CC BY
34
1. При определении разрешающего столбца предпочтение отдается тем столбцам (среди возможных), в которые попадают отрицательные элементы строк, содержащих нулевые свободные члены.
2. Если в выбранном разрешающем столбце все элементы, взятые из строк, содержащих нулевые свободные члены, отрицательны, то разрешающий элемент в данном столбце выбирают по минимальному симплексному отношению.
3. Если в выбранный разрешающий столбец попадают положительные элементы из строк, содержащих нулевые свободные члены, то разрешающий элемент в данном столбце выбирают из числа этих положительных элементов.
Данные правила в случае вырождения необходимо применять на обоих этапах решения задачи.
Список литературы:
1. Уксусов С.Н. Метод Штифеля и его применение в линейной алгебре и математическом программировании: учеб. пособие. - Воронеж, 2003. - 70 с.
2. Замбицкий Д.К. Линейная алгебра и линейное программирование: учеб. пособие / Д.К. Замбицкий, М.К. Замбицкий. - Кишинэу: Еврика. 1997. -200 с.
3. Зуховицкий С.И. Линейное и нелинейное программирование / С.И. За-ховицкий, Л.И. Авдеева. - М.: Наука, 1967. - 352 с.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭНЕРГИИ ВЕТРА В ТЕПЛОСНАБЖЕНИИ ОБЪЕКТОВ АГРОПРОМЫШЛЕННОГО КОМПЛЕКСА ОРЕНБУРГСКОЙ ОБЛАСТИ
© Касеева О.А.*, Шнякин Е.С.*
Филиал Московского технологического института «ВТУ», г. Оренбург
В настоящее время все шире рассматривается вопрос о получении тепловой и электрической энергии для использования на отдаленных от электростанций объектах с использованием нетрадиционных источников энергии (ветра, биогазового топлива и др.).
Следует отметить, что объем потребления энергоресурсов сельским хозяйством страны постоянно возрастает, в перспективе, обострятся проблемы обеспечения энергоресурсами и сельского хозяйства. В данной ситуации
* Преподаватель кафедры «Энергетика».
* Студент кафедры «Энергетика».
возможны два независимых направления: разработка и внедрение энергосберегающих машин и технологий и использование нетрадиционных возобновляемых источников энергии, в т.ч. и энергии ветра.
Наибольший расход тепла наблюдается в зимние месяцы, в весенне-осен-ний период он значительно снижается и в летние месяцы минимален. При этом в зимнее время скорости ветра заметно выше, чем в летнее. Сезонный максимум потребности в тепловой энергии со стороны потребителя совпадает с возможным поступлением энергии от ветроэнергетических установок. Применение ветроэнергетических установок позволит превратить ветер из климатического фактора, определяющего повышенные теплопотери, в полноценный источник энергии, обеспечивающий именно в ветреные периоды активное поступление энергии на нужды отопления. Применение ветроэнергетических установок в этих условиях будет способствовать значительной экономии дорогостоящего топлива [1].
Как известно, энергия ветра, получаемая от ветроэнергетических установок, может быть преобразована в электрическую и тепловую энергию. Ветроэлектрическая установка имеет сложную конструкцию. Вместе с тем, рабочие машины, подключаемые к ветродвигателю, требуют определенной мощности и скорости вращения, т.е., ветродвигатель должен иметь устройство регулирования частоты вращения.
Как известно, максимальный коэффициент использования энергии ветра приходится на частоту вращения, приблизительно равную половине частоты вращения холостого хода, т.е. необходимо, чтобы ветрогенератор был постоянно загружен не на полную мощность, это ведет к увеличению мощности ветроэнергетической установки, а, следовательно, и к ее удорожанию.
Известны установки прямого преобразования энергии ветра в тепловую за счет теплогенератора. Преимущества такой конструкции очевидны: упрощается конструкция, отпадает необходимость в таких сложных и дорогостоящих узлах, как редуктор-мультипликатор, генератор, силовая электрическая пускорегулирующая аппаратура, снижается стоимость изготовления и эксплуатации. Ветроэнергетическая установка, ориентированная на выработку тепла, позволяет обеспечить непрерывность теплоснабжения, даже при непостоянстве скорости ветра. Это достоинство обусловлено тем, что вырабатываемая тепловая мощность имеет большую величину, и ее легче аккумулировать, то время как процесс аккумуляции электроэнергии значительно сложнее, свинцовые и литий-ионные аккумуляторы достаточно дорогостоящи и недолговечны, мощность их ограничена, следовательно, допустимые перерывы работы ВЭУ тем меньше, чем больше мощность установки.
В качестве тепловых аккумуляторов могут применяться водяные аккумуляторы, аккумуляторы тепла с теплоаккумулирующими материалами на фазовых переходах или твердофазные аккумуляторы. По технико-экономическим показателям привлекательными являются твердофазные аккумуля-
торы тепла, в основе конструкции которых используются природные минералы, допускающие десятки тысяч циклов нагрева до температур в несколько сотен градусов без изменения механических и прочностных свойств. Хотя удельная теплоемкость таких материалов примерно в 2 раза ниже, чем у воды. но допустимость их нагрева до 600 °С обеспечивает возможность создания достаточно компактных конструкций, занимающих в несколько раз меньший объем, чем водяные аккумуляторы и фазопереходные аккумуляторы при одинаковой интегральной тепловой емкости [2, 3].
Устранить недостатки ветроэнергетической установки и использовать преимущества ветротеплогенератора позволяет комбинированная ветроэнергетическая установка.
1 - ветроколесо; 2 - электрогенератор; 3 - крыльчатка; 4 - бак теплогенератора.
Рис. 1. Схема ветротеплогенератора
Установка позволит снизить мощность электрического аккумулятора и использовать тепловые аккумуляторы, реализовать которые, как уже было сказано, значительно проще. Она может быть использована для резервирования основного источника энергии, независимо от вида используемого топлива. Учитывая то, что почти все объекты АПК в Оренбургской области га-
зифицированы, основным видом топлива для получения тепловой энергии является природный газ, в то же время, цена на данный вид топлива постоянно возрастает, в связи с чем целесообразно экономить топливо за счет энергии ветра.
На рис. 1 изображена схема данной установки [4].
Установка работает следующим образом.
При наличии ветра и отсутствии нагрузки на зажимах электрогенератора мощность ветроколеса целиком расходуется на преодоление гидравлического сопротивления крыльчатки теплогенератора. В процессе механического воздействия жидкость нагревается и с помощью циркуляционного насоса подается к потребителю тепла. Причём, диаметр крыльчатки и размер бака теплогенератора подобраны таким образом, что мощность для привода крыльчатки равна оптимальной для данной скорости ветра мощности ветроколеса. Оптимальная нагрузка ветроколеса будет сохраняться при любой скорости ветра в связи с тем, что механические характеристики ветроколеса и крыльчатки совпадают. В этом случае автоматическое устройство управления выдаёт сигнал на полное открытие исполнительного органа. Рабочая жидкость эжектором закачивается из расширительной емкости в бак теплогенератора и полностью его заполняет. Теплогенератор работает на полную мощность, соответствующую оптимальной загрузке ветроколеса.
При подключении электрической нагрузки к зажимам электрогенератора суммарная мощность электрогенератора и теплогенератора становится больше оптимальной мощности ветроколеса, что приводит к снижению коэффициента использования ветроколесом энергии ветра. При этом оптимизатор загрузки ветроколеса вырабатывает сигнал на закрытие исполнительного органа, и вследствие повышения его гидравлического сопротивления жидкость, проходя через эжектор, устремляется по трубопроводу в обратном направлении и заполняет расширительный бак. При этом количество воды в системе циркуляции уменьшается и в центре бака теплогенератора за счёт центробежной силы образуется воздушный пузырь. Это приводит к снижению мощности теплогенератора до величины, при которой суммарная мощность электрогенератора и теплогенератора станет равной оптимальной, после чего оптимизатор загрузки прекратит дальнейшее прикрытие исполнительного органа, а значит и снижение мощности теплогенератора.
Аналогично система поддержания оптимальной мощности будет срабатывать при любом изменении нагрузки электрогенератора или скорости ветра, обеспечивая максимальное использование ветроэнергетической установкой энергии ветра.
В заключение, следует отметить, что, несмотря на обеспеченность нашей области топливно-энергетическими ресурсами, цены и тарифы на топливо и энергию неуклонно и быстро растут. Использование энергии ветра позволит значительно сократить затраты на энергоснабжение объектов АПК.
Список литературы:
1. Адрианов В.Н., Быстрицкий Д.Н. Ветроэлектрические станции. - М.: Государственное Энергетическое Издательство, 1960. - 310 с.
2. Д. де Рензо. Ветроэнергетика. - М.: Энергоатомиздат, 1982. - 272 с.
3. Фатеев Е.М. Ветродвигатели и ветроустановки. - М.: ОГПЗ-СЕЛЬ-ХОЗГИЗ, 1956. - 544 с.
4. Харитонов В.П. Автономные ветроэлектрические установки. - М.: ГНУ ВИЭСХ, 2006. - 280 с.
СПОСОБ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ЦИФРОВЫХ БЛОКОВ НА ПРЕДМЕТ ВОЗНИКНОВЕНИЯ АППАРАТНЫХ СБОЕВ
© Клюев А.В.*, Нургазинов Т.Н.
Военная академия войсковой противовоздушной обороны Вооруженных Сил Российской Федерации им. Маршала Советского Союза А.М. Василевского Министерства обороны Российской Федерации, г. Смоленск
В данной работе рассмотрен подход, позволяющий осуществлять поиск потенциально ненадежных, с точки зрения сбоев, мест в цифровых блоках, с глубиной диагностирования до интегральной микросхемы. Диагностика проводится в два этапа, сначала определяется «сбоящий» модуль (ТЭЗ), затем в нем выделяются микросхемы с наименьшим уровнем запаса прочности на предмет сбоев.
Объективной тенденцией развития современной радиоэлектронной аппаратуры является переход на цифровую обработку информации. Цифровые устройства обладают целым рядом достоинств, которые обусловливают их широкое применение. Однако их использование порождает и ряд новых проблем. Особенностью изделий цифровой техники является то, что в процессе их эксплуатации наряду с устойчивыми отказами могут возникать сбои - самоустраняющиеся отказы, приводящие к кратковременному нарушению порядка функционирования при сохранении работоспособности. Такие отказы хотя и не требуют для своего устранения проведения ремонтных операций, но их появление может стать причиной срыва выполнения задач радиоэлектронной аппаратуры. При этом сбои цифровых устройств не диагностируются существующими системами технического диагностирования. В настоящее время основным способом борьбы со сбоями является введение различного рода избыточности. Однако существует целая группа специализированных управляющих цифровых устройств, например, в изделиях военной техники, в
* Доцент кафедры Радиоэлектронного вооружения (войсковой ПВО), кандидат технических наук.
