автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.02, диссертация на тему:Методы и средства повышения качества функционирования ветроэнергетических установок в растениеводстве

На правах рукописи

КУТЕПОВ Владимир Николаевич

МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ВЕТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК В РАСТЕНИЕВОДСТВЕ

Специальность 05.20.02 - Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Челябинск - 2008

003456334

Работа выполнена на кафедре электрических машин и эксплуатации электрооборудования в сельском хозяйстве ФГОУ ВПО «Челябинский государственный агроинженерный университет».

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Буторин Владимир Андреевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Саплин Леонид Алексеевич

кандидат технических наук, доцент Волков Леонид Тихонович

Ведущее предприятие: Северо-Западный НИИ механизации

и электрификации сельского хозяйства г. Санкт-Петербург - Павловск

Защита состоится «19» декабря 2008 г., в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 220.069.01 ФГОУ ВПО «Челябинский государственный агроинженерный университет» по адресу: 454080, г. Челябинск, пр. Ленина, 75.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Челябинский государственный агроинженерный университет».

Автореферат разослан «17» ноября 2008 г. и размещен на официальном сайте ФГОУ ВПО «ЧГАУ» http://www.csau.ru.

Ученый секретарь диссертационного совета

доктор технических наук, профессор _о%1р- Басарыгина Е.М.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. На сегодняшний день в России насчитывается 187,3 тыс. фермерских хозяйств, 19 млн жителей имеют приусадебные и садово-огородные участки. Российские фермеры, согласно проведенным исследованиям, только на 65% обеспечены электроэнергией и на 50% водоснабжением. При опережающем росте тарифов и цен на электроэнергию по сравнению с ценами на сельхозпродукцию, доля затрат в себестоимости этой продукции возросла с 3...8 до 10...30%, а по некоторым видам - до 30...50% и более (теплицы, птицефабрики). Это отрицательно сказывается на производстве. Значительная часть предприятий становится убыточной, а некоторые перестают функционировать. Истощение запасов энергоресурсов и повышение цен на традиционные энергоносители способствуют повышению значимости возобновляемых источников энергии. По экспертной оценке, в сельском хозяйстве более 80% энергообеспечения может быть покрыто за счет возобновляемых ресурсов.

Повышение качества функционирования ветроэнергетических установок (ВЭУ) для электроснабжения с.-х. объектов по производству и переработке продукции влечет за собой повышение ее объема выпуска и качества. Одним из путей повышения качества функционирования ВЭУ является обеспечение требуемых показателей их надежности путем совершенствования системы технического обслуживания и ремонта, основанного на оптимизации времени восстановительных работ. С другой стороны, повышение качества функционирования ВЭУ возможно за счет совершенствования структуры и технических средств этих установок, которое связано с определенными экономическими затратами. Таким образом, возникает проблема достижения разумного компромисса между показателями надежности и экономическими критериями функционирования ВЭУ. В связи с этим данное направление требует своего совершенствования и развития.

Работа выполнена в соответствии с межведомственной координационной программой фундаментальных и приоритетных прикладных исследований по научному обеспечению развития агропромышленного комплекса РФ на 2006-2010 гг. (Проблема IX - научное обеспечение повышения машинно-технологического и энергетического потенциала сельского хозяйства России), одобренной Межведомственным координационным советом по формированию и реализации программы 19.10.06 г. и Президиумом РАСХН 16.11.06 г.

Цель работы: повышение качества функционирования ветроэнергетических установок в растениеводстве путем обоснования их структуры, разработки технических средств и оптимизации времени восстановительных работ.

Задачи исследования

1. Обосновать взаимосвязь между показателями экономичности и надежности функционирования ВЭУ для обеспечения электроснабжения насосного оборудования.

2. Разработать модели надежности ВЭУ для основных графов ее состояний.

3. Разработать методику оптимизации времени восстановительных работ ВЭУ в растениеводстве.

4. Разработать структуру ВЭУ и инвертор, обеспечивающие повышение экономической эффективности функционирования ВЭУ.

5. Установить статистические характеристики скорости ветра и колебания грунтовых вод в районах Челябинской области.

Объектом исследования является метод оптимизации времени восстановления работоспособности ВЭУ и процесс ее испытания с разработанным инвертором.

Предметом исследования являются закономерности, связывающие экономические критерии качества функционирования ВЭУ, коэффициент готовности и время восстановления, а также величину инвестиций в разрабатываемый инвертор.

Научная новизна основных положений, выносимых

на защиту:

1. На основе предложенной модели, связывающей показатели надежности и экономичности функционирования ВЭУ, определено оптимальное время восстановления работоспособного состояния ВЭУ.

2. Разработана модель надежности ВЭУ для стационарного участка ее работы, позволяющая получить численное значение коэффициента готовности.

3. Предложены технические решения структуры ВЭУ и принципиальной электрической схемы инвертора, обеспечивающие экономическую эффективность функционирования ВЭУ.

4. Доказана целесообразность использования бета-трапециаль-ного закона, позволяющего более точно описать распределение скорости ветра районов Челябинской области по сравнению с вейбул-ловским.

Практическая ценность работы и реализация

ее результатов

Разработанные модели надежности позволяют получить значения коэффициента готовности для двух основных графов состояний ВЭУ и произвести комплексную оценку этой надежности.

Предложена функциональная зависимость между показателями экономичности и надежности, которая легла в основу разработанного метода оптимизации времени восстановительных работ ВЭУ.

Разработанный инвертор при одинаковых параметрах надежности в сравнении с существующими имеет значительно меньшую стоимость. Экономический эффект от внедрения инвертора составляет 7,5 тыс. руб. в год.

Доказана целесообразность использования бета-трапециального распределения скорости ветра, учитывающего вероятность существования штиля, при выборе мощности генератора ВЭУ, и получены численные значения параметров этого распределения для районов Челябинской области.

Получены статистические характеристики колебания грунтовых вод зоны интенсивного водообмена для районов Челябинской области, служащие для выбора мощности электронасосного оборудования, электроснабжение которого производится от ВЭУ.

Для практических расчетов оптимального времени восстановления работоспособности ВЭУ предложены алгоритм и программа расчета на ЭВМ.

Методика оптимизации времени восстановительных работ, внедренная в ГУ ЗНИИСХ Северо-Востока им. Н.В. Рудницкого г. Кирова, обеспечивает рациональное соотношение между экономичностью и надежностью функционирования ветроэнергетических установок, используемых на садово-огородных, фермерских и других производственных предприятий отрасли растениеводства.

По результатам исследований в 2003 г. получен диплом победителя конкурса исследовательских проектов молодых учёных вузов Челябинской области на тему «Ветроэнергетическая установка».

Апробация работы. Основные положения и результаты исследований обсуждались на XLI - XLVI международных научно-технических конференциях Челябинского государственного агроин-женерного университета 2002 - 2008 гг.; на 5-й международной научно-технической конференции Всероссийского научно-исследовательского института электрификации сельского хозяйства

«Возобновляемые источники энергии. Местные энергоресурсы. Экология» (г. Москва, 2006 г.); на XXIII школе-семинаре Марийского государственного университета «Методы и средства технической диагностики» (г. Йошкар-Ола, 2006 г.); на 12-й международной конференции института сельскохозяйственной инженерии Литовского сельскохозяйственного университета «Технический и технологический прогресс в сельском хозяйстве» (г. Каунас, 2007 г.).

Публикации по результатам работы. По теме диссертации опубликовано 18 научных работ, в том числе два патента на изобретение и один патент на полезную модель.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы и приложений. Изложена на 195 стр. машинописного текста, включает 24 рисунка, 22 таблицы, список литературы из 170 наименований и 11 приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении показана актуальность темы, обоснованы цель и задачи исследования, изложены основные положения, выносимые на защиту, дана их характеристика.

В первой главе «Состояние вопроса и цель исследования» приведен анализ литературных источников отечественных и зарубежных авторов, работающих в области возобновляемой энергетики. Ведущими организациями в России в области исследования возобновляемых источников энергии являются ВИЭСХ, ВНИПТИМЭСХ, НПО «Ветроэн», НПО «Радуга», ЗАО «Виндэк», ЧГАУ, МЭИ и другие. Вопросы возобновляемой энергетики освещены в научных работах Шефтера Я.И., Стребкова Д.С., Саплина Л.А., Харитонова В.П., Абрамова Н.Д., Муругова В.П., Каргиева В.М. и многих других.

Проанализированы показатели качества функционирования ВЭУ в условиях эксплуатации, к которым относятся показатели назначения, надежности, технологичности, транспортабельности, стандартизации и унификации, безопасности, эргономичности, эстетичности, патентно-правовые, экологические и экономические. При этом служба эксплуатации с.-х. предприятий может оказывать влияние лишь на показатели надежности и экономичности.

Важнейшим показателем, оценивающим эффективность системы ТО и Р ветроэнергетических установок, является коэффициент готовности Кг.

Время восстановительных работ при текущем (ТР) и капитальном (КР) ремонте считается временем восстановления ВЭУ. Существующие способы расчета времени восстановления по системе ППРЭсх носят плановый характер и слабо учитывают конкретные условия эксплуатации. Повысить коэффициент готовности без изменения показателей безотказности можно путем изменения времени восстановления работоспособного состояния ВЭУ Тв. К повышению качества функционирования ВЭУ также ведет совершенствование их структуры и технических средств, которое связано с определенными экономическими затратами.

Эффективность работы ВЭУ в растениеводстве зависит от распределения скорости ветра и уровня подземных вод района их использования. На основании изложенного сформулирована цель работы и определены научные задачи.

Вторая глава «Теоретические предпосылки повышения качества функционирования ветроэнергетических установок в растениеводстве» посвящена определению экономического критерия качества функционирования ВЭУ и разработке модели ее надежности.

Одним из путей обеспечения требуемого качества с.-х. продукции является повышение качества функционирования электрооборудования производственного процесса. Это связано с привлечением инвестиций и обоснованием их экономической эффективности. Оптимальным критерием оценки экономической эффективности, обладающим преимуществом перед другими является ИРУ - чистый приведенный доход. Основой его расчета является показатель годового эффекта Эг. Годовой эффект от внедрения мероприятий по повышению качества функционирования ВЭУ определяется следующим образом:

Эг = АК + АИ + АУ, (1)

где ДК- абсолютное годовое изменение капиталовложений в ВЭУ; АИ— абсолютное изменение годовых издержек по эксплуатации ВЭУ; АУ- абсолютное снижение годового экономического ущерба от снижения числа отказов ВЭУ.

Функциональная связь годового эффекта с показателями надежности определяется по выражению

П-р

Эг = СТ0

1 -к 1-к , гн___гб_

к к „

гн го

+ -

1год

Т к Т Гк г

вн гн во го

1-к 1-к ,

гн го

+ <гоАКгб-Кгн)+АК> (2)

где С- часовая ставка электромонтера; Т0 - средние наработки на отказ ВЭУ; к,5, к,„ - коэффициенты готовности нового и базового вариантов соответственно; Л - стоимость ВЭУ с учетом монтажа; р -приведенный норматив отчислений на каждый элемент; Тва,Теб -время восстановления работоспособности соответственно нового и базового вариантов ВЭУ; (гоА - время работы ВЭУ в год; а - параметр, который определяется удельным технологическим ущербом, зависящим от вида культуры и занимаемой ее площади.

Из полученного выражения видно, что годовой экономический эффект зависит от затрат связанных с отказами, технологического ущерба и капитальных затрат.

Для оценки кг необходимо разработать модель надежности ВЭУ с использованием теории марковских процессов. ВЭУ состоит из нескольких элементов, которые имеют свои интенсивности отказов и восстановлений. При рассмотрении логической схемы ВЭУ следует принять последовательное соединение элементов, поскольку отказ одного элемента приводит к отказу всей системы.

Представленная на рисунке 1 модель ВЭУ в общем случае может находиться в одном из четырех состояний: 1- безотказная работа ветроагрегата; 2 - безотказная работа аккумуляторной батареи АБ и инвертора; 3' - состояние отказа аккумуляторной батареи (АБ); 3" -состояние отказа инвертора. Возможные состояния элементов ВЭУ имеют вид графа, в узлах которого изображены возможные состояния системы, а стрелками показаны направления переходов из одного состояния в другое. Над стрелками указаны интенсивности переходов: X, ц - интенсивности отказов и восстановлений элементов ВЭУ.

Рисунок 1 - Граф состояний элементов ВЭУ (общий случай)

Поскольку описываемые состояния элементов ВЭУ отвечают свойствам марковских процессов, то для вероятностей />,(/), р.'(г), р. (?) нахождения системы в одном из состояний справедлива следующая система дифференциальных уравнений:

т

dp.it) _

я,/>,(/)- (я2 + л3)р2(?)+мгР>'Ь)+ мА (')-м,р2(')•

4)

(3)

Воспользовавшись преобразованиями Лапласа и учитывая начальные условия, получим систему уравнений для вероятностей состояний, которая будет соответствовать системе уравнений для их изображений:

р,(?)+р2(?)+р3 (¿)+р, (¿)=1

Выразив из уравнений />3'(*)> р3 (0 и подставив их во второе, получим:

_+ + _ _

(4)

«[ *3 + 52(Я, +л2 +л, +ц2 + р3)+л>^2р3 + л1л2ц3 + + '

+ +я,/', + л,л2+л,л3 + л2ц3 ]

(5)

Соответственно другие выражения будут иметь вид *;(*)=—---;

4 У +л2 + Я3 + р2 льцф. + л,л,р3 +

+ + Лхц3 + Я„и2 + Я,Я, + Я,Яз + Д2//3 + Я3(ц, + М,М-, + ) ]

= ^_Уз (* + /*:)_•

+ + + К^г + Я,Я, + Я,Я3 + Я^ + Я3р2 + + fi.fi,) ]

_Я^ + .и-.Н-У + Р;,)_

4 + $2(я, + + +а + +л1л2р} + л,х,/л-, +

+ +л,и~ +л,[12 + Я,Я, + л.л, + Я,уд +Я..«, + .«;.«3 + «,«,) ]

Р.

(*) =

(6)

(7)

(8)

Определение оригиналов требуемых функций позволит определить коэффициент готовности на любом участке режима эксплуатации. Трудоемкость расчета коэффициента готовности для стационарного участка работы ВЭУ значительно снижается при использовании методики A.M. Половко.

Теорема Маркова утверждает, что любой однородный транзитивный марковский процесс с конечным числом состояний обладает эргодическим свойством, то есть система выходит на стационарный режим, при котором рп Р2, я,', р" считаются финальными. Пределы данных величин существуют и не зависят от начальных условий. Эти величины являются стационарными вероятностями, и их нетрудно определить с помощью названной методики.

В режиме эксплуатации ВЭУ сумма вероятностей работы р, и р2 равна коэффициенту готовности:

Р, + Р, = к, =-j-------------- +-------------------. (9)

i + A + ii-'k + AiL 1 + b. + h£i + Ыь, Ml MtM, л, ц2ц,

Рассмотренный граф состояний элементов ВЭУ представляет собой наиболее распространенную модель ее функционирования. Однако на практике переход в неработоспособные состояния 3' и з* возможен непосредственно из работоспособного состояния 1, т.е. минуя состояние 2. Такая система может находиться в тех же состояниях, но с добавленными связями: 1 - безотказная работа ветроагрегата; 2 - безотказная работа аккумуляторной батареи АБ и инвертора; з -отказ аккумуляторной батареи (АБ); 4 - отказ инвертора. Граф состояний системы представлен на рисунке 2.

Рисунок 2 - Граф состояний элементов ВЭУ

Коэффициент готовности к, для такой системы в стационарном режиме имеет вид

: .. 1 / УН.. л... V,, л. 1 л. ] ^ ,, 1 1 Л, _ ,, У\ /

р.+

к = ((Я, + Х"2 + /^4 )+ + "((^2 + Я2 + /13 +//,)+ (;/2 - ^з

Л.

(10)

Э = < к . - к 1+ СГП

г гоо ^ го гн' 0

1-к 1-к -гн го

(И)

+ (¿4 0*3 -ЯгХ/'з -ЛХ/^2

где а = (Л4 + р2 +Я2ХЛ4 +Я1)+1и4(Я] + Д2).

Для оценки мероприятий по повышению качества функционирования ВЭУ принимается чистый приведенный доход, в основе расчета которого лежит годовой экономический эффект. С учетом выражения (2) предложена целевая функция оптимизации:

гн го

Как следует из выражения (11), получение максимального годового экономического эффекта возможно посредством оптимизации коэффициента готовности ВЭУ путем корректировки времени их восстановления.

Увеличение экономического эффекта возможно также за счет разработки технических средств ВЭУ, ведущих к снижению капитальных вложений при сохранении прежней надежности.

Для расчета оптимального коэффициента готовности разработана программа на ЭВМ, блок-схема которой представлена на рисунке 3.

Рисунок 3 - Блок-схема программы по расчету оптимального коэффициента готовности ВЭУ

В третьей главе «Методика экспериментальных исследований» излагаются методика оптимизации времени восстановления работоспособного состояния ВЭУ, методика оценки интенсивности отказов и восстановлений ВЭУ для оценки базового значения коэффициента готовности Кгб и параметров, входящих в выражение (11), а также методика определения годового экономического эффекта от оптимизации времени восстановительных работ.

Предложенные в работе технические решения, направленные на повышение качества функционирования ВЭУ, заключаются в разработке структуры ВЭУ и принципиальной электрической схемы инвертора. Описана методика оценки энергетических характеристик ВЭУ при работе с электронасосной установкой. За исследуемый параметр принимался КПД электронасосной системы при изменяющихся значениях подачи и напора.

Для обоснования мощности ВЭУ и инвертора необходимо знать мощность питаемой нагрузки. В связи с этим разработана методика оценки мощности и производительности электронасоса в зависимости от технологического оборудования, определяемого площадью занятой под конкретной культурой. С этой целью произведен анализ среднесуточного расхода воды для конкретного по площади земельного участка с типичным набором культур. При определении расчетных расходов воды в системах сельскохозяйственного водоснабжения принимался во внимание диктующий в водопотреблении период сезона.

Одним из этапов апробации новых технических решений является проведение испытаний ВЭУ в натурных условиях. Поэтому для исследования совместной работы инвертора и насоса в составе ВЭУ нами была разработана функциональная схема ВЭУ (рисунок 4) и на ее основе экспериментальный образец ВЭУ (рисунок 5).

О

э

и. 3

л

Рисунок 4 - Функциональная схема ВЭУ

ч. 1 ¡щ

Я Шя1 иИИШг 1

ктт. а—

--".< ьШЖ'''

¡£1 :лл

{и^мгИ®*?.',

Рисунок 5 - Внешний вид ВЭУ

С ее помощью оценивалась возможность работы всей системы в целом в реальных условиях с целью получения объективных данных о совместной работе инвертора и электронасоса, а также работ ВЭУ в режиме заряда аккумуляторной батареи. Структурная схема ВЭУ содержит ветродвигатель 1, зубчатую дифференциальную передачу 2, датчик 3, блок отключения возбуждения 4, регулятор возбуждения 5, аккумуляторную батарею 6, машину постоянного тока 7, инвертор 8, электрическую нагрузку 9.

Разработанная принципиальная электрическая схема инвертора ВЭУ представлена на рисунке 6.

Она состоит из силового модуля, блока управления, генератора постоянного тока и аккумуляторной батареи. Питание осуществляется от источника постоянного напряжения 12 В, с выхода снимается переменное напряжение 220 В с частотой 50 Гц. Для апробации технических мероприятий, направленных на повышение качества функционирования ВЭУ, служащих для электроснабжения погружных электронасосов, необходимо иметь информацию о следующих факторах.

Во-первых, необходима оценка распределения скорости ветра для местности, где предполагается размещение ВЭУ, во-вторых, необходимо иметь сведения об уровенном режиме подземных вод зоны интенсивного водообмена места, где будет эксплуатироваться электронасосная установка.

к вишму ? к Ш№1'|у 7 к аыиоп- М

шм.шшли ил:' г^?"-

Рисунок 6 - Принципиальная электрическая схема инвертора ВЭУ

В диссертации приведены методики оценки параметров распределения скорости ветра и оценки уровенного режима подземных вод зоны интенсивного водообмена районов Челябинской области. Уро-венный режим оценивается параметрами: я0- среднемноголетний

уровень грунтовых вод; с„ - коэффициент вариации, с5- коэффициент асимметрии. Методика оценки параметров распределения скорости ветра заключается в установлении закона и значений параметров распределения скорости ветра для исследуемых районов Челябинской области. К параметрам распределения скорости ветра относятся к, I-параметры основания трапеции; п, т - параметры формы; ху-максимальная, минимальная скорость ветра соответственно.

В четвертой главе «Результаты экспериментальных исследований и их анализ» приводятся разработанная структура ВЭУ и схема инвертора, позволяющие обеспечить повышение качества функционирования ВЭУ, результаты оптимизации суммарного времени восстановительных работ по обслуживанию ВЭУ, а также экспериментальных исследований энергетических характеристик ВЭУ и инвертора совместно с электронасосной установкой.

Реализация математической модели позволила оценить интенсивность отказов и восстановлений элементов ВЭУ и определить базовое значение коэффициента готовности кг„, которое необходимо для вычисления технологического ущерба, связанного с порчей с.-х. продукции, и издержек возникающих при проведении восстановительных работ: Кгб= 0,967.

Использование системы ППРЭсх и данных завода-изготовителя ВЭУ позволило оценить базовое годовое время восстановления работоспособного состояния, которое составило 100 чел.-ч. На время восстановительных работ особое влияние оказывает характер возможных последствий отказов и экономическая целесообразность проведения этих работ.

Оптимальное значение времени восстановительных работ найдено по новому значению коэффициента готовности (кг = 0,974). Исходя из полученных параметров целевой функции оптимизации годового времени восстановления ВЭУ и реализации программы расчета на ЭВМ определено оптимальное значение времени восстановительных работ 81 чел.-ч.

На основе методики оценки мощности, производительности и типа электронасосного агрегата, требуемых для обеспечения полива, сделан вывод, что для полива участков до 1,2 га могут успешно при-

меняться широко распространенные в сельском хозяйстве для подъема воды из шахтных и трубчатых колодцев погружные объемно-инерционные насосы с электромагнитным вибрационным приводом. Электронасосы марок Малыш, Фонтан, Родничок и др. соответствуют расчетным значениям мощности и гидравлических параметров.

На основе предлагаемых структуры и инвертора разработан экспериментальный образец ВЭУ (см. рисунок 5).

Экспериментальные исследования совместной работы предлагаемой ВЭУ с насосной установкой позволили произвести сравнительную оценку производительности и КПД электронасосной системы при питании от сети и этой ВЭУ. Установлено, что при напоре 40 м КПД при питании от сети на 12,67 % выше, чем при питании от ВЭУ. КПД от сети при напорах 10 и 30 м также выше, но незначительно - на 0,12 и 0,6 % соответственно. При 20 м преимущество по КПД при питании от ВЭУ на 1,5 % выше, чем при сетевом питании. Полученные данные подтверждают возможность производительной работы электронасосной системы от ВЭУ при колебаниях мощности развиваемой источником энергии.

Реализация методики оценки параметров распределения скорости ветра подтвердила возможность использования бета-трапециального распределения для оценки ветроэнергетических ресурсов районов Челябинской области и использования ВЭУ для целей водоснабжения. Значения параметров данного распределения для I и II зоны Челябинской области приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Параметры бета-трапециального распределения для сезонов и зон Челябинской области

Зона Время года к 1 п т ДГ5 XI

Зима 0,001109 3,46*10"6 3,09 10,48 12 0

Весна 0,001117 5,13* Ю-6 2,92 9,53 12 0

I Лето 0,001412 5,83*10"6 3,62 9,72 10 0

Осень 0,000966 2,99*10"ь 2,86 10,49 12 0

Год 0,000641 4,66*10"7 3,001 11,86 14 0

Зима 0,001217 5,63*10'6 3,61 13,7 12 0

Весна 0,001384 2,15*10'6 2,66 13,97 12 0

II Лето 0,001262 9,15*10'6 4,08 14,66 10 0

Осень 0,001855 4,03* 10"6 3,29 13,87 12 0

Год 0,001132 3,45*10"7 2,68 16,83 14 0

Полученные теоретические кривые бета-трапециального распределения скорости ветра указывают на хорошее соответствие предложенного теоретического распределения статистическим данным. Для этого в каждой ветровой зоне использовались данные не менее четырех метеостанций, которые своим местонахождением покрывают рассматриваемую ветровую зону.

Установлено, что в отличие от ранее используемых законов для описания распределения скорости ветра, в частности Вейбула, Пирсона, Рэллея наиболее точно данный процесс описывает бета-трапециальное распределение.

В результате оценки уровенного режима подземных вод зоны интенсивного водообмена районов Челябинской области определены параметры я0, с,., с, и на их основе построены теоретические кривые обеспеченности уровня подземных вод. Кривые обеспеченности позволяют определять требуемые электрические и гидравлические параметры электронасосного оборудования.

В пятой главе «Экономическая эффективность повышения качества функционирования ВЭУ» рассчитана экономическая эффективность от оптимизации времени восстановительных работ и внедрения инвертора.

Экономический эффект от внедрения инвертора ВЭУ, установленной на площади 0,01 га для полива томатов, позволяет получить доход в размере 7,5 тыс. руб. Оптимизация времени восстановительных работ ВЭУ, повлекшая за собой уменьшение количества текущих ремонтов с 12 до 8, позволила получить Чистый дисконтированный доход (ЧДЦ) в размере 6,2 тыс. руб. при норме дисконта 35 %.

Совокупный экономический эффект от оптимизации времени восстановительных работ и внедрения инвертора, связанный с повышением качества функционирования ВЭУ, позволил получить ЧДЦ в размере 19,6 тыс. руб. при норме дисконта 35 %.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Полученные модели надежности ВЭУ соответствуют основным графам ее состояний и позволяют определить показатели надежности на стационарном участке режима эксплуатации.

2. Установлена взаимосвязь между показателями надежности и экономичности. При этом к показателям экономичности относятся величина капиталовложений; затраты на проведение восстановитель-

ных работ и технологический ущерб, вызванный снижением урожайности. К показателям надежности относятся коэффициент готовности; средняя наработка на отказ и среднее время восстановления.

3. Разработана целевая функция оптимизации коэффициента готовности и времени восстановления, для реализации которой предложены алгоритм и программа на ЭВМ. Установлены оптимальные значения коэффициента готовности и времени восстановления работоспособности ВЭУ для крестьянских (фермерских) хозяйств: кг=0,974; Т„ = 81 чел.-ч.

4. Доказана целесообразность использования бета-трапециаль-ного закона для описания распределения скорости ветра. Получены параметры этого распределения для районов Челябинской области, например, для летнего сезона района г. Магнитогорска к = 0,001262; / = 9,15-Ю"6; п = 4,08; т = 14,66; хэ= 10; хЬ 0.

5. Получены параметры распределения грунтовых вод районов Челябинской области, позволяющие обосновать мощность ВЭУ и определить требуемые электрические и гидравлические параметры насосного оборудования. Например, для Малокизильского наблюдательного пункта, расположенного в районе г. Магнитогорска, норма среднемноголетнего уровня, коэффициент вариации и коэффициент асимметрии соответственно составили: Н0 = 9,42; Су = 0,2; С5 = 0,4.

6. Предложенные структурная схема ВЭУ и электрическая принципиальная схема инвертора, апробированные на разработанной экспериментальной установке, обеспечивают повышение экономической эффективности функционирования ВЭУ. Сравнительная оценка полученных значений КПД электронасосной системы и производительности электронасоса для напора 10 м при питании от сети и от ВЭУ показала их незначительное расхождение, соответственно равное 0,12 и 5,2 %.

7. Произведенный расчет водопотребления садово-огородного участка площадью 0,07 га для южных районов Челябинской области показал, что для обеспечения водой участков площадью до 1,2 га могут быть использованы бытовые вибрационные электронасосные агрегаты марок «Малыш», «Фонтан», «Родничок» и др. Продолжительность работы электронасоса «Малыш» на разных напорах при питании от аккумуляторной батареи емкостью 60 АЬ составила 54 мин при напоре 10 м.

8. Совокупный экономический эффект от реализации методик и технических средств, связанных с повышением качества функционирования ВЭУ составил 19,6 тыс. руб. при норме дисконта 35 %.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК РФ:

1. Буторин В.А. Использование закона распределения скоростей ветра для функционирования ветроэнергетических установок в Челябинской области [Текст] / В.А. Буторин, В.Н. Кутепов // Доклады РАСХН. - М., 2005. - № 4. - С. 55-57. Представлено академиком Россельхозакадемии Д.С. Стребковым.

2. Буторин В.А. Повышение эффективности использования ветроэнергетических установок в растениеводстве [Текст] / В.А. Буторин, В.Н. Кутепов // Механизация и электрификация с.х. - М., 2006. -№2.-С. 33-35.

Публикации в других изданиях:

1. Данилов В.Н. Обоснование типа электронасосного агрегата для полива садово-огородного участка региона Челябинской области [Текст] / В.Н. Данилов, В.Н. Кутепов, В.Я. Сокол, И.В. Емченко // Вестник ЧГАУ,-Челябинск, 2002,- Т.37,- С. 55-58.

2. Кутепов В.Н. Ветроэнергетическая установка [Текст] / Кутепов В.Н. // Сборник рефератов научно-исследовательских работ аспирантов / ЮУрГУ. - Челябинск, 2003. - С. 133.

3. Пат. 29419 Российская Федерация, МПК7 U1 7 Н 02 К 51/00. Ветроэнергетическая установка [Текст] / Данилов В.Н., Кутепов В.Н.; заявитель и патентообладатель ЧГАУ. - № 2002132705; заявл. 09.12.2002; опубл. 10.05.2003, Бюл. №13.

4. Кутепов В.Н. Ветроэнергетическая установка для садово-огородного участка [Текст] / В.Н. Кутепов // Материалы междунар. науч.-практ. конф. «Проблемы АПК», посвященной 60-летию Победы под Сталинградом / Волгогр. гос. с.-х. акад. - Волгоград, 2003. - С. 46-47.

5. Кутепов В.Н. Ветроэнергетическая установка [Текст] / Кутепов В.Н. // Материалы XLII науч.-техн. конф. / ЧГАУ. - Челябинск, 2003.-4.3.-C. 97-100.

6. Буторин В.А. Оценка параметров распределения энергии ветра центральных и южных районов Челябинской области [Текст] / Буторин В.А., Устинова Е.А., Кутепов В.Н. // Материалы XLIII науч.-техн. конф. / ЧГАУ. - Челябинск, 2004. - 4.2. - С. 239-241.

7. Банин Р.В. Разработка конструкции ВЭУ для водоснабжения фермерского хозяйства [Текст] / Р.В. Банин, В.Н. Кутепов // Вестник ЧГАУ.- Челябинск, 2005. - Т.44. - С. 12-15.

8. Буторин В.А. Использование марковских процессов для оценки комплексного показателя надежности ветроэнергетических установок (ВЭУ) [Текст] / В.А. Буторин, В.Н. Кутепов, И.Б. Царев, А.Э. Дзюба // Вестник ЧГАУ. - Челябинск, 2006. - Т.46. - С. 32-35.

9. Буторин В.А. Обеспечение энергосбережения путем оптимизации норм запасов предприятий по ремонту электродвигателей [Текст] / В.А. Буторин, И.Б. Царев, В.Н. Кутепов // Труды 5-й меж-дунар. науч.-практ. конф. Энергосберегающие технологии в животноводстве и стационарной энергетике / ГНУ ВИЭСХ. - М., 2006. -Ч.З. - С. 392-396.

10. Буторин В.А. Прогнозирование надежности ветроэнергетической установки [Текст] / В.А. Буторин, В.Н. Кутепов, И.Б. Царев // Труды 5-й междунар. науч.-практ. конф. Возобновляемые источники энергии. Местные энергоресурсы. Экология / ГНУ ВИЭСХ. - М., 2006. - 4.4. - С. 228-232.

11. Буторин В.А. Оценка качества функционирования ветроэнергетических установок (ВЭУ) в условиях эксплуатации [Текст] / Буторин В.А., Кутепов В.Н., Царев И.Б., Зайцев И.В. // Сб. науч. ст. «Методы и средства технической диагностики» / Мар.гос.ун-т. -Йошкар-Ола, 2006. - Вып. XXIII. - С. 222-226.

12. Пат. 2287718 Российская Федерация, МПК7 C1 F 03 D 9/02. Ветроэнергетическая установка [Текст] / Банин Р.В., Кутепов В.Н.; заявитель и патентообладатель ЧГАУ. - № 2005115134/06; заявл. 18.05.2005; опубл. 20.11.2006, бюл. № 32.

13. Пат. 2284639 Российская Федерация, МПК7 C1 Н02М 7/5375. Инвертор напряжения [Текст] / Банин Р.В., Кутепов В.Н.; заявитель и патентообладатель ЧГАУ. - № 2005120264/09; заявл. 29.06.2005; опубл. 27.09.2006. бюл. № 27.

14. Кутепов В.Н. Экономическая эффективность оптимизации времени восстановления ветроэнергетических установок [Текст] / Кутепов В.Н., Рукавишникова М.Ю. // Материалы XLVI междунар. на-

уч.-техн. конф. «Достижения науки - агропромышленному производству» / ЧГАУ. - Челябинск, 2007. - 4.2. - С. 192-197.

15. Butorin V. The model of reliability calculation of wind energy installation [Text] / Vladimir Butorin, Vladimir Kutepov // 12th International conference "Technical and technological progress in agriculture" / Institute of Agricultural Engineering LUA. - Kaunas, 2007, PROCEEDINGS pp. 222-225.

16. Банин P.B. Оценка энергетических и гидравлических параметров объемно-инерционного насоса «МАЛЫШ» при колебаниях развиваемой источником энергии мощности [Текст] / Банин Р.В., Ку-тепов В.Н. // Материалы XLVII междунар. науч.-техн. конф. «Достижения науки - агропромышленному производству» / ЧГАУ. - Челябинск, 2008. - 4.4. - С. 3-8.

Подписано в печать 10.11.2008 г. Формат А5. Объем 1,0 уч.-изд.л. Тираж 100 экз. Заказ № 332. УОП ЧГАУ

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. Состояние вопроса и задачи исследования.

1.1. Состояние возобновляемой энергетики за рубежом и России.

1.1.1. Основные направления развития ветроэнергетики.

1.1.2. Конструкции существующих типов ВЭУ.

1.2. Перспективы использования ВЭУ для водоснабжения и орошения в условиях Челябинской области.

1.3. Показатели качества функционирования ВЭУ в условиях эксплуатации.

1.4. Выводы и задачи исследования.

Глава 2. Теоретические предпосылки повышения качества функционирования ветроэнергетических установок в растениеводстве.

2.1. Экономический критерий качества функционирования ВЭУ.

2.2. Взаимосвязь надежности и экономических показателей качества функционирования ВЭУ.

2.3. Модель надежности ВЭУ.

2.4. Целевая функция оптимизации времени восстановления работоспособного состоянии ВЭУ.

2.5. Выводы.

Глава 3. Методика экспериментальных исследований.

3.1. Методика планирования объема восстановительных работ для повышения качества функционирования ВЭУ.

3.1.1. Методика оценки интенсивностей отказов и восстановлений элементов ВЭУ.

3.1.2. Методика оценки времени восстановления работоспособного состояния ВЭУ.

3.1.3. Методика оценки параметров целевой функции.

3.1.4. Методика оценки распределения скорости ветра и аккумулирующей емкости в условиях Челябинской емкости.

3.1.5. Методика оценки уровенного режима подземных вод зоны интенсивного водообмена.

3.1.5.1 Характеристика режима подземных вод зоны интенсивного водообмена для целей водоснабжения.

3.1.5.2 Прогноз режима (колебаний уровня) подземных вод.

3.2. Методики разработки и испытаний технических средств для повышения качества функционирования ВЭУ.

3.2.1. Методика оценки мощности электронасоса.

3.2.2. Разработка функциональной схемы ВЭУ.

3.2.3. Разработка принципиальной электрической схемы инвертора для повышения эффективности ВЭУ.

3.2.4. Методика оценки энергетических характеристик ВЭУ и инвертора совместно с электронасосной установкой.

3.3. Выводы.

Глава 4. Результаты экспериментальных исследований и их анализ.

4.1. Результаты оптимизации объема восстановительных работ по повышению качества функционирования ВЭУ.

4.1.1. Результаты оценки интенсивностей отказов и восстановлений элементов ВЭУ.

4.1.2. Результаты оценки коэффициента готовности базовой ВЭУ.

4.1.3. Результаты оценки базового времени восстановления работоспособного состояния ВЭУ.

4.1.4. Результаты оценки параметров целевой функции оптимизации времени восстановления работоспособного состояния ВЭУ.

4.1.5. Количественная оценка оптимизированного значения времени восстановления работоспособного состояния ВЭУ в конкретных условиях растениеводства.

4. Г.6. Результаты оценки параметров распределения скорости ветра и аккумулирующей емкости в условиях Челябинской области.

4.1.7. Результаты оценки уровенного режима подземных вод зоны интенсивного водообмена.

4.2. Результаты разработки и исследований предлагаемых технических средств для повышения качества функционирования ВЭУ.

4.2.1. Результаты оценки мощности электронасоса.

4.2.2. Результаты оценки энергетических характеристик ВЭУ и инвертора совместно с насосной установкой.

4.3. Выводы.

Глава 5. Экономическая эффективность повышения качества функционирования ВЭУ.

5.1. Экономическая эффективность внедрения инвертора.

5.2. Определение эффекта от оптимизации времени восстановления работоспособного состояния ВЭУ в растениеводстве.

5.3. Совокупный экономический эффект от оптимизации времени восстановления работоспособного состояния ВЭУ и внедрения инвертора.

5.4. Выводы.

Актуальность темы. В современном мире экономический рост определяется уровнем и эффективностью использования энергии. При этом наиболее конкурентоспособными являются промышленно развитые страны, где топливно-энергетические ресурсы используются в максимальном объеме и высокой степенью эффективности.

В настоящее время в России отношение к количественным показателям электрификации - потреблению электроэнергии изменилось: если раньше показатели электрификации, ее успехи отождествлялись только с ростом объемов электропотребления, то сейчас основным становится реальный производственный или социальный эффект, получаемый при потреблении каждого киловатт — часа.

В отличие от большинства промышленно развитых стран, Россия обладает собственной мощной топливно-энергетической базой, сформированной главным образом из невозобновляемых углеводородных ресурсов. Это обстоятельство пока способствует поддержанию национальной экономики за счет доходов от экспорта нефти и природного газа, однако не создает предпосылок для осуществления широкомасштабной энергосберегающей политики.

В энергетическом балансе России, удельный вес нефти, природного газа и угля суммарно составляет более 90%, причем в последнее десятилетие наблюдается опережающее увеличение доли одного источника - природного газа [94].

Учитывая тенденцию уменьшения объемов этих ресурсов можно предполагать, что уже после 2010г. все большую часть прироста потребности в топливе и энергии необходимо будет обеспечивать за счет мероприятий по энергосбережению. В этом плане среди альтернативных источников энергии наиболее важную роль должны играть нетрадиционные возобновляемые источники энергии: торф, биомасса, энергия малых рек, ветра, геотермальных источников, солнца и т.д. [93]. Согласно экспертной оценке, более 80% энергообеспечения за счет возобновляемых ресурсов может быть использовано в сельском хозяйстве [54]. Экономия электроэнергии на сегодняшний день является одной из первых актуальнейших проблем в с.-х. производстве [20]. Производство всех видов сельхозпродукции носит энергозатратный характер и по сравнению с показателями передовых стран электроемкость процессов в России значительно выше (удельные энергозатраты в 2-3 раза выше). В то же время практика показывает, что затраты на реализацию мероприятий по энергосбережению в 1,5-2 раза дешевле, чем расточительное потребление энергии [56]. При опережающем росте тарифов и цен на электроэнергию по сравнению с ценами сельхозпродукции, доля затрат в ее себестоимости резко возросла с 3.8 до 10.30 %, а по некоторым видам до 30.50 % и более (теплицы, птицефабрики). Это отрицательно сказывается на производстве. Значительная часть предприятий становится убыточной, а некоторые перестают функционировать [54, 87].

Второй актуальной проблемой является обеспечение надежности электроснабжения. Современное состояние сетей в сельской местности характеризуется их старением и значительным снижением технико-экономических показателей. Так как 7-8 лет сети практически не обновлялись. Более 650 тыс. км. и 150 тыс. трансформаторных подстанций отработали свой нормативный срок. По расчетам, к 2010 г. их количество достигнет 40 % [87]. В последние годы имеют место многочисленные случаи отключения электропитания ряда удаленных населенных пунктов по разным причинам: из-за аварийности сетей, неуплаты за электроэнергию, снятия проводов с линий электропередач и сдачи их в приемные пункты цветного металла. В большинстве случаев не выполняются нормы качества электроэнергии.

Таким образом, в области экономики и надежности электроснабжения в сельском хозяйстве приоритетным представляется использование нетрадиционных источников энергии. Кроме того, рассредоточенность потребителей энергии в сельском хозяйстве по территории, сравнительно малые единичные мощности, выраженный сезонный характер производства позволяет сделать вывод также о перспективности использования нетрадиционных источников энергии.

Решению проблемы энергосбережения посвящена и утвержденная Правительством Российской Федерации в 2001 году Федеральная целевая программа «Энергоэффективная экономика» на 2002-2005 годы и на перспективу до 2010 года, в которой предусмотрен раздел «Энергоэффективность сельского хозяйства» [54, 122, 94].

Реализация программных мероприятий будет способствовать достижению в течение ближайших лет следующих показателей: частичному снижению зависимости потребителей от централизованного электроснабжения посредством выработки электроэнергии на местах при использовании местных энергоресурсов; сокращению потерь продукции — в 2 раза; повышению надежности электроснабжения — снижения аварийности сетей и электроустановок в 2 раза, значительного сокращения числа и продолжительности перерывов; экономии электрической энергии в количестве 7-8 млрд. кВт-ч; освоению экологически чистых технологий, защите окружающей среды в зоне их действия, значительному снижению травматизма и профзаболеваний на селе.

Кроме того, распоряжением Правительства Российской Федерации от 28 августа 2003 г. №1234 утверждена «Энергетическая стратегия России на период до 2020 года». Значительное место в «Стратегии» в определении перспектив развития топливно-энергетического комплекса России уделяется возобновляемым источникам энергии характеризуемым, как источники непрерывно возобновляемых в биосфере земли видов энергии: солнечной, ветровой, океанической, гидроэнергии рек, геотермальной, энергии биомассы и др. Это связано с тем, что доля возобновляемых источников энергии в производстве электроэнергии составила в

2002 г. всего около 0,5% от общего производства, или 4,2 млрд. кВт. И это притом, что неистощаемость и экологическая чистота этих ресурсов обусловливают необходимость их интенсивного использования [48, 123].

В настоящее время использование ветроэнергетических установок (ВЭУ) для электроснабжения с.-х. потребителей имеет большое социально-экономическое значение [69].

По данным на 2002г. в России насчитывалось 183,7 тыс. фермерских хозяйств, приусадебных крестьянских и садово-огородных участков городских жителей, которых насчитывается порядка 19 млн., находятся, как правило, в удаленных от централизованного энергоснабжения «неудобных» и малоиспользуемых угодьях, поэтому централизованная электрификация их невозможна или экономически невыгодна [126].

Российские фермеры (в среднем по 43 га на хозяйство) согласно проведенным исследованиям только на 65 % обеспечены электроэнергией и на 50 % водоснабжением [126].

При условии использования ветроэнергетических установок (ВЭУ) для электроснабжения с.-х. объектов главным образом мелких фермерских и подсобных хозяйств, садово-огородных участков, миницехов по производству и переработке с.-х. продукции к ним предъявляются повышенные требования. Качество и объем производимой продукции, экономия энергоресурсов, безаварийная работа электрооборудования ВЭУ и соответственно электрооборудования питающегося от них тесно взаимосвязаны. Очевидно, что добиться высокого значения этих показателей можно путем совершенствования технической эксплуатации.

Для ВЭУ характерно длительное время работы в год. Тяжелые условия и режимы работы снижают срок службы многих элементов ВЭУ. Статистические данные показывают, что средняя наработка на отказ только аппаратуры управления составляет от трех до пяти лет [96]. При этом существенное влияние на эффективность функционирования ВЭУ оказывает надежность отдельных ее элементов. Так, например, перебои в электроснабжении теплиц влияют на микроклимат, освещение, водоснабжение, что приводит к потере или ухудшению качества продукции. Это в свою очередь приводит к ущербам. Значение технологического ущерба варьирует в широких пределах и зависит от площади занятой под конкретными культурами. Исследованиями установлено, что в большинстве случаев технологический ущерб превышает стоимость отказавшего оборудования.

Очевидно, что для таких объектов технологический ущерб можно снизить за счет сокращения количества отказов и продолжительности времени восстановления, т.е. путем оптимизации коэффициента готовности. Для достижения оптимального значения этого показателя рекомендуется проводить восстановительные работы (текущие и капитальные ремонты), регламентируемые системой ППРЭсх. Однако существующие финансовые трудности в сельском хозяйстве не позволяют выполнять рекомендуемые мероприятия в полном объеме, так как энергетические службы занимаются только аварийными ремонтами.

Анализируя эту проблему необходимо учесть, что цель финансово-экономической деятельности любого предприятия заключается в получении максимального дохода. В условиях рыночной экономики, первоочередной задачей предприятия является повышение качества функционирования, которое определяется комплексным сочетанием надежности и экономической эффективности объекта. Повышение качества функционирования требует инвестиций, при этом любой инвестиционный проект при всех его положительных характеристиках не будет принят к осуществлению, если не обеспечит возмещение вложенных средств за счет доходов от реализации продукции (работ, услуг), получения прибыли, обеспечивающей окупаемость и рентабельность инвестиций не ниже желаемого уровня (срока). Оценка реальности достижения именно таких результатов и является ключевой задачей анализа финансово-экономических параметров любого проекта вложения средств. Необходимо отметить, отказы ВЭУ приводят не только к прямому ущербу, связанному с заменой отказавшего элемента, но и технологическому, обусловленному порчей с.-х. продукции. Возникает связь между показателями надежности и экономическими критериями, которую необходимо определить в конкретной математической форме. Одним из путей повышения качества функционирования ВЭУ является обеспечение требуемых показателей надежности совершенствованием системы технического обслуживания и ремонта в плане определения оптимального времени восстановительных работ ВЭУ.

С другой стороны на качество функционирования ВЭУ влияют экономические затраты в результате совершенствования структуры и технических средств ВЭУ.

Таким образом, возникает проблема достижения разумного компромисса между показателями надежности и экономическими критериями функционирования ВЭУ. В связи с этим данное направление требует своего совершенствования и развития.

Работа выполнена в соответствии с межведомственной координационной программой фундаментальных и приоритетных прикладных исследований по научному обеспечению развития агропромышленного комплекса РФ на 2006-2010 гг. (Проблема IX - научное обеспечение повышения машинно-технологического и энергетического потенциала сельского хозяйства России), одобренной Межведомственным координационным советом по формированию и реализации программы 19.10.06 г. и Президиумом РАСХН 16.11.06 г.

На основании вышеизложенного была сформулирована цель работы и поставлены соответствующие задачи.

Целью диссертационной работы является: повышение качества функционирования ветроэнергетических установок в растениеводстве путем обоснования их структуры, разработки технических средств и оптимизации времени восстановительных работ.

Объектом исследования является метод оптимизации времени восстановления работоспособности ВЭУ и процесс ее испытания с разработанным инвертором.

Предметом исследования являются закономерности, связывающие экономические критерии качества функционирования ВЭУ, коэффициент готовности и время восстановления, а также величину инвестиций в разрабатываемый инвертор.

Научная новизна:

1. На основе предложенной модели, связывающей показатели надежности и экономичности функционирования ВЭУ, обосновано оптимальное время восстановления работоспособного состояния ВЭУ.

2. Разработана модель надежности ВЭУ для стационарного участка ее работы, позволяющая получить численное значение коэффициента готовности.

3. Предложены технические решения структуры ВЭУ и принципиальной электрической схемы инвертора, обеспечивающие экономическую эффективность функционирования ВЭУ.

4. Доказана целесообразность использования бета-трапециального закона, позволяющего более точно описать распределение скорости ветра районов Челябинской области по сравнению с вейбулловским.

На защиту выносятся:

- математический аппарат, включающий модель надежности ветроэнергетической установки для определения коэффициента готовности и математические выражения, связывающие показатели качества функционирования системы;

- методика оптимизации времени восстановления работоспособности ВЭУ в растениеводстве;

- технические решения, обладающие новизной структуры ВЭУ и инвертора. Практическая ценность результатов работы:

1. Разработанные модели надежности позволяют получить значения коэффициента готовности для двух основных графов состояний ВЭУ и произвести комплексную оценку этой надежности.

2. Предложена функциональная зависимость между показателями экономичности и надежности, которая легла в основу разработанного метода оптимизации времени восстановительных работ ВЭУ.

3. Разработанный инвертор при одинаковых параметрах надежности в сравнении с существующими обладает значительно меньшей стоимостью. Экономический эффект от внедрения инвертора составляет 7,5 тыс.руб.

4. Доказана целесообразность использования бета-трапециального распределения скорости ветра, учитывающего вероятность существования штиля при выборе мощности генератора ВЭУ, и получены значения параметров этого распределения для районов Челябинской области.

5. Получены статистические характеристики колебания грунтовых вод зоны интенсивного водообмена для районов Челябинской области, служащие для выбора мощности электронасосного оборудования, электроснабжение которого производиться от ВЭУ.

6. Для практических расчетов оптимального времени восстановления работоспособности ВЭУ предложен алгоритм и программа ее расчета на ЭВМ.

Реализация результатов работы. Методика оптимизации времени восстановительных работ внедрена в ГУ ЗНИИСХ Северо-Востока им. Н.В. Рудницкого г. Кирова и обеспечивает рациональное соотношение между экономичностью и надежностью функционирования ВЭУ, используемых на садово-огородных, фермерских и других производственных предприятий растениеводства.

По результатам исследований в 2003 г. получен диплом победителя конкурса исследовательских проектов молодых учёных вузов Челябинской области на тему «Ветроэнергетическая установка».

Апробация. Основные положения и результаты исследований обсуждались и докладывались на XLI - XLVI международных научно-технических конференциях Челябинского государственного агроинженерного университета в 2002 — 2007г.г.; на 5-ой международной научно-технической конференции Всероссийского научно-исследовательского института электрификации сельского хозяйства «Возобновляемые источники энергии. Местные энергоресурсы. Экология.», (г.

Москва, 2006г.); на XXIII школе-семинаре Марийского государственного университета — «Методы и средства технической диагностики» (г. Йошкар-Ола, 2006г.); на 12-ой международной конференции института сельскохозяйственной инженерии Литовского сельскохозяйственного университета «Технический и технологический прогресс в сельском хозяйстве» (г. Каунас, 2007г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 18 работ, в том числе два патента на изобретение и один патент на полезную модель.

Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы и приложений. Изложена на 195 стр. машинописного текста, включает 24 рисунка, 22 таблицы, список литературы из 170 наименований и 11 приложений.

Общие выводы

Проведенные теоретические и экспериментальные исследования позволяют сделать следующие выводы.

1. Установлена взаимосвязь между показателями надежности и экономичности. При этом к показателям экономичности относятся: величина капиталовложений; затраты на проведение восстановительных работ и технологический ущерб, вызванный снижением урожайности. К показателям надежности относятся: коэффициент готовности; средняя наработка на отказ и среднее время восстановления.

2. Полученные модели надежности ВЭУ соответствуют основным графам ее состояний и позволяют определить показатели надежности на стационарном участке режима эксплуатации.

3. Разработана целевая функция оптимизации коэффициента готовности и времени восстановления, для реализации которой предложены алгоритм и программа на ЭВМ. Установлены оптимальные значения коэффициента готовности и времени восстановления работоспособности для крестьянских (фермерских) хозяйств: к, =0,974 и Тв= 81 чел.-ч.

4. Доказана целесообразность использования бета-трапециального закона для описания распределения скорости ветра. Получены параметры этого распределения для районов Челябинской области, например, для летнего сезона района г. Магнитогорска £ = 0.001262, / = 9,15*10"6, л = 4,08, m = 14,66, ха- = 10, xi = 0.

5. Получены параметры распределения грунтовых вод районов Челябинской области, позволяющие обосновать мощность ВЭУ и определить требуемые электрические и гидравлические параметры насосного оборудования. Например, для Малокизильского наблюдательного пункта, расположенного в районе г. Магнитогорска, норма среднемноголетнего уровня, коэффициент вариации и коэффициент ассиметрии соответственно составили: Я0=9,42, Cv=0,2 и С, =0,4.

6. Предложенные структурная схема ВЭУ и электрическая принципиальная инвертора, апробированные на разработанной экспериментальной установке, обеспечивают повышение экономической эффективности функционирования ВЭУ. Сравнительная оценка полученных значений КПД электронасосной системы и производительности электронасоса для напора 10 м. при питании от сети и от ВЭУ показала их незначительное расхождение, соответственно равное 0,12 % и 5,2 %.

7. Произведенный расчет водопотребления садово-огородного участка площадью 0,07 га для южных районов Челябинской области показал, что для обеспечения водой участков площадью до 1,2 га могут быть использованы бытовые вибрационные электронасосные агрегаты марок «Малыш», «Фонтан», «Родничок» и др. Продолжительность работы электронасоса «Малыш» на разных напорах при питании от аккумуляторной батареи емкостью 60Ah составила 54 минуты при напоре 10м.

8. Совокупный экономический эффект от реализации методик и технических средств, связанных с повышением качества функционирования ВЭУ составил 19,6 тыс. руб. при норме дисконта 35 % .

157

1. Абрамов Н.Д., Харитонов В.П. Вибрационные электронасосы и их использование с возобновляемыми источниками энергии. — «Механизация и электрификация сельского хозяйства». М., 2000, №11 с. 14-15.

2. Агроклиматические ресурсы Челябинской области. JL: Гидрометеоиздат, 1979.

3. Алексеев В.В., Рустамов Н.А. и др. Перспективы развития альтернативной энергетики и её воздействие на окружающую среду. МГУ им. Ломоносова, НАН Украины, Морской гидрофизический институт.- Москва Кацивели,1999.- 152с.

4. Амерханов Р.А., Гарькавый К.А. Технико-экономическое обоснование ветроэнергетических установок. Энергосбережение и водоподготовка. — 2001, №4, с. 24-26.

5. Афанасьев Н.А., Юсипов М.А. Система технического обслуживания и ремонта оборудования энергохозяйств промышленных предприятий (система ТОР ЭО). М.: Энергоатомиздат, 1989. - 528 с.

6. Бальзанников М.И., Евдокимов С.В. Энергосбережение на действующих энергоустановках за счет их совершенствования. — Самара: Изд-во СамГТУ.2000, с 10-11.

7. Банин Р.В., Кутепов В.Н. Разработка конструкции ВЭУ для водоснабжения фермерского хозяйства. Вестник ЧГАУ.Т.44. — Челябинск, 2005, с.12-15.

8. Барзилович Е.Ю., Беляев Ю.К., Каштанов В.А. и др. Вопросы математической теории надежности/Под ред. Б.В. Гнеденко. М.:Радио и связь, 1983. — 376 с.

9. Безрученко В.А., Быков В.А. Ветроэнергетические станции на морском шельфе. Энергетика за рубежом. 2001, №4, с. 16-23.

10. Борисов Ю.С., Сырых Н.Н., Левашов В.Г. Методические рекомендации по экономической оценке ущербов, наносимых сельскохозяйственному производству отказами электрооборудования. М.: ВИЭСХ, 1987. 31с.

11. Буторин В.А. Обеспечение работоспособности электрооборудования с.-х. предприятий. Дис.докт. техн. наук. Челябинск, 2002. — 302 с.

12. Буторин В.А., Кутепов В.Н, Царев И.Б., Дзюба А.Э. Использование марковских процессов для оценки комплексного показателя надежности ветроэнергетических установок (ВЭУ). Вестник ЧГАУ.Т.46. Челябинск, 2006, с.32-35.

13. Буторин В.А., Кутепов В.Н. Повышение эффективности использования ветроэнергетических установок в растениеводстве. Механизация и электрификация с.х. №2. 2006, с.33-35.

14. Буторин В.А., Кутепов В.Н., Царев И:Б. Прогнозирование надежности ветроэнергетической установки. Труды 5-й Международной науч.-практ. конф. 44. Возобновляемые источники энергии. Местные энергоресурсы. Экология. ГНУ ВИЭСХ. Москва, 2006, с.228-232.

15. Буторин В.А., Устинова Е.А., Кутепов В.Н. Оценка параметров распределения энергии ветра центральных и южных районов Челябинской области. Материалы XLIII науч.-техн. конф. 42. ЧГАУ. Челябинск, 2004, с.239-241.

16. Бычков Н.М. Возможности современной ветроэнергетики. — Теплофиз. и аэромех. 1998. - 5, №3. - с.407-420.

17. Вентцель Е.С. Теория вероятностей. М.: Высш. шк., 1998. - 576с.

18. Вентцель Е.С., Овчаров JI.A. Теория случайных процессов и ее инженерные приложения. М.: Высш. шк., 2000. - 383 с.

19. Ветроэнергетические установки и их применение в с/х. М.: 1984,- 51с.

20. Водяников В.Т. Организационно-экономические основы сельской электроэнергетики. Учебное пособие для вузов по агроинженерным специальностям.-М., 2002.-312 с.

21. Воронцовский А.В. Современные теории рынка капитала. — С-Петербург. гос. ун-т; Изд-во СПБГУ; 2004 г.

22. Голинкевич Т.А. Прикладная теория надежности. М.: Высшая школа, 1985.- 160 с.

23. Голубенко М.С., Гембарський О.М., Решетняк М.М., Гембарський Г.О. Состояние развития ветроэнергетики на Украине. Энергетика и электрификация. 2000, №12, с. 36-37.

24. Горемыкин В.А., Богомолов О.А. Экономическая стратегия предприятия. Учебник. — М.: Информационно-издательский дом «Филинъ», Релант, 2001.

25. Горнчаренко М.Р. Перспективы применения альтернативных источников энергии в Северо-Западном регионе России. Изв. вузов. Приборостр. — 1996. - 39, №3. - с. 60-67, 75-76.

26. ГОСТ 15467-79. Управление качеством продукции. Основные понятия. Термины и определения. Изд-во стандартов. Январь, 1979.

27. ГОСТ 18322-78. Система технического обслуживания и ремонта техники. Термины и определения. М.: Изд. стандартов.

28. ГОСТ 21623-76. Система технического обслуживания и ремонта техники. Показатели для оценки ремонтопригодности. Термины и определения. М: Изд.стандартов, 1981.

29. ГОСТ 23660-79. Система технического обслуживания и ремонта техники. Обеспечение ремонтопригодности при разработке изделий. М: Изд.стандартов.

30. ГОСТ 23728-88. Техника сельскохозяйственная. Основные положения и показатели экономической эффективности. -М.: Изд-во стандартов, 1988. 25 с. Группа Т51.

31. ГОСТ 27.002 89. Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения. - Изд-во стандартов, 1990.

32. ГОСТ 27.301 95. Надежность в технике. Расчет надежности. Основные положения. - Изд-во стандартов, 1996.

33. ГОСТ Р51990-2002. Нетрадиционная энергетика. Ветроэнергетика. Установки ветроэнергетические. Классификация — Изд-во стандартов, 2003.

34. ГОСТ Р51991-2002. Нетрадиционная энергетика. Ветроэнергетика. Установки ветроэнергетические. Общие технические требования — Изд-во стандартов, 2003.

35. Грачева М.В. Анализ проектных рисков: Учебное пособие. М.: Финста-тинформ, 1999.

36. Гриневич Г.А. Опыт разработки элементов малого ветроэнергетического кадастра Средней Азии и Казахстана.- Ташкент, изд. АН УзССР, 1952, 151с.

37. Гук Ю.Б. Теория надежности в электроэнергетике. Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1990. - 208 с.

38. Д. де Рензо. Ветроэнергетика. — М. Энергоатомиздат, 1982. — 272 с.

39. Данилов В.Н., Кутепов В.Н., Сокол В.Я., Емченко И.В. Обоснование типа электронасосного агрегата для полива садово-огородного участка региона Челябинской области. Вестник ЧГАУ. Челябинск, 2002.Т.37. - с.55-58.

40. Денисинко О.Г. и др. Преобразование и использование ветровой энергии. — Киев: Техника, 1992. 174с.

41. Доброхотов В.И. Роль возобновляемых источников энергии в энергетической стратегии России // Теплоэнергетика. 2001.- №2. С. 2-3.

42. Дружинин Г.В. Надежность автоматизированных производственных систем. 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1986. - 480 с.

43. Егоров А.В. Разработка и исследование метода ускоренной оценки качества капитально отремонтированных объектов по показателям их безотказности. Дис. канд. техн. наук. -1981. —215 с.

44. Ерошенко Г.П., Медведько Ю.А., Таранов М.А. Эксплуатация энергооборудования сельскохозяйственных предприятий. — Ростов-на-Дону: ООО «Тер-ра»; НПК «Гефест». 2001. - 592с.

45. Ерошенко Г.П., Пястолов А.А. Курсовое и дипломное проектирование по эксплуатации электрооборудования. М.: Агропромиздат, 1988. — 160 с.

46. Информационный бюллетень о состоянии геологической среды на территории Челябинской области за 2001 год, выпуск 3. Челябинск, 2002 Территориальный центр государственного мониторинга геологической среды ФГУГП "Челябинскгеосъемка".

47. Каримбаев Т.Д. Оценка стоимости электроэнергии, вырабатываемой малыми ветроэнергетическими установками. Конверсия в машиностроении. -1995, №5, с. 18-20.

48. Климатология /А.О.Дроздов, В.А. Васильев, Н.В. Кобышева и др. Л.: Гид-рометеоиздат, 1989. - 568с.

49. Ковалев В.В. Финансы предприятий. М.: ТК Велби, Изд-во Проспект, 2004.-352с.

50. Козлов Б.А., Ушаков И.А. Справочник по расчету надежности аппаратуры радиоэлектроники и автоматики. М.: Советское радио, 1975. - 470 с.

51. Комарицын А.А. Ветроэнергетика и гидрография. Вестник РАН. 2002. 72, №9, с.844-846.

52. Корольков И.В. Методические указания по изучению дисциплины «Математические модели и методы в расчетах на ЭВМ». Челябинск, ЧГАУ, 1991.- 40с.

53. Корольков И.В., Королькова Л.И. Бета-трапециальное распределение. Расчет и управление надежностью больших механических систем. Инф. материалы VI Всесоюзной школы. Свердловск, 1986.

54. Крон С., Кожевников Н.Н. Датские ветряные электростанции история индустриального успеха. Электрические станции. - 1999. - №5. - с. 67-70.

55. Крылов Э.И., Власова В.М., Журавкова И.В. Анализ эффективности инвестиционной и инновационной деятельности предприятия: Учебное пособие. — 2-е изд. перераб. и доп. М.: Финансы и статистика, 2003.

56. Курчаткин В.В., Тельнов Н.Ф., Ачкасов К.А. и др. Надежность и ремонт машин. М.: Колос, 2000. - 776с.

57. Кутепов В.Н. Ветроэнергетическая установка для садово-огородного участка. Материалы междунар. науч.-практ. конф. «Проблемы АПК», посвященной 60-летию Победы под Сталинградом. Волгогр. гос. с.-х. акад. — Волгоград, 2003, с.46-47.

58. Кутепов В.Н. Ветроэнергетическая установка. Материалы XLII науч.-техн. конф. Ч.З. ЧГАУ. Челябинск, 2003, с.97-100.

59. Кутепов В.Н. Ветроэнергетическая установка. Сборник рефератов научно-исследовательских работ аспирантов. ЮУрГУ. Челябинск, 2003, с. 133.

60. Лимитовский М А. Основы оценки инвестиционных и финансовых решений. — М.: ТОО Инжиниринго-Консалтинговая Компания «ДеКА», 1997. — 184 с.

61. Лимитовский М.А. Инвестиционные проекты и реальные опционы на развивающихся рынках. М.: Дело, 2004. - 528с.

62. Лысогоров С.Д. и др., Орошаемое земледелие. М.: «Колос»1995. 447с.

63. Любушин Н.П. Комплексный экономический анализ хозяйственной деятельности. М.:ЮНИТИ - ДАНА, 2005. - 448 с.

64. Макаренко Н., Макаренко А. Новые пути ветроэнергетики. — Электропанорама. 2001. №9, с. 48-49.

65. Малая механизация в приусадебном и фермерском хозяйствах / Под ред. чл.-кор. Украинской академии аграрных наук Масло И.П. — Киев: Урожай, 1996.

66. Мартыненко И.И., Лысенко В.Ф. Проектирование систем автоматики. 2-е изд., перераб. и доп. -М.: Агропромиздат, 1990. - 243 с.

67. Материалы XLI научно-технической конференции Челябинского государственного агроинж. университета. — Челябинск: ЧГАУ, 2002. 4.2. - 266 с.

68. Методика (основные положения) определения экономической эффективности использования в народном хозяйстве новой техники, изобретений и рационализаторских предложений. -М.: «Экономика», 1977. -44 с.

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

70. Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов (вторая редакция). — М.: Экономика, 2000.

71. Методические указания по организации эксплуатации энергетического оборудования в колхозах, совхозах и других сельскохозяйственных предприятиях и организациях. — Москва — Зерноград, 1980.

72. Методические указания" Задачи математической статистики в пакете Math-cad 6.0 Plus."-r. Челябинск: Изд-во Челяб. Агроинжен. ун-та, 1998г.-50с.

73. Методы разработки ветроэнергетического кадастра. М.: Изд. АН СССР, 1963,- 96с.

74. Минин В.А. Основные элементы ветроэнергетического кадастра севера ЕЧС. Проблемы энергетики Мурманской области и соседних районов.- Изд. Кольского филиала АН СССР, 1980,- с.135-151.

75. Мыльник В.В. Инвестиционный менеджмент. — М.: Академический Проект, 2002. 272 с.

76. Нефедова JI.B. Состояние, проблемы и перспективы развития мировой ветроэнергетики. М.: Изд-во Геогр. фак. МГУ. 2002, с. 283-297.

77. Никулин С.М. Надежность элементов радиоэлектронной аппаратуры/Массовая радиобиблиотека: Вып. 987. -М.: Энергия, 1979. 80 с.

78. Нормы полива. Справочник овощевода. М.: Россельхозиздат, 1979. — 224с.

79. Орлов B.JI. Использование гелиоветроэнергетических установок для энергоснабжения сельскохозяйственных потребителей Челябинской области. Автореф. дис.канд. техн. наук. Челябинск, 1993.

80. Орошаемое овощеводство под редакцией к.с/х.н. С.А.Дудника. Киев «Урожай», 1990.-235с.

81. Орсик JI.C. Энергообеспечение и энергосбережение в сельскохозяйственном производстве. // Энергообеспечение и энергосбережение в сельском хозяйстве. Труды 3-ей международной научно-технической конференции. 4.1. М.: ВИЭСХ, 2003, С. 13-18.

82. Основы орошаемого земледелия и техника полива. М.: «Колос», 1970. — 247с.

83. Оськин С.В. Методы и средства повышения эксплуатационной эффективности асинхронных нерегулируемых электроприводов (для кормоцехов и предприятий по переработке с.-х. продукции). Дис. докт. техн. наук. — Челябинск, 1998.-379 с.

84. Оценка эффективности инвестиционных проектов / П.Л. Виленский, В.Н. Лившиц, Е.Р. Орлова и др.; Академия народного хозяйства при Правительстве РФ. М.: Дело, 1999.

85. Павлов В.В., Пластинин Е.И. О применении ветродвигателя для транспорт-но-энергетического транспорта. — Сб. научн. тр. Моск. гос. автомоб.-дор. ин-т (техн. ун-т). М. 1998, с. 33-36.

86. Пазинич Е. Альтернативные источники энергии: ветроэнергетика. Энергобизнес. 2000, №51, с. 50-52.

87. Патент на изобретение №2073113 от 10.02.97г.

88. Патент на изобретение №2182258 С2 F 03 D 3/06. Ротор типа Савониуса / Соловьев А.П. (Россия). №94045216/06; Заявлено 27.12.1994; Опубл. 27.10.1996.

89. Патент на изобретение №2284639 CI Н02М 7/5375. Инвертор напряжения / Банин Р.В., Кутепов В.Н. (Россия). -№2005120264/09; Заявлено 29.06.2005; Опубл. 27.09.2006. Бюл. №27.

90. Патент на изобретение №2287718 CI F 03 D 9/02. Ветроэнергетическая установка / Банин Р.В., Кутепов В.Н. (Россия). №2005115134/06; Заявлено 18.05.2005; Опубл. 20.11.2006, Бюл. №32.

91. Патент на полезную модель №29419 РФ, U1 7 Н 02 К 51/00. Ветроэнергетическая установка / Данилов В.Н., Кутепов В.Н. (Россия). — №2002132705;3аявлено 09.12.2002; Опубл. 10.05.2003, Бюл. №13.

92. Плотников Д.В., Харитонов В.П. Перспективы использования ветроэлектрических установок в XXI веке. Энергосбережение. 2001, №1, с. 34-37.

93. Поисковая система «Гарант».

94. Поляков Г.Г. Ветряк в космосе. Энергия: Экон., техн., экол. - 1995, №7. -с.12-14.

95. Прикладная статистика. Правила проверки согласия опытного распределения с теоретическим. М.: 2002. - 4.1 - 11с.

96. Применение упрощенной статистической модели для расчета годовой производительности ветроэнергетических ycTaHOBOK//Energetica(RSR). — 1987. — 35. — №11. с.502-505,507.

97. Промышленность России 2005г. Статистический сборник. — М.: Росстат, 2006.-460 с.

98. Рекомендации по экономической оценке ущербов наносимых сельскохозяйственному производству отказами электрооборудования. М., 1987.-33 с.

99. Рипс Я.И., Савельев Б.А. Анализ и расчет надежности систем управления электроприводами. М., «Энергия». 1974.

100. Рофе А.И. Экономика и социология труда. М.: Изд-во «МИК», 1996 -128с.

101. Рябчук П.Г. Оценка и управление совокупной эффективностью лизинговой сделки в промышленности: Автореф. дисс.канд. экон. наук. Челябинск, 2004.-24 с.

102. Сабашвили Р.Г. Гидравлика, гидравлические машины и водоснабжение сельского хозяйства. — М.: Колос, 1997. — 479с.

103. Савицкая Г.В. Анализ хозяйственной деятельности предприятия. — М.: ИНФРА-М, 2005. 425с.

104. Секторов В.Р. Балаклавская опытная ветроэлектрическая станция. Электричество. 1933, №19.

105. Секторов В.Р. Итого науки и техники. Зарубежная ветроэлектроэнергетика. -М.: 1964.-81с.-с.74.

106. Система планово-предупредительного ремонта и технического обслуживания электрооборудования сельскохозяйственных предприятий/Госагропром СССР. М.: ВО Агропромиздат, 1987. - 191 с.

107. Сотсков Б.С. Основы теории и расчета надежности элементов и устройств автоматики и вычислительной техники. — М.: Высшая школа, 1970. — 188 с.

108. Справочник по преобразовательной технике. Под ред. чл.- корр. АН УССР И.М. Чиженко. К.,"Техника", 1978.-446 с. с. 171.

109. Стребков Д.С., Содномов Б.И. Солнечные системы энергоснабжения сельских домов. // Энергообеспечение и энергосбережение в сельском хозяйстве. Труды 3-ей международной научно-технической конференции. 4.4. М.: ВИЭСХ, 2003, С. 101-106.

110. Твайделл Дж., Уэйр А. Возобновляемые источники энергии. Энергоатомиз-дат, М.: 1990,392с.

111. Управление инвестициями. В 2-х томах / В.В. Шеремет, В.М. Павлюченко, В.Д. Шапиро и др. — М.: Высшая школа, 1998.126127128129130131132133134135136137138139

112. Усаковский В.М. Водоснабжение и водоотведение в сельском хозяйстве. -М.: Колос, 2002.-328 с.

113. Усаковский В.М. Инерционные насосы. М.: «Машиностроение», 1973. -200с.

114. Установки ветроэлектрические: Требования к испытаниям. М.: Изд-во стандартов, 1996 г.

115. Фатеев Е.М. Методика определения параметров ветроэнергетических расчётов ветросиловых установок. М.: Изд. АН СССР, 1957г- 88с. Фатхутдинов Р.А. Инновационный менеджмент: Учебник для вузов. 3-е издание. - СПб.: Питер, 2002.

116. Фокин Ю.А. Вероятностно-статистические методы в расчетах систем электроснабжения. М.: Энергоатомиздат, 1985.

117. Харитонов В.П. Автономные ветроэлектрические установки. М.: ГНУ ВИЭСХ, 2006. - 280 с.

118. Хлопенков П.Р. Ветроэнергетическая установка с экологически полезным использованием избыточной мощности. Нов. технол. Моск. гос. откр. ун-т. 1999, №5, с. 35-36.

119. Холт Роберт Н., Барнес Сет Б. Планирование инвестиций.: Пер. с англ. М.: «Дело ЛТД», 1994. - 120 с.

120. Хорольский В.Я., Медведев А.А., Жданов В.Г. Задачи по эксплуатации электрооборудования. Учебное пособие для вузов. — Ставрополь, 1997. — 168с.

121. Чесомов С.М., Шмагин Б.А. Статистические методы решения гидрогеологических задач на ЭВМ. М.: Недра, 1989.

122. Шеремет А.Д. Финансы предприятий: менеджмент и анализ. М.: Инфра — М, 2007.-478с.

123. Широков A.M. Надежность радиоэлектронных устройств. — М.: Высшая школа, 1972.-271 с.

124. Шлендер П.Э., Кокин Ю.П. Экономика труда. М.: Юристъ, 2003. - 592с. Экономические проблемы повышения качества промышленной продукции. Под. ред. Виленского И .Я. - М.: Наука, 1969.

125. Энергообеспечение и энергосбережение в сельском хозяйстве. Труды 3-й Международной научно-технической конференции. Часть 4. Нетрадиционные источники энергии. Вторичные энергоресурсы. Экология — М.: ГНУ ВИЭСХ, 2003.-372 с.

126. Evaluation of wind energy as a power generation source in a selected site in Jordan. Anani A., Zuamot S., Abu-Allan F., Jibril Z."Sol. And Wind Techol. 1988, 5, N1,67- 74.

127. Koenemonn Detliv. Windenergie aus der Sicht der Banken. Sonne Wind und Warme. 2002, №2, c. 54-55, 58, 2.1.emergence d'une Industrie europeenne. Chartier Martine. Air plus. 2002. 7, №38, c. 8-9.

128. Neue Generatortechnik statt Getriebe. Vries Eize de. Sonne Wind und Warme. 2001, №4. c. 68-70.

129. Offshore-Projekte in Europa. Sonne Wind und Warme. 2003, №2, c. 58-63. Offshore wind could quadruple UK wind energy. Renewable Energy World. 2001. 4, №3, c. 11, 14.

130. On the energy output estimation of wind turbines. Mengelkamp. H. T." Int. J. Energy Res.", 1988, 12, N1, 113 - 123.

131. Paul N. Durch Export uberleben. Sonne Wind und Warme. 2002, №12, c. 54-58, 60,5.

132. Plans for offshore wind power in Denmark. Nielsen Ch. VGB Power Tech. Int. Ed. 2002. 82, №2, c. 37-40.

133. Wind energy comes to town small wind turbines in the urban environment. Tim-mers Geer. Renewable Energy World. 2001. 4, №3, c. 112-119. Wind rights: The new negotiable asset. Platts Energy Bus. and Technol. 2002. 4, №5, c. 45-47.

134. Windenergie auch bei Blitz und Donner. VGB Power Tech. Itn. Ed 2002. 82. №7, c. 17.

135. Windenergie im arktischen Gebirge. Scholz Reginald. Sonne Wind und Warme. 2000, №5, c. 62.

136. Windenergie im Aufwind. Trittin Jurgen. Galvanotechnik. 2002. 93, №1, c. 278281.