CC BY
40
Сведения об авторах
Арженовский Алексей Григорьевич - кандидат технических наук, доцент кафедры «Технологии и средства механизации агропромышленного комплекса», Азово-Черноморский инженерный институт - филиал ФГБОУ ВО «Донской государственный аграрный университет» в г. Зернограде (Ростовская область, Россия). Тел.: +7-905-458-34-69. E-mail: argenowski@mail.ru.
Асатурян Сергей Вартанович - кандидат технических наук, и.о. заместителя директора по воспитательной работе, доцент кафедры «Технологии и средства механизации агропромышленного комплекса», Азово-Черноморский инженерный институт - филиал ФГБОУ ВО «Донской государственный аграрный университет» в г. Зернограде (Ростовская область, Россия). Тел.: +7-918-534-02-24. E-mail: asaturyan-serg@mail.ru.
Даглдиян Аршалуйс Ардашесович - аспирант кафедры «Технологии и средства механизации агропромышленного комплекса», Азово-Черноморский инженерный институт - филиал ФГБОУ ВО «Донской государственный аграрный университет» в г. Зернограде (Ростовская область, Россия). Тел.: +7-918-871-02-47. E-mail: severnij_754@mail.ru.
Козлов Дмитрий Сергеевич - магистр, Азово-Черноморский инженерный институт - филиал ФГБОУ ВО «Донской государственный аграрный университет» в г. Зернограде (Ростовская область, Россия). Тел.: +7-964-929-10-01. E-mail: dimmas@yandex.ru.
Щусь Егор Романович - магистр, Азово-Черноморский инженерный институт - филиал ФГБОУ ВО «Донской государственный аграрный университет» в г. Зернограде (Ростовская область, Россия). Тел.: +7-928-158-15-97. E-mail: egor130994@yandex.ru.
Information about the authors
Arzhenovsky Alexey Grigorievich - Candidate of Technical Sciences, associate professor of the Technologies and means of mechanization of the agro-industrial complex department, Azov-Black Sea Engineering Institute - branch of FSBEI HE «Don State Agrarian University» in Zernograd (Rostov region, Russia). Phone: + 7-905-458-34-69. E-mail: argenowski@mail.ru.
Asaturyan Sergey Vartanovich - Candidate of Technical Sciences, acting. deputy director for educational work, associate professor of the Technologies and means of mechanization of the agro-industrial complex department, Azov-Black Sea Engineering Institute - branch of FSBEI HE «Don State Agrarian University» in Zernograd (Rostov region, Russia). Phone: + 7-918-534-02-24. E-mail: asaturyan-serg@mail.ru.
Dagldiyan Arshaluys Ardashesovich - postgraduate student the Technologies and means of mechanization of the agro-industrial complex department, Azov-Black Sea Engineering Institute - branch of FSBEI HE «Don State Agrarian University» in Zernograd (Rostov region, Russia). Phone: + 7-918-871-02-47. E-mail: severnij_754@mail.ru.
Kozlov Dmitry Sergeevich - master student, the Technologies and means of mechanization of the agro-industrial complex department, Azov-Black Sea Engineering Institute - branch of FSBEI HE «Don State Agrarian University» in Zernograd (Rostov region, Russia). Phone: + 7-964-929-10-01. E-mail: dimmas@yandex.ru.
Shchus Egor Romanovich - master student, Azov-Black Sea Engineering Institute - branch of FSBEI HE «Don State Agrarian University» in Zernograd (Rostov region, Russia). Phone: + 7-928-158-15-97. E-mail: egor130994@yandex.ru.
УДК 620.98
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ФАСАДНО-ИНТЕГРИРОВАННОЙ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ЗДАНИЙ ДЛЯ ЮЖНЫХ РЕГИОНОВ РФ
© 2017 г. В.В. Елистратов, В.М. Петров
В настоящее время во многих регионах юга России наблюдается промышленное и социально-экономическое развитие, неотъемлемой частью которого является существенный рост потребления электроэнергии. Кроме того, в связи с вхождением Республики Крым в состав Российской Федерации на энергетическую систему Южного федерального округа легла дополнительная нагрузка. Для достижения цели увеличения темпов развития Южного федерального округа, задачи ввода дополнительной генерации электроэнергии и эффективности ее транспортировки и использования являются крайне актуальными. В данной статье представлен алгоритм определения параметров и оценки эффективности фасадно-интегрированной фотоэлектрической системы. В частности, сформирован алгоритм расчета почасовых значений мощности путем построения вольт-амперной характеристики (ВАХ) фотоэлектрического модуля (ФЭМ) при заданных значениях прихода СИ и температуры ФЭМ и определения точки максимальной мощности на ВАХ. С помощью разработанного ПО произведен расчет почасовых значений поступления солнечного излучения на горизонтальную и южно-ориентированную вертикальную поверхность в условиях г. Евпатория. Суммарная энергия СИ, поступающая на квадратный метр горизонтальной поверхности в год, - 1388 кВтч/м2. При наиболее оптимальной южной ориентации при вертикальном расположении поверхности (90о) поступление СИ снижается на 28% - до 995 кВтч/м2. Представлен алгоритм определения параметров ФИСФЭУ, реализованный в МАЛАВ Simulink. Также разработан
проект ФИСФЭУ номинальной мощностью 50 кВт, которая интегрируется в остекление фасада 75-этажной башни многофункционального комплекса, расположенного в г. Евпатория.
Ключевые слова, солнечная энергетика, фотоэлектричество, фасадно-интегрированная фотоэлектрическая установка, ФИСФЭУ.
At present, in many regions of the south of Russia industrial and socio-economic development is observed, an essential part of which is a significant increase in electricity consumption. In addition, in connection with the entry of the Republic of Crimea into the Russian Federation, the power system of the Southern federal district was subjected to an additional load. To achieve the goal of increasing the development pace of the Southern federal district, the task of introducing additional electricity generation and the efficiency of its transportation and use are extremely urgent. In this paper, the algorithm for determining the parameters and assessing the efficiency of the facade-integrated photovoltaic system is presented. In particular, an algorithm is developed for calculating hourly power values by constructing the current-voltage characteristic (CVC) of the photoelectric module (PEM) for the given values of solar energy flux and the temperature of the PEM and determining the maximum power point on the CVC. With the help of the designed software, the hourly values of solar radiation input to the horizontal and south-oriented vertical surfaces in the city of Evpatoria are calculated. The total energy of solar radiation coming per square meter of horizontal surface per year is 1388 kWh / m2. At the most optimal southern orientation with the vertical arrangement of the surface (90°), the intake of solar radiation decreases by 28% to 995 kWh/m2. The algorithm for determining the parameters of the FISPEI, implemented in MATLAB Simulink, is presented. The project of FISPEI with a nominal capacity of 50 kW is also designed, and is integrated into the facade glazing of the 75-storey tower of the multifunctional complex located in Evpatoria.
Keywords: solar power, photoelectricity, facade-integrated photovoltaic system, FISPEI.
Вступление. В настоящее время во многих регионах юга России наблюдается промышленное и социально-экономическое развитие, неотъемлемой частью которого является существенный рост потребления электроэнергии. Кроме того, в связи с вхождением Республики Крым в состав РФ на энергетическую систему Южного федерального округа легла дополнительная нагрузка. Потребление электроэнергии по Республике Крым в 2015 году составило 5158 ГВт-ч, а производство - 1336 ГВтч, (26%), что свидетельствует о высокой степени энергодефицита в данном регионе [1]. Поэтому для достижения цели увеличения темпов развития Южного федерального округа, задачи ввода дополнительной генерации электроэнергии и эффективности её транспортировки и использования являются крайне актуальными.
Анализ последних исследований. Анализ регионального положения в топливно-энергетическом комплексе, а также экологического состояния окружающей среды в санаторно-курортных зонах свидетельствует о технической возможности и экономической целесообразности более широкого использования возобновляемых источников энергии (ВИЭ) для энергоснабжения существующих зданий и сооружений [2]. В то время как основные энергоносители - газ, уголь, жидкое углеводородное топливо расходуются со значительными загрязнениями окружающей среды, невостребованным оказывается высокий потенциал экологически чистых ВИЭ юга России: солнечной радиации, энергии
ветрового потока и энергии волн Черного и Каспийского морей.
В настоящее время одной из основных тенденций в мировой строительной и архитектурной практике является использование солнечных фотоэлектрических установок (СФЭУ) для дополнительного обеспечения электроэнергией зданий и сооружений. Выделяют два основных варианта применения фотоэлектрических модулей (ФЭМ) в здании [3]:
• размещение и закрепление ФЭМ поверх ограждающей конструкции здания (building applied photovoltaic system);
• замена частей ограждающих конструкций здания интегрированными ФЭМ (building integrated photovoltaic system).
Функции фасадно-интегрированных солнечных фотоэлектрических установок (ФИСФЭУ), использование которых и рассматривается в данной работе, не ограничиваются генерацией электроэнергии, так как их модули компенсируют все строительные функции заменяемого элемента, что позволяет добиться более высокой экономической эффективности за счет экономии на традиционных строительных материалах. К данным модулям предъявляются дополнительные требования по механической прочности, надежности, теплоизоляции, звукоизоляции, пожаробезопасности и т.д. Модули ФИСФЭУ могут быть встроены в:
• кровлю скатной крыши здания;
• плоскую крышу здания в качестве верхнего слоя рулонного материала;
• фасад здания, заменяя элементы вентилируемого фасада или остекления;
• затеняющие конструкции на фасаде.
В 2016 году установленная мощность ФИСФЭУ в мире составила 5 ГВт, а согласно прогнозам с учетом неизбежного развития распределенной генерации, к 2020 году должна увеличиться втрое. Мощность таких установок составляет 1-100 кВт, в отдельных случаях достигает 500 кВт [4]. Однако на отечественном рынке ФИСФЭУ отечественная отрасль проектирования и строительства ФИСФЭУ лишь начинает развиваться, и на сегодняшний день случаи реализации проектов единичны. В связи с этим существует необходимость в создании методической базы указаний, рекомендаций, нормативов и стандартов по проектированию, строительству и оценке эффективности таких установок. Именно в связи с отсутствием регламентирующих документов и алгоритмов по проектированию, строительству и оптимизации работы установок во многих случаях пилотные проекты СФЭУ оказываются неэффективными, что порождает мифы о тотальной неэффективности солнечной энергетики в отечественных условиях, существенно тормозит ее развитие и в целом негативно сказывается на ее имидже и восприятии.
Методика исследования. В работе представлен алгоритм проектирования и оценки эффективности ФИСФЭУ, а также разработан проект ФИСФЭУ номинальной мощностью 50 кВт, которая интегрируется в остекление фа-
сада 75-этажной башни многофункционального комплекса, расположенного в г. Евпатория.
Одним из наиболее важных расчетов, которые необходимо провести для обеспечения точности параметров ФИСФЭС, является оценка потенциала солнечного излучения в месте размещения системы. Климатические условия для эксплуатации фотоэлектрических станций в южных регионах РФ и в частности на Крымском полуострове благоприятны. В реальных условиях облачности удельное годовое поступление полного солнечного излучения (СИ) на горизонтальную поверхность на территории Крымского региона находится на уровне 12001400 кВт-ч/м2. При этом доля прямой солнечной радиации составляет: с ноября по февраль 20-40%, с марта по октябрь - 40-65%, на южном побережье Крыма в летние месяцы - до 65-70% [5]. Однако при проектировании ФИСФЭС необходимы более точные данные в почасовом разрешении. В рамках разработанного алгоритма данная задача решена путем разработки программного обеспечения (ПО), которое позволяет произвести расчет почасовых значений солнечного излучения, поступающего на произвольно ориентированную поверхность в точке с заданными географическими координатами (широта и долгота) в заданный период времени с учетом прохождения через атмосферу в реальных условиях облачности в почасовом разрешении. ПО разработано в среде Delphi 7, основное диалоговое окно программы представлено на рисунке 1. Подробное описание алгоритма работы программы приведено в работах [6, 7].
Рисунок 1 - Основное диалоговое окно программы
Общая схема алгоритма проектирования и оптимизации основных энергетических пара-
метров ФИСФЭУ представлена на рисунке 2. Выбор ветки алгоритма зависит от выбора од-
ной из трех схем функционирования ФИСФЭУ. По схеме функционирования СФЭУ подразделяют на следующие категории.
1. Автономное электроснабжение выбранного потребителя.
2. Электроснабжение выбранного потребителя с резервированием от сети. Необходимо отметить, что в настоящее время на территории РФ в большинстве случаев подключение к сети для передачи в нее мощности невозможно ввиду отсутствия технической базы и соответствующих законодательных актов.
3. Электроснабжение здания в режиме энергозамещения. В данном случае отсутствует секционированный потребитель, а вся электроэнергия, вырабатываемая СФЭУ, передается в энергосистему здания и в дальнейшем распределяется между потребителями. Подробное
(Исходные1 I данные I
При первоначальном выборе параметров компонентов системы необходимо рассмотреть вариант базовой конфигурации. Далее производится расчет почасовых значений мощности, выдаваемой системой в течение года, которые определяются исходя из условий эксплуатации
описание схем функционирования представлено в работе [8].
На первом этапе алгоритма определяются участки фасада здания и площадь, на которой целесообразно произвести установку ФЭМ. Данная площадь является функцией от площади фасада здания и «архитектурного» коэффициента, который определяется следующими факторами:
• особенности поступления СИ на различно ориентированные поверхности в климатических условиях региона расположения объекта;
• размещение здания на основе архитектурно-планировочного решения;
• архитектурные особенности фасада здания;
• нормы естественного освещения помещений [9].
(температура, СИ). В каждый расчетный час на основе однодиодной модели, описанной в [1012], строится вольт-амперная характеристика (ВАХ) ФЭМ, по которой находится точка максимальной мощности. Уравнение ВАХ имеет вид:
Рисунок 2 - Общая схема алгоритма
г =1 -г
» ф о
ехр
Ч<ин+К'гп) А-к-Т
-1
, (1)
где ¡н - ток нагрузки;
ин - напряжение на нагрузке; ¡о - обратный ток насыщения; А - параметр ВАХ СЭ; q - заряд электрона; к - постоянная Больцмана; Т - абсолютная температура СЭ; Гп - последовательное сопротивление.
Результаты исследования и их обсуждение. Пример построенных ВАХ ФЭМ Ргатас P7L 125 W (аналог ХЕВЕЛ Р-125) при 0 °С и 50 0С и различных значениях удельной мощности СИ представлен на рисунках 3 и 4. В данном случае при удельной мощности СИ 1000 Вт/м2 и изменении температуры с 0 0С на 50 0С мощность модуля в точке максимальной мощности падает на 10% (с 131,2 Вт до 118 Вт).
Далее, в предположении, что мощность, выдаваемая ФИСФЭУ в течение часа, остается
постоянной, рассчитывается годовая выработка установки и отношение выработанной энергии к годовому потреблению для оценки величины годового замещения электроэнергии. В схеме с секционированным потребителем сначала аналогичным образом производится предварительный выбор оборудования и расчет годовой выработки ФИСФЭУ. Далее, исходя из равенства вырабатываемой энергии в течение года с учетом потерь на преобразование и передачу и годового потребления, выбирается потребитель, которого будет обеспечивать ФИСФЭУ. В каждый расчетный час вычисляется избыток или недостаток электроэнергии, которая отдается в энергосистему здания или добирается из сети здания соответственно. В случае выбора схемы автономного электроснабжения расчет аналогичен с добавлением расчета минимальной емкости АБ, которые должны обеспечивать условие автономности работы системы в течение всего года.
Напряжение, В
Рисунок 3 - ВАХ ФЭМ Ргатас P7L 125 W при температуре модуля 0 0С и различной мощности СИ
Напряжение, В
Рисунок 4 - ВАХ ФЭМ Ргатас P7L 125 W при температуре модуля 50 0С и различной мощности СИ
На завершающем этапе производится оценка экономической эффективности проекта, которая и является критерием оптимизации. Оценка экономической эффективности проекта определяется путем расчета таких показателей,
БД оборудования
как чистый дисконтированный доход, внутренняя норма доходности.
Изложенный выше алгоритм был заложен в программу (рисунок 5), разработанную в среде МАТ1.АВ Э1ти1тк.
СИ (результат работы ПО по расчету ресурсов солнечной энергии) и температура
5 п п -
_ ' —■ Набор олтима Расчет |-1 параметров Ф1
График нагрузки и прочая информация
об объекте размещения ФИСФЭУ
Выбор оборудования и схемы функционирования
Построение ВАХ модулей и расчет выработки ФИСФЭУ
Расчет потерь на
передачу и преобразование э/э
Расчет параметров АКБ
Расчет экономических параметров
Сравнение текущего варианта с наиболее эффективным
оптимальных параметров ФИСФЭУ
Входные экономические параметры
Рисунок 5 - Общая схема алгоритма в программе МА^АВ Simulink
Создание ФИСФЭУ в г. Евпатория.
С помощью разработанного ПО были произведены расчеты почасового поступления СИ на различно ориентированные поверхности в климатических условиях г. Евпатория. Распределение поступления СИ в течение года представле-
но на рисунке 6. Суммарная энергия СИ, поступающая на квадратный метр горизонтальной поверхности в год, - 1388 кВт-ч/м2. При наиболее оптимальной южной ориентации при вертикальном расположении поверхности (90о) поступление СИ снижается на 28% - до 995 кВт-ч/м2.
>
н СО
м
О
0,0 1 2 3 4 5 6 7 в 9 10 11 12
Вертикальное расположение 64,2 73,0 90,6 89,7 87,1 85,0 87,8 100.8 105.0 93,1 64,0 57,5
Горизонтальное расположение 41,1 60,7 99,1 143.0 182.0 200,8 203,7 180,4 129,8 83.9 44.6 33,6
Рисунок 6 - Поступление СИ на различно ориентированные поверхности в климатических условиях г. Евпатория
Далее с помощью программы для расчета параметров ФИСФЭУ был разработан проект системы электроснабжения номинальной мощностью 50 кВт, состоящей из 400 модулей, суммарной площадью 572 м2 (4,6% от площади остекления южного фасада) (рисунок 7). Система интегрируется в остекление южного фасада (с 23 по 62 этаж) многофункционального ком-
плекса (высота 307,75 м), который располагается в г. Евпатория. Получены почасовые значения выработки системы. Годовая выработка электроэнергии составила 42680 кВт-ч. В зимний период выработка составляет 9140 кВт-ч; в весенний - 11490 кВт-ч; в летний - 10665 кВт-ч; в осенний - 11377 кВт-ч/м2 (рисунок 8).
Рисунок 8 - Выработка ФИФЭС в течение года: постоянный и переменный ток
Выводы
1. Представлен алгоритм определения параметров ФИСФЭУ, реализованный в MATLAB Simulink. В частности, сформирован алгоритм расчета почасовых значений мощности путем построения ВАХ модуля при заданных значениях прихода СИ и температуры ФЭМ и определения точки максимальной мощности на ВАХ.
2. С помощью разработанного ПО произведен расчет почасовых значений поступления СИ на горизонтальную и южно-ориентированную вертикальную поверхность в условиях г. Евпатория. Суммарная энергия СИ, поступающая на квадратный метр горизонтальной поверхности в год, - 1388 кВт-ч/м2. При наиболее оптимальной южной ориентации при вертикальном расположении поверхности (90о) поступление Си снижается на 28% - до 995 кВт-ч/м2.
3. Разработан проект ФИСФЭУ номинальной мощностью 50 кВт, которая интегрируется в остекление фасада, ориентированного на юг, 75-этажного здания. Получены почасовые значения выработки системы. Годовая выработка электроэнергии составила более 42 МВт-ч. Произведен расчет показателей экономической эффективности проекта. Себестоимость вырабатываемой электроэнергии составила 12,5 руб./ кВт-ч.
Литература
1. Информация о развитии и текущей ситуации в топливно-энергетическом комплексе Республики Крым за 2015 год. Отчет Министерства топлива и энергетики Республики Крым.
2. Елистратов, В.В. Возобновляемая энергетика / В.В. Елистратов. - 3-е изд., доп. - Санкт-Петербург: Изд-во Политехн. ун-та, 2016. - 424 с.
3. Jelle B.P., Breivik C. The Path to the Building Integrated Photovoltaics of Tomorrow // Energy Procedía. - 2012. - № 20. - Р. 78-87.
4. Global Building Integrated Photovoltaics (BIPV) Industry // Global Industry Analysys, 2016.
5. Справочник по климату СССР. Вып. 10: Украинская ССР. Ч. 1: Солнечная радиация, радиационный баланс и солнечное сияние. - Ленинград: Гидрометеоиздат, 1966.
6. Петров, В.М. Оценка поступления солнечной энергии на поверхности активных фасадно-интегрированных солнечных систем энергоснабжения // Альтернативная энергетика и экология. - 2014. -№ 11 (151). - С. 85-91.
7. Elistratov V., Petrov V., Alihodzic R. Building-integrated solar systems for independent energy supply of buildings // Journal of Applied Engineering Science. - 2014. -3 (12). - Р. 233-242.
8. Петров, В.М. Определение основных параметров фасадно-интегрированных фотоэлектрических установок в условиях городской застройки / В.М. Петров // В сб. тезисов докладов XIII Международной конференции «Возобновляемая и малая энергетика 2016», 7-8 июня 2016, Москва.
9. СНиП 23-05-95. Естественное и искусственное освещение.
10. Humada A.M., Hojabri M., Mohamed M.B., Sulai-man B., Herwan M., Dakheel T.H. A proposed method of photovoltaic solar array configuration under different partial shadow conditions // Advanced Material Review. - 2014. -№ 983. - Р. 307-11.
11. Garrido-Alzar, C. Algorithm for extraction of solar cell parameters from I-V curve using double exponential model // Renew Energy. - 1997. - 10. - Р. 125-128.
12. Chenni R., Makhlouf M., Kerbache T., Bouzid A. A detailed modeling method for photovoltaic cells // Energy. -2007. - 32. - Р. 1724-1730.
13. Streimikiene, D. Review of financial support from EU Structural Funds to sustainable energy in Baltic States // Renewable and Sustainable Energy Reviews. - 2016. - 58. - Р. 1027-1038.
14. Fangmin L., Jun W. Financial system and Renewable Energy Development: Analysis Based on Different Types of Renewable Energy Situation // Energy Procedia. - 2011. -5. - Р. 829-833.
15. Приказ Государственного комитета по ценам и тарифам Республики Крым от 12.12.2014 года № 30/3 «Об установлении тарифов на электрическую энергию для потребителей по Республике Крым».
References
1. Informacija o razvitii i tekushhej situacii v toplivno-jenergeticheskom komplekse Respubliki Krym za 2015 god [Information on the development and current situation in the fuel and energy complex of the Republic of Crimea for 2015]:
Ministerstva topliva i jenergetiki Respubliki Krym.
2. Elistratov V.V. Vozobnovljaemaja jenergetika [Renewable power engineering], 3-e izd., dop., Saint Petersburg, Izd-vo Politehn. un-ta, 2016, 424 p.
3. Jelle B.P., Breivik C. The Path to the Building Integrated Photovoltaics of Tomorrow, Energy Procedia, 2012, No. 20, pp. 78-87.
4. Global Building Integrated Photovoltaics (BIPV) Industry, Global Industry Analysys, 2016.
5. Spravochnik po klimatu SSSR. Vypusk. 10: Ukrainskaja SSR. Chast' 1. Solnechnaja radiacija, radiacion-nyj balans i solnechnoe sijanie [Reference book on the climate of the USSR. Issue.10: The Ukrainian SSR. Part 1. Solar radiation, radiation balance and sunshine], Leningrad, Gidrometeoizdat, 1966.
6. Petrov V.M. Ocenka postuplenija solnechnoj jener-gii na poverhnosti aktivnyh fasadno-integrirovannyh solnech-nyh sistem jenergosnabzhenija [Estimation of solar energy input on the surface of active facade-integrated solar energy supply systems], Al'ternativnaja jenergetika i jekologija, 2014, No. 11 (151), pp. 85-91.
7. Elistratov V., Petrov V., Alihodzic R. Building-integrated solar systems for independent energy supply of buildings, Journal of Applied Engineering Science, 2014, No. 3 (12), pp. 233-242.
8. Petrov V.M. Opredelenie osnovnyh parametrov fa-sadno-integrirovannyh fotojelektricheskih ustanovok v uslovi-jah gorodskoj zastrojki [Determination of the main parameters of facade-integrated photovoltaic installations under urban building conditions], V sbornike tezisov dokladov XIII Mezh-dunarodnoj konferencii "Vozobnovljaemaja i malaja jenergeti-ka 2016», 7-8 ijunja 2016, Moscow.
9. SNiP 23-05-95. Estestvennoe i iskusstvennoe os-veshhenie [Natural and artificial lighting system].
10. Humada A.M., Hojabri M., Mohamed M.B., Sulai-man B., Herwan M., Dakheel T.H. A proposed method of photovoltaic solar array configuration under different partial shadow conditions, Advanced Material Review, 2014; No. 983, pp. 307-11.
11. Garrido-Alzar C. Algorithm for extraction of solar cell parameters from I-V curve using double exponential model, Renew Energy, 1997, No. 10, pp. 125-128.
12. Chenni R., Makhlouf M., Kerbache T., Bouzid A. A detailed modeling method for photovoltaic cells, Energy, 2007, No. 32, pp. 1724-1730.
13. Streimikienè D. Review of financial support from EU Structural Funds to sustainable energy in Baltic States, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2016, No. 58, pp. 1027-1038.
14. Fangmin L., Jun W. Financial system and Renewable Energy Development: Analysis Based on Different Types of Renewable Energy Situation, Energy Procedia, 2011, No. 5, pp. 829-833.
15. Prikaz Gosudarstvennogo komiteta po cenam i ta-rifam Respubliki Krym ot 12.12.2014 goda No. 30/3 «Ob us-tanovlenii tarifov na jelektricheskuju jenergiju dlja potrebitelej po Respublike Krym» [Order of the State Committee on Prices and Tariffs of the Republic of Crimea on 12.12.2014 No. 30/3 «On the establishment of tariffs for electricity for consumers in the Republic of Crimea»].
Сведения об авторах
Елистратов Виктор Васильевич - доктор технических наук, профессор кафедры «Водохозяйственное и гидротехническое строительство», ФГАОУ ВО «Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого» (Россия). Тел.: 8 (812) 775-05-30.
Петров Владимир Михайлович - аспирант кафедры «Водохозяйственное и гидротехническое строительство», ФГАОУ ВО «Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого» (Россия). Тел.: 8 (812) 775-05-30.
information about the authors
Elistratov Viktor Vasilyevich - Doctor of Technical Sciences, professor of the Water management and hydraulic engineering construction department, FSAEI HE «St. Petersburg Polytechnic University of Peter the Great» (Russia). Phone: 8 (812) 775-05-30.
Petrov Vladimir Mikhailovich - postgraduate student of the Water management and hydraulic engineering construction department, FSAEI HE «St. Petersburg Polytechnic University of Peter the Great» (Russia). Phone: 8 (812) 775-05-30.
УДК 631.17:633.1
РАЗРАБОТКА И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОВ ОБОСНОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИИ КОМБАЙНОВОЙ УБОРКИ ЗЕРНОВЫХ КОЛОСОВЫХ КУЛЬТУР ОЧЕСОМ
© 2017 г. М.А. Бурьянов, А.И. Бурьянов, И.В. Червяков, Ю.О. Горячев
Цель работы - разработка и совершенствование методов обоснования технологии комбайновой уборки зерновых колосовых культур очесом, обеспечивающей максимальную эффективность в конкретных погодно-климатических и экономических условиях сельхозпредприятия. Предложена совокупность разработанных методов: для обоснования параметров и режимов работы очесывающих устройств, агрегатируемых с зерноуборочными комбайнами, определения их эксплуатационных показателей, расчета количественного и марочного состава уборочно-транспортных групп и комплексов, реализующих разрабатываемую технологию. Технико-экономическая оценка проведена на основе усовершенствованных экономико-математических моделей путем определения расходов на выполнение годового объема работ оптимальным МТП хозяйства по критерию «совокупные затраты». Математическая модель функционирования очесывающей жатки включает последовательную совокупность аналитических зависимостей, описывающих процесс взаимодействия очесываемых растений и продуктов очеса с ее рабочими органами, с момента их контакта с обтекателем до попадания в ложе шнека. В экономико-математической модели оптимизации состава МТП при целочисленном решении округление до целых выполняли для количества агрегатов. Применен прием корректирования годовой загрузки машин, а поиск оптимального МТП определяли из их множества, соответствующего множеству дней проведения уборочных работ. При определении оптимального решения для типового хозяйства юга страны в условиях 2014-2016 гг. установили, что минимум совокупных затрат формировался в различные годы при продолжительности уборки от 9 до 11 дней. Внедрение разработанной технологии уборки зерновых колосовых культур очесом, в сравнении с традиционной, в типовом хозяйстве юга Ростовской области, с учетом цен на произведенную
