Повышение эффективности использования топливно-энергетических ресурсов на сельскохозяйственных предприятиях путем оптимизации энергетических потоков

• Автор: Четошникова, Лариса Михайловна
• Шифр специальности: 05.20.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Барнаул
• Количество страниц: 243 с. : ил.

Содержание
Введение

Глава 1. Состояние вопроса и задачи исследования.

1.1 Состояние энергопотребления в сельскохозяйственном

производстве.

1.1.1 Состояние энергопотребления и пути повышения эффективности использования топливноэнергетических ресурсов в животноводстве.

1.1.2 Состояние энергоиспользования в растениеводстве.

1.1.3 Пути и мероприятия по рациональному использованию топливноэнергетических ресурсов в отраслях АПК.

1.2 Оценка использования топливноэнергетических ресурсов на

сельскохозяйственных предприятиях.

1.2.1 Методы анализа и оценки потребления энергоресурсов

1.2.2 Проведение энергетических обследований на сельскохозяйственных предприятиях.
1.2.3. Методическое обеспечение энергоаудиторской
деятельности
1.2.4 Специфика проведения энергоаудита на сельскохозяйственных предприятиях
1.3 Задачи и цели исследования
Глава 2. Разработка и построение математической модели оптимизации структуры энергетических потоков предприятия.
2.1 Математическое моделирование в решении задач экономии энергетических ресурсов
2.2 Математическое моделирование процессов в
сельскохозяйственном производстве
2.2.1 Критерии оптимизации производства.
2.2.2 Выбор основных направлений экономии энергорссурсов на
сельскохозяйственных предприятиях
2.2.3 Диагностика резервов экономии энергетических ресурсов
2.2.4 Оценка эффективности использования энергоресурсов
на сельскохозяйственных предприятиях
2.3 Предпосылки создания математической модели биоэнергетической оценки производства
2.4 Использование методов математического моделирования для решения задачи оптимизации энергетических потоков
2.4.1 Энергетический баланс предприятия.
2.4.2 Постановка оптимизационной задачи.
2.4.3 Математическая модель оптимизационной задачи
2.4.4 Определение потенциала энергосбережения.
2.4.5 Оптимизация энергетических потоков на животноводческом комплексе.
2.4.6 Решение оптимизационной задачи методом целочисленногс программирования
2.5 Многокритериальный метод оценки эффективности
энергоиспользования.
Глава 3. Биоэнергетическая оценка технологических
процессов в сельскохозяйственном производстве
3.1 Особенности биоэнергетической оценки сельскохозяйственных технологий.
3.2 Промышленное содержание сельскохозяйственных
животных и биоэнергетика.
3.3 Теоретические основы биоэнергетической оценки сельскохозяйственных технологий.
3.4 Энергетические потоки в технологических процессах производства сельскохозяйственной продукции
3.5 Основные показатели биоэнергетической оценки.
3.6 Биоэнергетический коэффициент эффективности
Глава 4. Тепловой баланс и анализ теплообмена в животноводческом помещении
4.1 Тепловой баланс животноводческого помещения
4.2 Потери тепла и мероприятия по их снижению
4.2.1 Определение основных составляющих потерь тепла.
4.2.2 Анализ теплообмена в птицеводческом помещении
Глава 5. Оценка эффективности энергоиспользования путем оптимизации энергетических потоков на примере птицефабрики.
5.1 Общая характеристика объекта исследования
5.1.1 Балансовые уравнения предприятийпроизводителей энергии .
5.1.2 Балансовые уравнения предприятийпотребителей энергии
5.1.3 Определение верхних и нижних пределов потребления электрической энергии цехами птицефабрики .
5.1.4 Определение пределов потребления тепловой энергии в цехах.
5.2 Определение оптимальной структуры энергетических потоков на
предприятии
5.3 Расчет удельных затрат при использовании теплоты сгорания
высушенного помета и биогаза.
5.4 Оценка энергоиспользования на предприятиях сельскохозяйственного назначения по шкале энергетической эффективности
Общие выводы и результаты
Литература


Техническое направление заключается в автоматизации процессов, разработке новых видов теплоизоляционных материалов и совершенного теплоэнергетического оборудования, создании высокоэффективных электромеханических и энергетических средств. К техническим мероприятиям энергосбережения в растениеводстве можно отнести следующие автоматизация технологического процесса сушки повышение КПД топок и вентиляторов применение загрузочноразгрузочных устройств оптимальной производительности теплоизоляция нагретых поверхностей и др. Энергетическое направление предусматривает применение возобновляемых источников энергии, синтетического топлива, принципиально новых систем теплоснабжения, утилизацию биологического тепла животных и отходов сельхозпроизводства, повышение качества электро и энергоснабжения, оптимизацию топливноэнергетического баланса сельского хозяйства ,. Реализация мероприятий в энергетическом направлении позволяет непосредственно высвободить топливо или электроэнергию или снизить их потери. Наибольший эффект от внедрения разработок в данном направлении ожидается именно в отраслях сельскохозяйственного производства. Например, в США использование энергии солнечного излучения позволит сэкономить половину затрат теплоты, необходимой для сушки зерна охлажденным воздухом . Целесообразно применение солнечной энергии для обогрева. Хотя получение солнечной энергии требует значительных затрат, при длительной эксплуатации этот источник энергии даст большую экономию ископаемого топлива и денежных средств ,. Ведутся работы по использованию отбросного тепла тепловых и атомных электростанций. Такое тепло можно использовать для обогрева теплиц, производственных и жилых помещений, а также в цехах по выращиванию кормовых культур. По подсчетам, ТЭС мощностью МВт при КПД может дать тепловой поток энергии ГДж . Энергосбережение и использование возобновляемых источников энергии являются признаком развитой экономики. Главное направление интенсивного энергосбережения это эффективное использование местных энергетических ресурсов, в том числе и возобновляемых, для решения локальных энергетических проблем данного региона для отопления, работы транспорта и производства электроэнергии. По оценкам ООН, к началу века, 2,4 млрд. России с населением более млн. Около из тыс. Солнечное излучение является практически неисчерпаемым источником энергии, к тому же идеальным с точки зрения экологической безопасности. Преобразование этого излучения в электрическую энергию может происходить непосредственно или с промежуточным преобразованием солнечной энергии в тепловую. При использовании солнечной энергии возникают проблемы, связанные с циклическим характером ее поступления и с ее малой плотностью. Для эффективного использования энергии ее поток должен достигать плотности, приближенной к плотности потока энергии в
современных парогенераторах, который составляет Втм . Однако даже в жарких странах плотность потока солнечного излучения в среднем равна 0 Втм2, при максимальном ее значении около полудня Втм2. Поэтому необходима ее концентрация ,. Продолжаются работы по промышленному освоению энергии ветра. Согласно имеющимся данным особенно благоприятные условия использования энергии ветра у нас имеются на Крайнем Севере, в АзовоЧерноморском районе, где дуют северовосточные ветры, в районах Нижнего Поволжья. Потенциальные мощности ветровых электростанций в этих регионах могут измеряться миллиардами киловатт, что в десятки раз превосходят суммарную установленную мощность имеющихся в России электростанций. Намного больше и возможный объем производства ветровой электроэнергии до трлн. Вт ч. Если использовать только 1 этой потенциальной энергии, то можно удовлетворить ею значительную часть сегодняшних потребностей страны . Размещение ветроустановок в районах Урала и Западной Сибири проблематично ввиду невозможности их технического осуществления, т. Считается экономически выгодным использование энергии ветра при средней скорости 5. Говоря об экологически чистых источниках энергии, следует указать на строительство гидроэлектростанций на реках .