Снижение энергозатрат на нагрев воды при дойке коров за счет плавного регулирования мощности электродных водонагревателей объемным экраном

• Автор: Шишинина, Наталья Геннадьевна
• Шифр специальности: 05.20.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 115 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1 .Постановка задач исследования
1.1. Анализ парка электроводонагревательных установок в сельском хозяйстве
1.2.Анализ условий эксплуатации и область применения электродных водонагревателей в сельском хозяйстве
1.3.Характеристики электродных водонагревателей
1.3.1.Краткий обзор способов защиты электродных водонагревателей
1.4.Роль регулирования электродных водонагревателей в повышении их эф фективности
1.4.1.Требования к процессу регулирования электродных водонагревателей
1.5.Обзор и анализ способов регулирования электродных
водонагревателей
1 .б.Постановка задач исследования
2.Теоретическое обоснование рабочего процесса плавнорегулируемого электродного водонагревателя с объемным экраном
2.1.Сравнение способов получения подогретой воды на животноводческих фермах
2.2.Анализ эффективности регулирования температуры
воды
2.3.Описание конструктивной схемы электродного водонагревателя с объемным экраном
2.4.Анализ рабочего процесса регулирования мощности
2.5.Теоретическое обоснование размеров объемного экрана
2.6.Вывод уравнения нагрева
2.6.1.Уравнение нагрева с учетом температуры воды
2.7.Вывод ы

3.Экспериментальная проверка эффективности электродного
водонагревателя с плавным регулированием мощности
3.1 .Методика исследования
3.2.Описание экспериментальной установки
3.3.Расчет экспериментального образца электродного водонагревателя с объемным экраном
3.4 .Исследование режимов работы электродного водонагревателя с
объемным экраном
3.4.1.Влияние размера объемного экрана на мощность электродного водонагревателя
3.5 .Производственные испытания
З.б.Выводы
4.Технико-экономическое обоснование результатов электродного
водонагревателя с объемным экраном (ЭВН ОЭ)
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
Список использованной литературы
Приложения

Введение
Развитие экономики требует широкого внедрения достижений электротехнической науки. Мы являемся свидетелями все более широкого применения электричества буквально во всех областях деятельности человека: в промышленности и сельском хозяйстве, космонавтике и медицине, в быту и сфере услуг [29].
В настоящее время практически нет другого вида энергии, способного конкурировать с электрической энергией по доступности, удобству ее использования, преобразования в другие виды энергии и передачи на огромные расстояния без значительных потерь [8].
Основные направления ускорения научно-технического прогресса в технологии и организации сельскохозяйственного производства на перспективу требуют создания и развития новой, более совершенной системы энергоснабжения, основанной на широком применении электроэнергии в технологических, в том числе и в тепловых, процессах сельскохозяйственного производства [29].
Наиболее многочисленные и энергоемкие потребители тепловой энергии в сельском хозяйстве — животноводческие фермы и комплексы, птицефабрики и т.д. В производственных помещениях этих объектов теплоту используют для нагрева воды и получения пара на технологические и санитарно-гигиенические нужды, создания требуемых параметров микроклимата, на тепловую обработку сельскохозяйственной продукции и приготовление кормов и т. п. [1].
Применение электрической энергии во многих тепловых процессах, животноводства способствует повышению производительности труда, увеличению производства животноводческой продукции и снижению энергозатрат [2].
Сложившиеся тенденции и наметившиеся перспективы развития
топливно-энергетического комплекса страны, в частности в сельском

товления моющих и дезинфицирующих средств.
Принимаем, что в идеальном случае расход теплоты соответствует данным таблицы 1.3. Это означает, что используется вода с нормируемой температурой в нормируемом количестве при расчетной температуре воздуха. Суммарный расход теплоты при такой технологии составляет 250 кВтхч.
В реальности расход теплоты больше. Перерасход происходит по следующим причинам:
- в коровнике имеется источник горячей воды водонагреватель (ВЭТ-600) и холодная вода из водопровода, температура первой составляет 90 °С, а второй - 5-10 °С; для получения требуемой для каждого процесса температуры воды разбавляют горячую воду. Это осуществляют вручную, без контрольных приборов, за счет добавления в смесительную емкость с холодной водой горячей воды из ВЭТ-600. Полученную воду разбирают вручную или насосами доставляют к месту потребления. Затем готовят новую порцию с другой температурой и доставляют к месту потребления и т.д.
В этой процедуре имеются следующие потери теплоты:
1. Температура разбавленной воды отличается от нормируемой, обычно в большую сторону на 8-10% (в зависимости от времени года);
2. Потери теплоты при доставке воды от разбавочной емкости до места потребления 2-5%(в зависимости от времени года);
3. Потери теплоты с остывающей неиспользованной воды 7-10% (в зависимости от времени года).
Суммарные потери составляют 15-20 %.
За счет плавного регулирования температуры воды и увеличения количества источников горячей воды меньшей мощности перечисленные потери можно сократить в 2-3 раза или полностью.