Эффективность применения гелионагревательных систем для бункеров активного вентилирования зерна

Алиев, Камиль Рамазанович

Энергоустановки на основе возобновляемых видов энергии

автореферат диссертации по энергетике, 05.14.08, диссертация на тему:Эффективность применения гелионагревательных систем для бункеров активного вентилирования зерна

кандидата технических наук: Алиев, Камиль Рамазанович
город: Москва
год: 2004
специальность ВАК РФ: 05.14.08
цена: 450 рублей

Диссертация по энергетике на тему «Эффективность применения гелионагревательных систем для бункеров активного вентилирования зерна»

Автореферат диссертации по теме "Эффективность применения гелионагревательных систем для бункеров активного вентилирования зерна"

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ НАУЧНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА (ГНУВИЭСХ)

На правах рукописи

АЛИЕВ Камиль Рамазанович

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ГЕЛИОНАГРЕВАТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ ДЛЯ БУНКЕРОВ АКТИВНОГО ВЕНТИЛИРОВАНИЯ ЗЕРНА

Специальность 05.14.08 - энергоустановки на основе

возобновляемых видов энергии.

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Москва 2004

Работа выполнена в Государственном научном учреждении Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ГНУВИЭСХ).

Научный руководитель: кандидат технических наук, с.н.с.

Муругов Валентин Павлович.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Виссарионов Владимир Иванович;

кандидат технических наук, доцент Тюхов Игорь Иванович.

Ведущая организация: Северо-Кавказский научно-исследовательский институт горного и предгорного сельского хозяйства (СКНИИГПСХ).

Защита состоится "О/9 2004 г. в /¿Стасов на заседании диссер-

тационного совета Д 006.037.01 в Государственном научном учреждении Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ) по адресу: 109456, г. Москва, 1-й Вешняковский проезд, д. 2.

Факс:(095)170-51-01 E-mail: viesh@dol.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВИЭСХ. Автореферат разослан 1

д/т/ел-е 2004г.

Учёный секретарь диссертационного совета

А.И. Некрасов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

Актуальность работы. На зерноочистительно-сушильных комплексах и пунктах в сельском хозяйстве России применяются бункера активного вентилирования, предназначенные для временного хранения свежеубранного зерна перед основной сушкой, позволяя тем самым сглаживать дискретность поступления зерна с полей, формируя его в единый непрерывный поток. В бункерах зерно подсушивается воздухом, подогретым электрическим калорифером. Сушка зерна является одним из самых энергоёмких процессов. На ней приходится до 55% эксплуатационных затрат в поточных линиях послеуборочной обработки зерна.

Отечественной промышленностью разработаны и используются в сельском хозяйстве различные типы бункеров активного вентилирования оснащбнные электронагревателями, мощность которых варьирует от 2,3 до 49 кВт и вместимостью от 1,5 до 50 тонн зерна в зависимости от типа БАВ.

Рост цен на традиционные энергоносители (нефтепродукты и газ), а также на электроэнергию в последние годы повышают стоимость производства зерна, поэтому поиск альтернативных энергосберегающих технических и технологических решений имеет большую актуальность. Одним из путей снижения энергетических затрат на предварительную сушку зерна в установках активного вентилирования является использование тепловой энергии солнечного излучения, поскольку период послеуборочной обработки зерна в территориальном и временном отношениях совпадают со значительным приходом солнечной радиации в зерносеющих районах России.

Ареал возделывания зерна в России простирается от южных границ до 60-х градусов северной широты, а сроки послеуборочной обработки и начальная влажность варьируют в зависимости от региона произрастания. В регионах, расположенных ближе 60° северной широты сроки уборки являются самыми поздними, а начальная влажность зерна самой высокой по сравнению с регионами, расположенными ближе к южной границе нашей страны.

Несмотря на то, что в зарубежных странах (США, Канада, Франция, Германия, Швеция, Чехия и др.) солнечная энергия находит широкое экспериментальное и практическое применение для сушки зерна, признаётся факт отсутствия единого научного подхода (методики) при выборе и использовании гелионагревательных систем для подогрева воздуха. В частности продолжительность сушки зерна определяется либо эмпирически, либо берется приблизительно, так же различаются режимы, при которых проводится сушка, применение различных критериев оценки эффективности использования гелионагревателей воздуха затрудняет проводить сравнительную оценку, кроме того, отсутствует методика расчёта тепловых параметров надувных гелионагревателей.

В области применения солнечной энергии для тепловых процессов значительный вклад внесли ряд ученных среди которых можно упомянуть: Алексеев В.В., Виссарионов В.И., Евдокимов В.М., Казанджан Б.И., Огребков Д.С., Тарнижевский Б.В., Трушевский С.Н., Тюхов И.И., Б. Андерсон, У. Бекман, Б. Бринкворт, Дж. Даффи, С. Клейн, Д. Мак-Вейг и др.

Работа проводилась в соответствии с программой фундаментальных и прикладных исследований РАСХН на 2001-2005гг. по заданиям 03.01., 07.01.П «Разработать и испытать новые образцы технических средств для широкого использования вторичных энергоресурсов и возобновляемых источников энергии в сельскохозяйственном производстве и быту населения» и планами научно - исследовательских работ ВИЭСХ по фундаментальным и приоритетным прикладным исследованиям на 2001 - 2003 годы.

Цель в задачи исследования. Разработка методики выбора гелионагревателей для бункеров активного вентилирования зерна и разработка рекомендаций по выбору технологических и технических параметров гелиосушильных систем.

В соответствии с поставленной целью были сформулированы следующие задачи исследования:

1. Определение технологических режимов низкотемпературной сушки и выбор критерия эффективности. 1 ————— —- • —

2. Методика разработки гелиосушильной системы при

3. Обоснование методики расчёта продолжительности сушки зерна с использованием солнечной энергии.

4. Разработка математической модели расчёта основных параметров гелионагревателей воздуха.

5. Аналитический расчёт эффективности электронагревателей и гелионагревательных систем.

6. Экономический анализ использования гелионагревательных систем и экспериментальная проверка рекомендуемых гелионагревателей воздуха.

7. Разработка рекомендаций по использованию гелиосушильных систем зерна в бункерах активного вентилирования для различных зерносеющих регионов с учётом суммарного прихода солнечной радиации, местных тарифов на электроэнергию и количества высушиваемого зерна.

Предметом исследования в данной работе является методика выбора и проектирования гелионагревательных систем для бункера активного вентилирования с радиальным воз-духораспределением, получившим наибольшее распространение в сельском хозяйстве России.

Объект исследований - гелионагреватели воздуха. Рассмотрены различные типы гелионагревателей: «надувного типа», состоящий из двух приваренных друг к другу полиэтиленовых плёнок: верхней прозрачной и нижней чёрной (в котором воздушный поток нагнетается вентилятором); типа «горячий ящик», состоящий из жёсткого корпуса, чёрного металлического абсорбера и покрытый сверху прозрачной полиэтиленовой плёнкой (воздушный поток перемещается нагнетанием) и гелионагреватель с пористым абсорбером, состоящий из деревянного корпуса с пористым абсорбером из зачернённой металлической стружки и прозрачной двухслойной полиэтиленовой плёнки (воздушный поток перемещается всасыванием). Бункеры активного вентилирования с радиальным воздухораспределением БВ-25 и К-839 с массой высушиваемого зерна 25 и 32 тонны и нагревательные системы, имеющиеся в хозяйствах.

Научная новизна диссертация.

Впервые разработана методика выбора гелионагревателей воздуха для бункеров активного вентилирования при различных исходных условиях

Впервые предложена методика расчёта эффективной площади надувных гелионагрева-телей воздуха в которых учтено изменение площади апертуры при прохождении воздушного потока.

Получена зависимость для расчёта максимально допустимой удельной стоимости ге-лионагревателей воздуха в зависимости от продолжительности сушки зерна при различных условиях.

Предложено техническое устройство, предназначенное для нагрева воздуха в ночное время суток, подтверждённое патентом РФ.

Практическая ценность. Результаты работы обеспечивают зернопроизоводителей методической основой для выбора эффективных гелионагревателей для бункеров активного вентилирования зерна.

На защиту выносятся следующие положения.

Обоснование оптимальной конструкции гелионагревателя воздуха, для низкотемпературной сушки зерна в бункерах активного вентилирования, применительно к условиям сельского хозяйства России.

Математическая модель расчёта основных параметров гелионагревателей воздуха надувного типа и разработка на её основе рекомендаций по выбору гелионагревателей.

Структура и алгоритм расчёта процесса сушки зерна в бункерах активного вентилирования с использованием гелионагревателей воздуха.

Выбор основного критерия эффективности технологического процесса.

Оптимальные технологические режимы сушки зерна.

Достоверность научных результатов и основных выводов подтверждается высокой воспроизводимостью экспериментальных данных, а также совпадением расчётных данных с экспериментальными. Достоверность расчёта эффективной площади надувного гелионагре-вателя воздуха обеспечивается введением коэффициента учитывающего изменение площади апертуры гелионагревателя при прохождении потока воздуха.

Апробация. Результаты работы на разных её этапах освещались на научно-технических конференциях, семинарах и совещаниях: ГУ-я Международная конференция «Устойчивое развитие горных территорий проблемы регионального сотрудничества и региональной политики горных районов», г. Владикавказ (23-26 сентября 2001г.); 3-я Всероссийская научная молодёжная школа МГУ географического факультета (4-7 декабря 2001г.); 1-я международная научно-практическая конференция «Современные энергосберегающие тепловые технологии» СЭТТ-2002, МГАУ им. В.П. Горячкина (25-31 мая 2002г.); 3-я Международная научно-техническая конференция «Энергообеспечение и энергосбережение в сельском хозяйстве», М.: ГНУ ВИЭСХ, 2003 г.; Научная конференция молодых ученных и аспирантов, посвященная 85-летию ГТАУ, г. Владикавказ, 2003г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 работ, получен патент на изобретение.

Структура н объём диссертации. Диссертация содержит аннотацию, введение и пять глав, объём работы составляет 110 страниц, 26 рисунков и графиков.

Основное содержание диссертационной работы.

Во введении обоснована актуальность темы, определена цель и основные задачи исследования, приведены основные положения, выносимые на защиту, отмечены отечественные и зарубежные учёные, работающие в данном направлении, дана общая характеристика работы.

В первой главе проанализированы системы активного вентилирования зерна имеющихся в данный момент на зерносушильных комплексах в хозяйствах России, изучены ресурсы низкопотенциальной солнечной энергии для сушки зерна в установках активного вентилирования и проведён обзор гелионагревательных систем различных типов, известных на сегодняшний день.

Из всех рассмотренных систем активного вентилирования наиболее рациональными для сочетания с гелионагревом являются бункера активного вентилирования, т.к. они имеют фиксированную толщину слоя, что позволяет осуществить расчёт продолжительности сушки зерна, данные устройства характеризуются высокой степенью механизации и автоматизации различных процессов догрузки-разгрузки, контроля за влажностью зерна, контроля за температурой агепта сушки и т.д. Поэтому в дальнейшем все расчёты приведены применительно к бункерам активного вентилирования зерна с радиальным воздухораспределением.

Для определения прямой и рассеянной солнечной радиации использованы усреднённые данные многолетних актинометрических наблюдений метеопунктов, собранные и обработанные за ряд лет. Эти данные характеризуют наиболее вероятные суммы поступления радиации с учётом облачности и типичного состояния атмосферы.

Как известно, поступление солнечной радиации на горизонтальную поверхность неодинаково и постоянно меняется как в пространстве, так и во времени. Годовой поток солнечного излучения на территории России в период уборки зерна изменяется в широких пределах. Особенность применения солнечной энергии для сушки зерновых культур в период уборки заключается в наличии всех благоприятных предпосылок, т.к. зерновые культуры возделываются в регионах с хорошим приходом солнечной радиации, а период послеуборочной обработки зерна совпадает с достаточно интенсивным приходом солнечной радиации. Так, на 1 м2 горизонтальной поверхности на большей части европейской территории России сумма поступающей солнечной радиации за июль-сентябрь составляет 346-386, в Поволжье

379-426, на Северном Кавказе 491-523, на территории Сибири та же величина колеблется в пределах от 363 до 402, а для Дальнего Востока 430-458 кВт-ч/м1.

Проведён анализ всех ГН известных на сегодняшний день в соответствии со следующей классификацией: ГН типа «горячий ящик», ГН «надувного типа», ГН с концентрацией солнечной энергии, ГН с пористым абсорбером и комбинированные системы гелионагрева воздуха. В ходе анализа признана целесообразность применения в сельском хозяйстве России ГН типа «горячий ящик», «надувного типа» и с пористым абсорбером.

Вторая глава посвящена разработке методики использования гелионагревательных систем для установок активного вентилирования зерна.

В связи с тем, что приход солнечной радиации зависит как от времени суток, так и от метеоклиматических условий, то для гарантированного подогрева воздуха в качестве дублирующего источника тепловой энергии используются электрокалориферы, входящие в стандартную комплектацию каждого БАВ. Применение ГН обеспечивает снижение затрат на нагрев воздуха в течение светлого времени суток, за счёт выключения электрокалориферов.

Одним из факторов влияющих на эффективность использования ГН являются режимы сушки зерна в БАВ, т.к. они определяют величину энергетических затрат. В свою очередь при выборе эффективных режимов сушки, возникает необходимость в определении критерия эффективности, который позволит обосновать наиболее экономичный режим. Основным критерием замены электрического источника тепловой энергии является конечная стоимость сушки одной тонны зерна. Данная цель достигается снижением текущих затрат на подогрев теплоносителя.

На рис. 1 представлена структура методики разработки гелионагревательной системы для сушки зерна, регламентирующая последовательность действий при выборе ГН для БАВ.

В процессе замены источников тепловой энергии, в основном, руководствовались соответствием теплотехнических характеристик электрокалориферов с ГН и экономическими соображениями. Удельные денежные затраты на сушку зерна при электронагреве вычисляют по формуле

где: С„ - удельные денежные затраты на сушку зерна при электропагреве, руб/т; Рс - суммарная мощность электронагревателя и электродвигателя вентилятора потребляемая из сети, кВт; г- продолжительность сушки, ч; а, - тариф на электроэнергию, руб/кВтч; К- коэффициент продолжительности ночного времени (АИ),4-0,6); ^ - тарифный коэффициент; О - масса вентилируемого зерна, т.

Стоимость сушки зерна при гелионагреве определяется по формуле

+ (2)

где: С» - удельные денежные затраты на сушку зерна при гелиоэлектронагреве, руб/т; общая площадь ГН, м2; уЗ-удельнаи стоимость ГН, руб/м2; Р, - установленная мощность электродвигателя вентилятора, кВт; п-количество загрузок за сезон.

Замена источников тепловой энергии осуществляется методом сравнения удельных затрат при электронагреве и гелионагреве, определяемых коэффициентом сравнения:

где: к-коэффициент сравнения. Использование ГН для подогрева воздуха целесообразно лишь при к<1.

Для оценки удельных затрат при электронагреве и гелионагреве теплоносителя используется уравнение энергозатратного баланса:

масса зерна, G (т).

начальная влажность зерна, W„(%).

начальная температура воздуха, ta (°С).

начальная влажность воздуха, фа (%).

расход воздуха, q (м3/ч).

I выбор режимов сушки

tS40°C 1ф<б0% | At=5°C~

а.

со

>> и

О w 2 1 23

п. В

я рц

i удельная теплоёмкость j воздуха, ср (кВт-ч/кг-К)

распределение солнечной радиации, Ь, (Вт/м2).

установленная мощность электронагревателя, Р (кВт).

тарифы на электроэнергию в регионах, а, (руб/кВт-ч).

расчёт затрат па электронагрев, С3„ (руб/т).

расчёт затрат на гелиопагрев, Сга (dv6/t)

сравнение удельных затрат

ВЫДАЧА РЕКОМЕНДАЦИЙ

стоимость ВПС, ß (руб/м2).

определение площади ВГК, S (м2).

у о и а 5 ■S< Р" я1 f g Г

и с,

расчёт тепловых потерь

s - степень черноты

А и ö ! I те - пропускательная способность s в j прозрачного ограждения

Ш' 1-

Зга S So

$ ~ 3 ! !

абсорбера

Рис.!. Структура методшеи разработки гелионатрезательноЗ у

установки

где: I, - интенсивность солнечной радиации, Вт/м2; ^ - КЦД электронагревателя; Jjo, -КДД гелионагревателя; rj, - КЦД электродвигателя вентилятора.

Использование гелионагревательных систем позволяет повысить температуру нагреваемого воздуха до 85°С и снизить относительную влажность воздуха до 30-40%. Однако такая интенсификация процесса сушки в БАВ приводит к неравномерности влажности зерна в неподвижном слое.

Неравномерность влажности высушенного зерна, допускаемая агротехническими требованиями, составляет ±1,5%. Применительно к БАВ этот показатель можно рассматривать как разность влажностей в наружном и внутреннем граничных слоях равную 3%. С учётом этого и следует выбирать оптимальный режим, чтобы к концу сушки средняя интегральная влажность зерна Wcp была равна кондиционной влажности, а Aff<3%. Влажность зерна пшеницы и ячменя W==l4% в состоянии гигроскопического равновесия соответствует относительной влажности воздуха <р,= 50+60%.Эго минимальные значения, при которых соблюдается условие AWZ 3% и которые мы можем использовать при расчётах. Таким образом рациональный режим интенсификации процесса сушки зерна в БАВ связан с оценкой продолжительности сушки и энергетическими затратами на электроэнергию и гелионагрев.

При <Хэ = const (а для конкретного бункера и G = const) значение удельных затрат для данного исходного состояния зерна зависит от продолжительности сушки и количества израсходованной электроэнергии. Поскольку г - функция начальной влажности WH зерна и параметров воздуха (температуры t„ относительной влажности ф, и расхода воздуха Q) основная задача - найти длительность процесса сушки которая в свою очередь и определит потребность в энергии, потреблённой из сети.

Выразив основные величины, характеризующие процесс, в относительных единицах: влажность - отношением показателей влажности т

где: W„, Wp и W- начальная, равновесная и текущая влажность зерна; время - числом Лпе-риодов извлечения половины влаги (за один период, равный 7 ч, отношение начальной и конечной влажностей зерна, подвергшегося воздействию воздуха при заданных условиях, достигает 0,5),

N=j. (б)

толщину слоя - в величинах эквивалентной глубины слоя, за которую принят слой, содержащий количество зерна, при сушке которого в течение одного периода (N=1) от m=1 до m=0 затрачивается тепло, отдаваемое сушащим воздухом при адиабатическом процессе. Применение метода Хеккила затруднено тем, что необходимо иметь в распоряжении математический аппарат, описывающий процесс сушки в элементарном слое.

С. Кофейд на основе экспериментальных исследований сушки зерна пшеницы и ячменя в толстом слое, продуваемом слегка подогретым воздухом, предложил определять период Y, связав его с влагопоглотигельной способностью воздуха Ad:

У = 52 Ad'5 (7)

В инженерных расчётах эквивалентная глубина зернового слоя определяется формулой:

j?,qY Д£/(100 + №.)'

логически вытекающей из физического смысла понятия эквивалентной глубины (где: х -расстояние от слоя зерна до дна закрома, м; Я- площадь поперечного сечения слоя, м2;_^и Ч - плотность сухого вещества зерна и воздуха, кг/м3; q - расход воздуха, м3/ч).

Применительно к бункерам активного вентилирования с радиальным воздухорас-пределением эквивалентная глубина определяется следующим выражением:

где: Я - расстояние от слоя до вертикальной оси бункера, м; г - радиус внутреннего цилиндра бункера, м; Н - высота продуваемого зернового слоя, м.

Влажность зерна (начальная и конечная) и параметры воздуха определяют показатель влажности /л, который вместе с Б позволяет рассчитать в выражении (6) число периодов

N - logj1

-2 +1

(10)

а затем длительность сушки.

Для сушки зерна в толстом неподвижном слое характерна неравномерность процесса (в направлении движения сушащего воздуха), которая изменяется во времени и также зависит от параметров воздуха. Поэтому наряду с влажностью того или иного слоя необходимо знать динамику интегральной влажности W всего объёма зерна. Для определённого времени сушки (N - const) выражение (6) характеризует распределение влажности зерна в направлении движения сушащего воздуха. Очевидно, что

W - W 1 Dt 2°

т = п" ' =-L | --dD

W,-Wp D„ ; 2 + 2 -1

где: DK - эквивалентная глубина граничного слоя. После интегрирования получаем: W-W.

(И)

w=w.+-

(12)

D. 1п2

Надежность метода проверена с использованием экспериментальных данных, полученных отечественными и британскими специалистами. Точность расчётных значений продолжительности и интегральной влажности для интервала iid" 1 - 4 г на 1 кг сухого воздуха, характеризующего режим сушки активным вентилированием, приемлема для инженерных расчётов. Сформулированную выше задачу иллюстрирует алгоритм расчёта продолжительности сушки зерна в БАВ представленный на рис. 2, для диапазона изменения начальной влажности зерна Wu 14+28%.

Параметры воздуха (температура t, и относительная влажность да,) приняты в соответствии с реальными погодными условиями в период послеуборочной обработки зерна. Для всех расчётных состояний зерна и воздуха по /— Диаграмме предварительно определена влагопоглотительная способность зерна и воздуха. Изменения равновесной влажности зерна в соответствии с д>, учитывались по зависимости используемой Коффейдом, которая для рассматриваемого интервала <р, =■ 50+60% может бьпь представлена формулой,

Wf-5+0,2q\. (13)

За конечную влажность ^ зерна принималась влажность в его крайнем слое.

Интегральная влажность для каждого варианта сушки рассчитывалась по выражению (11). Поскольку величиной, определяющей эффективность процесса, является продолжительность сушки г, то применение данной математической модели и алгоритма позволяют теоретически оперативно её определять с помощью ЭВМ применительно к толстому слою зерна в БАВ, исходя из данных (Wn /„ <р,).

В качестве критерия переключения источников тепловой энергии в гелионагревательных системах взяты удельные затраты на сушку одной тонны зерна, так как данный критерий име-

ет тесную взаимосвязь с конечными параметрами теплоносителя: При неудовлетво-

рительных параметрах теплоносителя удельные затраты возрастают, что снижает эффективность применения того или иного источника тепловой энергии для конкретного БАВ с радиальным распределением воздуха.

Рис. 2. Алгоритм расчёта процесса сушки зерна в установках активного вентилирования с использованием гелионагревателей воздуха.

На рис. 3 представлен график зависимости продолжительности сушки зерна (г, час), в зависимости от начальной влажности зерна, расчитанный по выше рассматриваемой методике.

I - Северный Кавказ;

II - Воронежская область, Респ-ка Башкортостан, Алтайский край; Ш - Московская область, Нижегородская область;

IV - Екатеринбургская область, Нижегородская область, Иркутская область;

V - Красноярский край, Ленинградская область.

Рис. 3. Зависимость продолжительности сушки от начальной влажности зерна.

Из рисунка видно, что при высокой начальной влажности зерна и воздуха <р„ а также при низкой температуре воздуха tn продолжительность сушки увеличивается. Противоположная тенденция способствует снижению продолжительности сушки, что, несомненно, повышает эффективность низкотемпературной сушки.

В третьей главе предложена методика расчёта рабочих параметров надувного гелио-нагревателя (ГН), которая представляет собой последовательность операций по определению эффективности ГН эффективной площади абсорбера и теплопроизводительности ГН с использованием следующих входных данных: - температура сушащего воздуха, 'С; /, -интенсивность солнечной радиации, Вт/м2; 1 - длина окружности ГН, м; Ь - длина ГН, м; А» - диаметр гелионагревателя, м; qu - массовый расход воздуха, кг/м2; к- коэффициент теплопередачи, ВтДм^С); 5 - толщина полиэтиленовой плёнки, м; А - коэффициент теплопроводности, Вт/м°С.

Эффективность характеризует способность ГН максимально эффективно преобразовать энергию солнечного излучения, падающего на апертурную площадь, и определяется выражением

где: ()„0, - полезная мощность, снимаемая с поверхности абсорбера (теплоироизво-дительность), Вт;

Граничными условиями функционирования надувных ГН являются состояния, когда расход воздуха внутри имеет минимальное и максимальное значения, в первом случае ГН имеет форму сжатого эллипса, во втором - ГН приобретает форму окружности. При эксплуатации надувных ГН наиболее типичным является первое состояние, когда форма приближена к круговому цилиндру, поскольку в системе создаётся избыточное давление для возможности прохождения теплоносителем зернового слоя.

Основной особенностью ГН надувного типа, как правило, является различие между общей площадью абсорбера и площадью его апертуры, при прохождении воздуха. Как правило, при отсутствии потока внутри ГН это различие исчезает, а по мере возрастания площадь апертуры уменьшается максимум в ^=1,57 раза. Практические расчёты проводились

на основании равенства (15), с учётом максимального уменьшения площади апертуры абсорбера.

5 = -

(15)

1Ля 1,57 '

где: Q - теплопроизводительность ГН, Вт. ГН функционирует согласно балансу:

№.!,= (?«„+ 6™«, (16) где: а« - поглощательная способность абсорбера; т( - пропускательная способность прозрачного ограждения; - полезная мощность ГН, Вт; Qmm - мощность теряемая ГН, Вт.

Для расчёта теплопроизводительности ГН нами использовалось уравнение Уиллера-Хоттеля-Блисса

е^/7/ад) - и^ср - ду, (17)

где: ЕЯ - коэффициент отвода тепла от абсорбера; иь - коэффициент тепловых потерь ГН;/Ср - средняя температура воздуха внутри ГН, °С; ¿е - температура окружающей среды,

°С.

Коэффициент отвода тепла ЕЯ определяется по формуле:

(18)

где: - удельный расход воздуха, кг/(м2-ч); ср - теплоёмкость воздуха, Втч/(кг*К); Е -эффективность коллектора (мера теплотехнического совершенства конструкции ГН) и колеблется от 0,8 до 0,9.

где: иь - общий коэффициент тепловых потерь ГН; д„„ - коэффициент теплопередачи.

Теплопередача плёнки <?„,„ гелиоколлектора определялся выражением

Я..-—"- (20)

где: ЦтН - теплопередача плёнки гелиоколлектора, Вт/м2.

Коэффициент тепловых потерь характеризует количество тепла, теряемая ГН в окружающую среду посредством переизлучения от прозрачного ограждения, конвективных потерь от боковых поверхностей и теплопередачи от днища в площади соприкосновения с грунтом. Коэффициент тепловых потерь определяется выражением

(21)

-И).

где: - площадь полиэтиленовой оболочки, Тепловые потери определяется выражением:

0.тт=0т»г +0рад+<2тнд> (22)

где: От», - величина конвективных тепловых потерь, Вт; Qfa¡ - величина радиационных тепловых потерь, Вт; - величина кондуктивных теплопотерь, Вт. Количество теплоты теряемой ГН за счёт конвекции, равно:

&«» = кз; (23)

где: - площадь конвективных теплопотерь, м . Коэффициент теплопередачи рассчитывался по формуле 1

■+—+ X а.

(24)

где: к - коэффициент теплопередачи плёнки ГН, Вт/(м2-°С); щ - коэффициент теплоотдачи воздуха внутри ГН, Вт/(м2-°С); иг - коэффициент теплоотдачи к окружающей среде, Вт/(м*-°С).

Величина (ц определяется по формуле: ЫиХ.

а, =-[£-> (25}

где: Ли - критерий Нуссельта: №=0,01811е0 (26)

где: Яе - число Рейнольдса.

Для определения числа Нуссельта, требуется знать режим перемещения потока воздуха внутри ГН, который характеризуется числом Рейнольдса ш11

Яе :

(27)

где: а> - скорость воздушного потока, м/с; V, - коэффициент кинематической вязкости воздуха, м2/с; и - определяющий размер (дня надувных ГН 1а равен диаметру его оболочки), м.

Коэффициент теплоотдачи к окружающей среде вычисляли по формуле Мак-Ддамса:

аг =5,7+3,8®,, (28)

где - скорость ветра, м/с.

Площадь юнвааивньктеплопотфь определяли выражением

я: -5.-5.-

(30)

где: 5* - площадь конвективных теплопотерь, м3; - площадь контакта ГН с грунтом, которую рассчитывали по формуле

57 =/„„£ (29)

где: - площадь контакта ГН с грунтом, м2; 1т„ - ширина поверхности оболочки кон-

тактирующей с грунтом, м .

Радиационные тепттопотепи оттпеттелялисъ по выражению

иоо; ио°

(30)

где: Qpa¿ - радиационньге теплопотери ГН, Вт; е - степень черноты оболочки; а - постоянная Стефана - Больцмана, (а = 5,672'10*' Вт/^'К4)); 5" - поверхность тела, излучающая энергию, м2; Т1 - температура оболочки ГН, К; Тг - температура окружающей среды, К.

Формула, с помощью которой рассчитывалась площадь поверхности излучающей энергию Я", аналогична (30).

5" =5; =5,-5,"", (31)

где: - площадь поверхности излучающей тепловую энергию, м2. Поток теплопотерь теплопроводностью прямо пропорционален произведению удельного теплового потока q на площадь контакта ГН с фунтом 5Я„. В состоянии когда ГН находится под давлением 5„л —>шш и 0.Ю,—чпш.

0«»а=?йт, (32)

ще: б«««» - теплопотери ГН за счёт теплопроводности, Вт.

Приведённая поглощающая способность (я,, г,) определяется свойствами материалов прозрачного ограждения, абсорбера и углом падения солнечного излучения на плоскость ГН. Пропускательная способность прозрачного ограждения т определяется:

(33)

где: 1 - плотность солнечной радиации, прошедшей сквозь прозрачное ограждение,

Вт/м2,

Поглогцательная способность абсорбера аи определяется:

(34)

где: 1м - плотность радиации, поглощённой абсорбером, Вт/м.

Для решения системы уравнений (14) - (34) составлен алгоритм (рис. 4) расчёта рабочих параметров ГН воздуха.

Данный алгоритм позволяет оперативно, с помощью ПК, определить основные теплотехнические характеристики ГН воздуха.

Анализ показывает, что в настоящее время наилучшими перспективами обладают ГН из полимерных материалов, в частности, устройства рукавного типа, предназначенные для подогрева воздуха. В упрощённом виде такие ГН могут быть изготовлены из двух полос полимерной плёнки (прозрачной и чёрной), которые свариваются между собой по краям, фор мируя протяжённый цилиндрический канал. На рис. 5 и 6 представлены сравнительные показатели затрат на сушку зерна в БАВ типа БВ-25 с использованием надувного ГН удельнаястоимость которого составляет 15 руб/м2, а КПД 50%. Эксплуатационные затраты приведены для случаев предполагающих использование одинарных (ОТ) и двойных тарифов (ДТ) на электроэнергию при её стоимости 1 и 2 руб/кВт-ч Точка пересечения каких либо двух линий, пока-

Рис. 4. Алгоритм расчёта рабочих параметров ГН воздуха 15

Рис. 5. Динамика эксплуатационных затрат на сушку при использовании гелиоэлек-тронагрева (ГЭН) и электронагрева (ЭН) для одинаковых влажностей зерна.

1 2 3

Рис. 6. Динамика эксплуатационных затрат на сушку зерна при использовании гелиоэлектронагрева и электронагрева для нескольких загрузок.

зывает срок окупаемости выбранного ГН, далее которой следует пространство, ограниченное этими же линиями, которая характеризует зону эффективности применения гелионагреватель-ных систем для конкретного БАВ.

Дяя снижения энергозатрат в ночное время, была разработана установка - ветромехани-ческий теплогенератор, позволяющий нагревать воздух в соответствии с установленными режимами сушки, используя низкопотенциальную энергию ветра (от 4 м/с и выше), за счет сухо го трения фрикционных элементов о стенки фрикционной камеры и трения перфорированных лопаток с рабочей жидкостью.

Для определения максимально допустимой стоимости ГН при заданных условиях предложена формула

ря

Р„га „1,17 срЧ А'

(34)

Чем больше поток солнечной радиации к горизонтальной поверхности ГН и продолжительность сушки, тем выше максимально допустимая стоимость ГН воздуха. Это расширяет возможность потребителю использовать более широкий ассортимент ГН воздуха.

Четвёртая глава посвященаэкспериментальным исследованиямтеплопроизводительности и эффективности ГН различных типов (рис. 7.): а - ГН типа «горячий ящик», б - ГН «надувного типа» и в - ГН с пористым абсорбером

Рис. 7. Схема размещения приборов: 1,5 -термометр; 2 - пиранометр ПП-1; 3 - полосовой спектр-радиометр; 4 - термометр ЖКИ; 6 - анемометр.

Исследование изменения тегшопроизводительности в зависимости от типа ГН.

Исследования проводились последовательно, согласно очерёдности указанной в разделе «объект исследований». Перед испытанием ГН надувного типа, следили за тем, что бы коллектор постоянно находился под давлением, т.е. в надутом состоянии, а плёнка не имела повреждений (небольшие повреждения, хотя и не оказывают существенного влияния на работоспособность и теплопроизводительность ГН, тем не менее, точность и достоверность эксперимента в этом случае снижается до 2,3%).

Перед испытанием ГН типа «горячий ящик» воздух продувался в холостую, в течение одной минуты для того, чтобы температура его на выходе из коллектора на момент измерения была стабильной при данной скорости воздушного потока. Перед испытанием ГН с пористым абсорбером воздух просасывался в холостую, не менее одной минуты, после того как температурные характеристики были стабилизированы, полученные результаты измерений фиксировались.

Исследование изменения теплопроизводительности в зависимости от расхода воздуха.

При испытании, к каждому тип ГН соответствовал свой тип соединения к вентилятору (на нагнетание или на всасывание). Расход воздуха менялся только в пределах каждого типа коллектора, при данном вентиляторе и при конкретном способе подсоединения его к ГН. Расход менялся при помощи шиберной заслонки, перекрывая всасывающее отверстие вентилятора,

а)

К 2 3 4

кУ \ / гД *,

^ Г ГТ 6

ограничивая поступление воздуха в ГН. Измерения проводились применительно к четырем различным фиксированным положениям шиберной заслонки относительно всасывающего отверстия вентилятора или ГН (последнее справедливо для Ш с пористым абсорбером): 1-й вариант - всасывающее отверстие полностью открыто, 2-й вариант - всасывающее отверстие полузакрыто, 3-й вариант всасывающее отверстие полуоткрыто, 4-й вариапт оставлен небольшой зазор между заслонкой и всасывающим отверстием. При каждом испытании измеряются температура входящего воздуха, температура воздуха на выходе из ГН, температура абсорбера, интенсивность прихода суммарной солнечной радиации на горизонтальную поверхность, а также интенсивность прямого солнечного излучения в диапазоне спектра от 0,3 до 2,7 мкм. Промежуток между замерами не менее одной минуты т.к. за меньший прометку-ток временя температура ещё не стабильна для данного расхода воздуха, в испытаниях это время реально составляет от 2 до 14 мипут.

Исследование измепения тсплопроизводиттечьыюсти ГН в течение светового дня

Пиранометр во всех вариантах испытаний нами устанавливался строго в горизонтальном положении рядом с ГН. Исследование проводилось через каждый час в течепие светлого времени суаок по всем четырбм вариантам расхода воздуха. Результаты измерений постоянно фиксировались, к моменту завершения эксперимента была выявлена суточная динамика изменения тенлонроиззодительности для конкретного типа ГН.

Рис. 8. Испытание ГН типа "горячий ящик".

Рис. 9. Испытание ГН "надувного типа".

Результаты испытаний представлены в виде кривых (рис. 10.), которые показывают суточную динамику тсплопроизводительпости 1 м2 исследуемых ГН воздуха за август месяц. При этом проведено сопоставление данных получепных теоретическим (теорет.) и экспериментальным (эксн.) путём. Максимальное расхождение между расчетными и экспериментальными данными не превышает 17%.

его • 700

/ 1 / / < ' ч \ N \

V ) 1 V \

/ / ' У .•'а "А, '

< 200 100' А.

1* А

-ГН с пористым абс. (теорет)

■ ГН с пористым абс. (эксл) - — — ГН "горячий ящик" (теорет) ♦ ГН "горячий ящик" (эксп)

.....ГН надувной (теорет)

А ГН надувной (эксп)

12 14

Вр*мя, чае

Рис. 10. Суточная динамика теплопроизводительности ГН воздуха.

Общие выводы.

1. Сроки послеуборочной обработки и сушки зерна на зерноочистительных комплексах и пунктах в территориальном и временном отношениях совпадают со значительным приходом солнечной радиации от 3210 до 5230 Втч/м2 в сутки в зависимости от зернопро-изводящего региона. Указанная солнечная энергия может быть использована для низкотемпературного подогрева воздуха в установках активного вентилирования.

2. Из рассматриваемых систем активного вентилирования наиболее рациональным для сочетания с гелионагревом являются бункера активного вентилирования с радиальным воздухораспределением, имеющим фиксированную толщину слоя зерна, а следовательно допускаемые агротехническими требованиями неравномерность влажности зерна в пределах ±1,5%.

3. С целью интенсификации низкотемпературной сушки зерна в бункерах активного вентилирования с учётом агротехнических требований по неравномерности максимальная температура сушащего воздуха в бункерах активного вентилирования целесообразна <40°С, а минимальная относительная влажность воздуха 50%.

4. В качестве критерия эффективности использования солнечной энергии по сравнению с подогревом сушащего воздуха от электрокалорифера принят минимум эксплуатационных затрат на процесс сушки, который находится из уравнения энергетического баланса, при прочих равных условиях по исходной влажности зерна, а также технологических параметрах сушки зерна в бункерах активного вентилирования.

5. Разработанная математическая модель низкотемпературной сушки зерна в бункерах активного вентилирования позволяет количественно определить продолжительность сушки при различных исходных состояниях влажности зерна и стабилизационных параметрах по температуре и относительной влажности сушащего воздуха, а следовательно и затрат энергии на указанный процесс. Так снижение влажности зерна с 26% до 20% при

= 40°С и (р! =50% составляет около 40 часов, а с 20% до кондиционной влажности при тех же параметрах сушащего воздуха - 45 часов.

6. Предложена методика эффективного применения гелионагревательной установки применительно к бункерам активного вентилирования с радиальным распределением воздуха.

7. Для бункеров активного вентилирования типа СЗС-1,5 (при /, = 600 Вт/м2 и г!„ =0,5) рекомендуемая воспринимающая площадь надувного ГН составляет 10 м2, для БВ-6 -22 м2, для БВ-12 - 37 м2, для БВ-25 - 73 м2, для К-839 - 74 м2, для БВ-50 - 146 м2.

8. При применении двукратной загрузки бункеров типа К-839 и БВ-25 окупаемость гелио-нагревателей наступает после второй полной загрузки.

9. Использование надувных гелионагревателей позволяет снизить затраты электроэнергии до 46% (для БВ-25) при начальной влажности зерна в 20 % и стоимости электроэнергии 1 руб/кВт-ч

10. Предлагаемая методика рекомендована Северо-Кавказским научно-исследовательским институтом горного и предгорного сельского хозяйства (СКНИИГПСХ) к внедрению в сельском хозяйстве России, с целью снижения удельных затрат на производство зерна.

Списоклитературы содержит 155 наименований, в т.ч. на английском языке 32. В приложения приведены: Акт испытаний.

Основные результаты диссертационной работы изложены в следующих публикациях:

1. Алиев К.Р., Алиев Р.К. Экологический аспект применения солнечной энергии для низкотемпературной сушки зерна и растительных материалов. 1У-я Международная конференция «Устойчивое развитие горных территорий проблемы регионального сотрудничества и региональной политики горных районов». - Владикавказ: 2001, С. 364.

2. Алиев К.Р. Методика расчета сушки зерна с использованием солнечной энергии. 3-я Всероссийская научная молодежная школа.-М.: МГУ географический факультет, 2001, С. 4-9

3. Муругов В.П., Алиев К.Р. Сушка зерна в установках активного вентилирования с использованием солнечной энергии. 1-я международная научно-практическая конференция «Современные энергосберегающие тепловые технологии» (СЭТТ) - 2002. - М.: МГАУ им. В.П. Горячкина, 2002, ч. 4, С. 90 - 93.

4. Муругов В.П., Алиев К.Р. Гелионагрев для низкотемпературной сушки зерна. Труды 3-й Международной научно-технической конференции «Энергообеспечение и энергосбережение в сельском хозяйстве». - М.: ГНУ ВИЭСХ, 2003, ч. 4, С. 114-119

5. Алиев Р.К., Алиев К.Р. Методика расчёта оптимальных параметров ФЭС. Труды 3-й Международной научно-технической конференции «Энергообеспечение и энергосбережение в сельском хозяйстве». - М.: 2003, ВИЭСХ, ч. 4, С. 63-65.

6. Алиев К.Р., Муругов В.П., Алиев Р.К. Энергосберегающая низкотемпературная гелиосуш-ка зерна в установках активного вентилирования. Материалы Международной научно-практической конференции, посвященной 85-летнему юбилею Горского государственного аграрного университета «Современные проблемы формирования стратегии устойчивого развития регионального АПК». - Владикавказ: 2003, С. 114-115.

7. Муругов В.П., Алиев К.Р. Эффективность использования гелионагревательных систем для сушки зерна в установках активного вентилирования. Техника в сельском хозяйстве, 2003, №1, С. 23-28.

8. Алиев К.Р. Солнечная сушка. Сельский механизатор, 2003, № 11, С. 36.

9. Патент РФ на изобретение №2209340. МКИ Б 03 Б 9/00. Ветротеплогенератор / Каргиев В.М., Алиев К.Р., Муругов В.П. //Бюллетень изобретений, 2003, № 21.

Подписано в печать 19.04 04г. Тираж 120 экз.

Формат 60x84/16

Уч.-изд л. 1,5 Заказ №15

Отпечатано в 00 и ВП ОАО «РОСЭП» 111395, г Москва, Аллея Первой Маёвки, 15

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Алиев, Камиль Рамазанович

Условные обозначения.

Аннотация.

Введение

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СИСТЕМ АКТИВНОГО ВЕНТИЛИРОВАНИЯ

ЗЕРНА И ГЕЛИОНАГРЕВАТЕЛЕЙ ВОЗДУХА

1.1. Зерновые районы РФ

1.2. Напольные системы активного вентилирования

1.3. Бункеры активного вентилирования

1.4. Характеристики режимов прихода солнечной радиации в период послеуборочной обработки зерна на территории России

1.5. Анализ различных типов гелиосистем и гелионагревателей для бункеров активного вентилирования зерна

1.5.1. Коллекторы типа «горячий ящик»

1.5.2. Надувные коллекторы

1.5.3. Коллекторы с концентрацией солнечной энергии

1.5.4. Коллекторы с пористым абсорбером

1.6. Выводы, заключение, цель и задачи исследования

ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

ГЕЛИОНАГРЕВАТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ ДЛЯ УСТАНОВОК АКТИВНОГО ВЕНТИЛИРОВАНИЯ ЗЕРНА

2.1. Энергетические показатели зерносушильных установок и систем активного вентилирования

2.2. Обоснование режимов сушки зерна в БАВ

2.3. Разработка и выбор критерия эффективности использования гелио-нагревательных систем в технологических процессах сушки и активного вентилирования зерна

2.4. Методика разработки гелиосушильной системы применительно к БАВ зерна

2.5. Математическое описание процесса сушки зерна в БАВ и алгоритм расчёта с использованием гелионагревателей воздуха

2.5. Выводы по главе

ГЛАВА 3. МЕТОДИКА И АЛГОРИТМ РАСЧЁТА РАБОЧИХ

ПАРАМЕТРОВ НАДУВНОГО ГЕЛИОНАГРЕВАТЕЛЯ ВОЗДУХА

3.1. Разработка метода расчёта тепло производительности гелиосистем для сушки зерна с учётом критерия эффективности и технологических параметров гелиосистемы

3.2. Теоретические основы комбинированного использования солнечной и электрической энергии для сушки зерна в БАВ

3.3. Возможные варианты выбора других энергоносителей для сушки зерна в БАВ

3.4. Рекомендации по выбору гелионагревательных систем по экономическим показателям

3.5. Выводы по главе

ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ГЕЛИОНАГРЕВАТЕЛЕЙ ВОЗДУХА

4.1. Программа испытаний

4.2. Экспериментальное оборудование и приборы для испытаний.

4.3. Описание экспериментального объекта

4.4. Методика проведения испытаний

4.4. Результаты испытаний гелионагревательных систем

4.5. Технико-экономический анализ гелионагревательных систем

4.6. Выводы по главе 4 93 ОБЩИЕ ВЫВОДЫ 95 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 97 ПРИЛОЖЕНИЯ

Условные обозначения. аэн - стоимость электроэнергии, руб/кВт-ч. тс - продолжительность сушки, ч. аи - поглощательная способность абсорбера е - степень черноты абсорбера тпо - пропускательная способность прозрачного ограждения рв - плотность воздуха, кг/м р3 - плотность сухого вещества зерна, кг/м св - удельная теплоёмкость воздуха, кДж/(кг-К). а - постоянная Стефана-Больцмана (ег = 5,672' 10" Вт/(м К )) te - температура агента сушки, °С tcp - средняя температура воздуха внутри гелионагревателя (ГН), °С срв - относительная влажность сушащего воздуха, % X - коэффициент теплопередачи материала корпуса ГН, Вт/(м °С). Р - удельная стоимость ГН, руб/м Цен ~ КПД ГН г}эн - КПД электронагревателя rj„ - КПД вентилятора е - плотность потока солнечной радиации, Вт/м

1Р - плотность потока солнечной радиации, прошедшей сквозь прозрачное ограждение, Вт/м2 /„ - плотность радиации, поглощённой абсорбером, Вт/м2 S - полезная площадь ГН, м L - длина ГН, м / - длина окружности ГН, м /г - определяющий размер, м Огн - диаметр гелионагревателя, м Slf - поверхность тела, излучающая энергию, м2 SK- площадь теплопередачи, м2 д - толщина полиэтиленовой плёнки, м

Ui - коэффициент тепловых потерь ГН, Вт/(м -°С) Fr - коэффициент отвода теплоты из ГН к - коэффициент теплопередачи, Вт/(м2оС) Я - коэффициент теплопроводности, Вт/(м°С) q - массовый расход воздуха, кг/ч qM - удельный расход воздуха, кг/(м -ч) ve - коэффициент кинематической вязкости воздуха, м /сек со - скорость воздушного потока, м/с tc - температура окружающей среды, °С at - коэффициент теплоотдачи воздуха внутри ГН, Вт/(м2оС) а.2 - коэффициент теплоотдачи к окружающей среде, Вт/(м2оС)

Q - тепло производительность ГН, Вт

Qnw - полезная мощность ГН, Вт

Qnom - общие тепловые потери, Вт

Qkom - конвективные тепловые потери, Вт

Qpad - радиационные тепловые потери, Вт

Qmnd - кондуктивные тепловые потери, Вт

G - масса высушиваемого зерна, т

Рэн - установленная мощность электронагревателя, кВт

Рв - установленная мощность вентилятора, кВт

W„ - начальная влажность зерна, %

Wp - равновесная влажность зерна, %

WK - конечная влажность зерна, % т - отношение показателей влажности

N- количество периодов

Y - продолжительность сушки в течение одного периода, ч D - эквивалентная глубина сушки, м

R - радиус наружного цилиндра бункера активного вентилирования (БАВ), м г — радиус внутреннего цилиндра БАВ, м h - высота цилиндров БАВ, м

Ad - влагопоглотительная способность воздуха, г/кг

3)Н - приведённые затраты на тонну высушенного зерна при использовании электронагрева, руб

С пэи „ эн - полные эксплуатационные издержки установки использующеи электронагрев, руб

Е„ - нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений (Е„ = 0,12)

Кэн - капитальные вложения в произоводственные фонды, руб. Зг:т - приведённые затраты на тонну высушенного зерна при использовании гелиоэлектронагрева, руб г^пэи гэн - полные эксплуатационные издержки гелиосушильнои установки, руб

Кгш - капитальные вложения в производственные фонды при гелиоэлектро-нагреве, руб

Р,н - затраты на электроэнергию при использовании электронагрева, руб Ргэн ~ затраты на электроэнергию при использовании гелиоэлектронагрева,

- сумма амортизационных отчислений на полное восстановление при использовании электронагрева, руб

Рагт - сумма амортизационных отчислений на полное восстановление при использовании гелиоэлектронагрева, руб Р1, - сумма отчислений на капитальный ремонт при использовании электронагрева, руб

Рк„н - сумма отчислений на капитальный ремонт при использовании гелиоэлектронагрева, руб Р'"н - сумма отчислений на текущий ремонт при использовании электронагрева, руб

Рт ч „ гт ~ сумма отчислении на текущии ремонт при использовании гелиоэлек-тронагрева, руб

3"н - заработная плата оператора эксплуатирующего БАВ с традиционным нагревом, руб

3".т - заработная плата оператора эксплуатирующего БАВ с гелиоэлектронагревом, руб Ц - оптовая цена источника тепловой энергии, руб. т - коэффициент перевода оптовой цены в балансовую стоимость (т = 1,2) га - норма амортизационных отчислений на полное восстановление гк — норма амортизационных отчислений на капитальный ремонт гт - норма отчислений на текущий ремонт

Ст - часовая тарифная ставка оператора, руб/ч

JF - количество операторов

Т/ - суммарные затраты рабочего времени оператора на управление установками активного вентилирования Wj„, - количество зерна высушенного за сезон при использовании электронагрева, т гзн - количество зерна высушенного за сезон зерна при использовании гелиоэлектронагрева, т Ти - срок службы электронагревателя, лет Т2 - срок службы гелионагревателя, лет

С-1Н - неполные эксплуатационные издержки при электронагреве, руб С*эн - неполные эксплуатационные издержки при гелиоэлектронагреве, руб

Аннотация.

Целью работы является определение рационального режима сушки и методики выбора гелионагревателей (ГН) воздуха для снижения энергозатрат при агрегатировании с бункерами активного вентилирования (БАВ) с учётом совокупности определённых условий: прихода солнечной радиации, начальной влажности зерна, температуры окружающей среды, количества высушиваемого зерна, тарифа на электроэнергию, удельной стоимости и теплопро-изводительности ГН.

Научная новизна работы состоит в разработке методики выбора ГН для проведения низкотемпературной сушки зерна в БАВ при различных климатических, экономических и эксплуатационных условиях. Впервые предложена методика расчёта эффективной площади надувных ГН воздуха в которых учтено изменение площади апертуры при прохождении воздушного потока. Получена зависимость для расчёта максимально допустимой удельной стоимости ГН воздуха от продолжительности сушки и различных климатических и экономических условий эксплуатации. Получено техническое устройство, предназначенное на основе нетрадиционных источников энергии для нагрева воздуха в ночное время, подтверждённое патентом РФ.

На основании исследований установлена зависимость, которая позволяет выбрать гелионагреватель воздуха при использовании низкотемпературного режима сушки, с целью минимизации энергетических затрат в гелиосу-шильной системе при различных исходных условиях для зерносеющих регионов на территории РФ.

Обоснованы режимы проведения низкотемпературной сушки зерна применительно к БАВ, показана технологическая и экономическая целесообразность использования ГН применительно к низкотемпературному режиму сушки зерна. В зависимости от региона возделывания зерна применение ГН, выбранного на основании предлагаемой методики, может обеспечить снижение расхода энергии на сушку зерна до 46 %.

Введение 2004 год, диссертация по энергетике, Алиев, Камиль Рамазанович

Актуальность работы.

На зерноочистительно-сушильных комплексах и пунктах в сельском хозяйстве России применяются бункера активного вентилирования, предназначенные для временного хранения свежеубранного зерна перед основной сушкой, позволяя тем самым сглаживать дискретность поступления зерна с полей, формируя его в единый непрерывный поток. В бункерах зерно подсушивается воздухом, подогретым электрическим калорифером. Сушка зерна является одним из самых энергоёмких процессов. На неё приходится до 55% эксплуатационных затрат в поточных линиях послеуборочной обработки зерна.

Отечественной промышленностью разработаны и используются в сельском хозяйстве различные типы бункеров активного вентилирования, оснащённые электронагревателями, мощность которых варьируется от 2,3 до 49 кВт, и вместимостью от 1,5 до 50 тонн зерна в зависимости от типа БАВ.

Ареал возделывания зерна в России простирается от южных границ до 60-х градусов северной широты, а сроки послеуборочной обработки и начальная влажность варьируются в зависимости от региона произрастания. В регионах, расположенных ближе 60° северной широты, сроки уборки являются самыми поздними, а начальная влажность зерна самой высокой по сравнению с регионами, расположенными ближе к южной границе нашей страны.

Несмотря на то, что в зарубежных странах (США, Канада, Франция, Германия, Швеция, Чехия и др.) солнечная энергия находит широкое экспериментальное и практическое применение для сушки зерна, признаётся факт отсутствия единого научного подхода (методики) при выборе и использовании гелионагревательных систем для подогрева воздуха. В частности, продолжительность сушки зерна определяется либо эмпирически, либо берётся приблизительно, так же различаются режимы, при которых проводится сушка. Применение различных критериев оценки эффективности использования гелионагревателей воздуха затрудняет проведение сравнительной оценки, и, кроме того, отсутствует методика расчёта тепловых параметров надувных гелионагревателей.

В области применения солнечной энергии для тепловых процессов значительный вклад внесли ряд учённых, среди которых можно упомянуть: Алексеев В.В., Виссарионов В.И., Евдокимов В.М., Казанджан Б.И., Огребков Д.С., Тарнижевский Б.В., Трушевский С.Н., Тюхов И.И., Б. Андерсон, У. Бекман, Б. Бринкворт, Дж. Даффи, С. Клейн, Д. Мак-Вейг и др.

Работа проводилась в соответствии с программой фундаментальных и прикладных исследований РАСХН на 2001-2005гг. по заданиям 03.01., 07.01 .П «Разработать и испытать новые образцы технических средств для широкого использования вторичных энергоресурсов и возобновляемых источников энергии в сельскохозяйственном производстве и быту населения» и планами научно - исследовательских работ ВИЭСХ по фундаментальным и приоритетным прикладным исследованиям на 2001 - 2003 годы [84J.

Цель и задачи исследования:

Разработка методики выбора гелионагревателей для бункеров активного вентилирования зерна и разработка рекомендаций по выбору технологических и технических параметров гелиосушильных систем.

В соответствии с поставленной целью были сформулированы следующие задачи исследования:

1. Определение технологических режимов низкотемпературной сушки и выбор критерия эффективности;

2. Методика разработки гелиосушильной системы применительно к БАВ зерна;

3. Обоснование методики расчёта продолжительности сушки зерна с использованием солнечной энергии;

4. Разработка математической модели расчёта основных параметров гелио-нагревателей воздуха;

5. Аналитический расчёт эффективности гелионагревательных систем и электронагревателей;

6. Экономический анализ использования гелионагревательных систем и экспериментальная проверка рекомендуемых гелионагревателей воздуха;

7-. Разработка рекомендаций по использованию гелиосушштьных систем зерна в бункерах активного вентилирования для различных зерносеющих регионов с учётом суммарного прихода солнечной радиации, местных тарифов на электроэнергию и количества высушиваемого зерна.

Предметом исследования в данной работе является методика выбора и проектирования гелионагревательных систем для бункера активного вентилирования с радиальным воздухораспределением, получившим наибольшее распространение в сельском хозяйстве России.

Научная новизна диссертации.

Впервые предложена методика расчёта эффективной площади надувных гелионагревателей воздуха, в которых учтено изменение площади апертуры при прохождении потока воздуха.

Получена зависимость для расчёта максимально допустимой удельной стоимости гелионагревателей воздуха в зависимости от продолжительности сушки зерна при различных условиях эксплуатации.

Практическая ценность.

Результаты работы обеспечивают зернопроизоводителей методической основой для выбора эффективных гелионагревателей для бункеров активного вентилирования зерна.

Положения, выносимые на защиту:

Обоснование оптимальной конструкции гелионагревателя воздуха для низкотемпературной сушки зерна в бункерах активного вентилирования применительно к условиям сельского хозяйства России.

Выбор основного критерия эффективности технологического процесса.

Оптимальные технологические режимы сушки зерна.

Достоверность научных результатов и основных выводов подтверждается высокой воспроизводимостью экспериментальных данных, а также совпадением расчётных данных с экспериментальными. Достоверность расчёта эффективной площади надувного гелионагревателя воздуха обеспечивается введением коэффициента, учитывающего изменение площади апертуры гелионагревателя при прохождении потока воздуха.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 работ, получен патент на изобретение.

Заключение диссертация на тему "Эффективность применения гелионагревательных систем для бункеров активного вентилирования зерна"

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.

Вт ч/м в сутки в зависимости от зернопроизводящего региона. Указанная солнечная энергия может быть использована для низкотемпературного подогрева воздуха в установках активного вентилирования.

3. С целью интенсификации низкотемпературной сушки зерна в бункерах активного вентилирования с учётом агротехнических требований по неравномерности максимальная температура сушащего воздуха в бункерах активного вентилирования целесообразна <40 °С, а минимальная относительная влажность воздуха 50%.

7. Для бункеров активного вентилирования типа СЗС-1,5 (при 1е = 600 Вт/м2 и Чгн = 0,5) рекомендуемая воспринимающая площадь надувного ГН составляет 10 м2, для БВ-6 - 22 м2, для БВ-12 - 37 м2, для БВ-25 - 73 м2, для К-839 - 74 м2, для БВ-50 - 146 м2.

8. При применении двукратной загрузки бункеров типа К-839 и БВ-25 окупаемость гелионагревателей наступает после второй полной загрузки.

10.Предлагаемая методика рекомендована Северо-Кавказским научно-исследовательским институтом горного и предгорного сельского хозяйства (СКНИИГПСХ) к внедрению в сельском хозяйстве России, с целью снижения удельных затрат на производство зерна.

В заключение главы 4 можно сделать следующие выводы:

1. Проведённые испытания подтвердили работоспособность предлагаемой методики, позволяющей выбрать более эффективный ГН воздуха с учётом имеющихся исходных факторов.

2. Также установлена возможность создания хозяйственным способом недорогих (от 15 до 200 руб/м ) и в тоже время эффективных ГН воздуха.

3. Максимальная тепло производительность испытанных ГН воздуха составила: для ГН с пористым абсорбером Q = 681 Вт/м , для ГН типа "горя

2 2 чий ящик" Q = 578 Вт/м , для надувного ГН Q = 490 Вт/м . КПД данных устройств составляет соответственно 70%, 60% и 50%.

4. По мере снижения стоимости электроэнергии снижается эффект от применения гелионагревательных систем, так как снижение тарифов на электроэнергию способствует снижению эффективного ценового диапазона на ГН воздуха. Иными словами, чем ниже стоимость электроэнергии тем меньше должна быть удельная стоимость используемого ГН. Поэтому при фиксированном значении /? годовой экономический эффект при од-нотарифной системе оплаты будет выше, чем при двухтарифной, т.к. в первом случае затраты на электроэнергию окажутся выше, следовательно, выше окажется и эффективный ценовой диапазон на ГН воздуха, за счёт которого можем увеличивать годовой экономический эффект. Во втором же случае, затраты на электроэнергию ниже, а, следовательно меньше максимально допустимая стоимость ГН, поэтому при фиксированном значении /? может приближаться (что способствует минимизации экономического эффекта) или превышать максимально допустимое значение (что приводит к отрицательному эффекту). Именно поэтому удельная стоимость ГН воздуха у? должна укладываться в предел максимально допустимой стоимости.

Библиография Алиев, Камиль Рамазанович, диссертация по теме Энергоустановки на основе возобновляемых видов энергии

1. Авезов P.P., Орлов А.Ю. Солнечные системы отопления и горячего водоснабжения. Ташкент: ФАН, 1988. - 288 с.

2. Алиев К.Р. Методика расчета сушки зерна с использованием солнечной энергии. 3-я Всероссийская научная молодёжная школа. М.: МГУ географический факультет, 2001, С. 3-7

3. Алиев Р.К., Алиев К.Р. «Методика расчёта оптимальных параметров ФЭС». Труды 3-й Международной научно-технической конференции «Энергообеспечение и энергосбережение в сельском хозяйстве». — М:, 2003, ВИЭСХ, ч. 4, С. 63-65.

4. Алиев К.Р. Солнечная сушка. Сельский механизатор, 2003, № 11, С. 36.

5. Т. Алисов Б.П. Климат СССР. М.: Высшая школа, 1969. - 104 с.

6. Аметистов Е.В., Григорьев В.А., Емцев Б.Т. и др. Тепло- и массообмен. Теплотехнический эксперимент / Справочник. М.: Энергоиздат, 1982, -512 с.

7. Андерсон Б., Солнечная энергия. — М.: Стройиздат, 1982, 375 с.

8. Андреев В.М., Грилихес В.А., Румянцев В.Д. Фотоэлектрическое преобразование концентрированного солнечного излучения. — Ленинград: Наука, 1989.-310 с.

9. Анискин В.И., Рыбарук В. А. Теория и технология сушки и временной консервации зерна активным вентилированием. М.: Колос, 1972. -199 с.

10. Анискин В.И. Конвейер для обработки зерна. М.: Знание, 1975, - 64 с.

11. Анискин В.И., Громошин Н.А. Оборудование для сушки селекционных семян. Механизация и электрификация сельского хозяйства, 1982, №12, С. 11-14.

12. Анискин В.И., Надиров Н.А., Сулейменов Н.У. К использованию солнечной энергии для энергосберегающей сушки семян. М.: Селекция и семеноводство, 1986, №5, С. 47-49.

13. Апариси P.P., Тепляков Д.И. Солнечные печи. //Труды научнотехниче-ской конференции по гелиотехнике. Ереван: 1959. С.16; Архаров А.М. и др. Теплотехника: учебник для студентов втузов. М.: Машиностроение, 1986, - 432 с.

14. Ахмедов М.Ш., Губанова Т.Н. Гелиовоздухонагреватель сушилки. Зер-ноград: НИПТИМЭСХ НЗ, 1988.-4 с.

15. Баскаков А.П., Берг Б.В., Витт O.K. Теплотехника / Учебник для вузов. -М.: Энергоатомиздат, 1991, 224 с.

16. Баум А.Е., Резчиков В.А. Сушка зерна. М.: Колос, 1983. - 223 с.

17. Бахмачевский Б.И. и др. Теплотехника (курс общей теплотехники). М.: Металлургиздат, 1963. - 608 с.

18. Безруких ПЛ. и др. Ресурсы и эффективность использования возобновляемых источников энергии в России. СПб.: Наука, 2002. - 314 с.

19. Бекман У., Клейн С., Даффи Д. Расчёт систем солнечного теплоснабжения. М.: Энергоиздат, 1982. - 80 с.

20. Берзинып Э.Р., Бекер В.А. Бункер вентилируемый С-50В67. Рига: Латвсельхозтехника, 1971.

21. Боуманс Г. Эффективная обработка и хранение зерна. М.: Агропромиз-дат, 1991.-608 с.

22. Бринкворт Б.Д. Солнечная энергия для человека. М.: Мир, 1976. - 288 с.

23. Бузин Е.И. О коническом концентраторе с вторичным отражателем дающим концентрацию в точке. // Гелиотехника. 1968, №2. с. 25.

24. Вайнберг В.Б. Зеркала, концентрирующие солнечные лучи. / Труды ГОИ, T.XX1II, вып. 140. М.: 1954.

25. Валов М.И., Казанджан Б.И. Использование солнечной энергии в системах теплоснабжения. М.: Изд-во МЭИ, 1991. - 140 с.

26. Ван Го-Хуа / Влияние селективного поглощающего покрытия на тепловые характеристики низко- и среднетемпературных солнечных установок / Гелиотехника. 1992, №4. С. 68-71.

27. Виссарионов В.И., Бессонов С.А. Анализ результатов исследования комбинированного фотоэлектрического коллектора с зеркальным концентратором / Гелиотехника. 1992, №4. С. 34-37.

28. Виссарионов В.И., Золотов Л.А. Экологические аспекты возобновляемых источников энергии, М.: Изд-во МЭИ, 1996. - 156 с.

29. Виссарионов В.И., Дерюгина Г.В. и др. Расчёт ресурсов солнечной энергетики. Учебное пособие. М.: Изд-во МЭИ, 1998

30. Вобликов Е.М., Маратов Б.К., Прокопец А.С. Активное вентилирование. Краснодар: КубГТУ, 1998, 110 с.

31. Генин С.А. Технология сушки картофеля, овощей и плодов. М.: "Пшце-промиздат". 1960, - 148 с.

32. Грундулис А.О., Галинып А.А. Солнечные зерносушилки важный источник энергоэкономики. / Труды 2-й Международной научно-технической конференции «Энергосбережение в сельском хозяйстве», ВИЭСХ. - М.: 2000, ч.2. С. 411 -415.

33. Данные мониторинга радиационных данных факторов климата. Территория СССР // Экспериментальный бюллетень (1-я редакция). Л.: Главная геофизическая обсерватория им А.И. Воейкова, 1990. - 56 с.

34. Даффи Дж., Бекман У. Тепловые процессы с использованием солнечной энергии. М.: "Мир", 1977, 420 с.3.8. Дашевский В.И., Шаталова Н.И. Применение солнечной энергии для сушки зерна. М.: Элеваторная промышленность, 1983. - 48 с.

35. Долматов В.Н., Каменецкий Б.Я., Фрегер Ю.Л. Аэродинамические характеристики солнечных воздухонагревателей плёночного типа // Труды ВНИИКОМЖ «Комплексные проблемы машиностроения для животноводства и кормопроизводства». М.: 1990. С. 53-58.

36. Дьяконов В.П. Применение персональных ЭВМ и программирование на языке Бейсик. М.: Радио и связь, 1989. - 288 с.

37. Жидко В.И. и др. Зерносушение и зерносушилки. М.: Колос, 1982. - 239 с.

38. Захидов Р.А. Зеркальные системы концентрации лучистой энергии. -Ташкент: ФАН, 1977. 144 с.

39. Захидов Р. А., Умаров Г.Я., Войнер А.А. Теория и расчёт гелиотехнических концентрирующих систем. Ташкент: ФАН, 1977. - 144 с.

40. Зимин Е.М. Комплексы для очистки, сушки и хранения семян в нечернозёмной зоне. -М.: Россельхозиздат, 1978. 159 с.

41. Зоколей С. Солнечная энергия и строительство, М.: Стройиздат, 1979. -208 с.

42. Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям. М.: Машиностроение, 1975. - 559 с.

43. Карабаев М.К., Аббасов Е.С., Хатамов С.О. Сравнительная оценка эффективности поверхности гелиоприёмников солнечных воздухонагревателей // Гелиотехника. 1992, №2. С. 48-49.

44. Карабаев М.К., Аббасов Е.С. Методика расчёта коэффициента теплоотдачи в плоском гелиоприёмнике солнечного воздухонагревателя // Гелиотехника. 1992, №3. С. 62-63.

45. Кивалов С.Н. Разработка и исследование стационарных концентраторов солнечной энергии и использование их в фотоэлектрических модулях. -М.: ВИЭСХ, диссертация на соискание учёной степени кандидата технических наук, 2000.

46. Коршунов А. П. Методические рекомендации для определения приведённых затрат на электроэнергию для оценки эффективности электрификации различных процессов сельскохозяйственного производства. М.: ВИЭСХ, 1977. -52 с.

47. Котов Б.И. Повышение теппопровоизводительности низкопотенциальных солнечных коллекторов для сушки сельхозпродуктов // Механизация и электрификация сельского хозяйства, 1993, № 1. С. 15 -16.

48. Кушашвили Э., Чалава 3. Анализ результатов испытаний воздушных гелионагревателей. В кн.: Экспериментальные и теоретические исследования строительных конструкций гражданских зданий. - Тбилиси: ТбилЗНИИЭП, 1983. С. 85-92.

49. Лидоренко Н.С., Жуков К.В., Набиуллин Ф.Х., Тверьянович Э.В. Перспективы использования линз Френеля для концентрирующих систем гелиотехнических установок. //Гелиотехника, 1977. №4. С. 22-25.

50. Листов П.Н. и др. Применение электрической энергии в сельском хозяйственном производстве: Справочник. М.: Колос, 1974. - 623 с.

51. Ловушка для солнечного света. Наука и жизнь, 1983, №7. С. 50.

52. Любарский В.М., Степонайтис В.И. Универсальная сушилка для сельскохозяйственных продуктов. // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1993, №9. С. 12-13.

53. Любарский В.М., Петрушявичюс В.И, и др. Активное вентилирование сельскохозяйственных продуктов. М.: Колос, 1972. - 151 с.

54. Магомедов A.M. Нетрадиционные возобновляемые источники энергии. -Махачкала: Юпитер, 1996. 245 с.

55. Мак-Вейг Д. Применение солнечной энергии. М.: Энергоиздат, 1981. — 216 с.

56. Мамедов М. А., Мюляр А.Г. Солнечный воздухонагреватель // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1982. №11. С. 10-11

57. Машков Б.М., Тевосян В.Т. Справочник по качеству зерна и продуктов его переработки. Изд 4-е перераб. и доп. М.: Колос, 1971. - 352 с.

58. Марков И.Е. Динамика оптических и механических характеристик новых тепличных поливинилхлоридных плёнок // Гелиотехника, 1992, №5. С. 6366.

59. Мельник Б.Е., Малин Н.И. Справочник по сушке и активному вентилированию зерна. М.: Колос, 1980. - 175 с.

60. Мельник Б.Е. Временное зернохранилище. // "Механизация и электрификация сельского хозяйства", 1993, №7, С. 10.

61. Мельник Б.Е. Активное вентилирование зерна. Справочник. М.: Агропромиздат, 1986. - 159 с.

62. Методика определения экономической эффективности использования в сельском хозяйстве результатов научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, новой техники, изобретений и рационализаторских предложений. М.: Колос, 1980. - 52 с.

63. Методика определения экономической эффективности новой техники, изобретений и рационализаторских предложений в машиностроении для животноводства и кормопроизводства. М.: 1978. - 60 с.

64. Методика определения экономической эффективности технологий и с/х техники. М.: 1998.

65. Методика определения экономической эффективности использования в народном хозяйстве новой техники, изобретений и рационализаторских предложений. М.: ВНИИПТИ, 1986, - с.

66. Михеев М.А., Михеева И.М. Краткий курс теплопередачи. — М. JI.: Гос-энергоиздат, 1961. - 208 с.

67. Мурадов М.О., Вардиашвили А.Б., Халимов Г.Г., Хрустов Б.В. Расчёт площади солнечных коллекторов с подпочвенным орошением теплиц // Гелиотехника. 1988, №4. С. 18-23.

68. Муругов В.П. Управление процессом сушки зерна в бункерах // Механизация и Электрификация социалистического сельского хозяйства 1973. №8. С. 12-14.

69. Муругов В.П., Алиев К.Р. «Сушка зерна в установках активного вентилирования с использованием солнечной энергии». 1-я международная научно-практическая конференция СЭТТ-2002., М.: МГАУ им. В.П. Горяч-кина, 2002. С. 90-93.

70. Муругов В.П., Алиев К.Р. Гелионагрев для низкотемпературной сушки зерна. Труды 3-й Международной научно-технической конференции «Энергообеспечение и энергосбережение в сельском хозяйстве». М.: ГНУ ВИЭСХ, 2003. ч. 4, С. 114-119.

71. Муругов В.П., Алиев К.Р. Эффективность использования гелионагрева-тельных систем для сушки зерна в установках активного вентилирования // Техника в сельском хозяйстве. 2004. № 1. С. 23-28.

72. Надиров Н.А. Об использовании солнечной энергии для сушки семян // Развитие комплексной механизации производства зерна с учётом зональных условий // Тезисы докладов Всесоюзного научно-технического совещания. М.: ВИМ, 1982. С. 220-221.

73. Надиров Н.А. Перспективы применения солнечной энергии для сушки семян // Тезисы докладов Всесоюзного совещания "Рациональное использование топливно-энергетических ресурсов в с. х-ве". М.: ВДНХ, 1984. С.60-62.

74. Надиров Н. А. К обоснованию рационального типа солнечного коллектора для сушки семян// Селекция и семеноводство, 1984, № 7. С. 46-47.

75. Надиров Н.А. Солнце сушит зерно // Сельский механизатор, 1984. №7, С. 46-47.

76. Надиров Н.А. Обоснование основных параметров оборудования для низкотемпературной сушки зерна солнечной энергией // Тезисы Всесоюзной научно-технической конференции "Проблемы механизации с. х-го производства". М.: ВИМ, 1985. С. 82-83.

77. Надиров Н.А. Энергосберегающая сушка семян зерновых культур в колхозах и совхозах с использованием солнечной энергии. М.: автореферат диссертации на с.у.с к.т.н ВИМ, 1987. -20 с.

78. Новицкий JI.A., Степанов Б.М. Оптические свойства материалов при низких температурах: Справочник. -М.: Машиностроение, 1980. -224 с.

79. Окунь Г. С., Чижиков А.Г. Тенденции развития технологии и технических средств сушки зерна. М.: ВНИИТЭИагропром, 1987. - 51 с.

80. Отчёт о научно-исследовательской работе по выполнению Плана НИР ВИЭСХ на 2001 год по фундаментальным и приоритетным прикладным исследованиям. М.: ВИЭСХ, 2001.

81. Павловский Г.Т. Технологические основы проектирования поточного процесса уборки и послеуборочной обработки урожая зерновых культур. // Труды (ВИМ), 1970, т.46. С. 195-211.

82. Павловский Г.Т., Птицын С.Д. Очистка и активное вентилирование зерна. М.: Высшая школа, 1972.-256 с.

83. Панченко А.В., Дзядзио A.M., Кеммер А.С. и др. Вентиляционные установки зерноперерабатывающих предприятий. М.: Колос, 1974. - 400 с.

84. Папушин Э.А. Повышение эффективности досушивания провяленной травы путём оптимизации параметров оборудования для использования солнечной энергии. С.-Петербург-Павловск: Автореферат диссертации на с.у.с. к.т.н., 2002. - 19 с.

85. Пилюгина В В., Гурьянов В.А. Применение солнечной и ветровой энергии в сельском хозяйстве. М.: ВНИИТЭИСХ, 1981. -68 с.

86. Поз М.Я., Кудрявцев А.И. Эффективность солнечного воздухонагревателя, совмещённого со стеновой панелью. — Водоснабжение и сан. техника, 1983, №8. С. 11-15.

87. Проект. Исходные требования на оборудование для стационарных гелио-сушильных пунктов на базе сенохранилищ. — Зерноград: ВНИИПТИ-МЭСХ, 1987. С. 7.

88. Прузнер С.JI. К вопросу о критерии эффективности капитальных вложений при использовании нетрадиционных источников энергии // Тр. МЭИ. -М.: 1981.-Вып. 518. С. 84-90.

89. Птицын С.Д. Зерносушение и зерносушилки. М.: Колос, 1962. 234 с.

90. Савченко И.Г., Тарнижевский Б.В. Определение оптимального уровня концентрации солнечного излучения для фотобатарей при различных способах их охлаждения. // Гелиотехника. 1972, №4. с.20-23.

91. Сакун В. А. Сушка и активное вентилирование зерна и зелёных кормов. — М.: Колос, 1974.-216 с.

92. Севернев М.М. Энергосберегающие технологии в сельском хозяйстве. -М.: Колос, 1992. 190 с.

93. Седов В.Б. и др. Методические указания по повышению качества расчётов эффективности научных исследований и разработок. М.: МЭИ, 1985.-40 с.

94. Соколин В.Л. и др. Российский статистический ежегодник. М.: Госкомстат России, 2001. - 679 с.

95. Соколовская Т.И., Виссарионов В.И. «Система солнечного энергоснабжения автономного потребителя». 3-я Всероссийская научная молодёжная школа. М.: МГУ географический факультет, 2001. С. 83-85.

96. Степанова В.Э. Возобновляемые источники энергии на сельскохозяйственных предприятиях. — М.: ВО Агропромиздат, 1988.

97. Офвбков Д.С., Муругов В.П., Беленов А.Т. Использование энергии солнца. М., Нива России, 1992. - 48 с.

98. Стребков Д.С., Иродионов А.Е., Тарасов В.П., Тверьянович Э.В. Силаева A.M. Методика расчёта технико-экономических характеристик электростанций, в условиях рыночной экономики (на примере солнечной фотоэлектрической станции). М.: ВИЭСХ, 1998. - 32 с.

99. Стребков Д.С., Тверьянович Э.В., Тюхов И.И., Иродионов А.Е. Солнечные комбинированные теплофотоэлектрические станции с концентраторами // 2- я Международная конференция «Нетрадиционная энергетика в XXI веке». Ялта: 2001, С. 103-106.

100. Твайдел Дж., Уэйр А. Возобновляемые источники энергии. М.: Энерго-атомиздат, 1990. -392 с.

101. Тверитин А.В. Перспективы использования возобновляемых энергоресурсов в сельском хозяйстве. М.: ВНИИТЭИСХ, 1983. - 67 с.

102. Теленгатор М. А., Уколов B.C., Кузьмин И.И. Обработка и хранение семян. М.: Колос, 1980. -272 с.

103. Тер-Арутюнян А.С. Разработка и обоснование параметров преобразователей солнечной энергии для переработки сельскохозяйственных продуктов. Ереван: АСХА, 2000. - 19 с.

104. Телешов В.Г. Проектирование гелиоустановок. Чита: ЧитГУ, 2003. - 89 с.

105. Тома Э., Кебелеу П. Применение эксергетического метода при проектировании полей солнечных коллекторов // Гелиотехника. 1988, №4. С. 3741.

106. Трисвятский Л.А. Хранение зерна. 4-е переработанное и дополненное издание. М.: Колос, 1975. - 400 с.

107. Трисвятский Л.А., Сабуров Н.В., Лесик Б.В. Хранение и технология сельскохозяйственных продуктов. М.: Колос, 1965. - 440 с.

108. Трисвятский Л. А., Аниканова 3. Ф., Каменецкая А.М. Пшеница // Технические условия. ГОСТ 9353-85. — М.: Изд-во стандартов, 1985. 13 с.

109. Умаров Г.Я., Кородуб Н.В. и др. // Гелиотехника. 1965, № 4-5. С.

110. Умаров Г.Я., Шарафи А.Ш. Концентраторы с фокальным изображением в виде кольца. // Гелиотехника. 1968, №4. С.26.

111. Умаров Г.Я. Вопросы концентрации солнечной энергии // Гелиотехника, 1987, №5. С. 32-51.

112. Усаковский В.М. Возобновляемые источники энергии. М.: Россельхоз-издат, 1986. - 126 с.

113. Фаберов A.M., Васильева JI.H. Концентраторы солнечной энергии на основе полимерных линз Френеля. // Концентраторы солнечного излучения для фотоэлектрических установок. Ленинград: Энергоатомиздат, 1986. с.6-9.

114. Харченко Н.В. Индивидуальные солнечные установки. М.: Энергоатомиздат, 1991. -208 с.

115. Ягудаев М.Д. и др. // Гелиотехника, 1965. №1. С.

116. Патент на изобретение №2209340. МКИ F 03 D 9/00. Ветротеплогенера-тор / Каргиев В.М., Алиев К.Р., Муругов В.П. //Бюллетень изобретений № 21,2003г.

117. Ahmad М., Khan A.S. Design and construction of solar grain and fruit during system // Agr. Mechan. in Asia, Africa, Latin America. 1997, v.28, №4. P. 62-66

118. Akhtar N., Mullick S.C. Approximate method for comutation of glass cover temperature and top heat-loss coefficient of solar collectors with single glazing // Solar Energy, August 1999, №6, v.66, p. 349-354.

119. Benallou A., Bougard J. Le solaire thermique au service du developpment durable. 1991, 166 p. (фр.).

120. Benz N., Beikircher T. High efficiency evacuated flat-plate solar collector for process steam production // Solar Energy, February 1999, №2, v.65, p. 111118.

121. Duer K., Svendsen S. Monolithic silica aerogel in superinsulating glazings // Solar Energy, October 1998, №4, v.63, p. 259-267.

122. Energy Efficiency and Environment Concerns in Agricultural Buildings "Solar Grain-Drying in Germany",- November 1995, v. 14, № В 134129.130,131.132133134135136137138139140141142

123. Fenilloley P. Le sechge des fourrages et des semences par des capteurs sollar-ies gonflables. Agriculture (France), 1979, №435.

124. Grupp M. and others. "Convective" flat-plate collectors and their applications

125. Solar Energy, September 1995, №3, v.55, p. 195-207.

126. Hastings L.J. Proc 1st South Eastern Conf Applications of Solar Energy, 1975,p.333.

127. Heid W.G. Solar-assisted combination grain drying: An Economic Evaluation. United States Department of Agriculture, Washington, 1981, №466, 14p. Hukill W.V. Basic principles in drying corn and grain-sorghum. -"Agricultural Engineering",-1947, v. 28, №8.

128. Matrawy K.K. Theoretical analysis for an air heater with a box-type absorber // Solar Energy. September 1998, №3, v.63, p. 191-198.

129. McLendon D.B., Allison J.M. Solar energy utilization an alternate grain drying systems in the Southeast. Paper ASAE, 1978, №78-3013, p. 14. Mohamad A.A. High efficiency solar air heater // Solar Energy, February 1997, №2, v. 60, p. 71-76.

130. Nordgaard A., Beckman W.A. Modeling of flat-plate collectors based on monolithic silica aerogel // Solar Energy, November 1992, №5, v.49, p. 387402.

131. Ong K.S . Thermal performance of solar air heaters: mathematical model and solution procedure // Solar Energy, August 1995, №2, v.55, p. 93-109.

132. Г43. Ong K.S. Thermal performance of solar air heatexperimental correlation // Solar Energy, September 1995, №3, v.55, p. 209-220.

133. Palz W. Solar Electricity. Butterworths: UNESCO. 1978, 292 p.

134. Platzer W.J. Total heat transport data for plastic honeycomb-type structures // Solar Energy, November 1992, №5, v.49, p. 351-358.

135. Platzer W.J. Directional-hemisphercal solar transmittance data for plastic honeycomb-type structures // Solar Energy, November 1992, №5, v.49, p. 359369.

136. Rabadi N. J., Mismar S. A. Enhancing solar energy collection by using curved flow technology coupled with flow in porous media: an experimental study // Solar Energy, 2003, №3, v.75, p. 261-268.

137. Rommel M., Wagner A. Application of transparent insulation materials in improved flat-plate collector and integrated collector storages // Solar Energy, November 1992, №5, v.49, p. 371-380.

138. Rostvik N.H. The Sunshine Revolution. SUN-LAB Pablishers, 1992. 200 p.

139. Scanlin D. Indirect, Though-Pass, Solar Food Dryer // Home Power, 1997, № 57, p. 62-71.

140. Shariah A.M., Lof G.O. Effects of auxiliary heater on annual performance of thermosyphon solar water heater simulated under variable operating conditions // Solar Energy, February 1997, №2, v.60, p. 119-126.

141. Tabor H. Broniki L. Rome paper, p.54.

142. Thermal Conversion, Fraunhofer Institute for Solar Energy Sistems, 1989, p.8.

143. Transparent Insulation technology for energy conversion. Fraunhofer Institut fur Solar Energie systeme, Freiburg, Germany; 1989,43 p.

144. Williamsoon W.F. Experiments with a radially ventilated silo. "Journal of Agricultural Engineering Research", 1957, v.2, №3.

Похожие работы

Энергетика
05.14.00