CC BY
57
П, %
ц
Рис. 3. Влияние диаметра штифтов (1 — 10 мм; 2 — 20 мм; 3 — 30 мм) и расстояния между ними на процент целых перговых гранул, присутствующих в измельченной воскоперговой массе
Предложенный измельчитель перговых сотов позволяет получать воскоперговую смесь, состоящую из восковых частиц и целых перговых гранул, освобожденных от оболочки, при этом количество разрушенных перговых гранул в общей массе готовой продукции незначительно.
Список литературы
1. Некрашевич, В.Ф. Механизация пчеловодства: учебное пособие / В.Ф. Некрашевич, Ю.Н. Кирьянов. — Рязань: Изд-во Рязанской ГАТА, 2005. — 290 с.
2. Пат. 2086245 МКИ 61К35/64. Способ получения лекарственного продукта шифа из перги /Ж.Ж. Сибга-тулин, С.Н. Румянцев, Н.М. Жариков, А.М. Васильева, Т.А. Ильясов / Опубл. 10.08.1997. Бюл. № 21.
3. А.с. 1230566 МКИ А01К 59/00. Способ получения перги из перговых сотов / А.И. Дудов, Ю.В. Донченко / Опубл. 15.05.1986. Бюл. № 18.
4. Каширин, Д.Е. Извлечение перги из пчелиных сотов. / В.Ф. Некрашевич, Д.Е. Каширин, С.В. Винокуров // Пчеловодство. — 2002, № 5. — С. 47-48.
5. Пат. 2360407. МПК А01К 59/01. Способ извлечения перги из сотов / Д.Е. Каширин // Опубл. 10.07.2009. Бюл. № 19.
6. Каширин, Д.Е. Совершенствование технологии извлечения перги / Д.Е. Каширин // Материалы международной научной конференции «Пчеловодство XXI век» (4-5 сентября 2000 г), г. Рыбное Рязанской области. — Рязань: Изд-во НИИпчеловодства. — 2000. — С. 161-162.
УДК 621.548:63
С.К. Шерьязов, канд. техн. наук, доцент Н.А. Чернов, аспирант
ФГОУ ВПО «Челябинская государственная агроинженерная академия»
ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ИССЛЕДОВАНИЯ СИСТЕМЫ ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭНЕРГИИ ВЕТРА
Энергоснабжение сельскохозяйственных потребителей осуществляется за счет использования органических видов топлива. Постоянный рост затрат на их использование требует поиска путей эффективного энергообеспечения.
Для повышения эффективности энергоснабжения сельскохозяйственных потребителей предлагается система комплексного энергоснабжения (СКЭ) отличающаяся использованием разных независимых источников, в том числе возобновляемой энергии. Привлечение возобновляемых источников энергии (ВИЭ) позволяет рационально использовать энергетические ресурсы.
Для рационального использования потребляемых энергоресурсов необходимо исследовать условия функционирования подсистемы энергоснабжения от ВИЭ. Для изучения поставленной задачи
в качестве возобновляемого источника рассматривается энергия ветрового потока.
В мире накоплен опыт использования энергии ветра и действует большой парк ветроэнергетических установок (ВЭУ) с суммарной установленной мощностью более 95 ГВт. Исходя из опыта их использования ВЭУ рассматривается как дополнительный источник в системе энергоснабжения.
Для эффективного энергообеспечения потребителей необходимо определить условия использования ВЭУ в системе энергоснабжения. Недостаточные исследования в этом направлении сдерживают развитие как ветроэнергетики в сельском хозяйстве, так и создание эффективной системы энергоснабжения сельскохозяйственных потребителей.
Потребную энергию, получаемую от СКЭ, можно представить в общем виде как сумму энер-
гии от возобновляемого Qв и традиционного 6т источников:
вп = ев + 6.
Возобновляемый источник покрывает только часть потребной энергии. Тогда долю потребной энергии, замещаемой ВЭУ, можно представить как
г = 6-
еп.
Тогда целевая функция исследуемой системы представляется как [1]:
с = с/+ ст(1 -/) ^ тт. (1)
В системе энергоснабжения использование ВЭУ возможно при условии:
с < с Т ^ Т
ок _ сл
где Ток, Тсл — сроки окупаемости и службы подсистемы, использующей ВИЭ.
Для достижения поставленной цели необходимо исследовать условия функционирования подсистемы ВИЭ с учетом климатических, технических и экономических факторов [2]. Функциональная структура исследуемой подсистемы ВИЭ приведена на рисунке.
Исследование подсистемы должно быть основано на определенных принципах. Для исследования подсистемы необходимо моделировать режимы функционирования отдельных элементов и определить условия работы ВЭУ.
Моделирование режима источника энергии (ИЭ) имеет ряд особенностей, главные из которых — неуправляемость и случайность поступающей энергии ветра. Результатом моделирования является уровень поступающей ветровой энергии /у, которая определяется на основе энергетических характеристик источника ху, заданных в вероятностной форме р(ху) за время г.
Выработку от энергетических установок (ЭУ) можно определить на основе детерминированной модели. Однако условия функционирования ВЭУ будут носить случайно-детерминированный характер и количество вырабатываемой энергии можно ожидать также с определенной вероятностью в течение заданного периода:
62 (г ) = F [ /у, г, л, р (х¥), с, г ].
Потребная энергия определяется режимом работы приемников электрической и тепловой энергии в течение заданного времени. Условия потребления энергии влияют на выработку от ВЭУ:
ев(0 < 6п(г).
Потребляемая энергия изменчива во времени и носит случайный характер, как и выработка от ВЭУ. Поэтому необходимо согласовывать режимы выработки энергии с условиями ее потребления. При этом важно определить период, когда можно согласовать рассматриваемые режимы.
Анализ рассматриваемых режимов показал, что наиболее повторяющимися циклами в нестационарном процессе являются суммарные суточные значения поступающей возобновляемой и потребляемой энергии [3]. При этом суточные значения поступающей и потребляемой энергии определяются для каждого месяца расчетного периода (сезон, год).
Поступающую энергию ветра за сутки можно определить на основе ее энергетической характеристики. В качестве энергетической характеристики ветровой энергии рассматривается скорость ветра, обеспечивающая среднесуточную мощность ветрового потока.
Вырабатываемая энергия ЭУ зависит от режима поступления скорости ветра и от параметров ВЭУ. При этом важно определить параметры энергоустановки X, влияющие на эффективность использования ВЭУ.
Выпускаемые промышленностью ветроуста-новки характеризуются кпд, диаметром ветроколе-са (ВК), мощностью генератора и т. д. Ожидаемую
ИЭ
XVI- ХУ2>
Ш
ЭУ
I
^ВЭУ’
і
Єо(^)
Электрическая д
І.
энергия
Р(0
Тепловая энергия
Функциональная структура подсистемы энергоснабжения от ВЭУ:
ИЭ — источник энергии; ЭУ — энергетическая установка; П — потребитель; ху — энергетические характеристики ветрового потока (/у); 2, п — параметры и кпд ветроэнергетической установки; Qв, Qп — вырабатываемая от ВЭУ и потребная энергия; Т — технологический процесс, влияющий на режим потребления энергии (Р(ґ))
суточную выработку с удельной площади ВК ВЭУ можно определить как
бв = 24 Лк р л = еуд Ак.
где Авк — площадь ВК; Рв — среднесуточная мощность ветрового потока; п — кпд ВЭУ; 6 — вырабатываемая
энергия с удельной поверхности .
: вэу
Параметр Лвк будет основным, когда рассматриваемые ветроустановки имеют наилучшие технические характеристики. При этом ометаемую площадь ветроколеса ВЭУ можно определить как
„ _QпQaк
6
Нуд
где бп, бак — соответственно потребная или аккумулируемая энергия за сутки.
Потребная площадь рассчитывается для каждого месяца, и внутри года она может изменяться в широких пределах. При этом из числа потребной площади ВК можно выделить минимальную и максимальную. Дальнейшая задача сводится к выбору конкретной площади ВК.
Для эффективного энергоснабжения потребителей от системы СКЭ необходимо определить оптимальную площадь ВК или количество ВЭУ с заданным диаметром ВК. Оптимальная площадь ВК выбирается с учетом технико-экономических показателей СКЭ.
В ходе исследования целевой функции на минимум получено аналитическое выражение для определения оптимальной площади ВК [4]. По выбранной оптимальной площади ВК оценивается ожидаемая доля замещаемой энергии от ВЭУ, которая позволяет определить рациональную структуру по-
требляемых энергоресурсов, а по выражению (1) — стоимость энергии, получаемой от СКЭ.
Таким образом, для эффективного энергообеспечения сельскохозяйственных потребителей необходимо создать систему комплексного энергоснабжения с использованием энергии ветра, позволяющую рационально использовать энергетические ресурсы. Для СКЭ определены основные показатели, влияющие на затраты потребляемой энергии.
Для эффективного энергоснабжения необходимо исследовать условия работы ветроэнергетической установки. Функциональная структура подсистемы энергоснабжения от ВЭУ показывает основные принципы дальнейших исследований, необходимость учета климатических, технических и экономических факторов. Для эффективного замещения потребной энергии выбирается ВЭУ с оптимальной площадью ВК в зависимости от технико-экономических показателей системы энергоснабжения.
Список литературы
1. Шерьязов, С.К. Показатели эффективности комплексного энергоснабжения сельскохозяйственных потребителей / С.К. Шерьязов // Механизация и электрификация сельского хозяйства. — 2009. — № 12. — С. 11.
2. Шерьязов, С.К. Исследование системы комплексного энергоснабжения с использованием возобновляемых источников / С.К. Шерьязов // Вестник КрасГАУ Вып. 5. — Красноярск, 2008. — С. 302-305.
3. Шерьязов, С.К. Возобновляемые источники в системе энергоснабжения сельскохозяйственных потребителей: монография / С.К. Шерьязов. — Челябинск: ЧГАУ, 2008.
4. Шерьязов, С.К. Определение оптимального параметра гелио- и ветроэнергетической установки для энергоснабжения сельскохозяйственных потребителей / С.К. Шерьязов, А.А. Аверин // Вестник КрасГАУ. Вып. 6. — Красноярск, 2007. — С. 214-221.
УДК 621.013; 621.928; 622.74
Ю.Г. Чурин, канд. техн. наук, доцент
ФГОУ ВПО «Костромская государственная сельскохозяйственная академия»
ПРИМЕНЕНИЕ ТЕОРИИ СЕПАРАЦИИ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ СЕПАРАТОРОВ ВИБРАЦИОННОГО ТИПА
Устройства для разделения сыпучих материалов по крупности посредством вибрирующей поверхности с отверстиями определенного размера (сепараторы вибрационного типа, виброгрохоты) находят широкое применение при переработке сельскохозяйственной продукции, в производстве строительных материалов, в угольной промышленности и т. д. Однако до настоящего времени технологические и конструктивные параметры таких ма-
шин определяют по эмпирическим зависимостям [1, 2]. Так, в работе [2] конечная формула исследования содержит коэффициент, который определили по результатам экспериментов на натурной модели сортировочной машины. Таким образом, по результатам этого исследования невозможно ни выполнить проектный расчет такой машины, ни прогнозировать технологические показатели процесса сепарации.
