испытания оборудования на машиноиспытательных станциях.

Обследование состояния и режимов работы энергетического оборудования [2]. Известно, что состояние котельного оборудования, электроприводов машин и агрегатов, вентиляционных установок ферм и хранилищ овощей и фруктов, отопительно-осветительного оборудования теплиц и других объектов, а также установленные режимы их работы прямо влияют на расход ТЭР. Это положение справедливо и для биоэнергических установок ферм, птицефабрик, и для электрооборудования всех объектов. Поэтому оценка состояния энергетических установок обязательна.

Должны оцениваться:

техническое совершенство установок — год выпуска, ремонта, совершенство принципа действия, техническое состояние, надежность работы, правильность эксплуатации и технического обслуживания; выбранные и установленные режимы работы - степень загрузки относительно паспортных данных, температурные пределы, графики расхода ресурса, согласованность с потребностями в ресурсе технологического объекта; необходимость замены (ремонта) деталей, узлов, агрегатов на типовые или более совершенные (модернизация).

Приборная регистрация фактических расходов ТЭР особенно важна в случаях, когда отсутствуют статистические и отчетные данные о работе объекта, когда нет возможности даже экспертным путем установить расходы ТЭР, графики нагрузок по часам, суткам, годам.

Должен быть спланирован эксперимент и выборочно зарегистрированы расходы и режимы работы энергетических установок. Эта операция дорогая и трудоемкая, поэтому должна быть детально спланирована, чтобы восполнить отсутствие статистической информации об объекте. (Составляется таблица с перечнем приборов, их краткой технической характеристикой и условиями применения).

Сбор данных о работе аналогичных, однотипных, наиболее эффективно работающих установок, процессов, объектов в Российской Федерации и за рубежом.

Изучают и находят примеры работы объектов с наилучшими показателями по расходам энергетических ресурсов и качеству работы. Эти показатели следует принимать за возможно достижимые.

Нахождение статистических или единичных данных об энергопотреблении на хорошо организованных объектах с передовыми технологиями имеет важное значение для сравнительных оценок энергопотребления действующих обследуемых объектов. (Составляется таблица передовых и перспективных объектов и их показателей энергопотребления) [3].

Литература

Беззубцева М.М., Волков В.С. Основы научных исследований в энергетике – СПб.: СПбГАУ, 2016. – 209с.

Беззубцева М.М. Электротехнологии и электротехнологические установки: учебное пособие. - СПб.: СПбГАУ, 2012. – 242 с.

Беззубцева М.М., Волков В.С. Логика и методология в научных исследованиях инжиниринговых энергосистем: учебное пособие. – СПб.: СПбГАУ, 2015. – 107 с.

Код для цитирования: Скопировать