автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.02, диссертация на тему:Энергосбережение при электрическом обогереве весенних теплиц в условиях Восточной Сибири

Алтайский государственный технический университет жени й.К.Ползунова

Р Г Б ОД

1 5 ДЕК 1938

На правах рукописи

Р0ДЧЗНК0 АЛЕКСАНДР ДЯЯРИВВИЧ

ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ ПРИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ОБОГРЕВЕ ВЕСЕННИХ ШЛИЦ В УСЛОВИИ ВОСТОЧНОЙ СИБИРИ

Специальность: О5.20.02 - электрификация сельскохозяйственного производства

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Алтайский государственный технический университет имени Й.И.Ползунова

На правах рукописи

РОДЧЕНКО АЛЕКСАНДР ДМИТРИЕВИЧ

ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ ПРИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ОБОГРЕВЕ ВЕСЕННИХ ТЕШШЦ В УСЛОВШХ ВОСТОЧНОЙ СИБИРИ

Специальность: 05.20.02 - электрификация сельскохозяйственного производства

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Работа выполнена в Иркутской государственной сельскохозяйственной академии (ИГСХА)

Научные руководители - Заслуженный деятель науки и техники РСФСР, доктор технических наук, профессор [Пястолов А.А| - доктор технических наук, профессор Астраханцев Л.А»

Официальные оппоненты - Заслуженный деятель науки и техники РСФСР, доктор технических наук, 'профессор Благих В„Т„ - кандидат технических наук, доцент Выдрин И.П.

Ведущее предприятие - Иркутский научно-исследовательский

институт сельского хозяйства (г. Иркутск)

Защита диссертации состоится " 24 '' пруя^ря 1996 г. в тр часов на заседании специализированного совета К 064.29.03, в Алтайском государственном техническом университете по адресу: 656099 г. Барнаул, ул. Ленина, 46.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Алтайского государственного технического университета.

Автореферат разослан "/Х-" Аир/^с/ 1996 г.

. ЙВЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы.

Обеспечение населения свежими овощами можно отнести к пер-оочередной и сложной задаче, требующей решения. В суровых климатических условиях Восточной Сибири при достаточно высоком ве-еннем уровне солнечной радиации ранние овощи можно получать в лектрообогреваемых весенних теплицах. Энергозатраты на обогрев ешшц составляют до 40 % от всех затрат на выращивание продук-;ии. Поэтому экономия энергии имеет решающее значение при про-зводстве овощей в условиях защищенного грунта и относится к од-¡ой из актуальных проблем.

Основными направлениями экономии энергии являются:

1. определение оптимального срока ввода весенних теплиц в 'ксшгуатацию;

2. разработка рациональных способов, устройств управления энергоёмкими технологическими процессами;

3. разработка рациональных, технологичных преобразователей 1лектрической энергии в другие виды энергии.

В настоящее время для сельского хозяйства заводами изготав-гиваются различные вентильные преобразователи, комплектные ти-»исторные устройства управления электронагревателями, которые не щолне отвечают требованиям, предъявляемым к оборудованию защитного грунта. Б частности,применяется либо позиционное управ-гение с известными недостатками данного способа, либо плавное ;мпульсно-фазовое управление с ухудшением коэффициента мощности ¡истемы электрообогрева теплиц, с генерированием высших гармоник ?ока и с нелинейными искажениями формы кривой напряжения в системе электроснабжения. В дальнейшем совершенствовании нуждаются шектронагревательные устройства (ЭНУ) .для теплиц.

Отмеченные недостатки в основном обусловлены отсутствием !диной энергетической оценки устройств электрообогрева теплиц 5 вентильными преобразователями, которые снижают эффективность ?лектроустановок, сдерживают широкое применение силовой полупро-юдниковой техники в сельском хозяйстве.

Цель исследования. Основная цель диссертационной работы ¡остоит в экономии энергии при производстве овощей в весенних геплицах.

Достижение поставленной цели предполагает решение следующих задач:

1„ Обосновать оптимальный срок ввода в эксплуатацию весенних теплиц в условиях Восточной Сибири и разработать методику расчета мощности, энергопотребления устройств электрического обогрева теплиц.

2. Обосновать и разработать электронагревательные устройства для обогрева воздуха и почвы в теплицах.

3. Разработать вентильный преобразователь сопротивления для управления мощностью электронагревательных устройство

4. Исследовать характеристики электронагревательной'установки с вентильным преобразователем сопротивления.

5. Разработать методику расчета ЭНУ с вентильным преобразователем сопротивления.

:Объект исследования. Весенние пленочные теплияы с электрообогревом и тиристорным устройствам управления мощностью ЭНУ.

Методы исследования. Использование метода физического моде лирования для исследования энергосбережения при электрообогреве теплиц. Метод гармонического анализа. Экспериментальные исследо вания энергетических показателей вентильных преобразователей при управлении активной мощностью ЭНУ.

Научная новизна:

1. В работе впервые использован системный подход к определению рациональной мощности ЭНУ и к расчету энергетических характеристик ЭНУ с вентильным преобразователем.

2. Впервые разработаны способ и устройство управления мощностью электронагревательных элементов теплиц.

3. Разработано устройство для обогрева воздуха и почвы в теплицах.

4. Впервые разработана методика инженерного расчета энергетических показателей вентильных преобразователей сопротивлени с ЭНУ в режиме уцравления злектрообогревом теплиц.

Практическая ценность.

Результаты теоретических исследований позволили разработат способ и устройство управления мощностью ЭНУ теплиц на основе вентильного преобразователя, позволяющего достичь экономию элек тричеекой энергии, повысить пропускную способность электрически сетей«

Апробация работы.

Основные положения и результата исследований докладывались I обсуадались на научно-технических конференциях Иркутской ГСХА

а Челябинского агроинженерного университета 1983 ___ I99S гг.;

та научной конференции молодых ученых и специалистов (Красно-jpcK, 1987 г.); региональной научно-технической конференции "Электрификация тепловых процессов сельскохозяйственного производства Сибири и Дальнего Востока" (Иркутск, Сиб. ИМЭ, ИСХИ, [384 г.).

Рекомендации "Повышение эффективности электронагревательных устройств полупроводниковой техникой" рассмотрены на заседании ITC агропромышленного комитета Иркутской области, секция механизации к электрификации г. Иркутск от 12 февраля 1988 г.

Рекомендации "Регистры электронагревательные, трубчатые" рассмотрены на заседании ЕГО агропромышленного объединения Иркутской области г. Иркутск от 25 августа 1969 г.

Работа выполнена в соответствии с государственной научно-технической программой на ISB6 - 1990 гг. и до 2000 года: $ 0.51.21. "Разработать и внедрить новые методы и технические средства электрификации сельского хозяйства"; принятой РАСХН "Концепцией энергетического обеспечения сельскохозяйственного зроизводства в условиях многоукладной экономики"; планами научных работ Иркутской ГСХА.

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 10 печатных работ, получено одно авторское свидетельство на изобретение.

Объём и структура работы.

Диссертационная работа изложена на 202 страницах машинописного текста (в том числе 20 таблиц), иллюстрирована 5G ри-зунками (схемы, графики, фотографии) и состоит из введения, 1яти глав, заключения, списка литературы, включающего III наименований, из которых 3 ка иностранных языках, а также трёх приложений.

На защиту выносятся:

1. Методика определения рациональной мощности и энергопотребления ЭНУ весенних теплиц.

2. Аналитические зависимости параметров, характеризующих

режимы управления электронагревателями теплиц в зависимости от способов управления вентилями.

3. Способ и устройство энергосберегающего управления ЭНУ весенних теплиц.

4. Методика расчета системы электрообогрева теплиц с вентильным преобразователем сопротивления, основанной на энергетическом балансе мощности электрической цепи в режиме управления.

5. Методика и результаты исследования энергетических показателей вентильных преобразователей сопротивления с ЭНУ в режиме управления электрообогревом теплкц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой глазе "Состояние вопроса и задачи исследования" проведен анализ отечественных и зарубежных публикаций, посвященных вопросам энергосбережения, разработки способов электрического обогрева сооружений защищенного грунта и технических средств управления температурным режимом.

Выполненный анализ способов обогрева теплиц показывает, что наибольшее распространение в России и за рубежом получил элементный способ обогрева, как более доступный и долговечный, с использованием в качестве нагревательного элемента (НЭ) стальной проволоки.

Благодаря наметившейся тенденции широкого применения в производстве силовой полупроводниковой техники, ускоренное развитие получили работы в области создания бесконтактных устройся управления температурным режимом в теплицах: РТБ - 2, осуществляющий двухпозиционное управление; КЭПТ - I создан для управления микроклиматом в теплице и другое оборудование. ■

Данные устройства имеют недостатки, свойственные позиционным принципам управления мощностью, В последнее время ведутся работы над созданием устройств изменения напряжения на нагрузке, реализующих принцип импульсной модуляции на низкой частоте с углом управления вентилями <к = 0. Эти устройства генерируют низкочастотные гармонические составляющие тока, вызывая колебания напряжения в электрической сети. Устройства, реализующие данный способ управления, изменяют мощность нагреватель-

ных устройств за счет изменения действующего значения напряжения на нагрузке. В дальнейшем такие устройства будем называть преобразователями напряжения.

Вопросам анализа электрических цепей с вентильными преобразователями посвящены работы М.В.Гельмана, С.П.Дохова, М.И.Кол-кера, О.А.Маевского и других авторов.

Общим для данных работ является гармонический анализ несинусоидальных функций с выделением из общего спектра гармоник основной гармонической составляющей тока. Форму напряжения сети считают синусоидальной, обосновывая данное допущение бесконечно большой мощностью электрической сети.

данный подход удобен для оценки воздействия электрифицированных технологических установок с вентильными преобразователями на показатели качества электрической энергии в сети, ко на позволяет определить основные направления энергосбережения.

Новым подходом к анализу электрических цепей с нелинейными элементами отличается работа Я.А.Астраханпева, в которой излагаются научные основы ресурсосберегающего управления электроустановками с вентильными преобразователями, базирующиеся на оценке эффективности использования действующего значения напряжения источника энергии. На его основе нами разработан способ управления электронагревательными устройствами, который может быть реализован с помощью вентильных преобразователей сопротивления (устройств, изменяющих сопротивление электроустановок при управлении мощностью ), принципиально отличающихся от преобразователей напряжения, которые широко используются в промышленности, на транспорте и в других отраслях.

Анализ современного состояния изучаемого вопроса позволил сформулировать задачи исследования.

Во второй главе "Исследование энергообеспечения системы обогрева весенних теплиц" разработана методика определения оптимальной мощности и энергопотребления устройствами электрообогрева весенних теплил. В методике использован системный подход, учитывающий: динамику изменения средней температуры наружного воздуха за период с февраля по май месяц, изменение удельных затрат на выращивание продукции в зависимости от сроков ввода теплиц в эксплуатацию, динамику получения продукции и динамику

формирования рыночных цен на продукцию.

Исходя из критериев: I - обеспечения населения свежими овощами в наиболее ранние сроки; 2 - получения максимальной прибыли производителем продукции, доказано, что весенние теплицы в Иркутской области целесообразно вводить б эксплуатацию во второй декаде марта, при ©том оптимальная мощность ЭНУ составит-380 Вт/и2, а энергопотребление - 2 Щж/м2 .

Изучение агротехнических требований к температурному режиму в весенних теплицах, воздействий на температурный режим теплиц климатических условий, изменение солнечной радиации в течение суток, устройств электрообограва и технических средств управления показало, что задачи рационального энергообеспечения наиболее энергоемкого технологического процесса решены не в полной мере. Поэтому для обогрева почвы и воздуха в теплицах предлагается использовать регистры электронагревательные трубчатые РЗТ - 1,2/75 мощностью 1,2 кВт, напряжением ?5 В.

Регистры позволяют исключить избыточное давление внутри теплицы, вызывающее дополнительные теплопотери и неравномерное распределение температурных полей при электрокалориферном обогреве. Для увеличения поверхности теплоотдачи и электрической изо ляции стального электронагревательного элемента по сравнению со стальной неизолированной проволокой на пониженном напряжении регистры изготавливают из стальных, труб. Теплопередача осуществляется конвективным способом. Разработана технология для массового производства изделий, согласованы и оформлены технические условия.

Известные энергетические оценки электронагревательных установок для обогрева теплиц в режиме управления, рассмотренные в главе I, не учитывают влияние на энергетические характеристики выбора параметра управления. Под параметрами управления понимаются действующее напряжение и электрическое сопротивление цепи, позволяющие изменять мощность электроустановки. Недостаточно внимания уделено вопросам исследования и анализа эффективности использования напряжения сети для получения тепловой энергии в режиме управления электронагревательными установками.

Несмотря на большое разнообразие способов изменения действующего напряжения на выходе преобразователей, общим их свойством является то, что в режиме управления имеется интервал време-

ви непроводящего состояния вентилей и интервал времени проводящего состояния вентилей (Рис.1). Во время непроводящего состояния главных вентилей источник энергии, электрическая сеть обычно не соединены с нагрузкой преобразователей и напряжение сети не используется для получения тепловой энергии. Только во время проводящего состояния главных вентилей преобразователя система электроснабжения выполняет работу в технологическом процессе.

Эквивалентная расчетная схема электроустановки с вентильным преобразователем и с нагрузкой (Рис.2), отвечающая заданным требованиям, пригодна для получения расчетных выражений при способе управления модуляцией на низкой частоте.

Составим уравнение по второму закону Кирхгофа:

= ^^/иТ^дпч), а)

где"Ц<$ , 1ГпО - действующее значение напряжения"^ - ой

гармоники, соответствующее напряжению сети во время 4; - проводящего и во время-Ы -непроводящего состояния вентилей за период повторения Тп (Ркс.1),

Действующее значение гармонических составляющих напряжения в правой и левой части выражения (I) умножим на действующее значение одноименных гармонических составляющих тока X получим полную мощность на входе устройства электрообогрева теплиц.

5**- 1я|оV/■-15 ч-я*, <2)

где 1 0 - действующее значение тока - ой гармоники.

Полная мощность на выходе преобразователя или

полная мощность нагрузки равна:

¿ш* = о)

Активная мощность рассчитывается по формуле:

\ ¡>=0 v —и

где Я - активная составляющая сопротивления электронагревательных элементов;

Рис* I Диаграмма напряжения при управлении модуляцией на низкой частоте:

4:и- время проводящего состояния вентилей;

п~ время .непроводящего состояния вентилей. "Тп- Период повторения.

о®5 1

ПГп* ■0=0

г

и

/

Рис. 2 Эквивалентная расчетная схема электроустановки с вентильным преобразователем.

Ч^ ~ угол сдвига криво! мгновенного значения тока V - ой гармоники относительно кривой мгновенного значения напряжения одноименной гармоники. Реактивную мощность нагрузки можно найти из выражения:

Сю

&= I 1Ги\г1} . (5)

\)=0 3

Обозначим второе слагаемое подкоренного выражения правой части (2) через :

Л ^ = \11Гп ^ '

Из выражения (в) следует, что мощность Д^ является пассивной составляющей полной мощности на входе системы электрообогрева теплиц с вентильным преобразователем в реявме управления, так как равна сумме произведения действующего значения ^ - ой гармоники тока на действующее значение одноименной гармоники напряжения сети во время непроводящего состояния вентилей преобразователя.

Из выражения (2) с учетом (4 ... 6) следует баланс мощности устройства электрообогрева теплиц с вентильным преобразователем в режиме управления:

Таким образом^ основными составляющими полной мощности на входе системы электрообогрева теплиц в режиме управления является полная мощность нагрузки пассивная мощность ,

обусловленная не полным использованием напряжения источника энергии и мощность потерь в преобразователе.

Математические выражения (2 ... 6) являются основанием для получения новой энергетической опенки системы электрообогрева теплиц с управлением мощностью вентильным преобразователем.

Р Р

• где Кп " коэффшшент учитывающий снижение полной мощносм на выходе преобразователя по сравнению с полной мощностью на входе; ^ - коэффициент мощности нагрузки.

Из энергетических характеристик следует, что энергосберегающее управление достигается плавным изменением входного сопротивления системы электрообогрева теплиц с помощью преобразователей .

Теоретические положения получили реализацию в разработанном способе управления мощностью электронагревателей теплиц.

К распределенным электронагревателям на И пары (Рис. 3) (^ =1, 2, 3, 4 ...), прикладывается один полупериод напряжении сети за время И-Т (Т - период переменного напряжения. сети).<К источнику энергии тиристорами подключаются электронагреватели теплиц с числом сочетаний 2-Я , обеспечивая 2-П уровня постоянной составляющей мощности и на каждом уровне осуществляется модуляция переменной составляющей мощности электронагревателей. Амплитуда переменной составляющей мощности изменяется в пределах от 1/2'Н до 2 /1 полной мощности системы электрообогрева теплиц. Так как угол управления тиристорами равен нулю в процессе управления мощностью электронагревателями, то электрическая сеть не загружается высшими гармониками тока, а коэффициент мощности стальных электронагревательных элементов повышается за счет пульсирующего тока в них. Благодаря пульсирующему току одной полярности снижается внутренняя индуктивность, так как исключается перемагничивание стали электронагревателей и по верхностный эффект.

Согласование малого электрического сопротивления тепличных нагревателей с электрической сетью способствует схема вентильно го преобразователя сопротивления, позволяющая в номинальном режиме снизить действующее значение напряжения на электронагревателях в {Т раз по сравнению с фазным напряжением сети. Паузы в кривой мгновенного значения напряжения на электронагревателях способствуют повышению электробезопасности электрооборудования, эксплуатируемого в особо опасных помещениях.

Благодаря полному использованию напряжения электрической сети для получения тепловой энергии в режиме управления 0,5Р устраняется пассивная мощность А £ , снижается действующее зна чение тока в раз по сравнению с действующим значением тока?

Рис.3 Блок-схема системы управления электрообогревом теплиц с вентильным преобразователем сопротивления:

ФСИ - формирователь синхроимпульсов; Ш1 - источник питания; СК - счетчик импульсов; ЗР - задатчик режима; ФИ1, ФИ2 - формирователи импульсов управления тиристорами; Я - нагревательные элементы; У£> тиристоры. '

когда управление осуществляется современными преобразователями напряжения.

Третья глава посвящена методике расчета системы электрообогрева весенних теплиц с вентильным преобразователем сопротивления, которая основана на использовании выражения ( 7), представляющего собой баланс мощности в электрической цепи в режиме управления мощностью ЭНУ теплиц. Управление силовыми вентилями преобразователя сопротивления осуществляется модуляцией на низкой частоте. В качестве нагревательных элементов используются регистры электронагревательные трубчатые РЭТ-1,2/75, соединенные между собой таким образом, чтобы обеспечить требуемую мощность, которая определяется с учетом сроков ввода теплиц в эксплуатацию и подробно рассмотрена во второй главе.

Методика расчета позволяет определить параметры и величины, характеризующие устройство электрообогрева теплиц в номинальном режиме I ив режимах управления 0,75; 0,5; Р„ = 0,25.

За базисный режим принят номинальный режим работы преобразователя сопротивления. Переменные величины, отнесенные к соответствующим значениям в номинальном режиме, обозначим:

¿в*« - 1,-1/1, ;

Угол сдвига 1фивой мгновенного значения тока относительно мгновенного значения напряжения сети в номинальном режиме работы системы электрообогрева теплил, зависит от соотношения реактивной и активной мощностей и определяется выражением:

ан/Рн , (9'°

Реактивную мощность для режима управления, характеризующуюся нагрузкой^ у которой =1,0, можно определить следующим выражением:

йа-Р-^Тв, (10)

Активная мощность в режиме управления определяется выражением: .

(И)

• где J - фазный ток в режиме управления.

В режиме управления за счет уменьшения реактивной составляющей нагрузки угол сдвига кривой мгновенного значения тока относительно мгновенного значения напряжения сети будет меньше, чем в номинальном режиме и определяется выражением:

[ (f- fi„ % ] (12 )

ое-х * '

где ¿gH/K, = 5e\/SH

В действительности активная составляицая сопротивления нагрузки является переменной на интервале управления и зависит от температуры нагревательных элементов, которая в свою очередь является функцией тока (Рис. 4). Поэтому активная составляющая сопротивления нагрузки преобразователя сопротивления в режиме управления меньше, чем в номинальном режиме. С учетом зависимости выражения (Б: и 12) можно записать в виде: /

% =аЛЫу(ХнАц-2*) , (13)

Sex. к

Другие переменные величины, характеризующие устройство электрообогрева теплиц с вентильным преобразователем сопротивления можно определить по формулам: __^

¿iHK.e. - ir^&T ; - -Sei*. е

и „ I = 2»' I*

/> = ] ■

где - мощность потерь в вентилях в проводящем состоянии.

Коэффициент мощности устройства электрообогрева теплиц с вентильным преобразователем сопротивления определяется согласно выражения (12):

Я - ^п '

и* К*

1,2 1,0

-1,16 0,98

I

-1,12 0,96

-1,08 0,94

1,04 0,92

1,0 0,9

V, '

Ил

ч

0 ОД 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6

Рис. 4 характеристика электронагревателей; .

• характеристика электрической сети.

0,7 0,8 0,9 Т

. Четвертая глава посЕЯщена экспериментальным исследованиям устройства электрического обогрева весенних теплиц с управлением мощностью вентильным преобразователем сопротивления.

Экспериментальные исследования выполнялись в лаборатории на специально созданных для этих целей лабораторных стендах, а в производственных условиях испнтнвался опытный образец вентильного преобразователя сопротивления в пленочной теплице с электрообогревом.

Исследование энергетических параметров регистра РЭТ-1,2/75 показало, что увеличение напряжения: от номинального - 75 В до 220 В не выводит его из строя, что особенно важно для нагревателей сельскохозяйственного назначения. При этом мощность регистра увеличивается до 5,6 кВт, ток возрастает до 28 А, ток утечки составляет - 0,15 мА, температура на поверхности регистра возрастает с 386 до 433 градусов Кельвина»

Исследование энергетических показателей вентильных преобразователей с нагревательными элементами показало следующие результаты:

■ I. При фазовом управлении вентилями с активно-индуктивным сопротивлением кроме уменьшения пропускной способности электрических сетей снижается коэффициент мощности электроустановки до нуля.

2. При импульсном управлении модуляцией на низкой частоте вентильными преобразователями сопротивления на уровне мощности

0,5 коэффициент мощности электроустановки определяется коэффициентом мощности нагрузки в равен 0,99, на уровне мощности

0,75 снижается до 0,92, а на уровне мощности 0,25 снижается до 0,65.

Исследование влияния работы вентильных преобразователей на показатели качества электроэнергии показало, что преобразователи сопротивления но сравнению с преобразователями напряжения снижают коэффициент несинусоидальности сетевого напряжения в режиме Р+ = 0,75 на 36$, в режиме ф = 0,5 на 74$, в режиме 0,25 на 13$;

- Проверка -адекватности математической модели, представляющей собой; баланс мощности в электрической цепи,(выражение (7))' экспериментальным данным осуществлялась по Р - критерию Фишера. Полученное математическое выражение адекватно описывает процессы, происходящие в системе электроснабжения теплиц и расчетное

значение мощности ¿е^ несущественно отличается от экспериментального .

Погрешность эксперимента по результатам серии из восьми опытов составила 2,1%,

Исследованием энергосбережения при работе вентильных преобразователей установлено, что при одинаковой активной мощности на входе электроустановок вентильные преобразователи сопротивления уменьшают потери энергии в линии электроснабжения в 2,2 раза по сравнению с преобразователями напряжения.

В главе 5 дана экономическая оценка эффективности электро-обогреваемой весенней теплицы с вентильным преобразователем : • сопротивления. Результаты расчёта сведены в таблицу.

Таблица

Технико-экономические показатели устройств управления электрообогревом теплиц

Показатели Ед. из- _ Преобразователь _ Эффективность мерения Напря- Сопротнв-

жения ления %

1. Мощность ЭНУ

2. Стоимость оборудования (цены декабря 1995 г.)

3. Ток в эл. сети

4. Потери эл. энергии за год

5. Расход эл. энергии

6. Срок окупаемости дополнительных капиталовложений

кВт

РУб А

№ ГДж

год

150

2450550 160,7

140,3

821

150

3771150 113,6

1X9

800

- 53,8 41,4

17,8

3,9

Замена преобразователя напряжения преобразователем сопротивления даже без учета эффективности от повышении пропускной способности электрической сети, коэффициента использования мощности источника энергии, улучшения показателей качества электрической энергии имеет существенный технико-экономический эффект.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ВЫВОДИ

I... Производство свежих овощей в весенних теплицах, для обеспечения населения применительно к условиям Восточной Сибири, экономически оправдано при вводе в эксплуатацию теплиц со второй декады марта.

2. К основным направлениям знергоэкономик при электрообогреве весенних теплиц можно отнести: сроки ввода теплиц в эксплуатацию; форсированный разогрев почвы; плавное управление мощностью электронагревательными устройствами (ЭНУ); конструктивное исполнение ЭНУ, их размещение и надёжность. .

3. Разработан новый, простой в изготовлении регистр электронагревательный трубчатый РЭТ - 1,2/75, применяемый для обогрева почвы и воздуха в теплицах, позволяющий совместно с системой управления мощностью форсированно разогревать почву в теплицах без увеличения количества электронагревателей.

4. Новая энергетическая оценка системы электрообогрева теплиц позволяет установить основную причину низкой энергетической эффективности технологического процесса при управлении мощностью ЭКУ.

5. Впервые разработаны способ и устройство управления мощностью ЭНУ теплиц^позволяющие:

- сназить ток в электрической сети на 41$, по сравнению

с преобразователями напряжения, при получении одного и того же количества тепловой энергии;

- повысить коэффициент мощности нагрузки на 2,5$ в режиме управления по отношению к номинальному режиму;

- уменьшить коэффициент несинусоидальности сетевого напряжения в зависимости от режима работы устройства управления мощностью от 13$ до 74$.

6. Методика расчета энергетических характеристик системы электрообогрева теплиц с тиристорным преобразователем позволяет

учесть эффективность использования действующего напряжения на вводах в теплицр для получения тепловой энергии.

7. С помощью разработанной методики расчета можно оценить изменение коэффициента мощности электронагревательных элементов в зависимости от способов управления вентилями преобразователей.

8. За счет снижения потерь электрической энергии в системе электроснабжения весенних теплиц на 17,8$ достигается экономический эффект от применения устройств управления мощностью ЭНУ на основе вентильных преобразователей сопротивления.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Астраханцев Л.А., Родченко А.Д. Технико-экономическое обоснование электрического обогрева почвы в теплицах в условиях Восточной Сибири // Электрификация и автоматизация сельскохозяйственного производства. - Новосибирск, 1985.- С.59.

2. Астраханцев Л.А., Родченко А.Д, и др. Повышение эффективности электронагревательных устройств полупроводниковой техникой. - Рекомендации / Иркутский СХЙ, 1988. - 18 с.

3. Астраханцев I.A., Родченко А.Д. Устройство электрообогрева весенних пленочных теплиц. - Информ. листок it> 302 - 68 Иркутского ЦНТИ, 1988. - 8с.

4. Астраханцев I.A., Родченко А.Д., Рычкова 1.П. Способ регулирования электрической мощности на ц паралельно включенных нагрузках // Пути повышения эффективности использования электрической энергии в сельскохозяйственном производстве. -Иркутск, 1991. - С.40 - 49.

5. Астраханцев-I.A., Астраханцева Н.М., Родченко А.Д. Ресурсосбережение в электронизированных технологиях // Высокоэффективные электротехнологии по производству продуктов сельского хозяйства, их переработке, и хранению. - Москва, 1993. -С.44 - 45.

6. Регистр электронагревательный трубчатый РЭТ - 1,2/75.-Технические условия / I.А.Астраханцев, А.Д.Родченко. -Иркутск: 1989. - 8с.

7. Родченко А.Д. Исследование электрообогрева почвы в теплицах стальным неизолированным проводом от сети 380/220 В // Пути повышения эффективности сельскохозяйственного -произ-

водства Восточной СибириКрасноярск, 198?. - С. 140 - 141.

8. Родченко А.Д. Устройство управления мощностью для электрообогрева теплиц // Пути повышения эффективности использования электрической энергии в сельскохозяйственном производстве. - Иркутск, 1991. - С. 50 - 53.

9. Родченко А.Д. Устройство электрического нагревателя ЗНТ - I // Пути повышения эффективности электротеплозых процессов в сельскохозяйственном производстве Восточной Сибири. -Иркутск, 1969. - С. 22 - 23.

10. А.С. & 1676035 (СССР) Способ регулирования электрической мощности на п паралельно включенных нагрузках / А.А.Пястолов, Л.А.Астраханцев, А.Д.Родченко, Л.П.Рнчкова. -Опубл. в Б.И., 1991 г., № 33.

Отпечатано в Глазковской типографии. Заказ № 5526 Тираж 100 экз.