Зміст Вступ 2 розділ І теоретико-методологічні аспекти енерговикористання в апк 8


ІІ.2. Обґрунтування енергозбереження в сільському господарстві



Сторінка4/7
Дата конвертації23.10.2016
Розмір0.59 Mb.
1   2   3   4   5   6   7

ІІ.2. Обґрунтування енергозбереження в сільському господарстві


Стосовно рослинництва (за даними Родичева В.А.) можливо виділити наступні напрямки економії та раціонального використання паливо-енергетичних ресурсів: [32]

  1. Розробка та впровадження системи заходів, які забезпечують підвищення родючості ґрунтів та урожайності сільськогосподарських культур.

  2. Вдосконалення, розробка та впровадження енергозберігаючих технологій виробництва продукції.

  3. Вдосконалення системи менеджменту шляхом розробки та впровадження організаційно-технічних та економічних заходів, які забезпечують зменшення втрат і економію нафтопродуктів.

  4. Розробка нормативно-технологічної та методичної документації на механізовані процеси і технічні засоби.

  5. Вдосконалення і розробка нової енергозаощаджуючої техніки.

  6. Використання нетрадиційних джерел енергії.

Перший напрямок включає підготовку та покращення полів, меліорацію, підвищення родючості ґрунтів, впровадження високоврожайних стійких сортів сільськогосподарських культур, підготовку насіння. Цей напрямок дуже важливий і потребує комплексного вирішення, але механізація робіт в ньому не є вирішальною.

Другий напрямок охоплює мінімізацію обробітку ґрунту, суміщення технологічних процесів, перенесення деяких технологічних процесів на стаціонар, заміну енергомістких процесів менш енергомісткими та інші заходи.

Третій напрямок передбачає оптимізацію структури посівних площ; оптимізацію структури МТП; вдосконалення технічного обслуговування та ремонту МТП; раціональне агрегатування сільськогосподарської техніки; вдосконалення зберігання, транспортування, заправки та обліку нафтопродуктів; покращення системи стимулювання робітників за економію нафтопродуктів; раціональну організацію використання машинно-тракторних агрегатів; покращення організації перевезення вантажів.

Четвертий напрямок охоплює стандартизацію оцінки паливно-енергетичних витрат на технології та технічні засоби; розробку нормативів витрат нафтопродуктів; розробку та впровадження методик оцінки паливно-енергетичних витрат на технології виробництва сільськогосподарської продукції; розробку методів розрахунку необхідної кількості нафтопродуктів на різних рівнях.

П’ятий напрямок передбачає створення технічних видів енергозбереження, а саме двигунів з меншими питомими витратами палива (до 190…200 г/кВт.год); збільшення долі випуску гусеничних тракторів; обладнання усіх тракторів пристроями для визначення оптимальних режимів роботи двигуна; впровадження комп’ютерів для оптимізації режимів роботи двигунів; зниження впливу рушіїв на ґрунт за рахунок використання шин низького тиску та гумо-металевих гусениць; впровадження мобільних енергетичних засобів, які працюють на газі та з використанням альтернативних видів палива; розробка енергоекономної техніки, підвищення надійності техніки та інше. Універсалізація тракторів може забезпечити зменшення енерговитрат на 20…25%. Застосування комбінованих машинно-тракторних агрегатів буде сприяти зменшенню енерговитрат на підготовку ґрунту і посів на 15…20%.

Шостий напрямок включає використання енергії сонця, вітру, теплоти підземних джерел, відходів сільськогосподарського виробництва для отримання біогазу. До цього напрямку відносяться також заходи та проекти по заміні нафтопродуктів іншими видами палива, що виготовлюються на базі продукції рослинництва (спирт, олія та інші). [37]

Однією з основних проблем впровадження новітніх електротехнологій в АПК для рослинництва є забезпечення єдиних критеріїв оцінки режимів і систем опромінювання рослин, їх обґрунтування і прогнозування. Існуючі методи передбачають, як правило, загальний техніко-економічний аналіз без виділення взагалі або без детального розгляду таких факторів як "специфічність", "ресурсозбереження", "енергозбереження" електротехнологій, параметричних, режимних, циклічних, спектральних характеристик "система-об'єкт", кривих росту рослин, визначення на їх основі витрат і заощадження електричної енергії та ін. Явно недостатньо досліджень, які кількісно і якісно характеризують специфічні особливості опромінювання донорів та регенерантів рослин, особливо з використанням культиваційних систем вертикального типу, суміщених пристроїв для вирощування і опромінювання рослин та ін. Це не дозволяє оцінити "питому вагу" кожного базового фактору, параметрів, режимів і циклів опромінювання рослин, що призводить до суттєвих похибок при визначенні техніко-економічних показників електротехнологій. Незважаючи на велику кількість існуючих методів аналізу електротехнологій і електрообладнання саме поняття "специфічність" електротехнологій вирощування і опромінювання рослин як техніко-економічна категорія не має чіткого науково-технічного визначення і загальноприйнятої методики досліджень. Існуючі методи досліджень також не дають однозначної відповіді на питання, як оптимізувати режими енерго- і ресурсозбереження, як забезпечити вимірювання і контролювання основних параметрів опромінюючих систем в процесі експлуатації та ін. В кінцевому підсумку все це ускладнює наукове і практичне використання результатів досліджень і їх перенесення з однієї електротехнології на іншу, з режиму на режим, з одного типу рослин на інший, а також впровадження стандартизованих характеристик енерго- і ресурсозбереження в АПК.

Дослідження сучасних електротехнологій вирощування і опромінювання рослин передбачає проведення системного аналізу і патентного пошуку з метою виявлення найбільш ефективних технічних рішень, узагальнення методів енерго- і ресурсозбереження, виявлення патентів-аналогів, обґрунтування вимог до режимів і систем опромінювання. Основні вимоги до сучасних електротехнологій вирощування і опромінювання рослин слідуючі: уніфікація електрообладнання, що дозволяє застосовувати його в різних електротехнологіях і електротехнологічних процесах; багатоцільове використання технологічного і електричного обладнання; наявність для кожної електротехнології оптимального поєднання джерел, ПРА, опромінюючих систем, чітка взаємодія великої кількості пристроїв, систем, вимірювальних приладів високий рівень електроавтоматизації технологічних процесів. [30-32]

В основу методики досліджень покладено три взаємозв'язаних фактори: специфічність, ресурсозбереження, енергозбереження. Кожен з цих факторів обумовлює відповідний напрямок досліджень з єдиною метою - визначення інтегральних показників енергозбереження і на їх основі - моделювання і прогнозування електротехнологій:

фактор “специфічність” - характеристики "система-об'єкт" (параметричні, режимні, циклічні) - криві росту рослин - моделі енергозбереження - інтегральні показники - прогнозування електротехнологій;

фактор “енергозбереження” - схеми заміщення - моделі енергозбереження - номограми робочих і критичних режимів експлуатації - узагальнені моделі енергозбереження - інтегральні показники - прогнозування енергозбереження;

фактор “ресурсозбереження” – системи опромінювання - моделі заощадження енергетичних ресурсів - узагальнені моделі - техніко-економічні показники - прогнозування ресурсозбереження.

Особливістю методики є ступінчаста система аналізу - від базових факторів до інтегральних показників енергозбереження. Перший ланцюг трансформує загальні вимоги до світових електротехнологій в конкретні вимоги до електротехнологічних процесів опромінювання донорів та регенерантів рослин, а також до енергозберігаючих режимів. Параметричні, режимні і циклічні характеристики "система-об'єкт" є другим ланцюгом між фактором “специфічності” і об'єктом. Третім ланцюгом між об'єктом і інтегральними показниками енергозбереження є криві росту, аналіз яких дозволяє оцінити ефективність тієї чи іншої електротехнології, того чи іншого режиму (системи)опромінювання, визначити заощадження електричної енергії, кількісні і якісні показники вихідної рослинної продукції.

Фактор “специфічність” є пріоритетним, оскільки враховує основні вимоги (екологічні, технологічні, біологічні, технічні, проектно-конструкторські, економічні та ін.) до електротехнологій опромінювання донорів та регенерантів рослин і ступінь впливу параметрів, режимів і циклів опромінювання на їх розвиток. Основними ознаками фактору "специфічність" є рівні, режими, рівномірність і спектральний склад опромінювання.

Основні вимоги до фактору "енергозбереження" - заощадження електричної і теплової енергії. Реалізація цих вимог пов'язана з розробкою, дослідженням і впровадженням перетворювачів частоти, низько- і високочастотних режимів опромінювання, систем на промисловій частоті, а також нових способів і засобів вимірювань електричних і світлових величин. Використання названих розробок, результатів дослідження і моделювання режимів і систем опромінювання, а також взаємозв'язаного регулювання індуктивності і ємності ПРА дозволило суттєво зменшити втрати електричної енергії, втрати потужності в ПРА, підвищити світлову віддачу джерел на 8-10%, спростити і підвищити точність вимірювання електричних і світлових величин в чергуючих, квазістаціонарних і комбінованих режимах опромінювання рослин.

Практичне значення запропонованої методики полягає в тому, що на її основі можливо не тільки порівнювати електротехнології вирощування і опромінювання донорів, регенерантів та ценозів рослин, а й переносити результати досліджень з електротехнології на електротехнологію, з режиму на режим, а також прогнозувати основні параметри джерел, ПРА, опромінюючих систем. Це досягається шляхом зіставлення параметричних, режимних і циклічних характеристик "система-об'єкт", кривих росту рослин, моделей енерго- і ресурсозбереження, а також основних техніко-економічних і прогнозних характеристик. На основі аналізу кривих росту, моделей енергозбереження та результатів впровадження розраховували поточні і прогнозні витрати електричної енергії.

Необхідність реалізації квазістаціонарних режимів зумовлена наступним:

– названі режими забезпечують підвищення ефективності опромінювання і зменшення енергетичних витрат за рахунок підсилення життєдіяльності рослин: численними дослідами доведений позитивний вплив цих режимів на швидкість фотосинтетичного поглинання вуглекислого газу (збільшення в 1,3.....1,8 рази), розвиток, накопичення сухих речовин і інші процеси;

– жорсткі вимоги електротехнологій опромінювання донорів та регенерантів рослин зумовлюють необхідність періодичної зміни рівнів опроміненості з більшої на меншу і навпаки;

– квазістаціонарні режими сприяють більш рівномірному розподілу рівнів опроміненості рослин порівняно з безперервними;

– квазістаціонарні режими доцільно використовувати не тільки для опромінювання рослин, а й для експрес-діагностики джерел. Практична реалізація квазістаціонарних і чергуючих режимів опромінювання характеризуються вимогою: сила струму, який протікає через джерела, не повинна зменшуватися нижче певного критичного рівня, при якому підтримується стійкий газовий розряд і лампи не гаснуть. Тому можливе використання тільки таких систем, які дозволяють виключити темнові паузи, а імпульси опромінювання різної амплітуди і тривалості накладати на мінімальний рівень опромінювання.

Необхідність застосування систем експрес-діагностики полягає не тільки в можливості забезпечення квазістаціонарних режимів, які сприяють прискореному розвитку рослин, покращенню їх біометричних показників і продуктивності, а й в можливості швидкісного моделювання реальних режимів експлуатації, проведення прискорених випробувань систем опромінювання, скорочення витрат електроенергії. Особливо доцільним є застосування систем експрес-діагностики для контролю спаду світлового потоку джерел, визначення терміну їх заміни, обґрунтування вимог до конструкції джерел, отримання вихідних даних, необхідних для розробки і впровадження енергозберігаючих джерел в сільськогосподарське виробництво.

Проблеми енерго- і ресурсозбереження також пов'язані з єдиною системою експрес-діагностики джерел і рослин, можливістю використання розроблених режимів як при вирощуванні рослин, так і в умовах заводів світлотехнічного профілю (розробка вимог до конструкції джерел, забезпечення прискорених випробувань джерел).

Відбір систем опромінювання здійснювали на основі аналізу їх електричних схем заміщення, цільових функцій та моделей енергозбереження. Визначення найбільш доцільних варіантів проводили з врахуванням витрат електроенергії, матеріальних витрат, інтенсивності розвитку рослин.

В електротехнологіях опромінювання донорів та регенерантів рослин переважно застосовують газорозрядні джерела низького і високого тиску. В типових культиваційних спорудах розміщують сотні джерел і десятки тисяч пристроїв для вирощування рослин-регенерантів, які не забезпечують раціонального використання електричної і теплової енергії, корисного об'єму споруд, порушують температурний режим. Наявність значної кількості баластних дроселів в порівняно невеликих об'ємах спричиняє значні коливання температури, що негативно впливає на розвиток рослин, примушує розташовувати пускорегулюючу апаратуру в окремих приміщеннях.

Крім того, в процесі вирощування рослин режими опромінювання підтримуються, як правило, незмінними, що не дозволяє ефективно використовувати біологічні особливості засвоєння рослинами променистої енергії, оскільки вимогливість рослин до умов навколишнього середовища (тривалості режимів і параметрів опромінювання, спектрального складу, температури, концентрації вуглекислого газу тощо) змінюється в зв'язку з проходженням рослинами різних етапів онтогенетичного розвитку. Недосконалими є і конструкції пристроїв для вирощування рослин. Все це призводить до суттєвого зменшення ефективності опромінювання. У зв'язку з цим необхідні дослідження і обґрунтування нових енерго- і ресурсозберігаючих режимів опромінювання рослин і розробка наукових основ їх використання. [24], [50-52]


Каталог: assets
assets -> Зміст розділ 1 Теоретичні основи використання фізкультхвилинок та фізкультпауз у режимі дня школяра 6
assets -> Зміст Вступ 2 розділ І методологічні аспекти системи фізичного виховання 5 розділ ІІ необхідність застосування рухливих ігор в системі фізичного виховання дитини 8
assets -> Зміст Вступ 2 розділ І методологічні аспекти системи фізичного виховання 6 розділ ІІ необхідність застосування спортивних ігор в системі фізичного виховання дитини 9
assets -> Міжнародний менеджмент модульна структура та інформаційна підтримка
assets -> Робочий проект програми соціальної реабілітації дітей-інвалідів «час допомогти!»
assets -> А. С. Макаренко: аксіологічний, етичний та психологічний контексти професійного самоусвідомлення педагогічної особистості
assets -> Методичні вказівки до вивчення дисципліни «загальна екологія»


Поділіться з Вашими друзьями:
1   2   3   4   5   6   7




База даних захищена авторським правом ©uchika.in.ua 2020
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка