CC BY
120
Сравнение технологий перевозок
Технология Тип транспорта Себестоимость перевозимого зерна, р./т
Прямоточная КамАЗ 44, 15
С использованием
прицепов КамАЗ-55102 + прицеп 40,77
«Мультилифт» КамАЗ-53228 + два смен-
ных кузова 32,4
и минимизировать транспортный конвейер, обслуживающий комбайн, до четырех единиц мобильной техники.
Наличие необходимого количества сменных кузовов обеспечило ритмичную 8-часовую работу комбайна и 12-часовую работу сортировально-фасовочной линии благодаря возможности создавать на площадке ожидания переработки запас из 15 груженых картофелем сменных кузовов.
Машиностроительный завод опытных конструкций ГНУ «ВИМ» продолжает работы по производству систем сменных кузовов. Общий объем выпуска систем сменных кузовов на шасси автомобиля и тракторного полуприцепа составил 234 комплекта, в том числе в 2003 г. — 10 шт., в 2004 г. — 40 шт., в 2005 г. — 70 шт. и в 2006 г. — 114 шт.
Основными производителями систем для сменных кузовов-контейнеров являются фирмы: Кгашре, АппаЪи^ег, Германия, «Партек», Финляндия, ЯоПапё, Франция, УеепИшБ, Нидерланды, и Fors М¥, Швеция.
Выводы
Разработанные по результатам исследований исходные требования на автомобиль-самосвал с погрузочно-разгрузочным устройством на шасси автомобилей КамАЗ и технические задания на разработку сменного кузова сельскохозяйственного назначения к автомобилю КамАЗ, оборудованному погрузочно-разгрузочным устройством МАС, по-
зволили создать и организовать производство мобильных систем МАС-16 для тракторных полуприцепов и МАС-20 для автомобилей типа КамАЗ, семейства сменных кузовов на шасси автомобиля и тракторного полуприцепа, общий объем выпуска которых Машиностроительным заводом опытных конструкций ГНУ «ВИМ» составил за 2003-2007 гг. 520 комплектов.
Оценка экономической эффективности разработок, выполненных на основе результатов исследований, произведенных для условий модельного хозяйства — ОПХ «Каменка» Подольского района Московской области, показала, что предлагаемые технические средства транспортного обеспечения уборки зерна — автомобили КамАЗ, оборудованные системой «Мультилифт», со сменными кузовами, используемыми в том числе и в качестве бункеров-накопителей, по сравнению с традиционными автомобилями типа ЗИЛ-4506 обеспечивают: повышение производительности в 3,8 раза; снижение затрат труда на 79 %, условное высвобождение численности занятых работников — 3,8 чел., снижение эксплуатационных издержек — 58 % и срок окупаемости дополнительных капиталовложений — 0,86 года.
УДК 620.9
Д.С. Стребков, доктор техн. наук, профессор, академик Россельхозакадемии А.К. Сокольский, канд. техн. наук
ГНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства»
Ахмед Т.А. Джайлани, аспирант
ФГОУ ВПО «Московский государственный агроинженерный университет имени В.П. Горячкина»
ВЕТРО-ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА МАЛОЙ МОЩНОСТИ В КЛИМАТИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ ПОДМОСКОВЬЯ
На основе ветроэлектрической установки (ВЭУ) Экспериментальные исследования позволяют
и фотоэлектрической установки (ФЭУ) была изучать процесс гарантированного электроснабже-
разработана комбинированная электростанция ния от КЭС и ознакомиться с поведением системы
(КЭС) мощностью 820 Вт в г. Истра на ветропо- не только в месте проведения испытаний, но и в полигоне ВИЭСХ. Структурная схема КЭС показа- добных климатических условиях. Кроме того, ис-
на на рис. 1.-----------------------пытания позволяют проверить теоретические по------------------------------------ ВестникФГ0УВП0МГАУ№Г20'10 --------------------------- 11
Рис. 1. Структура схемы электроснабжения автономного потребителя на основе ВФЭУ
ложения и оценить точность расчетов по определению объемов выработки электроэнергии на ВЭУ и ФЭУ.
Комбинированная электростанция (КЭС) предназначена для использования в качестве автономного источника электроэнергии для гарантирования обеспечения потребностей со средним расходом до 2,8 кВтч/сут. Установка работает в буферном режиме с аккумуляторной батареей емкостью 400 Ач, предназначенной для накопления электроэнергии постоянным током с напряжением 48 В. Дизель-генератор (ДГ) мощностью 3,2 кВт необходим для обеспечения электроснабжения в период низкой активности возобновляемых источников энергии (ВИЭ).
ФЭУ состоит из четырех фотоэлектрических модулей (ФЭМ) ФСМ-30-12 (ГНУ ВИЭСХ, Москва) (рис. 2). По местным условиям рекомендуется азимутальный угол 0 град. и зенитальный угол
55,5 град. [2].
Рис. 2. Фотоэлектрическая установка мощностью 120 Вт с модулями ФСМ-30-12
Ветроагрегат УВЭ-700 (рис. 3) состоит из двухлопастного ветроколеса диаметром 2,8 м и электрического генератора мощностью 700 Вт. В комплект ветроагрегата входит зарядное устройство (ЗУ-ВЭУ). Диапазон рабочих скоростей ветра составляет 3...30 м/с, расчетная скорость ветра
8,5 м/с.
Блок управления системы (рис. 4) состоит из блока бесперебойного питания (ББП), встроенного инвертора (ИНВ) и контроллера заряда ФЭУ (ЗУ-ФЭУ).
Расчетные нагрузки были определены на основе среднего значения суточного потребления электроэнергии 2,82 кВтч/сут. На рис. 5, 6 приведено суточное распределение нагрузок и варианты выполнения компонентов КЭС при разных условиях.
На рис. 5 показано, что зарядка АБ осуществлялась ночью ветроагрегатом, когда был минимальный уровень нагрузок, при средней скорости ветра 4 м/с и максимальной выработке энергии 300 Вт. Днем ветер отсутствовал и нагрузки снабжались от ФЭУ и АБ.
Как видно из рис. 6, ночью выработка электроэнергии от инвертора равна нулю из-за низкого уровня заряда АБ, поэтому ББП запускал ДГ для того, чтобы снабжать нагрузки. Затем электроснабжение нагрузок и заряд АБ обеспечивалось от ФЭУ и ВЭУ.
Чтобы оценить предполагаемую выработку ВФЭУ в климатических условиях г. Истра были проведены расчеты средних значений выработки электроэнергии от ВЭУ и ФЭУ в зависимости от местных климатических данных [1]. Результаты расчетов выработки электроэнергии от ВЭУ и ФЭУ приведены в таблице.
Рис. 3. Ветроэлектрический агрегат УВЭ-700
Средняя годовая выработка электроэнергии от ВЭУ составила 592 кВтч/год при средней мощности 67,6 Вт. По данным КА8А [1], для среднемесячных значений солнечной радиации и при коэффициенте полезного действия 12 % [3] были рассчитаны среднемесячная и среднегодовая выработки энергии для ФЭУ (см. таблицу). Расчеты показали, что выработки электроэнергии от ФЭУ составляет 128 кВтч/год. Это значит, что ВФЭУ участвует в покрытии нагрузок на 63 % от средней годовой потребности, которая составляет 1144 кВтч/год. Остальной расход электроэнергии покрывает ДГ.
Рис. 4. Блок управления КЭС в период проведения испытаний:
1 — блок бесперебойного питания; 2 — зарядное устройство дизель-генератор; 3 — зарядное устройство ветроагрегата; 4 — измеритель тока и напряжения от ВФЭУ; 5 — измеритель тока нагрузок
350
0 ■—У— *—У— ^ж>— —^ж— -V L-*xL- -Ч?- ^ж>- ^ж*— ■—^ж'— ^ж=^ж- ‘-ІЖ'- ^Ж^- ,_іжи
о с с о с о с сч о с го о с с с о с чз о с о с ОС о с о с с о с с с сч о с го о с о с о с '•С о с о о о с 00 о с с о с сч с с сч о с го
Время, ч
Освещение I I Телевизор
I Насос I I Стиральная машина
ВЭУ —ДГ
Холодильник I I Радио
Электроинструмент-------ФЭУ
ИНВ
Рис. 5. Участие компонентов КЭС в гарантированном электроснабжении автономного сельского дома при СР (Е ~ 700 Вт/м2) и средней скорости ветра 5 м/с
Освещение
Насос
ВЭУ
Время, ч Телевизор
] Стиральная машина ИНВ
Холодильник Радио
---1 Электроинструмент------ФЭУ
-ж-ДГ
Рис. 6. Участие компонентов КЭС в гарантированном электроснабжении автономного сельского дома при СР (Е ~ 500 Вт/м2) и средней скорости ветра 3,8 м/с
Результаты расчетов среднемесячной выработки электроэнергии от ВФЭУ
Месяц Выработка электроэнергии,кВт-ч/сут
от ВЭУ от ФЭУ от ВФЭУ
Январь 1,82 0,18 2,00
Февраль 1,70 0,29 1,99
Март 1,73 0,42 2,15
Апрель 1,65 0,46 2,11
Май 1,56 0,52 2,08
Июнь 1,30 0,50 1,80
Июль 1,40 0,50 1,90
Август 1,53 0,47 2,00
Сентябрь 1,81 0,35 2,16
Октябрь 1,78 0,25 2,03
Ноябрь 1,53 0,17 1,70
Декабрь 1,65 1,15 1,76
Средняя выработка электроэнергии, кВт-ч/сут 1,62 0,35 1,97
Средняя выработка электроэнергии, кВт-ч/год 592,03 128 720,03
Участие ВЭУ в покрытии потребности составляет 52 % и доля ФЭУ в покрытии потребности составляет 11 %. Чтобы повысить участие ФЭУ в гарантированном электроснабжении автономного сельского дома до 48 % нужно увеличить мощность ФЭУ до 520 Вт. Это гарантирует электроснабжение потребителя только от ВИЭ. Однако при этом нужно ответить на вопрос: насколько это экономически целесообразно?
Предлагаемая ВФЭУ номинальной мощностью 820 Вт может обеспечивать электроснабжение при
среднегодовой потребности до 720 ^т-ч/год, или среднесуточной потребности до 2 ^тч/сут без подключения ДГ к работе. Увеличение мощности ФЭУ также может позволить исключить ДГ из состава установки.
Таким образом, применение комбинированной электрической системы на основе КЭС (ФЭУ и BЭУ) может оказаться во многих случаях целесообразным вследствие того, что пик прихода CP накладывается на минимум скорости ветра, и наоборот. Появляется возможность использовать в составе комбинированной системы установку значительно меньшей мощности, стоимость которой будет меньше по сравнению с одиночными автономными системами.
Список литературы
1. NASA Surface meteorology and Solar Energy — Available Tables. Режим доступа: http://eosweb.larc.nasa.gov.
2. Стребков, Д.С. Разработать эффективные технологии и комплекты оборудования преобразования солнечной, ветровой и гидравлической энергии в электрическую и тепловую энергию для использования в автономных и комбинированных системах энергообеспечения сельских объектов: отчет ГНУ BИЭCX / Д.С. Стребков [и др.]. — М., 2008. — С. 37.
3. Технологии и оборудование возобновляемой энергетики. Каталог технологий и изданий, разработанных в системе. — М.: ГНУ BroCX, 2009. — С. 7-10.
УДК 631.3
А.И. Рязанцев, доктор техн. наук, профессор
Н.Я. Кириленко, канд. техн. наук, профессор
Н.Н. Егоров, аспирант
А.В. Шереметьев, канд. техн. наук, доцент
ГОУ ВПО «Коломенский государственный педагогический институт»
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПОЛИВА И СОЗДАНИЕ ЭНЕРГОВОДОСБЕРЕГАЮЩЕЙ ДОЖДЕВАЛЬНОЙ МАШИНЫ «ФРЕГАТ» ДЛЯ УСЛОВИЙ НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ РФ
Для орошения участков, расположенных в условиях нечерноземной зоны, применяются различные модификации дождевальных машин (ДМ) и установок. Для оптимизации процесса полива посредством снижения трудозатрат на обслуживание дождевальных машин выявлена целесообразность применения более производительных и автоматизи-
рованных ДМ, к которым в первую очередь относится машина кругового действия типа «Фрегат».
Однако применяемые в нечерноземной и гу-мидной зонах страны серийные дождевальные машины «Фрегат» имеют интенсивность дождя, значительно превышающую ее значение, предусмотренное агротребованиями эрозионно безопасной
