автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Исследование и оптимизация конструктивных параметров систем, использующих возобновляемые источники энергии на животноводческих фермах

РТ5 0Й

К1нгстйр;тю сигьсьшго господарства та прэдовагьства Уюрагни

Кримеьккй ордена "Знак Пошали" с!льськогосаодарськгЛ !яст2тут tM-M-I.Ka.riB: на

На правах руяопгсу

Чоботар Серпй Васильевич

Дослдження та огггиш защ я ' конструктивная: параметра систем, вжористовузлих В1 дноашзаш дгере^а. енерн I на тварннницьЕих фер;-;ах.

Спещалгьшсть CS.20.0I - кзхашзащя С1льськогосподарсвгого виробяицтва

АВТОРЕФЕРАТ

дисергацп на здобухтя науяового ступеня гандадата текпчних наух

С: м$5ропо1Ь-189о

Днсертац! ев е рукопис.

Робота вихонана в Кримському ордена "Знак Псшака" сиь-ськогосподарськсму 1 нституп i м. М. I. Кал ш на.

Еауговий KepiBinac: - доктор техшчних наук, професор,

Грачова Зухза 1вангвна. Сфщ1$н1 опонанти:- доктор toihi чних наух

КосткченЕО Володошр Олександрович - кандидат техшчних наук Стручаев itocua 1ванович Пров1Дна оргашзащя: Виробнкче-експдуатат вне

шдприемство "Агропрсменерго" (м.Симферополь)

Захист В1дбудеться " 28 " червня Х99й р. о /J годдш на заыданш спещаизовано! вчено! ради Д 20.01.02.в Кримському ордена "Знак Пошали* ci льськогосподарському i нституп iM.M.I.KaitHim за адресов 333030, м.Стмфероподь, с.Аграрнв.

3 дисертащ ею молена ознайомгтнся у б!бл!отещ Кримсь-кого ордена "Знак Пошани" ci хьськогосподарського t нституту 1М.М.1.Кал1И1на за адресокЗЗЗОЗО, м.Сиферополь, с.Аграрнв.

Автореферат pcei слагай " тРавня 193s р.

Вчени! секретар Ссещ an зовано! Вченс: Ради, док тор техшчних

Х.Ф.Бабацьхий

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА.Р050ТЙ

.Енергетжга в i снуачкй час займзс сдне з персхзг У; с Iii' н забезпеченш et льськогосподарського ннроо-ництьа енергоноп яки.Е останш'й час в ¡epñi нах СНГ р:зко с.ко-рстялося E-zpoísHimEo основних енергонсспв.цо негативно ы-добрагх^сся на тепло-енергезабезшчешп технолог! чних проне-ci в ci льськогссподарського виробющтва i ,зокрема,тааринницт-за. Для л; :-:bí дування дьего пологення rrorpi <5яе . прнйняхя м*р, як! б в найбдиулий час пркпинили розвиток енергеткчноз крязн.

Одннм з напряшв припизення енергетичяо! хркзи е еяер-гезберзжеиня, потенщал якого може досягнута одше! треткаи ycix вжяваемих енергоноспв в недалекому каАбутньому. Дося-гастгся де реаизашсш сл1дуэтих вавряюив:

-скорочення втрат евёргоресурав на bcix дгляшеах провесу ix виЕоркстання;

-Епрогадаекня енергезбер! гавчкх тэхн&гопй та обладкання; -еконемне вживания ссноввих екергсносив за рахунок гаро-хого Вйкоркстания ei днсвлзванзл даерзл зивлення.

3 цих н-апрям:пв в 1снуючгй час лайбишш достулякк для et льськогосподарсьхого виробнащва s використавня bi двовлюза-них гжерел живлення. Д1 дгзрэда викоргстовугаься в тепло-енергогабэзЕечеш-п тзариннишва* ал-з не в повш й Ktpi. Поз'ягако се з mдеуппеттв заход: з варивувгвня конструктив-ни та техвологч чякх проблем, вивжкаючпг цря вшсоргстаиш доел!днкцькях вридадав.

На рсзвлягання пах дроблен направлен! наукш! дссл1дзення дасертада2boi робот, rki вигонащ в Кргмському СП в перюд ISS7...IS35 p.p. по тематачних планах кауково-

доолгдких рс<пт 1 У Е} дпов! даост! з Державники прсграмамк.

Меток досшджань е розробка, наукою обгрунтування та практична реалзащя принципово нових систем нетрадищиного гепдозаоезяечення технолог 1 чних процесгв у тваринництЕ! в умсвах тезня У гранта та Криму.

-сфс-рмулввання пришит в 1 гироблення обгрунговаких ггнтт-р:: £ вибору вих1даих даяих для теоретичних досл:дженъ систем нетрадищйного тешюзабезпечекня технологI чних преде-

с; £ у тв&ржшфж ?

-ангшз корявостей висористання сонячно: еяергл,нгзь-копотенш йного тепла : екергп бюгазу для теплозабезпеченкн .(гаряче зсдопостачаяня, егворення оптимального м; крокл; мату) технолог! чних погреб тварикяицтва;

-деед! д~.ення теплсенергетичних -характеристик сбладнаннл нетрадяя-йноч еяергетики;

-розре.ока систем теслозабезпечення технолог!чних пропэ-С1В в тваргЕНИптв! з Еикориатанням енергн сонцл, тепла молоха, нйс-ьксистэнщ йного' тепла прсмислозих птааншпв; -проведения деелдаень рогроблених систем; -розробка опти>ц зац: йно! математичко! модел; систехи со-нячного гарячого ьодопсстачання тваринницьккг Ферм та систем отЕорення М1кроклхмату в промисловсму пташяику.

Методи аиР!шенкя аосгавданта за^ад. застссован» на баз; теоретичних та катуршх деелджень 13 застосуЕанняч метод! в катематичне« статистики, одно- г багатофаеторних експершен-

Т1В та обчислювадьно! техшки. Об'ектом досиджень сбрано ш вдень Укршвя та Крим.

_ коЕ§_норжна рсботи:

-аастосований новий шдад до кгр! пеняя задач екергозбе-реження за рахувск впровадження нетрадишйнот енергетаки в комплексному спсжнванн!;

-рсероблеш принципов© нов! енергогбер! гаяш система гг-рячого водопостачання тваринницьких комплекс! в г вккорястан-ням сонячно!, нов! тряно! енерп I та вешковс! електроекерги, а також нигькопотенщйного тепла молока, системи юбудсвг оптимального м: рокЛ!мату в промисловому пташниху з виксристан-яям теплового насосу та упш затора тепла типу "боров". •

-побудовая! математичш. кодел! розрахунк!в систем ссяяч-ного гарячого водопостачання при термосифона! й хдеркудя:;: 1 теллснооя та систем створення оптимального шкрокл1мзту в ярсуисловому пташниху;

-розроблека методика пср!вняльних доели джень екергсзбе-рх гавчкх систем;

-досл1дхено вплив режимних рад! ащ йно-клг матичних параметров на ефехтивтсть робота гел! охолехтор! в при 12 р1злс-маштнсму поеднаня! в уковах Криму;

-доел джеш засоби акумуляц: I енерп % в б! огаг!, водянке акухуляторах гелг осистем та теплонасосяих приладах;

-набуткй Д0СВ1Д ексшгуатацп гел!охолектор! в в системах гарячого водопостачання тваринницьких ферм, сушшня трав.

-розроблена методика розрахунку гелиосистем з термоси-фонною циркуляшею теплонссзя, систем створення оптимального м! крокл! мату в промислговому пташниху, еконошчю ефектив-кост! систем нетрадищ йного теплозабезпечення;

-розроблено програмне забезцечення розрахушп в на ЕОМ ге-

.носистем з термам фон£да циркулящсо тешгоясхпя, систем ство-рення оптимального мисроклшату.

-виявлеш та сформулъоваш математичш залежноеп температуря теплояосгя В2Д конструкщ йно; лсбудови гелиосистем при термоскфонш й циркуляр г;

-выявлена та сформульована залежщсть ефехтивноск систем нетрадащ йнот енертетюси bi д com ально!, природоохорон-

koí та виробштчо-технологгчно'/ .складаочнх. ; -розроблен! та вироваджен! в виробнинтво: 'система гарячого водопостачання з використанням соняч-ног енергп на молочно-товаршй ферм! на 600 ГОЛ1В учбово -дсс л i дного гссподарства "Комунар" i на 1200 голгв 4-го В1Д-д!леняя птахсфабрики "Швденна" Ci мферолольского району.Система забезпечують HarpiB до 50...55°С 6...? м2 води,- знижую-^ че витрати енергоносив, bjдпов! дно на 30 та 25 т.у.п.;

комб!нована енергосберггаюча система теплопостачання мо-лочно-товарного. комплексу на 800 гсшв колгоспу 1м.Червоно£ Арми ЯижньогорсьЕого ]Ьайону, що забезпечуе нагрхв 25 м3 до' 80°С,знихуючи витрати первинних енергоносив на 100 т.у.п.;

гелопоытряноенергетичний комплекс на колочно-товаршй ферш колгссду "Pccia" Biлогорського району розрахований на забезпечення гарячов водов технологиних процеав.який при norysHocTt 2?4 кВт забезпечуе . пшгр!в 25 м3 водя до 80°С, зякжуючи- витрати первюшх енергоносив на 93 т.у.п.;

-розроблеш та прнйняи до споживання система створен-ня оптимального Mtкроки мату в лромисловому пташнику радгос-пу ш.Ф.Е.Дзержинського, система гарячого водопсстачаняя ко-

рсвинка на 200 гаи в учбово-досл дного господарстЕа"Кс!«унар" Система створення оптимального ткрокмкату в прскисло-вому пташнику забезпечуе шдтргмання оптимального температур-но-вологового режиму.

Система гарячого водопсстачаяня забезпечуе утал1зад:в теплою! енергп охолоджуемого молока з одаочасням шд:гр1-еом води до 48..-53°С, знизуючи вихористання первиннгх ТЕР.

_АпЕойад!_я_робота.Основн! результата робота допев!далгся иа науково-практячиих хонференщях по програмах "Arposctin-лекс" та "Евголопя" Симферополь, ISS3-I995 p.p.); на сем1-нар! по обМ1Еу доев! дом у вжсористаян! енергп сояця, лов!Т~ ря, геотермально! енергп, низькопотенщйного тепла, Сюгазу $ досв1 дом енергетичвого виксристанвя побутовнх в!дхсд!в в кра!яах-членах СЕВ (Сп^ероподь, 1989 р.); на каухово-техн!ч-шй конференцп з тхнароднов участи "Пркладобуд! вяинтво -94" (В1НИЦЯ- С1Мферополь,1994 р.).

Реалгзадгя t впровадаекня Еауковс! рсзробки.Результати наукових рсзробок впрозадзен! в учбово-досл! дному гослодар-bt "Комунар", на № 4-го В!ДД!Л6еяя п-^"Швденна", кохгос-пах "Рос: я" та "Червоно! ¿рмп"; прийняп до впрсвалжегня в внробннцтво на п-ф радгоспу ih Ф.Е.Дзержянського.

Досягаема еконет« я орган! чного палива- впровадаенюг у взробництво енергосбер!гаючих систем складае 252 т.у.п.

Результата творетзчннх розробс™ прийнята до впровадгення Кримськям в! дд: лзнням i нженерно! Академ i Укра! hi -

. ЯубД1капп .Основа! положения дасерташг В! добраг.ено у 24 друкарсыснх роботах.

На аахяс^нрсхяау^^новн^ казокання роботи; -теорхя лзкенерного розрахунку комб!новаких систем тел-¿с&ч^ззпечення технологI чних процеав тварянництва, математичш модели та програмне забезпечення разрахушпв екергозбе-р1гаючкх систем горячего водопостачання з природной понухов руху теплоноо я в гел! оконтур!, системи побудови оптимального М1кроклцмату в промисловому пташниху;

-результата теоретичних та експериментальких доели джень; -розробдеш енергозбер! гавчг системи; -рекомендащ г по пс<5удов! та експлуатади енергезберхга-вчих систем з використанням В1дновлюваних джерел енериI.

_Ст2укту2а_та_дб*ем_робдта.Дисертац1я складаеться з всту-пу, загально! характеристики робота, п'яти роздал!в,загальних ВИСНОВК1В I додатку. Бона викладена на 144 сторшках машинописного тексту, вмицуе 52 июстрацп та 16 таблшць, список використано! Л1тератури, що вклтчае 109 найменувань, в тому числ» 16 на 1Ноземиих мов&х 1 20 стор!Нок додатку. Повний сб*ем робота 2.15 стор!НОК.

0-_С_1_0_В__Н_й_И__3_М_1_С_Т__Р_О_Б_О_Т_Й.

обгрунтована актуальшеть теми дисертац! г ,ви-ададеш проблеми, як! вирхшушъся в дисертацп, М!ститься . коротка.характеристика роботи, наведен! основщ положения, як! вкносяться на захист.

_^_першдму_рдз51Л1.."Стан та анализ питания енергозбере-жекня при теплозабезпэчэнн! технодоичних процэс1В виробяицт-а?. продукт I тетркннкцтьа'' розглянуго стан евергоспояквонря

с! льськогосподарсьхик виробництвом та наирямки ресурсойбе:» ження.фактори.яки вкзначають масштаб» та сфери використаюм ВДВ. Докладно розглядаеться питания стану використання соаяч-но! енерг: 5 в умовах Криму.дано докладний анализ характеристики б!льш як 200 гелюхолекторзв. Розглянуп конструхд: I д!ючих гед1 оприлад!в та телеприставок для ГВП об'екив Кри-му, засоби тд!гр1ву пов!тря для гел!осукилок.Розглянут! за-соба. улиц заш I яизькопотент йного тепла молока за допомогса тедлонасссиих дрилад!в на,баз! охолоджувчях машин та засобк отримання бгогазу з ттю та помету, а такох розглянуп засоби комплексного використання гказаних' джерел енерпг.

Виявлено, що наЯбыыл доступними -видами В1дновл&вяких джерел еяерги для теплозабезпечення технолог! чних проц-сгв

тваринництва в умовах Криму е енерия сояця та поитря. Для

ряд

широкого впровадження 1х необх!дно вириаити задач, таких як:

-досл!Дження можливостей використання в!дновлюваних дхе-рел енергп та теллсенергетичних характеристик упшзуючого 1х обладания;

-на баз! проведение дослджень та з облитом потребного теплового наванталсення"споживача розробита оптималъш енерго-збер! гагга системи, утилизуюч! ВДЕ з кахсималышм ККД; -провести досл!Дження розробленних систем; -розробити методику лгозкерного розрахунку енергозбер!-гавчих систем з використанням КОМ та методику !Х ошнки з точки зору еколог!! та еконотчних витрат.

другому розд!л "Теоретичн! передукови до розрахунку систем 'КЗ з використанням в!днсвлхваннх джерел енергп" рсзгдядашъся теоретичн! дссл!дження по анал!зу теплоенер-

гетзчних характеристик систем неярадащ йно: енергетшга.таких яг гелц о. бюгазовг. тешлонасосш та система будування оптимального мл хрохф мату. На основ! теоретичних досиджень роз-роблеш мзтодихи теплой драап чного розрахунху гел! осистек з оптим!затею по К1нцев1й температур! нагр!ва при природа!2 Еирхулядп теплоноая, економ^чно! ощвхи систем нетради-' ш&ноз енаргетики з созрахукком ехоном!ЧНог, пркродоохороа-но! та ссшалъно! складаючих ефехта. ■

Методика тешюп дравли чного фозрахунку гел: ©систем вхдзяае розрахужж тешгово! нагрузки споливача, «рих1д соняч-нох рад!ад!1 на I кв.м гедшполя. КК1 гелохонтура та шюцц гелюгхоля, хоеф1щента зашщення по вгдомим залежностям-

ОПГ2М1 зад!йний розрахунок вел»чае знаходження умов-ефехтивно! робота гел! схонтура при природа й спонущ руху тепдонсс!я:

& г - л?« • / ш

або у розгорнутому вигдяд!: .

а2йДг=ДРв.т.код. тр. +Лрви2.;:ол. тр +ЛРгк +Д?т +ЛРзтр,(2)

де л?г - повнай цяркулящйни2 напор,вшшхахшй ы гелюхолех-торах за рахувох рззност! щиьнсх:те2 нагр!ваемого тешюносгя; йр„, - повн2й г1 дравл! чеей ошр гелюконтура. а - псспЁнай коефхщент; 2 - прнсхореяня в!Льного падгння; -11 - вертикальна В1дстань шг центром натр!ву та дентром охолэддення;

т.„ „_ - довшш ггдраагнчннй ошр вх!Дног хшехтор-

Л сЛ «¿»О*! • 1 у •

во: труби;

Лрвих.кол. тп- повшй Г1дразл1чний ошр вгхгдно! колек-

торис: труби;

ДРГК - повний ггдравл'чкий сшр гел! схолектор! з; дРт - повний пдравичняй опгр тепл^об;« еного причалу;

дРзтр- повшШ гх дравл! чний оп$р з'еднувгльилх трубогэо-

вод1в.

»{дкосно к1нцевого праротення температуря теплшосгя: дг1= -----------* ю.. .15°с , (3)

г

№

1-1'

• де - температура тзшгонос:я сопереднього часу

нагр!ва;

РСА!^) - Фунхшовальна залезай сть умова (I) в;д А*;

перша похгдна Фунхш сналькот залехн!СТ1

умови (i) в{д '

Оптзмадьне значетш Лt знаходиться варгащеэ вксотя ш дпору АН в гедоконтур*, диаметр! в водозод!В <1, IX довзкви I, розм« цення теилообм! иного пристрою" та бака-акумулятера.

3 точка зсру екокомхчних поназнтв при оптигазадп систем, яги виксрястсвуэть в: геовлизая1 дяерела енергп < ,зокре-иа, сонячшл, проводаться поыух Н1шмума затрат за зобудову систем та максимум езсоно?« чного ефзкту, який сгладаеться з впробничо-технолопчпо1:

АЗ^ ЗгГ/(т}дС^) - Сл^/сц,; (4)

ПрЩХ5ДК0-0Г0р0НН01 :

ЛЗгкГ усШ - ст +Сс - « • (5)

оощазьло! Слладапчгх:

' 3соц= ^ссц*1 " Ст 4 Сс " * (б)

Щ показнихи шсля перетворень надавть Бнраз економзч-ному ефекту у вигляд!:

¿3=3т(14ес0+ес0ц)Г/(т)д0^)-С',7оКС?(1+КЦ0+й соц)/0т, (7 }

до Зт- замикаяга витрати на палшво у споживача;

1 - коефшенг замещения традищ йного джерела вхд-новлиЕаним;

т],,- ККД органичного палива дублером;

А

аижча теплота горхняя умовного палнва;

я0- пятом! кап! тальш вкладення в прклад;

Й°- пятом! каш тальш вмаденяя в дублер;

р - тоща цриладу;

годов© наваятаженяя система: тешюзабезпечення;

Ус- питомий збиток В1Д спалювання умовного палива;

В - годов! витратк умовного палива;

п п

Ст,Сс - 6езрозм1рн! коеф! щентн;

у£оц - питомнй сощальний збиток при використаян! умовного палива;

(1+еЦ0+ес0д) - коеФФшеят перерахуяху замшсаючих нитрат на оргая!чне палива з обликом сощалышх та природо-охороннях ефектг в;

Кс-тгтом! каш тальм вхладення в нетрадищйну енергатнху;

йпо*^оц ~ частаа бдиночасових збишв в сощальшй та природо-охороняих середовищ при побудов! нетрадшц йних систем тешюзабезпечення.

. У третьому роздгл! "Розробга енергозбер:гаючкх систем еаергезабозЕзчзиня технолог! чних цроцеаз тваряянкятва з ззшзрястанням ЗЛЕ" рсаглядавться характеристжси розробдекня

енергетичних систем з використашям чисто сонячнох еяерги у виг ляд? гел!опрястрогв до паливних котэльних МТФ учбово-до-СЛ1ДЯОГО госдодарства "Комунар" та 4-го в!дд1ленвя п-Ф "П1в-девна"; сснячно!, ггов!тряно! та нешковох енергн для ГВП МТФ колгоспу "Рос:я"; сонячно!, пов1тряно1,- кешково1 енер-и I та низькопотенц!йяого тепла молока для ГВП та О .та колгоспу 1иЛервоно1 Арми; низькопотенщйного тепла молока для коровника на 200 гол!в господарства "Комунар", теплово! еяер-- п I венталяц! йвдх винта в та теша навкололежачого грунту для створення оптимального микроклимату в промысловому птажняку радгсспу ¡м.Ф.Е.Дзержинсьхого.Наведений &чал!з одержаних екс-пер!ментальных та теорэтачних результат! в розроблених систем.

-ё-З^тавЕтС'М^роз^Л! "Програма т?а. методика експеримеяталь-них дссл джень" наведена характеристика псбудозако! ексдеря-ментальног баз2, розглянута лрограма та методика експеримен-талгьнях доели джень елементв та самих гед£осистем ГЗП.суин-НЯ С!ЛЬСЬКОГОСПОДарСЬКО! продукт!.повхтряноеяергвтичних Ери-строгв, тешюнасосних систем, бюгазових пристро!в, систем створення оптимального М1 кроки мату.

В розд!Л1 розглядаэться результата екстриментальних доел! джень гел!околектор!в серп Б8.440. На основ! отриманих результат!в знайдеш режюш параметра гх рсботи в умовзх Криму. В результат! доел!джень знайдена залегшеть язвэдкост! цзрхуляцп теплонос!Я через гел!околектори в!д ¡х кипькост! та просторового розмтщення. Максимально досягаема швядзастъ циркуляцп при горизонтальному розмиценш гел! околекторч в вхдносно поверхн! земл! складас 0,0131 д/м3хв (0,0180л/м3хв при вертикальному).

1з збглыленкям илькоеп поели довяо з'еднаних гелюкодег-Topis швадасть зменъшуеться t досягае, наприклад, дли трьох посл:довно з'еднаних гелиоколектор!в при горизонтальному роз"-. KiEisHKí 0,0055 л/к3хв (0,0075 л/ьГхв при вертикальному).

Яри порг вняльвиж доела даеннях послдовно з'еднаних трьох гел! oKoieKToptв встановлено: на^51льш ефективним с вертихаль-зе розм;щення, ер шдхверджуютъ даш мал.1,2.

Одкочасно з просторовим розмг-щенням на ефективш сть робота rejí околек'тор! в вплшвае ix ki дь-кгсть при посла доввому з'еднан-ю . Експериментальш дсхш даен-ня показалш.що максимальна К1ль-К1сть з'едканих гелиоколекто-р!в складае 3 шт, оптимальна -2 вт,при цьому Еоеф1щент ефех-

Моа . I. fíopl вняльн! noitzsauiüi

гел1оюиентор1в —— берпикалъне роаа1цэкмя — — горазонясиъне розл1ценмя

0,£ та 0,25. Лов'язако це з ве- ' ¡

(J)

лпесож теплов1 ддаче" в атмосферу та кедостатньою щфкуляще» теслоносгя.яха потребна для № ы дзоду тепла, на pibhi виходу тоетьсто геи околектора при до-

cS

сягненэд температуры 52___53°С.

При природа а цирхуляцл тёпловосхя в гел cícoht'tP'i Еа е?ективн-сть робота мае bujejb

1 ЯЭССГОШ

тивноси досягае вiдпозг дно

Í'rlí

C\2í

ÍÍ SS ~7 " Г*

Я,

Г

\ ¿v

>с Vy

х- ч

* />

ttoi*2.3cuexHicí2b показиии16 гел1онслен:г10р16 616 1х к1лъкос^1. Розмг ¡цання бага- — -2 колехлора — 3 .юиакаара

акумулятсра. Так (мал.З. )при вертикальному розмщенш гелю-колектор}в спостер! гаеться б!льш р1вном!рна швидкють роз!-гр!ву, яка монотонно ш двнцухеться для уси шар! в. Пря горизонтальному розмиценш з досягненням температуря вода у верх-ньому шар! 52...53°С и температура дал! ьрактячно не шдви-щуеться. Швидкють рсшгр1ву водя пошарово при горизонтальному розмиценш геиоколехтор1в низча, там пря вертикальному. • '

Для вивчешя взаимного впляву температура води на вхо-Д1 з гел! оханекторя та пидьноси сояячяо! -рад1адл на К1яцеву температуру водя, тр вяходе з гелиоустановки, був проведений багатсфакторняй ехсперккеят, в результат! якого одержало рзвняння регреси

У = 33,5 - 5,8Х| - 3,2^2 , (8)

де Х-^ - в! дпов! дно значения Фактор!в: температуря водя на вход! в ?ел!ока!1ектори,0С;вдльЕост1 сснячяс! радаацп ,хВт/м?

Шсля перев1ргя отргмано-

£0 Л

1 1 I- л* --

- -

1 Г _ -Г^ Ь-г- .¿г**"

1

К'*--" в

/1$

¿Г

Г.9

го р!вняяея на адекват-пють експерннентальяям даням за критер:ем Фте-ра та £ого рхпення булл побудовая! двом! рш переезд пов'зрзн! в1дгугу

взаемодп енцэ перел1ко-)

Нал.З.ХриЗ! роз1гъ16у води в бсц! ваннях величин (кал акул,1А£яар1. '*■"■.

верххишъпе разМгрняя Аерлнз робота гелю—--готзок^алькз ра&яЬ??нна

I - берхнШ кар на вЮа-ая.1 Ю са прзстроя до йерхеосьхого 81д проз; 2 - серевиШ гор; 3 - ш-х-

н!й пр т 61встл1 Ю ал 610 бт. будзнгу дсзвазв вгявити

вгаемозв'ягок температуря в баш-ажумуляторч 1 ефектившсть робота гелющжстрсю. Так шдввЕення початшхя температуре води в бац; -акумулятор!. сссбливо в верки й зош ,сгорочуе-час ефехтквно! циркуляцп вода 1 ыдпов1Дно ефектившсть ви-ЕСрИСТаЕЕЯ СОВЯЧВО! енерп1 .

Мал.-ОбСАГрк! тгерер1зи поверхнI 61дгуку,що характера-зушь залехн1стъ телперсгг.ури. води т выход! з гел1оу<жгнс6ки 61д тежерсяурц води на вход! та цыъпост! сонячно! рад!оц11

Т'аблиця I.

ПОКгЗНИХЯ ЕВДДКССТ1 розхгр^ву води

показник -_______________

_______________1_верх51??______сере,дн1_й_____I___еижшй;____

вертикальне 4.75 б.СО 7.50

гор}зонтальне 2.70 4.50 4.10

Таблгця 2.

Показники часу циркуляцп води.

йочаткова_тёмпеГ Г час~зарядаи7год ГкГвдёваГтёРшё™

эатуса боди в Iпочаток!---------------------1темпера1ратура

бая;' по зонам/с Хвдркуля! I I 1тура ве1води них-! сеоёд$ верх- 1щ з .год1н2гча1середяя1Еерхвя1хньо: 1макси-п ча 1яя 1ня I I _1______1_____1§он2л_С1мгльна^С

18 18 26 7.45 8 8 7 52 54

24 37 60 9.30 6 5 2 63 64

18 33 49 8.30 б 2.7 0.5 49 50

Огрзман! рехимш параметра взасмозв'язху температуря теп-лояос! я в гел! оконтурах i баш -агумулятор! В!Яо6разуе мал .5.

Мал. S. Те.тературн! характеристики катура"гел1схолеья1ор-теш ocucyjfyjismop".

1 - теллрерсгаура Води та виход! з гел1сколею:ор1в; 2,3,4 - кеяпература водь у бехн1й,середн1й, нижний

зонI Лиу, 5 - пеяпераяут Води на ёход! 6 гел!ско~ ле.чхюр!.

3 метою визначення можлявостей комплексного вихогистак-ня btдновлЕваних джерел ензргп було досл!Джено ряд пряладгв, упш зуючих bi дновлвван! дхерела енергн, серед яких бюга-зовяй та тешгонасосниЗ дриладя. При дссл1дженш бюгазсвого приладу вирюувалася задача вяхсдхення 6jorasy з оддаищ об'ему метантенку, Еятрат енерги на шдгримку заданогс температурного режиму анаеробного брод1 ння при максимальному ступени розпаду cyxoi оргаы чно1 речовяна та засоба скорочен-ня використання бюгазу ка власн! технолопчш потреби шляхом акумулящ i сояячно! енерп! в 6i огаз:. В результат! дс-сл1джень заявлено, iqo взгористання гелюбгогазрвюс яристрохв дозволяв на 30% схоротята вянорЕстакяя електроеиерп t t на 30...40% товарного 6tогазу. Для будуваяня гел!с5-огаговях прйладг з яа одающн? бродильнс? маси дотр! бво 3 шт гел; сколек торг в B3.-U0 чи 4 и:т ГД-03. Пятсме вякорястз&ня елоктрэекер-

3 S /О // 'S V '"J /s Г/

-1Ь-

П! 1.1...1.3 кВТ-г црк важод! бюгазу 1.7...2.1 м3.

Внасл1дог досидаень теплонасосного приладу Еа баз г охоломуто! машина АВ-30 визначен? решшв! параметра,визна-' чева залежн;сть площ! прэдкозденсатора г температура води на вихода з нього в залегноси в:д температурних параметр! в ви-паршача. Внасл!док пор1ВЕяннз енергетнчних характеристик витрат енгергп иа ожолодження I т молока та Е1догр!В в елект-роводонагрхвачах вода для■технояоп чаше потреб I з'еднаного вар!анту в ТНП виявлено, що використання охолодаувчих машин в режим теплового насосу дозволяс в 2,5...3 раза скороткти витрати елвктроекэрпI 1 на 28% скоротити енерговитрати на охолодаення молока.'

Досл!д суш!ння трав з гел! ош Д1 гр; вом тепловое!я на ссво-В! одерханно! динам!ки прсцесу та параметр! в теплонос! я дозволили виявити ЗаЛ'Э2Н1СТЬ потр! бно1 площ! ТШВЧаТОГО гелюпов1т-

рякагр!Еача В1Д плот скирда та'темпэратури шд!гр1ву.

Одночасно виявлено, що.змхна конструкцп нов! трянагр! ва-ча з коловидно! фор;® абсорбера на плоску, внаслхдок зеиеэе-ня аерод! нам! чного опору дозволяз зменшити Д1аметр рука-В!В, ШДВВДЕТИ ШВЙДОСТЬ НОВ!тряного потоку, П1 дсилвти конвек-тивну теплопередачу та вгдповгдно тешгавиробництво.

В гт*ятому розд! л! "Математнчне моделювання систем ТХЗ з вихористааням ВДЕ" рсзглядаззться нитаяня шделивання та оптимгзащ!, гелюсистем з природное слонукоэ руху теплонсс!Я та системи будування оптимального шкрокл!кату в промысловому птаЕзику. Математичне модзлввання реализовано на ЕШ.

ЗАГА1БН1 ВИСНОВКИ Г.Аизмз розрсбок у га-луз i вшокшанет енэргетахи та рад ад; ЁНО-ЕЛ1 rcmnnßz умов Кргму погашав ефегхявшстъ ви-горпстаняя ВДВ в тэшкззабезпотенш тэхзалоп таиг процэсгв

2.Розро&хзш пргвцшюво eobi ефекетшш creí® вЕергсзбэ-Р1гавчЕХ систем тешсзабезпэчехшя, п*ять з галле впровадоэяо

в вЕробннцтво. i забезтачуз еганшнз первнянЕЗ ТЕР в рози-pi 252 т уловного пазпза.

3.На оснозх лроЕэд8Н32 теорэютши дссл1д2внь розрсб-zem кэтодшш t нлашрного розразунгу гел ссЕстеи з прзродшш рухс.м тепязноагя, систем будугання ki грехи гату в щхтегсдсзо-!!у пталсивгу та егс-с.учна oJ-sstsbhicti влкзрпстазпя систем Еетрзд1щйно1 енаргетиет.ЯЕ! перехгздзи па г.сщ ЕШ.

4.ВроЕздеп1 дооидгояпп агепззгпв спстеы потрздицйЕИ епвргэтжз. Внаоидог досидгэнь езязлзш гонетруггзвш та реткэз паргкэтрз прзладт» серэд гггтт:

дет гзассгстси з пряродяЕЛ ругоп TSKcnxocin: -СЯПЕКаЛЬНЭ розицгзня --ЕЗрГЕЕагьПЭ, Д2.ГЬХ1СТЬ ПОСЛ1-ДОВЕО 3*СДЕаН32 гологохегтор13 - 2„ ПНПДЕЮТЬ pysy тэшшо-С1Я - 0,0075 -Jlë"C прз E02Ô1 Ц1C3TÎ &ÎSTXÎIEEOCTÎ ~ 0,5. джя тааспсз1тряпатр1Еач1в:

. -ш I ïïxazzï сегодн потрябно 1,0 i? павчатего TOSBT-тора цра шдагр1в: поз!тря ез 2...2,Б°С, 2,0 i? прз mдхгр:Et па 3...5°С,а прз sisirpiBî па Ю...12°С - 12h2 дет yîssa Крдцу,

-onтшялъш взтратз псзгтрп-бЗ гг^/год при m;urpiBi па 12°С, '

-ддя зкхгззнпя горсднгггачЕсгс спгру сад Епгоргстопуватп

нексгопсуубний, а плоский абсорбер, размещений горизонтально; для гел! coi огазовях прилад! в в режим! ахумулящ j енврп I : -оптимальна :-пдьк!сть гел! оксаектор! в, використоваких • • для снижения спсживання електроенери i та товарного бюгазу для технолог! чекх потреб, 3 et типу Б8.440 або 4 шт типу ГЗ-03 на единица бродильное маси;

для охолоджуючих машин в режим! теплового насссу: -для кайбзльз роспоЕсюджених■ ■ охолоджух,чях машин (на пршслад! охоаоджучо! машкки АВ-30 ) одержана залежшсть плота предхонденсатсра вгд роботах температур вгпарквуча;

5. Розрс<5лен1 рексмендатt по ефеютиьному ьикористакню систем ветрад! ш 2hoj ■ енергетики " та передан1 ¡нжене-ршй Академ! j YspaiHK (Кримське в!дд!лення).

Основе! положения дисертац»2hoj робати опубл!кован! в наступим роботах:

1.Грачева Л.К..Городов М.И..Чеботарь C.B. Применение нетрадиционных источников в Крыму. - Симферополь, ПОП Крымского ШИйТК, 1939. ~ 40с.

2.Грачева Л.И; .Городов .'М.К..Чеботарь C.B..Вербицкий А.П. Применение солнечной энергия в сельском хозяйстве. Рекомендации. - Симферополь, ПОП Крымского МТЦНТй. 1990. -72с.

3.Грачева Л.ií. .Городов М.й..Чеботарь - C.B. Применение нетрадиционных источников энергии в сельском хозяйстве. -ПОП Крымского МТЦНТК,. 1939. - 27с.

4.Грачева Л.И.,Городов М.И..Чеботарь C.B. Биологические источники энергии в сельском хозяйстве. Рекомендации. - Симферополь, ПОП Крымского МТШТЙ, 1990. - 59с.

5.Грачева Л.К..Городов М.И..Чеботарь C.B. Применение ветровой энергий в сельском хозяйстве.'Рекомендации. - Симферополь, ПОП Крымского МТЩГГИ, 1990. - 35с.

б.Грачева Л.И.,Городов МЛ'. .Чеботэр; C.B. :;г сотй?'1Ной с-кергж в сельском хозл^'л^е. -- С;::.:-

Ф--р::-.оль, ПОП Кркмского ЭТШП. 1900. - 72с.

г.Проэкткые реаеняя систем топлоснзЗаонал с гсполг-зо-зэтаем нетрадиционной энергетики./Трзчева Л.И..Городов и.'Л. ,Ч»Сс?арь C.B. т' др. - Cmjepcno.-.. , - 20Се.

8.Чеботарь C.B. К вопросу поы,~.игний коэффициента по-лозного действия гелиосистем. //сельскохозяйственное лронз-водство и экология Крыма./ Тез.докл.хонФ. - Симферополь, 198?. - СЛ10...Ш.

9.Грачева Л.И..Чеботарь C.B. Гелеов^трознергстячесюй комплекс - экологически чистый источник энергии.//Сельскохозяйственное производство и экология Крала./ Тез.докл.конф.-Ск?.:фероподь, 1992. - С.65.

Ю.Грачева Л.И..Городов М.И., Чеботарь C.B. Применение нетрадиционных-источников энергия в Кркму.//Основные направления развития сельскохозяйственного производства Кргел в период перехода к рынку./ Тез.докл.кснф. - K.;IS9I. - -G.209...218.

П.Грачева Л.И..Чеботарь С.В.,Мазинов А.С.Автонс.п-ые нетрадиционные системы энергообеспечения потребителей.//Приборостроение - 94./ Тез. докл. мездун.конф. - Виншшз-Симферополь, 1994 - G .163.

12.Грачева Л.И..Чеботарь C.B. «ПетровЛ.Н. Ресурсосбережение при создании оптимального микроклимата в промышленном птичнике..//Приборостроение - 94./ Тез.докл.мездун.конф. -Винница-Симферополь, 1994 - С.166

13.Грачева Л.И..Светличный В.И.,Чеботарь С.В.Использование нетрадиционных источников энергии на ферме.//Молочное и мясное скотоводство. 1990.,Л4. - С.31-32.

14.Грачева Л.И..Городов М.й..Чеботарь C.B. Использование солнечной энергии'для теплоснабжения фары.// Зоотехния. 1990.,M - С.

15.Грачева л.й..Городов М.й..Чеботарь C.B. йспольговз-I л '-..-•»jTni ri горячего вэдоснабгзния сольсксхо-з /с г '"V ,"1, / " и злэ'стрсфикаакя еслт сггс-

- j. î J. " О.Ю-41.

' " 1 Л "отт ;.В, Вод.-, з

• - - l^V^.T-'^-CV-

,практика. 1989.Ш0. - С.ЗО. ' ■ • .

17.Грачева Л.И.,Городов М.И.,'Чеботарь C.B. Воду нагреваем молоком.//Сельский механизатор. 1990ЛВ - С.28.

18. Грачева Л.И. .Городов М.И. .Чеботарь С.В.'.Лучинкин A.A. Энергосберегающая система горячего водоснабжения молочнотоварной фермы на 6CQ голов.//ОДЩГО1. Информационный материал.- IS39 - 4с. '

19.Грачевз Л.И..Городов М.И..Чеботарь C.B. Гелиоветро-энергетический 'кошиекс./лаЩНГИ.Информащюнный материал. -1990. - 4с. -

£0.Грачева Л.И..Городов М.И..Чеботарь C.B. Гелиосистемы двухконтуряого тша./ЛШЦНТИ.Информационный материал.- 1.990- 4с.

21.Грачева Л.И..Городов М.И..Чеботарь С.В.,Гербер Ю.Б. Ветроэнергетический комплекс.//КШЩГИ. Информационный материал. - 1990. - 4с.

22.Грачева Л.И..Городов М.И.,Чеботарь C.B. Солнечно-топливные котельные молочнотоварных ферм.//КМЦНТИ. Информационный материал. -1990.- 4с. ■

23.Чеботарь C.B.,Мазинов A.C. Следящие системы для гелиоустановок. //Вклад ученых, аграрников в увеличение производства продукции с.х. в- период перехода к рынку .Материалы республиканской научно-практической конференции. Симферополь. 1995. - С.52.

24.Чеботарь C.B.,Мазинов A.C. Системы преобразования нетрадиционных источников анергии.//Вклад ученых аграрников в увеличение производства продукции с.х. в период перехода к рынку.Материалы республиканской научно-практической конференции. Симферополь. .1995. _-_С.52.. '•

Особжстиг внесся: дасартаста у розробку Еаузгсшх/ рззультаив, в шшё з опуб-икованяд у сшЕавторстз! робхт, валягаз в розрсбщ теоретичянж полсезнь, в одэргавш та обробщ ешюрюэшшьних рззудьтатхв та хг узагальненш.

Chebotar Sergey Vasylyevich. Research-proRracrre ar.d optimization constructives parametres systers which the Usage ol Jtenewel Sources of Energy at Live-stock rar.cn

The thesis for the award a scientific Eejree Doctor of phylcsophy (?hB) in. technical specialisation G5.2G.Ci.-Meca-nisatlon of agriculture.

The Crimean Agricultural Institute, Siniercpcl. iSSo.

The typesrict of the thesis is defended, иг. ich rraintains the results of the experimental research, theora-tical and practical substantiation of the ccrolexe usa.ee of renewal sources of energy in heat supply of live-stock far ming. -he pcwer-consuming hot-water systems, creating the optimum microclimate in a peulry fara, raathematical rxdels and programs support of computer cumulations for systems of helioheat supply and creation of microclimate cure elaborated. The conditions of element of renewal sources of energy,the moans of accumulation of energy in biotas,water, accumulation of hellosysterns and heat pimps are researched.

Чеботарь Сергей Васильевич. Исследование и оптимизация ' хонструктивних параметров систем, использующих возс&ковляе-мые источники энергии на животноводческих-Фермах.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности ,Сб.20.01. Крымский сельскохозяйственный институт, Симферополь, 1933 г. •

Защищается рукопись диссертации, содержащая результаты экспериментальных исследований, теоретическое и практическое обоснование комплексного использования возобновляемых источников энергии при теплоснабжении животноводства. Разработаны энергосберегающие системы горячего водоснабжения, создания оптимального микроклимата в птичнике; математические модели и програмное обеспечение расчетов на ЭВМ систем гелиотепло-снабжения, создания оптимального микроклимата. Исследованы режимные параметры элементов возобновляемых источников энергии, способы аккумуляции энергии в биогазе, водяных аккумуляторах гелиосистем и тепловых насосов.

Ключс-Bi слова: гелюбюгазовиЯ ппилад, експесиментальн! дослдаення, енергозбер»гаюч! система, параметра гедюкодек-тора, нов:трянно-сонячний нагргвач, сумарна сонячна радгашя

Ответственный за выпуск доктор технических наук

1.5.Бабицкий

Подписано к печати "¿Q"._гдэвг.

Формат 60x84 I/I6. Объем 1,0 печ.л. Тираж 100 екз. Заказ jé fa.Бесплатно.

Отпечатано в комдьтернок центре г.Симферополь, ул.Генерала Васильева,44