CC BY
16
Научная статья УДК 621.22
Обоснование выбора оптимальной конструкции вспомогательного гидравлического оборудования, входящего в состав гидропонных цехов
Булат Харисович Тазмеев1, Оксана Николаевна Соколенко2,
Валерий Викторович Цыбулевский2, Павел Владимирович Аленин2,
Роман Павлович Богданов2, Анастасия Георгиевна Буркова2
1 Набережночелнинский государственный педагогический университет, Набережные Челны, Россия
2 Кубанский государственный аграрный университет, Краснодар, Россия
Аннотация. В статье предложен метод комплексного сравнения вспомогательного гидравлического оборудования, входящего в состав гидропонных цехов. Цель исследования - обоснование выбора конструкции вспомогательного гидравлического оборудования (насоса), обеспечивающего оптимальные режимы его работы, позволяющие выполнять агротехнологические требования гидропонной технологии. Для оценки оборудования применена функция Харрингтона. Значения функции ограничены численным интервалом 0,2...0,8. В качестве параметров оценки выбраны параметры оборудования: потребляемая мощность, максимальный напор, масса, стоимость. В результате комплексной оценки выбран наилучший вариант оборудования, который обеспечивает ресурсосберегающий и энергосберегающий режим работы гидропонного цеха. Разработана компьютерная программа, с помощью которой произведено вычисление обобщённого параметра оценки и выполнен сравнительный анализ машин.
Ключевые слова: насос, гидропонная технология, обобщённый критерий оценки, функция Харрингтона, оценочные показатели, весомость параметров.
Для цитирования: Обоснование выбора оптимальной конструкции вспомогательного гидравлического оборудования, входящего в состав гидропонных цехов / Б.Х. Тазмеев, О.Н. Соколенко, В.В. Цыбулевский и др. // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2022. № 4 (96). С. 170 - 176.
Original article
Justification of the choice of the optimal design of auxiliary hydraulic equipment included in the hydroponic workshops
Bulat Kh. Tazmeev1, Oksana N. Sokolenko2, Valery V. Tsybulevsky2,
Pavel V. Alenin2, Roman P. Bogdanov2, Anastasia G. Burkova2
1 Naberezhnye Chelny State Pedagogical University, Naberezhnye Chelny, Russia
2 Kuban State Agrarian University, Krasnodar, Russia
Abstract. The article proposes a method for complex comparison of auxiliary hydraulic equipment that is part of hydroponic workshops. The purpose of the study is to substantiate the choice of the design of auxiliary hydraulic equipment (pump), providing optimal modes of its operation, allowing to fulfill the agrotechnological requirements of hydroponic technology. The Harrington function is used to evaluate the equipment. The values of the function are limited by the numerical interval 0.2 - 0.8. The parameters of the equipment are selected as the evaluation parameters: power consumption, maximum pressure, mass, cost. As a result of a comprehensive assessment, the best equipment option was selected, which provides a resource-saving and energy-saving mode of operation of the hydroponic workshop. A computer program has been developed with the help of which the generalized estimation parameter has been calculated and a comparative analysis of the machines has been performed.
Keywords: pump, hydroponic technology, generalized evaluation criterion, Harrington function, evaluation indicators, weighting of parameters.
For citation: Justification of the choice of the optimal design of auxiliary hydraulic equipment included in the hydroponic workshops / B.Kh. Tazmeev, O.N. Sokolenko, V.V. Tsybulevsky et al. Izvestia Orenburg State Agrarian University. 2022; 96(4): 170-176. (In Russ.).
Гидропонное выращивание зелёных растений и кормов относится к высокотехнологическим, ресурсосберегающим методам интенсивного сельского хозяйства, в результате которого получается конечная продукция (в виде выращенного урожая зелёной массы), соответствующая всем современным требованиям экологической безопасности. Гидропонный метод является полностью независимым от климатических условий, позволяет снизить стоимость кормов, а также обеспечить их постоянный состав для
сельскохозяйственных животных. Кроме того, происходит высвобождение пахотных угодий, предназначенных для выращивания кормовых культур для сельскохозяйственных животных [1 - 6].
Создание идеальных условий для роста растений обеспечивает получение максимального урожая лучшего качества за более короткие сроки. Использование гидропонного метода позволяет значительно сократить расход водных ресурсов, чем при традиционном способе выращивания
кормовой (зелёной) массы. Это должно быть приоритетно при промышленном выращивании сельскохозяйственной продукции, особенно в регионах с недостатком пресной воды [7 - 10].
Качество и необходимое количество гидропонной зелёной продукции, а также её соответствие нормам и стандартам находятся в прямой зависимости от технологии и средств механизации её производства [1].
Следует отметить, что минусами применения технологии гидропонного выращивания является то, что изначально стоимость такого решения будет существенно выше, чем при традиционном способе. Кроме того, приобретение сельхозпредприятием готовой гидропонной установки и вспомогательного оборудования приведёт к определённым финансовым затратам. Положительные аспекты будут состоять в том, что первоначальные финансовые затраты достаточно быстро окупаются по вышеуказанным причинам [11 - 13].
Как правило, для создания непрерывного вегетационного цикла выращивания на сельхозпредприятиях используют гидропонные системы, представляющие собой в среднем 7 - 8 гидропонных установок различных конструкций, вспомогательное оборудование для полива, аэрации и освещения, которое устанавливается в отапливаемых помещениях [14 - 16].
В состав системы оборудования для гидропонного выращивания обязательно будут входить следующие обязательные компоненты: резервуар для хранения питательных растворов; гидропонная установка; вспомогательное гидравлическое оборудование; воздушный компрессор для насыщения жидкости кислородом; осветительные лампы различного спектра; обогревательные приборы, поддерживающие требуемый температурный режим в зоне выращивания; термометры и гигрометры, контролирующие температуру и влажность; приборы для измерения уровня электропроводности растворов; приборы для измерения уровня кислотности жидкостей. В зависимости от особенностей производства может применяться дополнительное оборудование и автоматика.
Одним из основных агротехнологических требований данного метода является развитая система полива, так как выращивание растений происходит на питательных растворах, с достаточно частой их заменой и последующим сливом отработанной части.
В зависимости от конструктивных особенностей конкретной гидропонной установки будет осуществляться комплектация системы полива. Как правило, наиболее распространёнными являются гидропонные установки ярусного (стеллажного) типа. В этом случае используются следующие виды полива: дождевание, капельный
полив и подтопление. Ярусы (стеллажи) гидропонной установки в большинстве гидропонных систем располагаются в несколько этажей. В этом случае питательный раствор должен подниматься на определённую высоту при помощи гидравлических машин (насосов).
Подбор насоса для трубопроводной системы осуществляется по его основным рабочим параметрам. К ним относится ожидаемый потребный напор в метрах при известном значении производительности (м3/ч, л/ч). При окончательном выборе необходимо найти в каталоге описание и характеристики насосов, учесть особенности конструкции и технические данные (масса, габариты, коэффициент полезного действия, условия работы и т. д.).
При выборе насоса следует обратить внимание на ожидаемую производительность гидропонной установки, а также на высоту столба жидкости (питательного раствора) и напор, с которым жидкость будет подаваться в систему. Следует выделить три диапазона значений основных рабочих параметров:
1) для небольших гидропонных установок, в которых все модули в системе находятся на одном уровне, используют насосы производительностью 300 л/ч;
2) для средних гидропонных установок, в которых модули расположены на 2 - 3-м уровнях, высота столба жидкости должна быть от 2 м, используются насосы производительностью до 1000 л/ч. При этом необходимо учитывать, что каждые 60 см забирают у насоса 23 % производительности;
3) для габаритной гидропонной установки используют насосы производительностью 2000 л/ч и более, а высота столба жидкости должна быть более 2 м.
Кроме производительности и напора предусматривают место расположения оборудования. Если планируется поместить насос в ёмкость с питательным раствором, то следует использовать модели погружного типа. Но следует учесть, что в них не должны присутствовать оцинкованные детали, а также поверхности ответственных деталей насосов должны быть модифицированы в результате высокоэффективных процессов обработки [17, 18].
Наиболее используемыми насосами на гидропонных предприятиях являются насосы поверхностного типа. Преимущества поверхностных насосов: не требуют погружения в жидкость и, как следствие, нет необходимости использовать гидравлические ёмкости больших размеров; устойчивость к отложению солей; простота эксплуатации и очистки; предполагается защита от перегрева.
Материал и методы. Оценка лучшего варианта гидравлического насоса произведена путём
применения функции желательности Харрингтона [19, 20]:
А = (1)
где Dj - результирующий показатель, по которому оценивают 7-е устройство; ^ - значение функции желательности, рассчитанное для 7-й машины и /-го показателя; п - количество машин; к] - коэффициент весомости каждого показателя оценки.
Таблица 1 содержит перечень оборудования и показатели, по которым проведена комплексная оценка качества конструкции.
Функция Харрингтона модернизирована в виде уравнения (2) и представлена в виде графика (рис. 1):
й(у') = е-е"С/-2), (2)
где d(yr) - функция желательности каждого ]-го оценочного показателя, переведённого на безразмерную шкалу у' из системы шкал (А, А) с натуральными значениями этих показателей.
Преобразование натуральных значений показателей оценки в безразмерные величины на шкале у' произведено по уравнениям (3) - (7):
- для потребляемой мощности (N, W):
у{ = 0,0031х^ + 0,363, (3)
- для пропускной способности (Q, m3/h):
y'i = 0,76X2J + 0,004, (4)
- для максимального напора (H, m):
Уз = 0,1235*3 j - 2,0575, (5)
- для массы (m, kg):
yi = -0,222x4j + 4,41, (6)
- для стоимости (P, rub)
У5 = -2,27 x5J + 3,75. (7)
Обобщённый критерий комплексной оценки /-го насоса определяется по выражению (1) с учётом коэффициента весомости kj оценочных показателей - Df или без учёта - D¿. Критерии оценки гидравлических насосов приведены в таблице 1.
После нахождения функций желательности d(yr) рассчитываем обобщённый критерий ^¿(1).
1. Оценочные j-е показатели рассматриваемых насосов
Вариант насоса (i) Модель насоса Оценочные показатели (j)
потребляемая мощность N, W пропускная способность, Q, m3/h ' максимальный напор Н, m масса m, kg стоимость P, rub
1 Aquario AJC-81 820 3,0 45 13,0 3500
2 Vihr PN-370 370 2,7 30 4,1 3000
3 Metabo P 2000 G 450 2,0 30 7,6 5200
4 Wilo WJ 202 EM 1000 4,5 38 10,5 9800
5 Wilo Jet WJ 202 650 4,5 37 9,6 1100
Коэффициент весомости 0,15 0,3 0,3 0,05 0,2
Рис. 1 - Изменённая функция Харрингтона:
ji - потребляемая мощность N, W; j - пропускная способность, Q, m3/h; j'3 - максимальный напор Н, m; j4 - масса m, kg; j'5 - стоимость P, rub.
Результаты и обсуждение. Результаты анализа качества сравниваемых насосов представлены в таблицах 1 и 2. Изучались насосы следующих моделей: Aquario AJC-81, Vihr PN-370, Metabo P 2000 G, Wilo WJ 202 EM, WiloJet WJ 202.
Насосы различаются между собой потребляемой мощностью, пропускной способностью, максимальным напором, массой и стоимостью.
Сравнение насосов произведено по оценочным показателям: потребляемая мощность, пропускная способность, максимальный напор, масса, стоимость. После построения шкал (А и А ) оценочных показателей, перевода их на отрезок (ВС) и шкалу yl (рис. 1) определим функцию желательности каждого j-го показателя (табл. 2)
По таблице 2 видно, что каждое устройство имеет наибольшее значение функции желательности по одному из показателей:
- по потребляемой мощности (0,675) - насос модели Aquario AJC-81;
- по пропускной способности (0,786) - Wilo Jet WJ 202;
- по максимальному напору (0,589) - Wilo WJ 202 EM;
- по массе (0,8) - Vihr PN-370;
- по стоимости (0,8) - Wilo Jet WJ 202.
В то же время каждый из рассматриваемых насосов имеет низкую желательность (0,2 - 0,28) по одному из параметров:
- по потребляемой мощности (0,2) - насос модели Vihr PN-370;
- по пропускной способности (0,2) - Metabo P 2000 G;
- по максимальному напору (0,2) - Metabo P 2000 G;
- по массе (0,2) - Aquario AJC-81;
- по стоимости (0,2) - Wilo WJ 202 EM.
Эти результаты исследования не дают возможность формирования окончательных выводов о предпочтительности того или иного оборудования. Метод оценки с применением модернизированной функции Харрингтона может быть использован для принятия предварительного решения о выборе оборудования.
Таблица 3 содержит расчётные данные по обобщённому критерию оценки с учётом коэффициента весомости (kj) и без его учёта.
Исходя из данных таблицы 3 наибольшие значения результирующих критериев оценки /)£ (0,608) и Di (0,925) принадлежат насосу WiloJet WJ 202. Такому результату способствовала высокая пропускная способность и низкая стоимость насоса WiloJet WJ 202. Самый низкий коэффициент желательности D£ без учёта весомости параметров продемонстрировал насос Metabo P 2000 G, благодаря низкой пропускной способности и низкому значению максимального напора. Необходимо учесть, что все рассматриваемые параметры оценки делятся на две группы (А и A') по предпочтительному максимальному значению и минимальному. Группа параметров А: потребляемая мощность N, W; пропускная способность, Q, m3/h; максимальный напор Н, m - должны иметь как можно большее значение. Группа параметров A': масса m, kg и стоимость P, rub - должны иметь как можно меньшее значение.
Произведён расчёт результирующего показателя желательности D*, значения которого находятся в интервале от 0 до 1,0. Наибольшее предпочтение получил насос модели Wilo WJ 202 EM, а наименьшее - Metabo P 2000 G.
На обобщённый критерий комплексной оценки влияют: большое разнообразие условий
2. Функция желательности оценочных показателей насосов
№ Модель насоса Функция желательности оценочных показателей Обобщённый критерий комплексной оценки
потребляемая мощность N, W пропускная способность, Q, m3/h ' максимальный напор Н, m масса m, kg стоимость P, rub Dk
1 Aquario AJC-81 0,675 0,471 0,8 0,2 0,681 0,510 0,917
2 Vihr PN-370 0,2 0,388 0,241 0,8 0,709 0,403 0,825
3 Metabo P 2000 G 0,286 0,2 0,2 0,615 0,568 0,331 0,790
4 Wilo WJ 202 EM 0,8 0,8 0,589 0,397 0,2 0,496 0,941
5 Wilo Jet WJ 202 0,512 0,786 0,549 0,469 0,8 0,608 0,925
3. Обобщённые критерии комплексной оценки насосов
№ Модели сравниваемых Обобщённые оценочные показатели С учётом округления
машин без учёта весомости, Dt с учётом весомости, Dtk
1 Aquario AJC-81 0,510 0,917 0,9
2 Vihr PN-370 0,403 0,825 0,8
3 Metabo P 2000 G 0,331 0,790 0,8
4 Wilo WJ 202 EM 0,496 0,941 0,9
5 Wilo Jet WJ 202 0,608 0,925 0,9
работы вспомогательного гидравлического оборудования, технические параметры сравниваемых машин, коэффициенты весомости параметров. Среднее геометрическое значение результирующего критерия оценки для выбора наилучшего устройства определяют без учёта коэффициента весомости каждого оцениваемого параметра, принимая во внимание идентичные условия эксплуатации машин.
Вывод. Метод оценки машин с применением функции желательности позволил решить задачу выбора вспомогательного гидравлического оборудования для гидропонных цехов. Определены пять оценочных показателя оборудования по предпочтительному максимальному и минимальному значению, зависимости для перевода натуральных значений показателей в безразмерную форму для расчёта результирующего критерия оценки. Объективность оценки оборудования определяется идентичными условиями эксплуатации в составе гидропонного цеха.
Список источников
1. Соколенко О.Н. Обоснование параметров работы и конструкции установки для выращивания зелёных кормов гидропонным способом: автореф. дис. ... канд. техн. наук. Краснодар, 2015. 21 с.
2. Кругляков Ю.А. Оборудование для непрерывного выращивания зелёного корма гидропонным способом. М.: ВО Агропромиздат, 1991. 79 с.
3. Бентли М. Промышленная гидропоника. М.: Колос, 1955. 368 с.
4. Лесонен П.П., Лесонен Т.А. Выращивание листового салата методом гидропоники в зимнее время // Наука в мегаполисе. Sciencein т а Megapolis. 2017. № 3 (3). С. 4.
5. Курылева Н.В., Юрина А.В. Гидропоника - как метод выращивания зелёных культур // Молодёжь и наука. 2016. № 5. С. 69.
6. Коляго М.А., Яловик Л.И., Яловик А.В. О выращивании культур беспочвенным методом // Современные тенденции в развитии АПК: технологии, качество, безопасность: сб. матер. и докл. междунар. науч.-практич. конф., Великие Луки, 22 апреля 2021 года. Великие Луки: Великолукская государственная сельскохозяйственная академия, 2021. С. 36 - 39.
7. Агафонова Л.А. Выращивание гидропонного корма с заданными свойствами для функционального кормления КРС // Теория и практика ветеринарной фармации, экологии и токсикологии в АПК: матер. междунар. науч.-практич. конф., посвящ. 100-летию каф. фармакологии и токсикологии СПбГУВМ, Санкт-Петербург, 19 - 21 мая 2021 года. СПб.: Санкт-Петербургский государственный университет ветеринарной медицины, 2021. С. 9 - 11.
8. Гидропоника как метод современного растениеводства / А.С. Отто, С.Г. Ахметов, Д.Ж. Садбеков и др. // Роль научно-исследовательской работы обучающихся в развитии АПК: сб. всерос. (национал.) науч.-практич. конф., Омск, 5 февраля 2020 года. Омск: Омский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина, 2020. С. 212 - 216.
9. Квачантирадзе Э.П., Скворцова Г.В. Новый подход в технологии гидропонных комплексов // Международный технико-экономический журнал. 2020. № 3.
С. 39 - 46. https://doi.org 10.34286/1995-4646-2020-723-39-46.
10. Makartsev E.B. Hydroponics i next remeconditions / E.B. Makartsev // Язык и межкультурная коммуникация: сборник статей XI Международной научно-практической конференции, Астрахань, 8 ноября 2018 года. - Астрахань: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Астраханский государственный университет», 2019. P. 156 - 161.
11. Ковригин А.В., Хохлова А.П., Маслова Н.А. Изучение эффективности эксплуатации автоматизированной аквапонной установки в зависимости от режимов её работы // Вестник КрасГАУ. 2015. № 11 (110). С. 90 - 96.
12. Использование гидропонного зелёного корма для оптимизации зимних рационов крупного рогатого скота / А.А. Васильев, А.П. Коробов, С.П. Москаленко и др. // Аграрный научный журнал. 2016. № 3. С. 13 - 16.
13. Руткин Н.М., Лагуткина Л.Ю., Лагуткин О.Ю. Урбанизированное агропроизводство (сити-фермерство) как перспективное направление развития мирового агропроизводства и способ повышения продовольственной безопасности городов // Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Рыбное хозяйство. 2017. № 4. С. 95 - 108. https://doi. org 10.24143/2073-5529-2017-4-95-108.
14. Соколенко О.Н. Совершенствование процесса производства кормовой и витаминизированной зелёной продукции // Таврический вестник аграрной науки. 2015. № 2 (4). С. 82 - 87.
15. Выбор типа освещения для выращивания растений гидропонным способом на стеллажах / И.М. До-влатов, А.А. Смирнов, А.В. Соколов и др. // Инновации в сельском хозяйстве. 2020. № 2 (35). С. 111 - 118.
16. Анискина М.В., Горобец Д.В., Котвицкая Д.В. Влияние температуры воды на рост и прорастание семян при гидропонном выращивании растений // Интеграционные взаимодействия молодых учёных в развитии аграрной науки: матер. Национал. науч.-практич. конф. молодых учёных. В 3-х томах; Ижевск, 4 - 5 декабря 2019 года. Ижевск: Ижевская государственная сельскохозяйственная академия, 2020. С. 10 - 12.
17. Tazmeev B.K., Tsybulevsky V.V., Tazmeev G.K. In search of optimal mode of plasma polishing of surface of agricultural machinery parts when using a discharge with liquid cathode // Journal of Physics: Conference Series: 1, Kazan, 02 - 05 декабря 2020 года. Kazan, 2021. P. 012017. https://doi.org 10.1088/1742-6596/1870/1/012017.
18. Тазмеев Б.Х. Определение оптимального режима плазменной полировки поверхностей деталей сельскохозяйственных машин при использовании разряда с жидким катодом // Год науки и технологий 2021: сб. тез. по матер. Всерос. науч.-практич. конф., Краснодар, 9 - 12 февраля 2021 года / отв. за вып. А.Г. Кощаев. Краснодар: Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина, 2021. С. 162.
19. Harrington E. The desirability function. Industrial Quality control. 1965; 21(10).
20. Tsybulevsky V.V., Maslov G.G., Tazmeev B.K. Feasibility study for choosing the best combine harvester design // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, Volgograd, 17 - 18 июня 2021 года / Krasnoyarsk Science and Technology City Hall of the Russian Union of Scientific and Engineering. Krasnoyarsk, Russian Federation: IOP Publishing Ltd, 2021. P. 12166. https://doi.org 10.1088/1755-1315/848/1/012166.
References
1. Sokolenko O.N. Substantiation of the operating parameters and design of the installation for growing green fodder in a hydroponic way: abstract of the thesis. Dis. ... Cand. Tech. Sciences. Krasnodar, 2015. 21 p.
2. Kruglyakov Yu.A. Equipment for the continuous cultivation of green fodder in a hydroponic way. M.: VO Agropromizdat, 1991. 79 p.
3. Bentley M. Industrial hydroponics. M.: Kolos, 1955. 368 p.
4. Lesonen P.P., Lesonen T.A. Growing leaf lettuce by hydroponic method in winter. Science in the metropolis. 2017; 3(3): 4.
5. Kuryleva N.V., Yurina A.V. Hydroponics as a method of growing green crops. Youth and Science. 2016; 5: 69.
6. Kolyago M.A., Yalovik L.I., Yalovik A.V. On the cultivation of crops by the soilless method // Modern trends in the development of the agro-industrial complex: technology, quality, safety: Sat. mater. and report. intl. scientific-practical. Conf., Velikiye Luki, April 22, 2021. Velikiye Luki: Velikie Luki State Agricultural Academy, 2021. P. 36-39.
7. Agafonova L.A. Growing hydroponic feed with desired properties for functional feeding of cattle // Theory and practice of veterinary pharmacy, ecology and toxicology in the agro-industrial complex: mater. intl. scientific-practical. conf., dedicated 100th anniversary of the department. pharmacology and toxicology, SPb-SUVM, St. Petersburg, May 19 - 21, 2021. St. Petersburg: St. Petersburg State University of Veterinary Medicine, 2021. P. 9-11.
8. Hydroponics as a method of modern crop production / A.S. Otto, S.G. Akhmetov, D.Zh. Sadbekov et al. // The role of the research work of students in the development of the agro-industrial complex: Sat. all-Russian (national) scientific-practical. conf., Omsk, February 05, 2020. Omsk: Omsk State Agrarian University named after P. A. Stolypin, 2020. S. 212-216.
9. Kvachantiradze E.P., Skvortsova G.V. A new approach to the technology of hydroponic complexes. The International Technical-Economic Journal. 2020; 3: 39-46. https://doi.org 10.34286/1995-4646-2020-72-3-39-46.
10. Makartsev E.B. Hydroponics i next remeconditions // Language and intercultural communication: collection of articles of the XI International Scientific and Practical Conference, Astrakhan, November 08, 2018. Astrakhan: Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Professional Education "Astrakhan State University", 2019. P. 156-161.
11. Kovrigin A.V., Khokhlova A.P., Maslova N.A. Study of the efficiency of operation of an automated aquaponic
installation depending on the modes of its operation. Bulletin of KrasGAU. 2015; 11(110): 90-96.
12. The use of hydroponic green fodder to optimize the winter diets of cattle / A.A. Vasiliev, A.P. Korobov, S.P. Moskalenko et al. Agrarian Scientific Journal. 2016; 3: 13-16.
13. Rutkin N.M., Lagutkina L.Yu., Lagutkin O.Yu. Urbanized agricultural production (city-farming) as a promising direction for the development of global agricultural production and a way to improve the food security of cities. Vestnik of Astrakhan State Technical University. Series: Fishing Industry. 2017; 4: 95-108. https://doi.org 10.24143/2073-5529-2017-4-95-108.
14. Sokolenko O.N. Improving the production process of fodder and fortified green products. Taurida herald of the agrarian sciences. 2015; 4(2): 82-87.
15. Choosing the type of lighting for growing plants in a hydroponic way on racks / I.M. Dovlatov, A.A. Smirnov, A.V Sokolov et al. Innovations in agriculture. 2020; 35(2): 111-118.
16. Aniskina M.V., Gorobets D.V., Kotvitskaya D.V. Influence of water temperature on the growth and germination of seeds during hydroponic cultivation of plants // Integration interactions of young scientists in the development of agrarian science: mater. National. scientific-practical. conf. young scientists. In 3 volumes; Izhevsk, December 04 - 05, 2019. Izhevsk: Izhevsk State Agricultural Academy, 2020. P. 10-12.
17. Tazmeev B.K., Tsybulevsky V.V., Tazmeev G.K. In search of optimal mode of plasma polishing of surface of machinery agricultural parts when using a discharge with liquid cathode // Journal of Physics: Conference Series : 1, Kazan, December 02 - 05, 2020. Kazan, 2021. P. 012017. https://doi.org 10.1088/1742-6596/1870/1/012017.
18. Tazmeev B.Kh. Determination of the optimal regime for plasma polishing of the surfaces of agricultural machine parts when using a discharge with a liquid cathode // Year of Science and Technology 2021: coll. abstract by mother. Vseros. on-uch.-practical. Conf., Krasnodar, February 09 - 12, 2021 / ed. for issue A.G. Ko-shaev. Krasnodar: Kuban State Agrarian University named after I.T. Trubilina, 2021, p. 162.
19. Harrington E. The desirability function. Industrial Quality control. 1965; 21(10).
20. Tsybulevsky V.V., Maslov G.G., Tazmeev B.K. Feasibility study for choosing the best combine harvester design // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, Volgograd, June 17 - 18, 2021 / Krasnoyarsk Scientific and Technical City Hall of the Russian Union of Science and Technology. - Krasnoyarsk, Russian Federation: IOP Publishing House, LLC, 2021. P. 12166. DPI 10.1088/1755-1315/848/1/012166.
БулатХарисович Тазмеев, кандидат технических наук, доцент, [email protected]
Оксана Николаевна Соколенко, кандидат технических наук, доцент, [email protected]
Валерий Викторович Цыбулевский, кандидат технических наук, доцент, [email protected]
Павел Владимирович Аленин, соискатель, [email protected]
Роман Павлович Богданов, соискатель, [email protected]
Анастасия Георгиевна Буркова, соискатель, [email protected]
Bulat Kh. Tazmeev, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, [email protected]
Oksana N. Sokolenko, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, [email protected]
Valery V. Tsybulevsky, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, [email protected]
Pavel V. Alenin, research worker, [email protected]
Roman P. Bogdanov, research worker, [email protected]
Anastasia G. Burkova, research worker, [email protected]
Вклад авторов: все авторы сделали эквивалентный вклад в подготовку публикации. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Contribution of the authors: the authors contributed equally to this article. The authors declare no conflicts of interests. Статья поступила в редакцию 14.06.2022; одобрена после рецензирования 04.07.2022; принята к публикации 11.07.2022.
The article was submitted 14.06.2022; approved after reviewing 04.07.2022; accepted for publication 11.07.2022.
-Ф-
Научная статья УДК 632935
Энергетический анализ производства продукции растениеводства
Лидия Васильевна Куликова1, Дмитрий Олегович Суринский2
1 Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова, Барнаул, Россия
2 Государственный аграрный университет Северного Зауралья, Тюмень, Россия
Аннотация. При проектировании технологического процесса производства сельскохозяйственной продукции важное значение имеет уровень планируемой урожайности. Именно она определяет будущий уровень энергетических затрат. Выбор низкого уровня урожайности приводит к недобору продукции, при этом не будут реализованы потенциальные возможности сортов и природных факторов. В этом случае при возможно низких общих энергетических затратах энергоёмкость продукции может оказаться высокой. Получение чрезмерно высокой урожайности потребует больших дополнительных энергетических затрат, что приведёт к удорожанию технологического процесса производства продукции, но, возможно, с низкой энергоёмкостью. В статье представлены результаты энергетического анализа производства продукции растениеводства в АО ПЗ «Учхоз ГАУ Северного Зауралья». Показан алгоритм расчёта энергоёмкости производства, который позволяет контролировать энергообеспечение производства растениеводческой продукции.
Ключевые слова: энергоёмкость, энергетический анализ, уровень урожайности, энергетические затраты, средства защиты растений, вредители в АПК.
Для цитирования: Куликова Л.В., Суринский Д.О. Энергетический анализ производства продукции растениеводства // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2022. № 4 (96). С. 176 - 179.
Original article
Energy analysis of crop production
Lidia V. Kulikova1, Dmitry O. Surinsky2
1 Polzunov Altai State Technical University, Barnaul, Russia
2 Northern Trans-Ural State Agricultural University, Tyumen, Russia
Abstract. When designing a technological process for the production of agricultural products, the level of planned yield is important. It is she who determines the future level of energy costs. The choice of a low level of yield leads to a shortage of products, while the potential of varieties and natural factors will not be realized. In this case, at possibly low total energy costs, the energy intensity of the product may turn out to be high. Obtaining excessively high yields will require large additional energy costs, which will lead to an increase in the cost of the technological process of production, but, possibly, with low energy intensity. The article presents the results of the energy analysis of crop production in JSC PZ "Uchkhoz GAU of the Northern Trans-Urals". An algorithm for calculating the energy intensity of production is shown, which allows you to control the energy supply of crop production.
Keywords: energy intensity, energy analysis, yield level, energy costs, plant protection products, pests in the agro-industrial complex.
For citation: Kulikova L.V., Surinsky D.O. Energy analysis of crop production. Izvestia Orenburg State Agrarian University. 2022; 96(4): 176-179. (In Russ.).
Энергоёмкость продукции растениеводства зависит как от совершенства самих энергетических операций, так и от получаемого при этом урожая. Увеличение последнего при прочих равных энергетических затратах приводит к снижению энергоёмкости. Поэтому первоочередная задача при энергетическом анализе производства продукции растениеводства - всесторонний анализ технологического процесса. Причём не только
на предмет энергоэффективности используемых оборудования и машин, но и на предмет эффективности использования почвы, удобрений, средств защиты растений, производимых видов продуктов, их сортов, а также множества других факторов, в той или иной степени влияющих на конечный урожай [1].
Уровень урожайности определяет будущий уровень энергетических затрат. Выбор низко-
