Энергоинжиниринг электрооборудования вегетационных климатических установок

Размещено на http://www.allbest.ru/

ЭНЕРГОИНЖИНИРИНГ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ ВЕГЕТАЦИОННЫХ КЛИМАТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК

Студент Миронов А.Н.

Руководитель к.т.н., доцент. Гулин С.В.

Инжиниринг в энергетике (энергоинжиниринг) представляет собой комплекс работ по созданию, модернизации и реконструкции технологической системы энергетического объекта с целью повышения его мощности, производственных и экологических характеристик.

Комплекс проектных инжиниринговых услуг в энергетической сфере включает в себя несколько этапов:

- предпроектное обследование энергообъекта [2];

- разработка технического задания;

- проектирование и испытание системы;

- монтаж и пуско-наладка;

- опытная эксплуатация;

- сопровождение (техническое обслуживание).

Дадим краткое описание вышеперечисленных этапов.

Первый этап комплекса инжиниринговых услуг заключается в предпроектном обследовании всего имеющегося энергетического и энерготехнологического оборудования.

На втором этапе (разработка технического задания) осуществляется подготовка всех необходимых документов, являющихся основанием для реализации проекта. Разрабатывается поэтапный список выполнения работ, выбираются технологические решения и оборудование, а также подходящее программное обеспечение. В итоге заказчик имеет полный пакет документов, который содержит все сведения, касающиеся создаваемой системы. Вся документация составляется в соответствии с государственными стандартами.

Перед тем как производить монтаж и пуско-наладку энергооборудования вегетационных климатических установок (ВКУ), организуются испытательные работы с установленными на стенде энергетическими или энерготехнологическими системами. С целью выявления всех возможных неполадок и режимных нарушений испытания проводят при повышенных энергетических нагрузках. На основании полученных данных производиться доработка проекта.

После усовершенствования системы ее снова тестируют и только после этого производят монтаж оборудования и формирование программного обеспечения.

После того как создана новая или модернизирована существующая энерготехнологическая система, проводится ее опытная эксплуатация, т.е. проверка всего энергетического и технологического оборудования, а также программного обеспечения в реальных условиях работы. Если специалистами обнаруживаются какие-либо неполадки или режимные нарушения, они устраняются, и система после очередного тестирования сдается в эксплуатацию. Завершающим этапом инжиниринговых услуг является качественная поддержка и сопровождение принятой в эксплуатацию энергетической или энерготехнологической системы, т.е. услуги по ее техническому обслуживанию и ремонту. Поскольку сами по себе энергетические и энерготехнологические системы ВКУ являются достаточно сложными, на данном предприятии может не оказаться специалистов технической поддержки. В этом случае работы по техническому обслуживанию и ремонту будут выполняться специалистами сервисных центров. энергетический инжиниринг агропромышленный

Представим комплекс инжиниринговых для ВКУ графически в виде следующей схемы (рисунок 1).

Рисунок 1- Этапы энергоинжиниринга ВКУ

Все многообразие существующих в настоящее время установок для управляемого культивирования растений в искусственной среде, нашедших широкое применение в биологических исследованиях, можно разделить в основном на три следующих, принципиально различающихся типа:

1. Сооружения, в которых экспериментатор не может находиться в одном рабочем объеме с исследуемыми растениями - вегетационные шкафы.

2. Сооружения, в которых экспериментатор имеет возможность находиться в одном рабочем объеме с исследуемыми растениями - вегетационные камеры (помещения).

3. Сооружения, представляющие собой сложный комплекс из вегетационных шкафов, камер, оранжерей, лабораторий и других подсобных и вспомогательных помещений,-- фитотроны.

Конструкция и принцип работы, характерные для установок первого типа и второго типа показаны на рисунке 2.

Рисунок 2 - Конструкции вегетационных установок

Установка представляет собой шкаф, разделенный с помощью внутренних стенок на отдельные самостоятельные отсеки. В отсеке 2 на специальных стеллажах 3 размещаются растения. Над этим отсеком устанавливается облучающее устройство 4, изолированное от него защитным стеклом 5. Искусственные источники света облучающего устройства могут охлаждаться либо воздушным потоком, создаваемым автономным вентилятором 6, либо системой водяного охлаждения. Рядом с отсеком для растений находится отсек воздухоподготовки 7, в котором устанавливаются вентилятор 8 для создания циркуляции воздуха, а также системы охлаждения 9, нагрева 10 и увлажнения циркулирующего воздушного потока. Циркуляция воздуха в вегетационных шкафах замкнутого типа. Воздух забирается с помощью вентилятора 8 из воздухоподготовительного отсека и направляется через перфорированный пол 12 в рабочий отсек с растениями. Из этого отсека через жалюзи 13, находящиеся в верхней части боковой стенки, он вновь поступает в систему воздухоподготовки. Датчики температуры и влажности воздуха устанавливаются непосредственно в отсеке с растениями. Аппаратура управления тепловлажностными режимами воздуха размещается в отдельном изолированном отсеке вегетационного шкафа.

Полезная площадь, занимаемая растениями в этих установках, обычно небольшая (не превышает 3 м²). Высота рабочего отсека колеблется от 0,7 до 2 м (расстояние от стеллажа с растениями до изолирующего стекла отсека с облучающим устройством). Размеры отсека с растениями не позволяют экспериментатору находиться в нем при проведении исследований. Для осуществления визуального контроля за состоянием исследуемого объекта в двери шкафа делают застекленное окно 14. Характеристики некоторых серийно выпускаемых вегетационных шкафов представлены в табл. 2.

Конструкция и принцип работы установки второго типа - вегетационной камеры для растений (помещения) - показаны на рис. 1, б. Камера состоит из тех же конструктивно самостоятельных отсеков, что и рассмотренный выше вегетационный шкаф: рабочего отсека для растений 1, отсека с облучающим устройством 2, изолированного от основного отсека стеклянным потолком 3, отсека для подготовки воздуха 4, отсека для размещения аппаратуры контроля и регулирования климатических режимов.

Исследуемые растения ставят на передвижение стеллажи 5. Свежий воздух забирается снаружи с помощью вентилятора 6 в отсек для его подготовки и, пройдя кондиционирующие устройства 7, через перфорированные конструкции 8 в полу попадает в камеру с растениями, откуда через специальные жалюзи 9, расположенные под стеклянным потолком отсека с облучателем, вновь выводится наружу. Полезная площадь рабочей части камеры сравнительно большая (как правило, более 3 м²), и размеры этого отсека позволяют экспериментатору находиться в одном помещении вместе с исследуемыми растениями.

Таким образом, все многообразие существующих в настоящее время установок для управляемого культивирования растений в искусственной среде, нашедших широкое применение в биологических исследованиях, можно разделить в основном на три группы [4]: вегетационные шкафы, вегетационные камеры, сложные исследовательские комплексы фитотроны.

Можно заключить, что развитие предметной области инжиниринга (энергоинжиниринга) ВКУ должно происходить в направлении от решения частных задач к комплексному энергоинжинирингу.

Литература

1. Беззубцева М.М., Гулин С.В., Пиркин А.Г. Энергетический менеджмент и энергосервис в аграрном секторе экономики: Учебное пособие. СПбГАУ, СПб., 2014. - 186с..

2. Беззубцева М.М., Гулин С.В., Пиркин А.Г. Менеджмент и инжиниринг в энергетической сфере агропромышленного комплекса: Учебное пособие. СПбГАУ, СПб., 2016. - 152с.

3. Гулин С.В., Пиркин А.Г. Оценка эффективности инжиниринга в энергетической сфере агропромышленного комплекса // Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета №41 - СПб.: изд-во СПбГАУ, 2015. .

4. Гулин С.В. Энергетическая эффективность спектральных параметров облучательных установок селекционных климатических сооружений // Известия МААО,№18 - 2013 - с.8 -11

Размещено на Allbest.ru