Введение к работе
Актуальность проблемы.
Обеспечение населения свежими овощами можно отнести к пер-оочередной и сложной задаче, требующей решения, В суровых климатических условиях Восточной Сиоири при достаточно высоком ве-еннем уровне солнечной радиации ранние овощи можно получать в лектрообогреваемых весенних теплицах. Энергозатраты на обогрев еплиц составляют до 40 % от всех затрат на выращивание продукти. Поэтому экономен энергии имеет решающее значение при про-;зводстве овощей в условиях защищенного грунта и относится к од-[ой из актуальных проблем.
Основными направлениями экономии энергии являются:
-
определение оптимального срока ввода весенних теплиц в «сшгуатацию;
-
разработка рациональных способов, устройств управления энергоёмкими технологическими процессами;
-
разработка рациональных, технологичных преобразователей ілектрической энергии в другие виды энергии.
В настоящее время .для сельского хозяйства заводами изготав-гиваются различные вентильные преобразователи, комплектные ти-щсторные устройства управления электронагревателями, которые не щолне отвечают требованиям, предъявляемым к оборудованию защитного грунта. Б частности,применяется либо позиционное управ-гение с известными недостатками данного способа, либо плавное агаульсно-фазовое управление с ухудшением коэффициента мощности іистємн электрообогрева теплиц, с генерированием высших гармоник .юка и с нелинейными искажениями формы кривой напряжения в системе электроснабжения. В дальнейшем совершенствовании нуждаются шектронагревательные устройства (ЗНУ) для теплиц.
Отмеченные недостатки в основном обусловлены отсутствием щиной энергетической оценки устройств электрообогрева теплиц 5 вентильными преобразователями, которые снижают эффективность электроустановок, сдерживают широкое применение силовой полупро-юдниковой техники в сельском хозяйстве.
Цель исследования. Основная цель диссертационной работы іостоит в экономии энергии при производстве овощей в весенних reплицах.
Достижение поставленной цели предполагает решение следующих задач:
1„ Обосновать оптимальный срок ввода в эксплуатацию весенних теплиц в условиях Восточной Сибири и разработать методику расчета мощности, энергопотребления устройств электрического обогрева теплиц.
-
Обосновать и разработать электронагревательные устройства для обогрева воздуха и почвы в теплицах.
-
Разработать вентильный преобразователь сопротивления для управления мощностью электронагревательных устройство
-
Исследовать характеристики электронагревательной'установки с вентильным преобразователем сопротивления.
-
Разработать методику расчета ЭНУ с вентильным преобразователем сопротивления.
: Объект исследования. Весенние пленочные теплипы с электрообогревом и тиристорним устройством управления мощностью ЭНУ.
Методы исследования. Использование метода физического моде лирования для исследования энергосбережения при электрообогреве теплиц. Метод гармонического анализа. Экспериментальные исследо вания энергетических показателей вентильных преобразователей при управлении активной мощностью ЭНУ. Научная новизна:
-
В работе впервые использован системный подход к определению рациональной мощности ЭНУ и к расчету энергетических характеристик ЭНУ с вентильным преобразователем.
-
Впервые разработаны способ и устройство управления мощностью электронагревательных элементов теплиц.
-
Разработано устройство для обогрева воздуха и почвы в теплицах.
-
Впервые разработана методика инженерного расчета энергетических показателей вентильных преобразователей сопротивлени с ЭНУ в режиме управления электрообогревом теплиц.
Практическая ценность.
Результаты теоретических исследований позволили разработат способ и устройство управления мощностью ЭНУ теплиц на основе вентильного преобразователя, позволяющего достичь экономию элек тричеекой энергии, повысить пропускную способность электрически сетей.
Апробация работы.
Основные положения и результати исследований докладывались j обсувдались на научно-технических конференциях Иркутской ГСХА
я. Челябинского агроикженерного университета 1983 1996 гг.;
та научной конференции молодых ученых и специалистов (Красноярск, 1987 г.); региональной научно-технической конференции "Электрификация тепловых процессов сельскохозяйственного производства Сибири и Лальнего Востока" (Иркутск, Скб. ЙМЭ, ИСХИ, LS84 г.).
Рекомендации "Повышение эффективности электронагревательных устройств полупроводниковой техникой" рэссмотрены на заседании ЯТС агропромышленного комитета Иркутской области, секция механизации к электрификации г. Иркутск от 12 февраля 1988 г.
Рекомендации "Регистры электронагревательные, трубчатые" рассмотрены на заседании ETC агропромышленного объединения иркутской области г. Иркутск от 25 августа 1969 г.
Работа выполнена в соответствии с государственной научно-технической программой на ISB6 - 1990 гг. и до 2000 года: $ 0.51.21. "Разработать и внедрить новые методы и технические средства электрификации сельского хозяйства"; принятой РАСХН "Концепцией энергетического обеспечения сельскохозяйственного зроизводства в условиях многоукладной экономики"; планами научных работ Иркутской ГСХА.
Публикации.
По теме диссертации опубликовано 10 печатных работ, получено одно авторское свидетельство на изобретение.
Объём и структура работы.
Диссертационная работа изложена на 202 страницах машинописного текста (в том числе 20 таблиц), иллюстрирована 56 ри-зунками (схемы, графики, фотографии) и состоит из введения, іяти глав, заключения, списка литературы, включающего III наименований, из которых 3 ка иностранных языках, а также трёх приложений.
На защиту выносятся:
-
Методика определения рациональной мощности и энергопотребления ЭНУ весенних теплиц.
-
Аналитические зависимости параметров, характеризующих
режимы управления электронагревателяш тешиш в зависимости от способов управления вентилями.
-
Способ и устройство энергосберегающего управления ЭНУ весенних теплиц.
-
Методика расчета системы электрообогрева теплиц с вентильным преобразователем сопротивления, основанной на энергетическом балансе мощности электрической цепи в режиме управления.
-
Методика и результаты исследования энергетических показателей вентильных преобразователей сопротивления с ЭНУ в режиме управления электрообогревом теплиц.
