Методичні вказівки до практичних занять та

самостійної роботи з дисципліни

«Електротехнології в агропромисловому

комплексі»

ЗМІСТ

Передмова………………………………………………………………………………………...	1
Практичне заняття №1. Техніко-економічне обґрунтування застосування електротермічних установок в сільському господарстві………………………………………………………	2
Практичне заняття №2. Розрахунок потужності та вибір електронагрівальних установок...	6
Практичне заняття №3. Розрахунок параметрів та вибір установок прямого нагрівання опором…………………………………………………………………………………………….	10
Практичне заняття №4. Розрахунок електронагрівальних установок непрямого нагрівання опором…………………………………………………………………………………………….	16
Практичне заняття №5. Джерела живлення зварювальної дуги змінного струму…………..	22
Практичне заняття №6. Зварювальні перетворювачі та випрямлячі – джерела живлення електричної дуги постійного струму…………………………………………………………...	26
Практичне заняття №7. Компресорні холодильні машини…………………………………..	31
Практичне заняття №8. Методи і технічні засоби вимірювання та регулювання температури………………………………………………………………………………………………..	37
Практичне заняття №9. Електричні водонагрівачі…………………………………………….	46
Практичне заняття №10. Вибір елементних електричних водонагрівачів…………………...	50
Практичне заняття №11. Розрахунок і вибір електрокалорифера для обігрівання приміщення……………………………………………………………………………………………...	54
Практичне заняття №12. Розрахунок параметрів електронагрівальних елементів ґрунту парників і теплиць………………………………………………………………………………..	57
Практичне заняття №13. Установки місцевого обігрівання. Розрахунок параметрів теплої підлоги з електронагрівальними елементами………………………………………………….	61
Практичне заняття №14. Установки індукційного то діелектричного нагрівання………….	66
Практичне заняття №15. Будова та принцип дії електростатичного аерозольного дискового генератора і електричного фільтра………………………………………………………….	71

Передмова

Розвиток сучасного сільськогосподарського виробництва базується на широкому застосуванні електротехнології, яка полягає у виробничому використанні електричних і магнітних полів, електричних зарядів, електричного струму та інших електрофізичних факторів для безпосередньої дії на різноманітні матеріали, біологічні об’єкти рослинного та тваринного походження з метою отримання в них цілеспрямованих змін.

Електротехнологічні установки мають досить складну будову, що вимагає від фахівців знання сутності фізичних явищ, на використанні яких базується робота обладнання, методів електротехнології, будови електрообладнання та правил його експлуатації.

Навчальний посібник призначений для студентів факультету механізації сільського господарства ОКР «Бакалавр» зі спеціальності «Процеси, машини та обладнання агропромислового виробництва». Практичні заняття допоможуть студентам закріпити отримані теоретичні знання з дисципліни «Електротехнології в агропромисловому комплексі» та набути практичних навичок з розрахунку, дослідження та налагодження електротехнологічних установок сільськогосподарського призначення.

Практичне заняття №1

Тема: Техніко-економічне обґрунтування застосування електротермічних установок в сільському господарстві.

Навчальна мета:

Знати: види систем теплопостачання сільськогосподарських споживачів.

Вміти: вибирати оптимальну систему теплопостачання.

Основні питання заняття

1. Вибір системи теплопостачання. Визначення приведених затрат.

2. Розрахунок приведених затрат різних варіантів систем (установок) теплопостачання.

Література:

1. И.Ф. Кудрявцев. Электрооборудование животноводческих предприятий и автоматизация производственных процессов в животноводстве. – М.: Колос, 1979. – 368 с.

2. Живописцев Е.Н., Косицин О.А. Электротехнология и электрическое освещение. – М.: Агропромиздат, 1990. – 303 с.

3. Гайдук В.Н., Шмигель В.Н. Практикум по электротехнологии. – М.: Агропромиздат, 1989. – 175 с.

1. Вибір системи теплопостачання. Визначення приведених затрат.

Розрізняють два основні види систем теплопостачання (СТП):

1. Системи (установки) теплопостачання з вогневими котлами, які працюють на твердому, рідкому або газоподібному паливі.

2. Системи теплопостачання з електротермічними установками.

Застосування електротеплопостачання обмежується низкою об’єктивних факторів, основними з яких є висока вартість електроенергії та водночас значне її споживання на нагрівання. Тому переведення теплових процесів на електричну енергію потребує техніко-економічного обґрунтування. Вибір варіанту теплопостачання виконують шляхом техніко-економічного порівняння варіантів теплопостачання. Основним критерієм порівняння є приведені затрати, які враховують одноразові капіталовкладення в джерело теплопостачання (технологічний агрегат) так і річні затрати на отримання одиниці продукції (тобто затрати на його експлуатацію).

Найкращим вважається варіант для якого приведені затрати мінімальні.

Приведені затрати визначають за формулою:

де Е_Н – нормативний коефіцієнт ефективності капіталовкладень. Приймається рівним 0,15 ;

К – приведені капітальні затрати на спорудження СТП, ;

І – приведені експлуатаційні затрати, .

1. Приведені капітальні затрати (К) визначаються за формулою:

де К_ОБ – вартість обладнання та матеріалів, грн;

М – вартість монтажу, грн;

Q_ТС – річна теплопродуктивність системи теплопостачання, ;

Р_М – коефіцієнт відрахувань на монтажні роботи, відносні одиниці [в. од.].

2. Приведені експлуатаційні затрати визначають за формулою:

,

де І_А – амортизаційні відрахування, ;

де Р_А – коефіцієнт відрахувань на амортизацію, в. од;

І_р – відрахування на поточний ремонт, ;

де Р_РЕМ – коефіцієнт відрахувань на поточний ремонт, в. од;

І_ОП – оплата праці обслуговуючого персоналу протягом року, ;

де Т_ОП – загальна кількість годин роботи обслуговуючого персоналу протягом року, ;

Р_ОП – годинна ставка, ;

І_ПЕ – вартість електроенергії або палива, що споживається СТП протягом року, .

1. Якщо вибрана система теплопостачання з використанням електроенергії, то вартість електроенергії визначають так:

де W – річне споживання електроенергії, ;

Р_ЕЕ – тариф на електроенергію, .

В свою чергу, спожиту електроенергію протягом року визначають за формулою:

де η_ТП – загальний тепловий ККД системи теплопостачання, η_ТП = 0,7…0,9 – для СТП з електротермічним обладнанням.

2. Якщо вибрана система теплопостачання з використанням твердого, рідкого або газоподібного палива, то, вартість палива, спожитого за рік, визначають так:

,

де В – річне споживання палива, ;

Р_ТП – вартість палива, або ;

Так, наприклад, вартість:

• 1 т антрациту – 700-800 грн;

• 1 м³ дров – 60-80 грн;

• 1 м³ природного газу – 0,7 грн.

Р_П – тариф на перевезення палива, ;

l – відстань перевезення, км;

Кількість палива, спожитого протягом року визначають так:

,

де η_ТП – загальний тепловий ККД системи теплопостачання, η_ТП = 0,35;

Q_П – приведена теплота згоряння палива, .

Так: Q_{вугілля} = 27000 ;

Q_дров = 12400 ;

Q_газу = 33500 .

Таким чином, для вибору оптимального варіанту системи теплопостачання розраховують приведені приведені затрати всіх можливих варіантів:

1. З_ЕЕ – із застосуванням електроенергії;

2. З_дров – із застосуванням деревини;

3. З_{вугілля} – із застосуванням кам’яного вугілля;

4. З_газу – із застосуванням природного газу.

В результаті розрахунку обирають систему теплопостачання з мінімальними приведеними затратами.

2. Розрахунок приведених затрат різних варіантів систем (установок) теплопостачання.

Задача 1. Виконати техніко-економічне порівняння варіантів вибору водонагрівачів для молочної ферми на 200 голів і оцінити за приведеними затратами вартість одиниці тепла в обох варіантах. Коефіцієнт відрахувань на амортизацію і ремонт для електричних водонагрівачів прийняти 0,15, для паливних – 0,23.

Економічні показники водонагрівачів наведені в таблиці 1.1.

Таблиця 1.1

Показники	Водонагрівачі
	Електричні	Паливні
Річне виробництво тепла, ГДж/рік	620	620
Капіталовкладення, грн	800	1450
Вартість електроенергії, спожитої протягом року, грн/рік	2005	–
Вартість палива, спожитого протягом року, грн/рік	–	1420
Зарплата обслуговуючого персоналу за рік, грн/рік	100	430

Розв’язання.

1. Розрахуємо приведені затрати різних варіантів СТП:

   1. електрична:

;

;

;

;

;

;

2. паливна:

;

;

;

;

;

.

Таким чином, кращим варіантом теплопостачання є варіант з електронагрівальними установками, тому що він забезпечує менші приведені затрати порівняно з паливним нагрівачем.

Контрольні питання

1. Якими об’єктивними факторами обмежується застосування електричної енергії?

2. Яким чином здійснюють вибір варіанту теплопостачання (вибір енергоносія та відповідного обладнання)?

3. Що є основним критерієм вибору варіанту теплопостачання?

4. Які затрати враховує показник – «приведені затрати» та як він визначається?