CC BY
21
treatment on enterprises of agroindustrial complex], Mordovia university bulletin, 2018, Vol. 28, No 2, pp. 207-221. (In Russian)
6. Galkin A.A., Lunin V.V. Voda v sub- i sverhkriti-cheskom sostojanijah - universal'naja sreda dlja osushhestvle-nija himicheskih reakcij [Water in sub- and supercritical states as a universal medium for chemical reactions], Uspehi himii, 2005, No 74:1, pp. 24-40. (In Russian)
7. Ljahomskij A.V., Pichuev A.V., Perfil'eva E.N. Jener-geticheskie pokazateli i kriterii ocenki jenergojeffektivnosti tehno-logicheskih processov gornogo proizvodstva [Energy performance and assessment criteria of efficiency of technological processes of mining production], Gornyj informacionno-analiticheskij bjulleten', 2014, Vol. 1, pp. 450-460. (In Russian)
8. Aleksandrov A.A., Grigor'ev B.A. Tablica standartnyh spravochnyh dannyh GSSSD 187-99. Voda. Udel'nyj ob'em i jental'pija pri temperaturah 0...1000 °S i davlenijah 0,001...1000
MPa [Table of standard reference data GSSSD 187-99. Water. Specific volume and enthalpy at temperatures of 0...1000 °C and pressures of 0,001...1000 MPa], Vseross. nauchn.-issl. centr standartizacii, informacii i sertifikacii syr'ja, materialov i veshhestv Gosstandarta RF, 1999, 39 p. (In Russian)
9. Kovalevskij I.I. Pechnye raboty [Furnace works], M., Vysshaja shkola, 1977, 223 p. (In Russian)
10. Mazalov Ju.A., Grigor'ev V.S., Zaharov A.A., Shoshmin A.G., Merenov A.V., Morozov V.A., Erofeev D.V. Jenergojeffektivnaja tehnologija unichtozhenija organosoder-zhashhih stokov na ustanovke SKVO [Energy-efficient technology of destruction of organic effluents at the installation of NCMD], materialy Vserossijskoj shkoly molodyh uchenyh «Sverhkriti-cheskie fljuidnye tehnologii v reshenii jekologicheskih problem», 6-10 ijunja 2010 g., Arhangel'sk, pp. 43-49. (In Russian)
Сведения об авторах
Лобачевский Яков Петрович - первый заместитель директора по развитию и инновациям, ФГБНУ «Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ», доктор технических наук, профессор, член-корреспондент РАН (Москва, Российская Федерация). Researcher ID: Н-5863-2018, ORCID: http://orcid.org/0000-0001-7863-2962. E-mail: lobachevsky@yandex.ru.
Федотов Анатолий Валентинович - ведущий научный сотрудник, заведующий лабораторией «Энергоэффективные сверхкритические технологии», ФГБНУ «Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ», кандидат технических наук (Москва, Российская Федерация). E-mail: fedotov48@list.ru.
Григорьев Виктор Степанович - ведущий научный сотрудник лаборатории «Энергоэффективные сверхкритические технологии», ФГБНУ «Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ», доктор технических наук (Москва, Российская Федерация). E-mail: vim@vim.ru.
Ценч Юлия Сергеевна - начальник отдела образования научно-технической информации и редакционно-издательской деятельности, ФГБНУ «Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ», кандидат педагогических наук (Москва, Российская Федерация). Researcher ID: Н-5855-2018, ORCID: http://orcid.org/0000-0002-3214-4725. E-mail: vimasp@mail.ru.
Information about the authors
Lobachevskiy Yakov Petrovich - Doctor of Technical Sciences, professor, corresponding member of the Russian Academy of Sciences, first deputy director of development and innovation, FSBSI «Federal Scientific Agroengineering Center VIM» (Moscow, Russian Federation). Researcher ID: H-5863-2018, ORCID: http://orcid.org/0000-0001-7863-2962. E-mail: lobachevsky@yandex.ru.
Fedotov Anatoliy Valentinovich - Candidate of Technical Sciences leading researcher, head of the Energy efficient supercritical technologies laboratory, FSBSI «Federal Scientific Agroengineering Center VIM» (Moscow, Russian Federation). E-mail: fedotov48@list.ru.
Grigorjev Viktor Stepanovich - Doctor of Technical Sciences, leading researcher of the Energy efficient supercritical technologies laboratory, FSBSI «Federal Scientific Agroengineering Center VIM» (Moscow, Russian Federation). E-mail: vim@vim.ru.
Cench Yulija Sergeevna - Candidate of Pedagogical Sciences, head of the Education, scientific and technical information and editorial and publishing activities department, FSBSI «Federal Scientific Agroengineering Center VIM» (Moscow, Russian Federation). Researcher ID: H-5855-2018, ORCID: http://orcid.org/0000-0002-3214-4725. E-mail: vimasp@mail.ru.
УДК 621.316.13
АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ СЕЛЬСКИХ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ НАПРЯЖЕНИЕМ 0,38 кВ © 2018 г. МЛ Таранов, П.Т. Корчагин, Д.М. Таранов
Обеспечение сельскохозяйственных потребителей надежным электроснабжением остается весьма серьезной задачей. Именно эти сети обладают особой спецификой (наличие однофазных потребителей, несимметричное напряжение, низкий уровень обслуживания и т.д.), которую необходимо учитывать при решении данной проблемы. Значительные протяженности линий при малых передаваемых мощностях делают экономически нецелесообразным реконструкцию, модернизацию и тем более строительство новых систем электроснабжения. В то время, как износ сетей с каждым годом только увеличивается, финансирование неумолимо снижается, что вызывает сокращение материально-технического обеспечения и штата обслуживающего персонала. Итогом всего этого является увеличение аварийности и продолжительности ремонтов, что негативно отражается как на энергоснабжающих организациях, так и на потребителях электроэнергии. Все эти обстоятельства подталкивают к поиску новых путей, которые позволят разрешить сложившуюся ситуацию. Однако для того чтобы найти способы решения, необходимо более детально разобраться с проблематикой вопроса. Этому и посвящается данная статья, в которой приведены результаты анализа надежности работы систем электроснабжения классом напряжения 0,38 кВ. Именно эти сети вызывают наибольший интерес, поскольку являются одними из самых уязвимых, с точки зрения защиты от аварийных режимов. Для анализа надежности были приняты два основных показателя: поток отказов и среднее время восстановления одного повреждения. Также детально рассмотрены причины, вызвавшие прекращение подачи электроэнергии сельскохозяйственным
потребителям, и выявлены наиболее значимые из них. Проанализировано, в какие месяцы наиболее часто происходят аварийные отключения.
Ключевые слова: электроснабжение, надежность, электроэнергия, потребитель, воздушные линии, напряжение.
The providing of agricultural consumers by reliable power supply remains a very serious task. It is these networks that have special specifics (the presence of single-phase consumers, asymmetric voltage, low level of service, etc.), which must be taken into account when solving this problem. The large lengths of lines at small transferred capacities makes it economically inexpedient to reconstruct, modernize and build new power supply systems. While the deterioration of the network is only increasing every year, funding is inexorably decreasing, which causes a reduction in logistics and staffing. Result of all this, increase in accident rate and duration of repairs is that negatively is reflected, both in the power supplying organizations, and on consumers of the electric power. All these circumstances push to search of new ways, which will allow resolving current situation. However, to find ways of the decision, it is necessary to deal with a question perspective in more detail. The article in which results of the analysis of reliability of work of systems of power supply are given by a class of 0,38 kV is also devoted to it. These networks attract the greatest interest as are one of the most vulnerable, from the point of view of protection against emergency rate. For the analysis of reliability, two key indicators were accepted: stream of refusals and average time of restoration of one damage. The reasons which caused interruption in supply of the electric power to agricultural consumers are also in details considered and the most significant of them are revealed. It is analyzed in what months most often there are emergency shutdowns.
Keywords: power supply, reliability, electricity, consumer, air lines, voltage.
Введение. Нормальное функционирование любого технологического процесса не представляется возможным без потребления энергоресурсов. Для сельскохозяйственного сектора основным ресурсом выступает электроэнергия, которая, несмотря на широкое развитие альтернативных источников электроснабжения, передается потребителям от централизованных систем [1]. Более 90% всей электроэнергии сельскохозяйственные потребители получают по воздушным линиям электропередачи, которые, несмотря на повсеместное применение, имеют ряд недостатков: низкую надежность, длительное время устранения неисправности, высокую стоимость строительства новых линий, весьма значительные эксплуатационные затраты и т.д. [2].
Методика исследования. С целью проверки, в каком состоянии в настоящее время находятся воздушные линии, был проведен анализ работы ВЛ на-
пряжением 0,38 кВ согласно данным, полученным от энергоснабжающей организации восточного района Ростовской области. На рисунке 1 представлена динамика изменения потока отказов ВЛ 0,38 кВ, которая носит неоднозначный характер. С 2002 года по 2009 год наблюдается снижение этого показателя, однако, с 2009 года и по настоящее время поток отказов возрастает. Этот рост может быть обусловлен износом линий электропередачи, которые своевременно не реконструируются и не модернизируются. Причиной всего этого является низкое финансирование, которое не позволяет улучшить ситуацию [2, 3, 4].
Результаты исследований и их обсуждение. Анализ потока отказов за рассматриваемый период выявил, что при вероятности а = 0,95 он находится в пределах от 12,6 до 18,8 отключений в год на 100 км линии (ш= 15,7 ±3,1).
Рисунок 1 - Динамика изменения потока отказов воздушных линий 0,38 кВ
Результат анализа второго показателя надежности - времени восстановления повреждения - представлен на рисунке 2. Исходные данные были разбиты на интервалы времени, за которые устранялись причины отключений [5]. Как видно из диаграммы, основное количество повреждений устранялось за первые 4 часа (82,8%). Это объясняется тем, что основная часть линий проходит по жилым территориям, что позволяет
быстрее обнаружить место аварии и снизить время прибытия аварийной бригады электрослужбы. За последующие 20 часов устранялось 16,2% повреждений и более 24 часов потребовалось для устранения менее 1 % отключений. Среднее время восстановления одного отключения, при обработке 947 случаев, составляет т = 2,4 ± 0,4 часа при уровне надежности 0,95.
35 30 25 20 15 10 5 О
А
■ П 1—1 ^
\
у У V V'"
ы--
Интервалы времени восстановления, ч
Рисунок 2 - Время восстановления повреждений
Динамика продолжительности восстановления одного аварийного отключения по годам приведена на рисунке 3. Из представленной диаграммы видно, что начиная с 2008 года по настоящее время наблюдается рост продолжительности времени, затрачиваемого на
На следующей диаграмме (рисунок 4) представлен результат анализа аварийных отключений, ранжированных по месяцам, на которой видно, что наибольше количество отказов приходится на зимний
устранение причин отключения (за последние 7 лет она в среднем составляет более 2,5 часов).
Данные результаты анализа подтверждают ухудшение ситуации на рассматриваемых ВЛ 0,38 кВ, которое вызвано как износом сетей, так и слабым материальным обеспечением электротехнической службы.
(декабрь - 9,6% от общего числа отказов, январь -11,7%, февраль - 10,8%) и летний (июнь - 8,9%, июль -10,6%) периоды.
14 -|— ' 1 В
!"= = 6-я я 1 г — £ §■ п М|||Г||||1
1//✓/✓✓✓///// Время года
Рисунок 4 - Относительная частота отказов, ранжированных по месяцам
оГ
£ I
3,5--
В
I I ¡г 1,5 -о 2
& 5 <
се 1 -Н
ШЕ
■ I11111
0,5 --
е.
и
«йГ ^ # ^ # ^ ¿у" <ч\' ^ ^
V ^ V чг 'К Тг V V Чг V Чг
Годы
Рисунок 3 - Динамика продолжительности восстановления аварийного отключения
В 1
14,9%
1 - атмосферные осадки; 2 - обрыв проводов; 3 - грозовые перекрытия; 4 - наброс на провода; 5 - повреждение изоляции; 6 - падение деревьев и крупных веток на провода; 7 - повреждение оборудования;
8 - повреждения на КЛ; 9 -схлест проводов; 10 - разрушение изоляторов; 11 -ЗНЗ с последующим к.з.; 12 - неселективная работа защиты; 13 - падение опор; 14 - перекрытие птицами; 15 - причина не установлена Рисунок 5 - Основные причины, вызвавшие отключение на ВЛ 0,38 кВ
Это объясняется несколькими факторами: погодными условиями (оледенение проводов, воздействие ветров, грозовые перекрытия и т.д.), пиковыми нагрузками, при которых оборудование чаще выходит из строя, и т.д.
Результат анализа причин, вызвавших отключение, представлен на рисунке 5.
Наиболее часто отключения были вызваны по следующим основным причинам: обрыв проводов -23%, повреждение оборудования - 14,9%, схлест проводов - 8,4%, падение деревьев и крупных веток на провода - 7,6% и для 18,6% причина не была установлена. Основываясь на полученных результатах, можно отметить, что в целом система электроснабжения для конкретного региона находится в неудовлетворительном состоянии.
За последние 7 лет прослеживается явно выраженная тенденция к увеличению потока отказов и продолжительности устранения причин отключения. Поэтому задача повышения надежности систем электроснабжения, на фоне снижения финансирования и роста требований со стороны сельхозтоваропроизводителей к качеству электроэнергии, становится все более актуальной. Решением этой проблемы занимаются многие ученые, предлагающие как изменение способов электроснабжения, так и применение мер, позволяющих повысить надежность существующих систем. Примерами подобных мероприятий могут быть следующие: использование резервных электростанций, разработка и внедрение совершенных средств регулирования напряжения, замена участков линии с оголенными проводами на самонесущие изолированные провода (СИП), своевременная расчистка трасс от деревьев и т.д. [4, 6, 7, 8]. Однако для реализации данных способов требуются значительные финансовые вложения, направленные как на закупку дополнительного оборудования, так и на его обслуживание и эксплуатацию.
Анализ результатов на диаграмме (рисунок 5), позволяет сделать заключение, что наибольший процент всех отказов сводится к нескольким видам причин, вызвавших аварийное отключение (обрыв проводов, повреждение оборудования, схлест проводов, падение деревьев и веток). Суммарный процент отключений этих четырех причин составляет более 50%. Это позволяет утверждать, что устранение одного из вида подобных отказов сможет значительно увеличить надежность электроснабжения. Наиболее явно выраженной проблемой из представленных является обрыв проводов, устранение которой может производиться путем применения специальных устройств симметрирования неполнофазных режимов работы линии электропередачи [9, 10]. Это позволит снизить время пребывания потребителей без электроэнергии (время будет затрачиваться только на устранение неисправности), трехфазные потребители, такие как электродвигатели, не будут попадать в аварийный режим работы на двух фазах.
Выводы
1. Результаты анализа потока отказов (си = 15,7 ± 3,1) и времени восстановления одного повреждения (г = 2,4 ± 0,4) подтверждают, что рассматриваемая система электроснабжения находится в неудовлетворительном состоянии и не может соответствовать современным требованиям сельхозтоваропроизводителей.
2. Наиболее часто вызывают отключения четыре вида причин: обрыв проводов - 23%, повреждение оборудования - 14,9%, схлест проводов - 8,4%, падение деревьев и крупных веток на провода - 7,6%, которые в сумме составляют более 50%.
3. Устранение негативного воздействия обрыва проводов на электроснабжение потребителей, путем применения специальных устройств симметрирования неполнофазных режимов работы линии, позволит значительно увеличить надежность работы системы.
Литература
1. Лещинская, Т.Б. Электроснабжение сельского хозяйства: учебник / Т.Б. Лещинская, И.В. Наумов. - М.: БИБКОМ: ТРАНСЛОГ, 2015. - 656 с.
2. Таранов, М.А. Показатели надежности электроснабжения удаленных сельскохозяйственных объектов / М.А. Таранов, А.Ю. Медведько II Электротехнологии и электрооборудование в сельскохозяйственном производстве: сборник научных трудов. - Зерноград: ФГОУ ВПО АЧГАА, 2007.-Вып. 7.-T. 1.-С. 5-9.
3. Корчагин, П.Т. Надежность электроснабжения удаленных потребителей / П.Т. Корчагин, Д.М. Таранов II Сельский механизатор. - 2014. - № 3. - С. 28-30.
4. Эффективность использования автоматического повторного включения в сопоставлении с причинами повреждений ВЛ 10 кв // А.В. Виноградов, В.И. Зелюкин, А.Е. Семенов, А. В. Виноградова II Вестник аграрной науки Дона. -2018.-№2(42).-С. 73-80.
5. Правила устройства электроустановок: все действующие разделы ПУЭ-6 и ПУЭ-7. - Новосибирск: Изд-во Сибирского ун-та, 2010. - 464 с.
6. Time Factor for Determination of Power Supply System Efficiency of Rural Consumers / A. Vinogradov, A. Vasiliev, V. Bolshev, A. Semenov, M. Borodin; In V. Kharchenko, P. Va-sant (Ed.) II Handbook of Research on Renewable Energy and Electric Resources for Sustainable Rural Development, 2018. -P. 394-420, doi: 10.4018/978-1-5225-3867-7.ch017.
7. Paska, J. О potrzebie wykonywania analiz niezawodnosci systemu elektroenergetycznego / J. Paska II Napçd i sterowanie. - 2011. - № 9. - P. 155-158.
8. Trojanowska, M. Analiza statystyczna ciqgtosci dos-taw energii elektrycznej odbiorcom z terenow wiejskich wo-jewodztwa matopolskiego / M. Trojanowska II Problemy Inzynierii Rolniczej. - 2007. - 3(57). - P. 43-48.
9. Таранов, М.А. К вопросу об электроснабжении удаленных сельскохозяйственных потребителей / М.А. Таранов, П.Т. Корчагин II Инженерный вестник Дона. - 2016. -№4. - URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n4y2016/3934.
10. Пат. 2516461 РФ, МПК7 H 02 H 7/09. Устройство симметрирования неполнофазных режимов на линии 10 кВ для удаленных потребителей / Таранов М.А., Корчагин П.Т.; заявитель и патентообладатель: ФГБОУ ВПО «Азово-Черноморская государственная агроинженерная академия». -2012134359/07; заявл. 10.08.2012; опубл. 20.02.2014.
References
1. Leshchinskaya Т.В., Naumov I.V. Elektrosnabzheniye sel'skogo khozyaystva: uchebnik [Power supply of agriculture], M, BIBKOM: TRANSLOG, 2015, 656 p. (In Russian)
2. Taranov M.A., Medved'ko A.Yu. Pokazateli nadezhnosti elektrosnabzheniya udalennyh selskohozyajstvennyh ob"ektov [Indicators of reliability of power supply of remote agricultural objects], Elektrotekhnologii i elektrooborudovanie v selskoho-zyajstvennom proizvodstve: sbornik nauchnyh trudov, Zernograd, FGOU VPO AChGAA, 2007, Vyp. 7, T. 1, pp. 5-9. (In Russian)
3. Korchagin P.T., Taranov D.M. Nadezhnosf elektrosnabzheniya udalennyh potrebitelej [Reliability of power supply of removed consumers], Seiskij mekhanizator, 2014, No 3, pp. 28-30. (In Russian)
4. Vinogradov A.V., Zelyukin V.I., Semenov A.E., Vinogra-dova A.V. Effektivnost' ispol'zovaniya avtomaticheskogo povtorno-go vklyucheniya v sopostavlenii s prichinami povrezhdenij VL 10 kv [Efficiency of use of automatic re-inclusion in comparison with the damage causes to the 10 kV overhead line], Vestnik agrarnojnauki Dona, 2018, No 2 (42), pp. 73-80. (In Russian)
5. Pravila ustrojstva elektroustanovok: vse dejstvuyu-shhie razdely PUE-6 i PUE-7 [Regulations for electrical installation: all existing sections PUE-6 and PUE-7], Novosibirsk, izd-vo Sibirskogo un-ta, 2010, pp. 464. (In Russian)
6. Vinogradov A., Vasiliev A., Bolshev V., Semenov A., Borodin M. Time Factor for Determination of Power Supply System Efficiency of Rural Consumers, In V. Kharchenko, P. Vasant (Ed.), Handbook of Research on Renewable Energy and Electric Resources for Sustainable Rural Development, 2018, pp. 394-420, doi: 10.4018/978-1-5225-3867-7.ch017.
7. Paska J. O potrzebie wykonywania analiz niezawodnosci system elektroenergetycznego [About need of carrying out the analysis of reliability of a power supply system], Napqd i sterowanie, 2011, No 9, pp. 155-158.
8. Trojanowska M. Analiza statystyczna ciqglosci dostaw energii elektrycznej odbiorcom z terenow wiejskich wojewodztwa matopolskiego [The statistical analysis of continuity of electrical supplies to consumers from rural areas of Lesser Poland Voi-vodeship], Problemy Inzynierii Rolniczej, 2007, 3(57), pp. 43-48.
9. Taranov M.A., Korchagin P.T. K voprosu ob elektros-nabzhenii udalennyh sel'skohozyajstvennyh potrebitelej [To the issue of power supply to remote agricultural consumers], Inzhe-nernyj vestnik Dona, 2016, No 4 URL: ivdon. ru, ru, magazine, archive, n4y2016/3934. (In Russian)
10. Taranov M.A., Korchagin P.T. Ustrojstvo simmetriro-vaniya nepolnofaznyh rezhimov na linii 10 kV dlya udalennyh potrebitelej [Device for balancing unbalanced modes on line 10 kV for remote consumers], pat. 2516461 RF, MPK7 H 02 N 7/09, zayavitei i patentoobladatel' FGBOU VPO «Azovo-Chernomor-skaya gosudarstvennaya agroinzhenernaya akademiya», 2012134359.07, zayavl. 10.08.2012, opubl. 20.02.2014. (In Russian)
Сведения об авторах
Таранов Михаил Алексеевич - член-корреспондент РАН, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Эксплуатация энергетического оборудования и электрические машины», Азово-Черноморский инженерный институт -филиал ФГБОУ ВО «Донской государственный аграрный университет» в г. Зернограде (Ростовская область, Российская Федерация). Тел.: 8(86359) 34-8-85. E-mail: expl_el_mach@achgaa.ru.
Корчагин Павел Тимофеевич - кандидат технических наук, преподаватель первой категории, доцент кафедры «Эксплуатация энергетического оборудования и электрические машины», Азово-Черноморский инженерный институт - филиал ФГБОУ ВО «Донской государственный аграрный университет» в г. Зернограде (Ростовская область, Российская Федерация). Тел.: 8(86359) 34-8-85. E-mail: ya.korchaginpt@yandex.ru.
Таранов Дмитрий Михайлович - кандидат технических наук, доцент, директор ГБПОУ РО «Зерноградский техникум агротехнологий» (Ростовская область, Российская Федерация). Тел.: 8(86359) 41-2-44. E-mail: npo_92@rostobr.ru.
Information about the authors
Taranov Mikhail Alexeevich - Corresponding Member of the Russian Academy Sciences, Doctor of Technical Sciences, professor, chief of the Operation of power installations and electrical machines department, Azov-Black Sea Engineering Institute - branch of FSBEI HE «Don State Agrarian University» in Zernograd (Rostov region, Russian Federation). Phone: 8(86359) 34-8-85. E-mail: expl_el_mach@achgaa.ru.
Korchagin Pavel Timopheevich - Candidate of Technical Sciences, teacher of the first category, associate professor of the Operation of power installations and electrical machines department, Azov-Black Sea Engineering Institute - branch of FSBEI HE «Don State Agrarian University» in Zernograd (Rostov region, Russian Federation). Phone: 8(86359) 34-8-85. E-mail: ya.korchaginpt@yandex.ru.
Taranov Dmitry Mikhailovich - Candidate of Technical Sciences, associate professor, Director of SBPEE RR «Zernograd College of Agricultural Technologies» (Rostov region, Russian Federation). Phone: 8(86359) 41-2-44. E-mail: npo_92@rostobr.ru.
УДК 631.371:621.311
ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ В ЭЛЕКТРИФИЦИРОВАННЫХ ТЕХНОЛОГИЯХ НА ОСНОВЕ АКТИВАЦИИ ВЗАИМОДЕЙСТВУЮЩИХ СРЕД
© 2018 г. Н.В. Ксенз, Н.И. Шабанов, И.Г. Сидорцов, А.В. Белоусов
Магистральным путём создания высокоэффективных технологий могут быть только новейшие достижения науки и техники. Одним из таких достижений является электроактивация взаимодействующих сред в технологии. Широкое применение получают технологии, основанные на применении неоднородного электрического поля, электрического тока и магнитного поля. Они применяются для озонирования воды, активации процессов переработки сельскохозяйственной продукции, дезинфекции производственных помещений, оборудования, продукции, для интенсификации скорости сушки зерновых, предпосевной обработки семян и стимуляции развития растений. Многие технологии сельскохозяйственного производства основаны на применении тепловой и электрической энергии. Энергозатраты составляют существенную часть себестоимости готовой продукции. Энергосбережение способствует снижению себестоимости продукции, усовершенствованию производственного процесса и повышению качества продукции. Поэтому снижение энергозатрат является актуальной задачей. Для решения этой задачи был выполнен анализ теоретических предпосылок и экспериментальных исследований энергосбережения электроактивации взаимодействующих сред при различных технологических процессах. Показано, что снижения потерь энергии можно достичь за счёт правильной организации технологического процесса и правильного выбора движущей силы процесса (градиентов температуры, давления, потенциала и т.д.). Установлено, что электроактивация взаимодействующих сред в технологиях сельскохозяйственного производства приводит к интенсификации технологических процессов и снижению энергозатрат. Например, использование озоновоздушной смеси при сушке зерна снижает удельный расход энергии в 1,4-2,2 раза. Физической причиной уменьшения удельного расхода энергии является увеличение теплового и химического потоков в результате электроактивации взаимодействующих сред в технологических процессах. Показано, что применение озонных технологий в животноводстве позволяет сократить производственные затраты, стимулировать жизнедеятельность животных, снизить экологическое влияние на окружающую среду, получать продукцию высокого качества и безопасную для здоровья человека. Результаты работы могут быть использованы при выборе способа электроактивации сред и разработке технологий и оборудования для производственных процессов.
Ключевые слова: электроактивация взаимодействующих сред, энергосбережение, удельный расход электроэнергии, движущая сила процесса, внутренняя энергия, структура среды, скорость потока, расход топлива, производительность.
The only way to create high-performance technologies can be only the latest achievements of science and technology. One such achievement is the electro-activation of interacting media in technology. Widespread use of technologies based on the use of an inhomogeneous electric field, electric current and magnetic field. They are used for ozonizing water, activating the processing of agricultural products, disinfection of production facilities, equipment, products, to intensify the drying speed of cereals, presowing seed treatment and stimulation of plant development. Many technologies of agricultural production are based on the use of thermal and electric energy. Energy costs constitute an essential part of the cost of finished products. Energy saving contributes to lowering production costs, improving the production process and improving product quality. Therefore, reducing energy costs is an urgent task. To solve this problem, an analysis was made of the theoretical background and experimental studies of energy conservation of the electroactivation of interacting media under various technological processes. It is shown that the reduction of energy losses can be achieved due to the correct organization of the technological process and the correct choice of the driving force of the process (gradients of temperature, pressure, potential, etc.). It has been established that the activation of interacting media in agricultural technologies leads to the intensification of technological processes and the reduction of energy costs, for example, the use of an ozone-air mixture during grain drying reduces the specific energy consumption by 1,4-2,2 times. The physical reason for the decrease in specific energy consumption is an increase in the thermal and chemical fluxes due to the electroactivation of interacting media in technological processes. It is shown that the use of ozone technologies in livestock production can reduce production costs, stimulate livelihoods of animals, reduce environmental impact on the environment, receive high quality products and are safe for human health. The results of the work can be used to select the method of electroactivation of media and the development of technologies and equipment for production processes.
Keywords: electroactivation of interacting media, energy saving, specific electricity consumption, process driving force, internal energy, medium structure, flow rate, fuel consumption, productivity.
Введение. Многие технологии сельскохозяйственного производства основаны на применении тепловой и электрической энергии. Энергозатраты составляют существенную часть себестоимости готовой продукции [1]. Поэтому их снижение является актуальной
задачей. Энергосбережение способствует снижению себестоимости продукции, усовершенствованию производственного процесса и повышению качества продукции [2-3].
