Применение термоэлектрических модулей в молочном животноводстве Текст научной статьи по специальности «Прочие технологии»

Электротехнологии, электрификация и автоматизация сельского хозяйства

ля и учитывающая максимально допустимую скорость эксплуатации источника и продолжительность его природной релаксации; V — объем пространства, занимаемого преобразователем, м3; К0 — коэффициент, учитывающий взаимное влияние преобразователей энергии в пределах объема V.

Выводы

1. Несмотря на внешнюю заманчивость использования возобновляемых источников для нужд большой энергетики ни один из них не выдерживает сравнения с традиционными углеводородными энергоносителями по показателю плотности потока преобразованной энергии.

2. Ни один из известных на сегодня возобновляемых источников энергии не может быть признан абсолютно безопасным с экологической точки зрения.

3. Дальнейшие исследования в области освоения возобновляемых источников энергии должны вестись в направлении повышения преобразуемой мощности, приведенной к объему пространства, занимаемого преобразователем. При этом должны

приниматься во внимание взаимные влияния преобразователей, находящихся в пределах этого объема, а также максимально допустимая интенсивность преобразования и продолжительность природной релаксации источников.

Список литературы

1. Капица, П.Л. Энергия и физика / П.Л. Капица // Вестник АН СССР. — 1976. — № 1. — С. 34-43.

2. Трушевский, С.Н. О низкотемпературных источниках теплоты для тепловых насосов / С.Н. Трушевский I/ Энергообеспечение и энергосбережение в сельском хозяйстве: тр. 7-й Междунар. науч.-техн. конф., ч. 4. — М.: ГНУ ВИЭСХ, 2010. — С. 270-274.

3. Joseph Fargione, Jason Hill, David Tilman et al. Land clearing and the biofuel carbon debt // Science. — 2008. — V. 319. — P. 1235-1238.

4. Timothy Searchinger, Ralph Heimlich, R.A. Houghton et al. Use of U.S. crop lands for biofuels increases greenhouse gases through emissions from land-use chfnge // Science. — 2008. — V. 319. — P. 1238-1240.

5. Андреев, С.А. Экологические аспекты эксплуатации ветроэлектрических станций / С.А. Андреев, Н.М. Грустливый I/ Повышение эффективности сельской электрификации: сб. науч. тр. МГАУ. — М., 1996. — С. 93-97.

УДК 637.115.02

В.Н. Кравченко, канд. техн. наук

Московский государственный агроинженерный университет имени В.П. Горячкина

ПРИМЕНЕНИЕ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МОДУЛЕЙ В МОЛОЧНОМ ЖИВОТНОВОДСТВЕ

Коренная перестройка производства животноводческой продукции представляет собой относительно длительный процесс и требует больших трудовых и материальных затрат. Она предусматривает поиск и реализацию резервов ускорения научно-технического прогресса в области механизации и электрификации сельского хозяйства.

В молочном животноводстве в качестве альтернативного источника тепловой энергии предлагается использовать термоэлектрические батареи (ТЭБ), основанные на эффекте Пельтье и позволяющие одновременно охлаждать и нагревать продукт [1]. Это позволит отказаться от промежуточных теплоносителей (пар, горячая и ледяная вода), существенно упростить комплектацию пастеризационно-охла-дительных установок, исключив из их состава па-роводонагреватели и фреоновые охлаждающие системы [2]. А также есть возможность использовать модули в качестве только охлаждения или нагрева, например, хранения семени животных, сушка получаемого продукта и другие важные направления.

С этой целью были проведены лабораторные исследования. В задачи лабораторных исследований входило:

• определение пропускной способности жидкости на задаваемую температуру в термоэлектрических блоках при различных напряжениях, подаваемых в термосекции;

• запись параметров работы блоков пастеризации и охлаждения и расчет их теплотехнических и гидравлических характеристик;

• проведение лабораторных испытаний ТЭБ пастеризации и охлаждения;

• проведение сравнительных экспериментальных исследований блоков пастеризации и охлаждения с обоснованием конструктивно-режимных параметров;

• обработка опытных данных, полученных по результатам экспериментальных исследований. Для проведения лабораторных исследований

была изготовлена установка на термоэлектрических модулях (рисунок).

МГАУ № 1'2011 - 15

Вестник ФГОУ ВПО

АГРОИНЖЕНЕРИЯ

- датчик

Схема лабораторной установки:

1 — бак; 2 — молочный насос; 3 — датчик давления; 4 расхода жидкости; 5 — датчик температуры входящей жидкости;

6 — термоэлектрический блок; 7 — термоэлектрическая секция; 8 — датчик температуры выходящей жидкости; 9 — кран (Р1 — давление в горячем контуре; Р2 — давление в холодном контуре; t1 — температура жидкости, входящей в нагреваемый контур; Ц — температура жидкости, входящей в охлаждаемый контур; ^ — температура нагреваемого потока; ^ — температура охлаждаемого потока)

ка питания, устраняющего влагу, и плавное включение в сеть ТЭМ.

Обработку данных, полученных в ходе экспериментальных исследований, проводили известными методами математической статистики.

По результатам эксперимента установка позволила проверить работоспособность, качественные показатели работы термоэлектрических модулей. Производственные испытания показали удовлетворительную работу макетной установки, при этом было выявлено недостаточное количество секций теплообмена, что говорит о необходимости повышения рабочей мощности блоков.

Лабораторная установка позволяет в необходимых пределах варьировать значениями факторов, влияющих на исследуемые процессы [3].

Для определения энергетических показателей: мощности выхода установки на режим; общей мощности работы, затрачиваемой на термоэлектрические модули (ТЭМ), использовался комбинированный прибор с изменением силы тока и напряжения с встроенным датчиком вольтамперметра. Он обеспечивает включение предпускового обдува бло-

Список литературы

1. Пути совершенствования оборудования для доения и первичной обработки молока / В.В. Кирсанов, В.Н. Кравченко // Тракторы и сельскохозяйственные машины. — 2005. —

№ 9. — С. 41-45.

2. Обоснование параметров энергосберегающей па-стеризационно-охладительной установки на термоэлектрических модулях / В.В. Кирсанов, В.Н. Кравченко // Тр. 6-й Междунар. науч.-техн. конф. Ч. 3. — М.: ГНУ ВИЭСХ, 2008. — С. 174-179.

3. Применение термоэлектрических модулей в пластинчатых теплообменниках для тепловой обработки молока / В.В. Кирсанов, В.Н. Кравченко // Тр. 14-го Междунар. симпозиума по машинному доению сельскохозяйственных животных. — Углич, 2008. — С. 246-251.

УДК 621.111

С.А. Овчукова, доктор техн. наук Московский государственный университет печати В.Н. Пряхин, доктор техн. наук

Московский государственный университет природообустройства Е.А. Коваленко

Мордовский государственный университет имени Н.П. Огарёва

ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРИМЕНЕНИЯ ИСКУССТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ И ОБЛУЧЕНИЯ

П

резидент Российской Федерации 23 ноя- несцентные лампы (ЛЛ) и компактные (КЛЛ). Это бря 2009 г. подписал Федеральный закон правомерно в силу меньшего в 5...7 раз потребления № 261-ФЗ «Об энергосбережении и повышении энергии ЛЛ и в 10.15 раз большего срока службы энергетической эффективности.». В закон вхо- по сравнению с ЛН. Но следует отметить, что нарядит повсеместная замена ламп накаливания (ЛН) ду с этими неоспоримыми достоинствами все раз-на энергоэкономичные разрядные лампы (люми- рядные лампы имеют ртутное наполнение.

16 -

Вестник ФГОУ ВПО МГАУ № 1'2011