Электротеплоснабжение сельскохозяйственных объектов с применением электронагревателей и резисторов из композиционных материалов

• Автор: Горелов, Сергей Валерьевич
• Шифр специальности: 05.20.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 395 с. : ил.

Введение
Глава 1 Системный подход к решению вопроса электротеплоснабжения потребителей агропромышленного комплекса.
1.1 Существующие методы и технические средства электротеплообогрсва производственных и бытовых объектов
1.2 Системноаналитический обзор по изделиям из резистивных композиционных материалов.
1.2.1 Системные методы при решении задач повышения эффективности электротеплоснабжения потребителей

1.2.2 Методы аккумулирования энергии

1.2.3 Систематизация электромагнитных помех, воздействующих

на сельскохозяйственные потребнчелей электротсплоонергии

1.2.4 Обоснование использования резистивных композиционных материалов в схемах электротеилоснабжения потребителей

Выводы по главе 1.

Глава 2 Методология и модели расчта параметров и структуры резистивных композиционных материалов и изделий на нх основе
2.1 Моделирование структуры резистивных композиционных материалов .
2.1.1 Разработка моделей структуры резнегивных композиционных материалов
2.1.2 Механизм прохождения тока через композиционные материалы.
2.1.3 Электропроводность терогенных систем в сильных электрических полях.
2.1.4 Применение теории протекания для сильно неоднородных
систем
2.1.5 Решение уравнения полного тока контактирующих полупроводниковых частиц
2.2 Моделирование параметров изделий из резистивных композиционных материалов.
2.2.1 Применение компьютерного моделирования при подборе составов композиций
2.2.2 Экспериментальное определение основных характеристик изделий из резистивных композиционных материалов.
2.2.3 Распределение электрического поля в прнконтактных
областях резисторов
2.2.4 Распределение электрического потенциала в объеме и по поверхности резистивных дисков
2.2.5 Методика расчта напряжнности электрического поля в зазорах между резистивными дисками.
2.3 Влияние температуры па параметры прижимных контактов композиционных изделий.
2.4 Нелинейность вольтамперных характеристик материалов контактирующих элементов
2.5 Статистическая обработка экспериментальных данных
2.5.1 Планирование и математическая обработка результатов экспериментов.
2.5.2 Применение диалоговой системы i для систематизации
результатов экспериментов
Выводы по главе 2
Глава 3 Методы и технологические регламенты производства изделий из резистивных композиционных материалов
3.1 Обоснование составов резистивных композиционных материалов
3.1.1 Применение цемента и силиката натрия в качестве связующих
3.1.2 Полимерные материалы в резистивных композициях.
3.1.3 Диэлектрические наполнители для композиций.
3.1.4 Использование технической воды в резистивных композициях
3.1.5 Выбор электропроводных наполнителей композиционных материалов
3.2 Технологические правила изготовления резисторов и электронагревателей из резистивных композиционных материалов
3.3 Технологические правила изготовления изделий из фторопласта.
Выводы по главе 3.
Глава 4 Применение ультразвука на агропромышленных объектах
4.1 Технологический процесс защиты поверхности резисторов и электронагревателей с использованием ультразвука
4.2 Процессы, возникающие при ультразвуковой очистке и пропитке изоляции электротехнических изделий.
4.3 Волновые процессы в среде диэлектрической жидкости, предназначенной для отчистки и пропитки изделий из резистивных композиций и деталей механизмов
4.4 Акустические свойства ультразвуковых систем
4.5 Техническое обеспечение ультразвуковых технологий
Выводы по главе 4.
Глава 5 Методы повышения энергетических парамегров изделий из резистивных композиционных материалов.
5.1 Разработка мероприятий, повышающих энергетические параметры резистивных композиционных материалов.
5.2 Конструирование контактных узлов изделий из резистивных композиционных материалов.
5.3 Разработка системы изоляции прижимных контактов резисторов и электронагревателей объмного типа
5.4 Композиционные резисторы в схемах, повышающих электромагнитную помехозащищнность электрооборудования агропромышленных комплексов.
5.5 Контроль технологических параметров изделий из резистивных композиционных материалов для мобильных и стационарных объектов агропромышленного комплекса.
Выводы по главе 5.
Глава 6 Применение композиционных резисторов и электронагревателей на сельскохозяйственных объектах и их техникоэкономическое обоснование.
6.1 Применение магнитобетэла в реакторах на напряжения от 6 до
кВ сельских электрических сетей
6.2 Импульсный температурный режим в технологии резистивных композиционных материалов
6.3 Применение нагревательных устройств на объектах агропромышленного комплекса и в быту сельского населения.
6.4 Экономическая эффективность применения электронагревателей
из резистивных композиционных материалов в сельском хозяйстве
6.4.1 Применение бетэловых электронагревателей в тепличном хозяйстве.
6.4.2 Техникоэкономическое обоснование применения элсктропа
грсваемых полов
Выводы по главе 6
Основные выводы но результатам научных исследований
Список литературы


Общая глобальная цель системы электротеплоснабжения АПК представляет собой дерево целей рисунок 1 включающее набор взаимосвязанных подцелей. Большинство возобновляемых источников энергии обеспечивают энергией потребителей циклически 5, 7, 5. Аккумуляторы энергии обеспечивают бесперебойность электротеилоснабжениярнсунок 1 Аккумулирование энергии происходит на физических и химических принципах. Физические принципы запаса энергии заключаются в аккумулировании не только теплоты, но и механической энергии. Рисунок 1. Рисунок 1. В тепловых аккумуляторах физической теплоты на основе воды или других однофазных веществ температура в процессе накопления и отдачи теплоты изменяется во времени. Использование в качестве рабочего материала некоторых веществ, изменяющих своС агрегатное состояние, позволяет поддерживать температуру постоянной, соответствующей температуре фазового перехода. К таким веществам относят, например, сульфат натрия МаОд Н2О, парафин и другие. Так, глауберова соль под действием подводимой теплоты при температуре 5,3 К переходит в насыщенный раствор с осадком. МДжм3. Аккумулирование механической энергии происходит на гидроаккумуляторных электростанциях, имеющих избыток электрической энергии. Бода, после прохождения гидротурбины, насосами перекачивается в водохранилище. Это позволяет поддерживать постоянный напор волы в течение всего года. При проведении экзотермических реакций выделяется аккумулированная теплота, которая может использоваться как полезная в технологических процессах. На основе электрохимических реакций производится аккумулирование энергии в гальванических элементах многоразового и одноразового пользования. К элементам многоразового пользования относятся кислотные и щелочные аккумуляторы, выдерживающие циклы разрядки и зарядки. Свинцовые стационарные аккумуляторы используются па электрических станциях и подстанциях, телефонных узлах связи и всхемах, предусматривающих режимы постоянного подзаряда и разряда. Стар гериые главным образом, для запуска двигателей внутреннего сгорания. Щелочные ыикелькадмиевые, никельжелезные аккумуляторы используются для питания приборов и аппаратов средств связи, оборудования на железнодорожном транспорте, трамваях и метрополитене. За счт прямого или косвенного употребления растений в пищу, энергия аккумулируется в животных. Растения используются в качестве топлива, а животные совершают механическую работу. Таким образом фотосинтез является своеобразным аккумулятором солнечной энергии. В связи с возрастающим значением возобновляемых источников энергии, в частности солнечной энергии, вс больше внимания уделяется вопросам е аккумулирования, которое может осуществляться при помощи различных установок. Одна из типичных схем солнечной энергетической аккумуляторной установки содержит элемент, поглощающим солнечное излучение, облучаемая поверхность которого защищена полупрозрачным материалом, а теневая сторона закрыта теплоизоляцией . Внутри элемента расположен контур с жидкостным теплоносителем. Солнечная энергия поглощается поверхностью элемента, и тепло, за счт механизма теплопроводности, в летнее время передатся к водяному теплоносителю, а в зимнее время для этой цели используется незамерзающая жидкость, например, тосол. Для накопления необходимою количества тепловой энергии в этой установке используется водяной аккумулятор, в котором содержится большое количество воды. С энергетической точки зрения у такого преобразования энергии медленный механизм передачи тепла за счет теплопроводности от элемента к теплоносителю. Уровень температуры, получаемый в теплоносителе за счт солнечной энергии, невысокий, плотность накапливаемой энергии на единицу массы теплоносителя ограничена, и в связи с этим необходимая величина запасаемой тепловой энергии может быть достигнута выбором массы вещества теплоносителя , 3. Для увеличения эффективности используемых в качестве аккумуляторов солнечных коллекторов, предлагается многослойное селективное покрытие, содержащее два слоя, один из которых выполнен в виде пленки из оксида алюминия, поры которой заполнены частицами металла, например никеля.