XV Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2023

В настоящее время, всё более остро поднимается проблематика увеличения необходимости в контроле и снижении энергозатрат при производстве различной продукции на фоне поднятий тарифов на энергетические ресурсы. Одной из таких отраслей является агропромышленный комплекс, как неотъемлемая часть продовольственной безопасности страны.

Одним из показателей энергоэффективности производств в АПК можно считать количество израсходованной энергии у конечного потребителя. Таким образом происходит реализация энергетического аудита, как анализа энергетических процессов, влекущего за собой необходимость в энергосберегающих технологиях, направленных на максимально эффективное пользование энергетическими ресурсами.

Для установления технологических связей на предприятии АПК, используя микро-подход, предполагается построение структурной схемы и рассматривание отдельных элементов структуры, например, электротехнологического оборудования. [1]

Значительное место в ряду электротехнического оборудования занимают технологии, основанные на преобразовании энергии электрического тока в тепловую, химическую или механическую энергии. Все эффекты, проявление которых зафиксировано в результатах энергетических воздействий в твердых телах, жидкостных, газовых и неоднородных смесях определяют назначение потребленной энергии. [2,3]

При постоянстве условий, вида воздействия и свойств обрабатываемой среды проявляться одни и те же результаты воздействия, т.е. прослеживаются общие закономерности, позволяющие составить алгоритмы расчета востребованных затрат энергии на микроскопическом уровне энергетической системы потребителя – в процессе, реализованном в электротехнологическом оборудовании и обеспечивающим заданный условиями производства технологический эффект в материальном объекте. [4]

Основной причиной повышения энергоёмкости продукции является рост относительных потерь энергии в оборудовании при отклонении режима потребления от номинального. Для некоторых видов оборудования в технической документации приводятся показатели, характеризующие снижение эффективности оборудования (например, снижение КПД асинхронного двигателя). Такие данные получили название энергетической характеристики оборудования. Эта характеристика должна быть получена для всех видов оборудования с целью контроля его состояния, ухудшающегося в процессе эксплуатации и снижающего энергоэффективность. [5]

Для контроля технологического эффекта требуется систематический сбор данных с электротехнологического оборудования и объединения его в систему обработки данных и мониторинга. Тем самым организовывая технологические связи различных машин, агрегатов и аппаратов. На основе аналитических данных необходимо сделать заключение о КПД оборудования и при отсутствии технологического эффекта произвести его модернизацию или замену на более энергоэффективное. Одним из не маловажного является отладка оборудования в соответствии с необходимыми режимами работы в технологической цепочке. Такая работа может быть выстроена на основе обратной связи, как с логическим центром, так и со смежными машинами, агрегатами и аппаратами.

Научная школа «Эффективное использование энергии» СПбГАУ достигла определенных результатов в исследовании решения проблемы энергоэффективности. В частности, разработан и проверен в производственных условиях расчетно – измерительный метод контроля энергоэффективности для любого энергетического процесса и на предприятии в целом. Разработан прибор, определяющий значение энергоэффективности по окончании процесса, т.е. появилась возможность контроля ежесуточного показателя. А также продолжительное время разрабатываются методы энергосбережения в с/х производстве под руководством д.т.н. проф. Карповым В.Н., многие из них прошли апробацию и опытную проверку. [6]

Как показал достаточно продолжительный опыт исследований и практической работы в СПбГАУ по производственному энергосбережению, поставленная цель повышения энергоэффективности не достигается простыми решениями. Установлено, что управлению должна подвергаться потребительская энергетическая система (ПЭС), представляющая собой совокупность технических элементов (энергетического оборудования и исполнительных механизмов), предназначенная для осуществления всех процессов, предусмотренных технологией производства продукции. Анализировать ПЭС необходимо в действии, то есть в состоянии подвода и целенаправленного использования энергии. Основным показателем энергетической эффективности предприятия является энергоемкость продукции, легко конвертируемая в относительный энергетический и валютный показатель для любого масштаба производства (от отдельного предприятия до ВВП страны). Разработанный дополнительный показатель энергетической эффективности - относительная (безразмерная) энергоемкость процесса, позволил характеризовать энергетическую эффективность любого элемента и процесса, вести поэлементный анализ системы и переходить к общему системному показателю - энергоемкости продукции. [7]

Таким образом для повышения энергоэффективности агропромышленного комплекса необходимо руководствоваться положениями науки об энергетике технологических процессов в АПК., вести разработку энергоэффективного оборудования отвечающего требованиям экологии и конкурентноспобного импортным аналогам, повышать коэффициент энергоэффективности действующего оборудования, внедрять в производство результаты научно исследовательских работ.

ЛИТЕРАТУРА

Пиркин А.Г. Теоритические основы системного анализа энергообеспечения предприятий: - учебное пособие, 2021.- СПБ.: СПБГАУ, 11 с.

Беззубцева М.М., Волков В.С., Пиркин А.Г., Фокин С.А. Энергетика технологических процессов: – учебное пособие, 2011. – СПБ.: СПБГАУ, 265с.

Беззубцева М.М., Волков В.С., Зубков В.В., Прикладная теория тепловых и массообменных процессов в системном анализе энергоемкости продукции: - учебное пособие, 2013. – СПБ.:СПБГАУ, 131 с.

Беззубцева М.М., Волков В.С., Котов А.В., Энергоэффективные электротехнологии в агроинженерном сервисе и природопользовании: - учебное пособие, 2012. – СПБ.:СПБГАУ, 260 с.

Карпов В.Н., Юлдашев З.Ш., Способ диагностики состояния энергетических элементов контроля и управления энергетической эффективностью потребительских систем // Известия Санкт – Петербургского государственного аграрного университета. – 2011. – №22. – с314 – 320.

Карпов В.Н., Юлдашев З.Ш., Немцев А.А., Немцев И.А., Повышение энергоэффективности АПК., [Электронный ресурс], Сельскохозяйственные вести №4/2014., URL: https://agri-news.ru/zhurnal/2014/42014/povyishenie-energoeffektivnosti-apk (Дата обращения 27.11.2022).

Карпов В.Н., Немцев А.А., Немцев И.А., Состояния и перспективы решения проблемы повышения энергоэффективности в АПК., Известия Санкт – Петербургского государственного аграрного университета. – 2017.