WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

На правах рукописи

РАКУТЬКО Сергей Анатольевич

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОПТИЧЕСКИХ ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЙ В АПК ПУТЕМ СНИЖЕНИЯ ЭНЕРГОЕМКОСТИ ЭТАПОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ОБЛУЧЕНИЯ

Специальность:

05.20.02 – Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Санкт-Петербург - Пушкин – 2010

Работа выполнена на кафедре энергообеспечения производств в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Санкт-Петербургский государственный аграрный университет

Научный консультант: доктор технических наук, профессор Карпов Валерий Николаевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Косоухов Федор Дмитриевич доктор технических наук, профессор Башилов Алексей Михайлович доктор технических наук, профессор Худоногов Анатолий Михайлович

Ведущая организация: Дальневосточный научно-исследовательский проектно-технологический институт механизации и электрификации сельского хозяйства

Защита диссертации состоится «_9_» _февраля_ 2010 года в ____ч.____ мин.

на заседании Диссертационного совета Д 220.060.06 в ФГОУ ВПО СанктПетербургский государственный аграрный университет, по адресу: 196601, Санкт-Петербург, г.Пушкин, СПбГАУ, Петербургское шоссе, д.2, ауд.

________.

E-mail: uchsekr@spbgau.ru С диссертаций можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО СПбГАУ.

Автореферат разослан «_1_» _ноября__ 2009 г.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направлять по адресу: 196601, Санкт-Петербург, г.Пушкин, Петербургское шоссе, д.2., ученому секретарю В.Т.Смирнову.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук, профессор В.Т.Смирнов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Проблема энергосбережения является одной из самых актуальных в современном мире, её решению развитые страны уделяют большое внимание.

Особо наглядно эта проблема проявляется в области использования энергии оптического излучения (ОИ). Так, объем энергопотребления на цели освещения в России составляет, по различным оценкам, около 14 % от всей вырабатываемой электроэнергии, что свидетельствует о масштабе проблемы и эффективности любых разумных мер по ее решению.

Пример из области светотехники показывает следующие резервы повышения эффективности использования энергии ОИ в нашей стране: в США нормируемая установленная мощность на 100 лк освещенности составляет 2,5 Вт/м2, в России - 7 Вт/м2.

Сегодня имеются практически все возможности для решения любых задач применения ОИ; более того, наличие большого многообразия технических средств (источников света, световых приборов, ПРА, электронных систем управления освещением) формирует новые принципы и приемы техники применения ОИ, невозможные несколько лет назад.

И, тем не менее, обеспечение энергосбережения при использовании ОИ (особенно в отраслях АПК) не сводится только к применению эффективных светотехнических изделий: люминесцентных ламп нового поколения, электронных ПРА, качественных световых приборов светодиодов и другим новациям. Это более комплексная проблема, которую можно обозначить как научную.

Можно указать две важнейших составляющих этой проблемы.

Прежде всего, отсутствует прикладная научная теория, имеющая свой специфический язык, адекватно описывающий энергетику сельскохозяйственного объекта, позволяющая формулировать практически значимые выводы, обосновывать конкретные энергосберегающие решения и направленная на обслуживание задач энергосбережения. В настоящее время в области применения ОИ в АПК используются методы светотехники, основанные на геометрическом моделировании световых полей (Гершун, 1939 г). Однако они не подразумевают рассмотрение энергетики процессов, происходящих в системе, поэтому не могут служить основой энергосбережения.

Другой составляющей научной проблемы следует отметить традиционно сложившийся взгляд на облучение лишь как на один из факторов других технологических процессов. Однако ОИ как вид энергии обладает следующими важнейшими особенностями.

Во-первых, использование энергии ОИ как технологического фактора не связано непосредственно с механическим и электрическим воздействием на обрабатываемые объекты. Необходимое положительное действие достигается благодаря значительной проникающей способности излучения и его специфическому действию на клеточном и молекулярном уровнях в биологических объектах.

Во-вторых, распространение ОИ происходит линейно при постоянстве передаваемой мощности по оси угла распространения, но уменьшении плотности по площади нормального сечения.

В-третьих, распределение энергии ОИ следует учитывать не только по пространственным координатам и по времени, но и по спектру, т.е. в зависимости от длины волны излучения.

Кроме того, применяемые источники излучения все еще имеют недостаточную эффективность, что еще на этапе проектирования облучательной установки задает высокую стоимость лучистой энергии.

Отмеченные особенности ОИ требуют особого рассмотрения энергетики процессов, происходящих на всех этапах преобразования излучения и служат основой для представления облучения как особого технологического процесса.

Первоочередное значение приобретает здесь эксплуатационное энергосбережение, направленное на оптимизацию способов проведения технологического процесса облучения (ТПО).

В перспективе развитие оптических электротехнологий (ОЭТ) в АПК является наиболее наукоемким направлением. По различным оценкам, потери электроэнергии в них превышают половину отраслевых потерь всех электроустановок при доле потребляемой энергии 20%. В связи с этим, энергосбережение в ОЭТ АПК является важнейшей проблемой отраслевой энергетики, для решения которой необходимо соответствующее научно-методическое обеспечение, направленное на снижение энергоемкости всех технологических процессов, связанных с применением ОИ.

Исследования выполнялись в соответствии с Федеральной целевой программой «Энергоэффективная экономика на 2002 -2005 гг. и на перспективу до 2010 года», утвержденной постановлением правительства РФ №796 от 17.11.2001 года, а также раздела 13 «Энергосбережение» по плану научноисследовательской работы Дальневосточного ГАУ (г.Благовещенск) на период 2005-2010 гг.

Цель работы. Повышение эффективности ОЭТ в АПК путем снижения энергоемкости этапов технологического процесса облучения на основе разработки эксплуатационных энергосберегающих мероприятий.

Задачи исследования. Для достижения указанной цели поставлены следующие задачи:

1. Разработать научные положения прикладной теории энергосбережения в энерготехнологических процессах (ЭТП) АПК, адекватно описывающей энергетику сельскохозяйственного предприятия с учетом биологического характера объектов воздействия применяемых энерготехнологий.

2. Определить универсальный параметр, позволяющий характеризовать ЭТП вне зависимости от их видовых особенностей.

3. Обосновать критерий и разработать методику оптимизации ЭТП.

4. Рассмотреть особенности ТПО как важнейшего вида ЭТП. На основе разработанной теории разработать частные методики энергетического анализа этапов ТПО.

5. Провести экспериментально-теоретические исследования характерных элементов ТПО (источников излучения (ИИ), облучаемых объектов, компоновочных схем) как эмпирическую базу разработанной теории.

6. Разработать практические методы энергосбережения в ОЭТ, направленные на эксплуатационное энергосбережение при проведении ТПО.

Объект исследования. Оптические электротехнологии АПК.

Предмет исследования. Энергосбережение в оптических электротехнологиях АПК.

Методы исследования. Для решения поставленных задач использовались методы электротехники, теоретической светотехники, геометрической оптики, фотометрии и фотограмметрии с использованием современной измерительной аппаратуры и программно-технических средств.

Достоверность результатов работы. Научные положения, выводы и рекомендации, сформулированные в диссертационном исследовании, базируются на теоретических положениях и научных принципах, разработанных ведущими учеными по фундаментальным и прикладным аспектам электрификации с.х.

производства. Основные выводы диссертационного исследования обоснованы теоретическими положениями и экспериментальными данными.

Научная новизна исследований.

Выполненные в работе исследования позволили получить совокупность новых знаний:

1. Установлено, что энергетика сельскохозяйственного предприятия с учетом биологического характера объектов воздействия применяемых энерготехнологий представляет собой искусственную биоэнергетическую систему (ИБЭС).

2. Доказано, что определяющей характеристикой энергетических блоков ИБЭС вне зависимости от происходящих в них процессов является величина энергоемкости.

3. Показано, что оптимизация ИБЭС в рыночной среде сводится к минимизации энергоемкости ее элементов.

4. Предложено понятие технологического процесса облучения (ТПО) как последовательности этапов преобразования энергии. Предложена концепция виртуального энергетического блока (ВЭБ) как участка ТПО, на котором энергия передается в виде поля ОИ. Разработаны частные методики энергетического анализа ТПО как одного из видов ЭТП.

5. Полученные результаты экспериментально-теоретических исследований характерных элементов ТПО являются основой проектирования установок и процессов ОЭТ.

6. Разработанные практические методы эксплуатационного энергосбережения в ОЭТ являются инновационными и основаны на снижении энергоемкости этапов ТПО.

Новизна технических решений имеет изобретательский уровень.

Практическая значимость работы. Разработанное научно-методическое обеспечение энергосбережения позволяет оценить и реализовать резервы энергосбережения в этой области и может быть использовано при оценке эффективности конкретных энергосберегающих мероприятий как ЭТП АПК в целом, так и в ОЭТ в частности.

Внедрение результатов исследований.

- результаты исследований характеристик источников излучения приняты СКБ Агрофизического института (г.Санкт-Петербург, 1992 г.) для использования в экспериментальном производстве при модернизации действующих и разработке новых климатических камер для растений с целью повышения эффективности использования электроэнергии в светоустановках;

-технические, программные, методические средства оптимизации радиационного режима растений приняты к использованию при эксплуатации облучательных установок в микроклиматическом комплексе НИИ растениеводства им. Н.И.Вавилова (г.Павловск, 1992, 2008 гг.);

- результаты исследований в виде рекомендаций по расчету спектральных и энергетических режимов светоустановок приняты к использованию институтом Гипронисельпром (г.Орел, 1992 г.) при выборе режимов эксплуатации облучательных установок с целью повышения эффективности использования электроэнергии в условиях интенсивной светокультуры;

- разработанная система энергосбережения испытана в производственных условиях (ООО Амурагроцентр, г.Благовещенск, 2009 г.);

- разработанные методики и рекомендации по энергосбережению внедрены в хозяйствах Амурской области (2008 - 2099 гг.);

- материалы исследований используются в учебном процессе на кафедрах Применения электроэнергии в АПК Дальневосточного ГАУ и Энергообеспечения производств Санкт-Петербургского ГАУ при выполнении курсовых и дипломных работ, НИР студентов (1993-2009 гг.).

Акты приемки и внедрения результатов исследований приведены в приложении к диссертации.

На защиту выносятся следующие основные положения:

1. Прикладная теория энергосбережения в ЭТП АПК;

2. Принципы и методики энерго-, фото- и биоэнергетического анализа этапов ТПО;

3. Способ энергосбережения, заключающийся в определенном алгоритме выбора энергосберегающих мероприятий на каждом этапе многостадийного ЭТП.

4. Система энергосбережения в ЭТП, основанная на непрерывном мониторинге мгновенного значения энергоемкости.

Совокупность разработанной теории, принципов, методов и технических средств является решением крупной научной проблемы по обеспечению энергосбережения в АПК.

Апробация результатов работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на ежегодных научнотехнических (НТК) и научно-практических (НПК) конференциях профессорско-преподавательского состава СПбГАУ (Санкт-Петербург, 1991-1992, 20гг.) и ДальГАУ (г.Благовещенск, 1993-2009 гг.), на НТК «Неотложные вопросы с.-х. светотехники» (г.Харьков, 1991 г.); Всесоюзном научно-теоретическом семинаре «Нетрадиционные электротехнологии в с.-х. производстве и быту села» (Крым, 1991 г.); Межд. НТК, посвященной 100-летию ВИР, г. СанктПетербург (1994г); Межд. НТК «Инновационные технологии механизации, автоматизации и технического обслуживания в АПК» (г.Орел, 2008); Межд. НПК «Преподаватель высшей школы в XXI веке» (г. Ростов на Дону, 2008); Межд.

НПК «Совместная деятельность сельскохозяйственных товаропроизводителей и научных организаций в развитии АПК Центральной Азии» (Иркутск, 2008);

Межд. НПК «Ресурсосбережение и возобновляемые источники энергии: экономика, экология, практика применения» (г.Улан-Удэ, 2008); Межд. НПК «Аграрная наука – сельскому хозяйству» (г.Барнаул, 2008); Межд. НТК «Энергообеспечение и энергосбережение в сельском хозяйстве» (г.Москва, ВИЭСХ, 2008); Межд. НПК «Наука и устойчивое развитие общества. Наследие В.И.Вернадского» (г.Тамбов, ТГТУ, 2008); VI Межд. НТК «Проблемы и перспективы развития отечественной светотехники, электротехники и энергетики» (г.Саранск, Мордовский ГУ, 2008); Национальной светотехнической конференции (Интернет-формат, 2009); 5-ой Межд.научной Российско-Иранской конф.

(Санкт-Петербург, 2009); Joint International Agricultural Conference (Wageningen, Niderland, 2009); VI Международной светотехнической конференции Lux Pacifica (Thailand, Bangkok, 2009);.

Научно-методические основы работы.

Вопросам энергосбережения в различных отраслях АПК посвящены работы А.М.Башилова, М.М. Беззубцевой, В.Н. Бровцина, А.П. Епифанова, Ф.Д. Косоухова, В.Н. Судаченко, А.М. Худоногова. Исследованиями Л.К. Алферовой, Р.Ф.Афанасьевой, С.А. Овчуковой, Е.Н. Живописцева, Ю.М. Жилинского, В.Н.

Карпова, О.Ю.Коваленко, В.А. Козинского, Н.П.Кондратьевой, О.А. Косицина, Г.М. Кнорринга, Я.А. Кунгса, Г.М.Лисовского, Е.И.Мудрака, Л.Б.Прикупца, Г.С. Сарычева, Ф.Я.Сидько, А.К. Лямцова, И.И.Свентицкого, А.А.Тихомирова, И.К.Хузмиева, Н.В.Цугленка, В.П.Шарупича, И.З.Щура и других решен ряд теоретических и прикладных задач в области использования ОИ в с.-х. производстве. Сформулированные, обоснованные и предсказанные ими пути интенсификации производственных процессов и рационального использования энергетических и материальных ресурсов при производстве с.-х. продукции положены в основу данного диссертационного исследования, которое является продолжением нашей работы над кандидатской диссертацией, выполненной в Санкт-Петербургском государственном аграрном университете в 1989-1992 гг.

Место выполнения работы. В диссертации приведены результаты исследований, проводившихся лично соискателем и при его непосредственном участии в отраслевой научно-исследовательской лаборатории кафедры электротехнологии в с.-х. СПбГАУ под руководством проф. В.Н.Карпова (1989 – 1992 гг). Основная часть выполнялась по месту работы автора в Дальневосточном государственном аграрном университете (1992-2007 гг). Свое дальнейшее развитие работа получила во время обучения автора в докторантуре при кафедре ЭОП СПбГАУ (2008-2009 гг). Внедрение результатов работы производилось в хозяйствах Амурской области (2008-2009 гг).

Публикации. Основные положения и результаты диссертационной работы изложены в 107 печатных работах автора, (из них 17 - в рецензируемых научных журналах и изданиях), в том числе в одном авторском свидетельстве СССР, 10 патентах России, одной монографии.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, общих выводов, списка литературы и приложений.

Работа содержит 386 страниц основного текста, 138 рисунков, 18 таблиц, 374 библ.наимен.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении отражена актуальность темы, сформулированы цель, научная новизна и практическая ценность исследования.

Глава 1. Анализ проблемы повышения эффективности оптических электротехнологий в АПК и постановка задач исследования В главе 1 дано определение объекта и предмета исследования, произведена классификация ОЭТ в АПК. Отмечено, что в результате поиска путей повышения эффективности воздействия на материалы, живые организмы, растения и продукты с целью получения в них целесообразно направленных изменений широкое применение получили различные виды электротехнологии, которые предусматривают производственное использование электрических и магнитных полей, электрического тока, электрических зарядов и импульсов и других электрофизических факторов. Показано, что использование энергии ОИ как технологического фактора не связано непосредственно с механическим и электрическим воздействием на обрабатываемые объекты. Рассмотрены составные части ОЭТ как совокупности процессов генерации, перераспределения ОИ в пространстве и по поверхности, задания необходимого закона изменения потока во времени и его спектрального состава с целью обеспечения полезной реакции незрительного приемника излучения. Вопрос классификации облучательных установок (ОбУ) как технических средств ОЭТ напрямую увязан с особенностями обеспечиваемых ОбУ технологических процессов.

Рассмотренное в работе многообразие технологических схем применения ОИ с учетом различных видов излучения (ВИ – видимое излучение, ИК – инфракрасное, УФ – ультрафиолетовое, комб. – комбинированное, ОКГ – лазерное) и типичных объектов облучения (растения, животные, материалы и вещества) показано на рисунке 1. С целью упрощения описания связей введено их символическое обозначение. Конечная цель анализа связей j S заключалась в определении осоi бенностей данной технологической Рис. 1. Технологические схемы схемы с выявлением перспектив применения ОЭТ в АПК энергосбережения.

Рассмотрение особенностей выделенных связей позволило вскрыть основную причину невысокой эффективности использования электроэнергии в ОЭТ АПК - недостаточное внимание к вопросам снижения энергоемкости всех элементов процесса облучения, и обосновать необходимость комплексного научно-методического подхода к обеспечению энергосбережения в ОЭТ АПК на основе энергетического анализа.

В главе рассмотрены различные подходы в исследованиях эффективности использования электроэнергии в ОЭТ АПК. Выделено четыре периода.

Первый период (до конца 70-х гг) характеризовался экстенсивным развитием применения ОЭТ, чему способствовали низкие тарифы на электроэнергию для сельскохозяйственных потребителей, небольшие капитальные затраты на серийно выпускаемые светотехнической промышленностью источники излучения, что определяло высокую экономическую эффективность применения ОИ.

Для этого периода характерна оценка совершенства ОЭТ по спектральной эффективности, определяющей степень согласования спектров излучения источника и поглощения объекта (И.И.Свентицкий).

Второй период (начало 80-х годов) характеризуется все большим вниманием исследователей к энергетическим аспектам ОЭТ в связи с увеличением потребления электроэнергии на облучение. В ряде исследований этого времени, касающихся наиболее энергоемкого ИК-облучения, сделаны первые комплексные оценки основных составляющих энергетического баланса ОЭТ (А.К.Лямцов, А.Э.Шкеле). В качестве основных критериев использовались световая отдача ИИ и световая отдача потока.

Третий период исследований ознаменовался выдвижением на первый план работ по фотометрическому совершенствованию системы "облучатель - объект". Научные основы исследований на этом этапе были разработаны в трудах В.Н.Карпова. Здесь же следует отметить работы Г.С.Сарычева, связанные с рассмотрением действия ОИ на биологический объект.

На четвертом периоде исследований была сделана попытка поиска общих закономерностей процессов, происходящих в биологических объектах приложения ОЭТ на основе рассмотрение термодинамики облучения (В.Н.Карпов, В.З.Щур). Системный термодинамический анализ с рассмотрением особенностей первичного энергопреобразования лучистой энергии в воспринимающей части облучаемого объекта позволил выявить новые резервы повышения эффективности использования электроэнергии в ОЭТ. Однако, следует отметить, что фундаментальные математические соотношения и закономерности, полученные с применением термодинамического подхода, а так же применяемый математический аппарат оказались весьма сложными. Их применение в практике энергослужбы предприятия, при практической оценке эффективности ОЭТ затруднено.

На изыскание более удобного критерия эффективности технологических схем проведения ОЭТ должен быть нацелен следующий, пятый период исследований, направленных на повышение эффективности использования электроэнергии в ОЭТ по результатом энергоаудита. Данные исследования должны базироваться на рассмотрении движения потока энергии через все этапы ее преобразования в ОЭТ. Такой подход характерен для работ В.Н.Карпова, Н.В.Ксенза. Так, В.Н.Карповым разработан комплекс измерительных и расчетных операций, получивший название метода конечных отношений (МКО).

На основании анализа состояния проблемы и рассмотрения вопросов применения ОЭТ в сельскохозяйственном производстве сделаны соответствующие выводы и намечены основные задачи исследования.

Важнейшим выводом является следующий: видовые особенности реакции различных объектов АПК на воздействие ОИ, наличие различных несравнимых между собой схем применения ОИ затрудняют анализ физико-химических и фотофизических реакций, происходящих в облучаемом объекте. В качестве основного критерия в оценке эффективности преобразования энергии на различных этапах целесообразно принять энергоемкость как универсальный энергетический показатель.

Глава 2 Разработка научных положений прикладной теории энергосбережения в энерготехнологических процессах.

Проведенный в первой главе анализ показал, что для комплексного решения проблемы энергосбережения в ОЭТ необходима разработка общей теории энергосбережения в ЭТП.

Во второй главе обоснованы основные положения и практическая значимость новой прикладной научной теории, разработанной автором - прикладной теории энергосбережения в энерготехнологических процессах (ПТЭЭТП).

С позиций науковедения автором показано, что научная теория должна представлять собой систему универсальных высказываний (поддающихся экспериментальной проверке и логической верификации), позволяющих описывать устройство, предсказывать тенденции развития системы, получать (как следствие) рекомендации по проектированию алгоритма управления системой.

Для прикладной научной теории обязательным является ее изложение в точных терминах и понятиях с указанием меры и измерительной процедуры (О.М.Сичивица, О.С.Разумовский, Н.Г.Рузавин). По общепринятой классификации предлагаемая теория является феноменологической, т.е. в ее задачи не входит раскрытие «природы вещей» (А.И.Китайгородский). Теория внутренне непротиворечива и описывает рассматриваемый круг явлений, позволяет формировать практические выводы.

Структура ПТЭЭТП как научной теории показана на рисунке 2.

Составными частями ПТЭЭТП являются следующие:

I. Язык — совокупность терминов и понятий, отражающих сущность и закономерности развития системы.

II. Аксиоматика — исходные принципы, законы, утверждения, Рис. 2. Структура ПТЭЭТП как научной теории принятые в теории в качестве истинных.

III. Правила вывода — набор формул для получения результатов теории, не противоречащих ее исходным принципам.

IV. Следствия — выводы, полученные по правилам теории.

Рассмотрим составные части, входящие в соответствующие подсистемы ПТЭЭТП.

I. В подсистему языка теории входит алфавит, словарь и формулизм теории.

Алфавит представляет собой список букв и знаков, которые могут быть использованы для написания текстов в некотором математическом языке. Алфавитом ПТЭЭТП являются общепринятые символы и знаки, обозначающие математические действия над ними.

Словарь теории представляет собой список имен всех объектов, входящих в состав теории. Все термины должны описываться символами, предъявленными в алфавите. Словарь ПТЭЭТП составляют следующие основные понятия (здесь же даны основные определения).

1. Искусственная биоэнергетическая система (ИБЭС) – модель, представляющая в рамках ПТЭЭТП энергетику сельскохозяйственного предприятия с учетом биологического характера объектов воздействия применяемых энерготехнологий. Структура ИБЭС показана на рисунке 2. Объекты ИБЭС – характерные элементы, выделяемые в ее структуре.

3. Энерготехнологический процесс (ЭТП) – технологический процесс, в ходе которого производится энергетическое воздействие на объекты ИБЭС.

Условными границами ИБЭС на входе является место установки приборов коммерческого учета потребления всех видов энергии, на выходе Рис.3. Структура искусственной биоэнергетической - место учета количества системы (ИБЭС) продукции.

Функционирование ИБЭС происходит в рыночной среде. Рынок энергии определяет действующие тарифы на энергию. Рынок технологий и технологического оборудования обусловливает КПД применяемых технических средств.

Рынок энергетического оборудования предусматривает возможность выбора соответствующего оборудования. Производимая ИБЭС продукция поступает на рынок продукции. Необходимым является учет энергетических потерь в окружающую среду. Рынок образовательных услуг (рынок знаний) определяет адекватный выбор технологического и энергетического оборудования.

Важнейшими объектами ИБЭС и соответствующими им ЭТП являются:

- Непосредственно сельскохозяйственный биологический объект (СБО). Назначением потребляемой энергии является непосредственное проведение основного технологического процесса производства продукции для реализации ( ЭТПО ).

- Технические средства обеспечения микроклимата (ТСМ). Потребляемая энергия идет на обеспечение условий жизнедеятельности - обогрев, освещение, вентиляция, кондиционирование и т.п. ( ЭТПМ ).

- Биологические и технические средства (БТС) подготовки ЭТПО обработки СБО. Затраты энергии здесь обусловлены необходимостью предварительной подготовки условий для осуществления основного производственного процесса ( ЭТПП ).

Для многих ЭТП в сельском хозяйстве можно проследить следующую причинно-следственную связь: величина подводимой энергии (Q ) определяет величину характеризующего процесс параметра, являющегося мерой воздействия создаваемого энергетическим воздействием фактора на живой организм ( X ), от которой, в свою очередь, зависит количество производимой продукции ( P ). В любом ЭТП происходят так же потери энергии ( Q ). Примером могут служить следующие ЭТП. В агрономии: затраты на внесение удобрений (Q ) определяют создаваемую в почве концентрацию активного элемента ( X ), от которой зависит урожайность выращиваемых культур ( P ). В животноводстве: энергия на создание микроклимата (Q ) определяет температуру воздуха в животноводческом помещении ( X ), от которой зависит продуктивность животных ( P ).

На рисунке 4 показаны в относительных единицах для условий светокультуры зависимости количества производимой продукции P и энергоемкости ЭТП от характеризующего процесс параметра X (облученности), т.е. функции PX и , а так же зависимость параметра X X от величины подводимой энергии Q, т.е.

функция XQ. Анализ представленных графиков свидетельствует, что при увеличении количества затрачиваемой энергии растет значение величины облученности, что (до некоторых пределов) приводит к росту урожайности облучаемых растений, при этом оптимум урожайности соответствует точке «А» (максимум на кривой зависимости урожайности от облученности PX ). Однако с точки зрения энергозатрат оптимальным является режим, соответствующий точке «В» (минимум энергоемкости процесса облучения в зависимости от создаваемой облученности ).

X Для ИБЭС в целом состояние системы Рис.4. Характеристики может характеризоваться многими паратипичного ЭТП метрами (т.е. вектором размерностью m ) 4. Вектор внутреннего состояния X - набор параметров, численно характеj ризующих создаваемые условия функционирования СБО.

5. Обобщенные координаты - - координаты, в которых описываются изменения составляющих вектора X.

j 6. Энергетический блок – абстракция ЭТП или его отдельного этапа.

7. Характеризующие энергетический блок параметры: энергия на его входе (Qн ), выходе (Qк ), потери ( Q ), энергоемкость .

8. Энергосберегающее мероприятие (ЭСМ) – мероприятие любой природы направленное на эффективное использование энергетических ресурсов.

9. Коэффициент эффективности ЭСМ kЭСМ (для i -го этапа ЭТП k ) – веЭСМ i личина, являющаяся численной мерой эффективности мероприятия.

10. Продуктивность ИБЭС P - количество продукта, производимого системой.

11. Прибыль П - денежное выражение разницы между доходом, получаемым при реализации продукции ИБЭС и затратами на ее получение.

Формулизм теории (утверждения, формулы и соотношения) связывает понятия, входящие в словарь, с помощью знаков, определенных алфавитом теории.

Формулизм ПТЭЭТП составляют следующие соотношения.

1. Уравнение энергетического баланса блока Qн = Qк + Q. (1) , 2. Выражение для энергоемкости в абсолютных единицах Q н =. (2) , Q к Индекс «, » является показателем того, что состояние энергетического блока рассматривается при данных значениях обобщенных координат.

3. Выражение для энергоемкости в относительных единицах = k , (3) н где k - коэффициент отклонения энергоемкости;

- номинальное значение энергоемкости.

н 4. Критерий оптимизации функционирования ИБЭС m П П min, (для однопараметрической модели = 0). (4) j =1 X X j 5. Условие оптимизации m min, (для однопараметрической модели = 0 ). (5) j=1 X X j 6. Коэффициент эффективности i -го этапа ЭСМ i kЭСМ =, (6) i i где i - энергоемкость этапа в базовом варианте его проведения;

i - энергоемкость этапа при проведении ЭСМ.

7. Алгебраические выражения для функциональных зависимостей = f ( ), характеризующие зависимость энергоемкости этапа с параметром от величины параметра .

II. Подсистема аксиом реализует функцию фиксации утверждений формулизма теории как истинных высказываний (постоянные аксиомы) и задает начальные, краевые, граничные условия и ограничения (переменные аксиомы).

Основными аксиомами ПТЭЭТП следует считать следующие.

1. Действие закона оптимума. В соответствии с этим законом, любой фактор X, воздействующий на СБО, имеет лишь определенные пределы положительного влияния. Как недостаточное, так и избыточное действие фактора отрицательно сказывается на жизнедеятельности СБО. Функция отклика СБО от величины воздействующего на него фактора PX имеет более или менее четко выраженный максимум.

2. Нелинейность функциональной зависимости величины формируемого фактора X от интенсивности энергетического воздействия Q, причем для достижения одинаковых приращений величины формируемого фактора необходимо прилагать все большие приращения интенсивности воздействия. Такая закономерность характерна для процессов, потери энергии в которых увеличиваются с увеличением интенсивности энергетического воздействия.

3. При функционировании ИБЭС соблюдается закон сохранения энергии.

4. Для любого состояния ИБЭС может быть измерена или вычислена энергоемкость ее любого энергетического блока.

5. Зависимость энергоемкости энергетического блока от внешних воздействий однозначно определяется некоторой функциональной зависимостью.

6. В рыночной среде функционирования ИБЭС определяющим параметром ее эффективности является прибыль.

III. Подсистема правил вывода представляет собой список формул, которые являются эквивалентными. В ПТЭЭТП такими правилами являются следующие.

1. Значение энергоемкости n последовательно соединенных энергетических блоков подчиняется мультипликативному закону n =. (7) i i=2. При параллельном соединении n энергетических блоков (с долей потребляемой энергии каждым), выполняется аддитивный закон для обратных веi личин n 1 i =. (8) i =1 i 3. Коэффициент общей эффективности из n ЭСМ вычисляется по мультипликативному закону n k = k. (9) ЭСМ ЭСМ i i =IV. Выводы и следствия ПТЭЭТП определяют практическую значимость теории и формы ее реализации в сельскохозяйственном производстве.

1. Проектирование и оценка эффективности отдельных ЭСМ.

Теоретической схемой для энергетического анализа ЭТП является совокупность абстрактных объектов – энергетических блоков, ориентированная, с одной стороны, на применение соответствующего математического аппарата, с другой – на проектирование возможных реальных ситуаций. Отдельные блоки представляют собой идеализированные представления (теоретические модели), основной характеристикой которых является энергоемкость. Для более глубокого анализа процессов в энергетических блоках с учетом их физической природы может применяться наиболее адекватный в каждом конкретном случае математический и понятийный аппарат: вектор Умова-Пойнтинга при электроэнергетическом анализе, световой вектор (вектор Гершуна) при фотоэнергетическом анализе, зависимости продуктивности биообъекта от внешних воздействий при биоэнергетическом анализе. Основой энергетического анализа является метод конечных отношений (МКО), предложенный и обоснованный проф. В.Н.Карповым.

Отдельный этап ЭТП может быть проведен различными альтернативными вариантами. На рисунке 5 показано дерево альтернативных вариантов проведения этапов ЭТП по сравРис.5. Оптимизация проведения нению с базовым вариантом. Оптиэтапов ЭТП мальной ветвью дерева ( j -й вариант ЭСМ) является такая, на которой наблюдается минимальное значение энергоемкости данного этапа ' ОПТ ' = MIN{ }. (10) i i Значение оптимального коэффициента эффективности ЭСМ на данном этапе ОПТ i k =. (11) ' ОПТ ЭСМ i i Однако выбор «маршрута» на дереве возможных ЭСМ следует производить из условия максимизации общего коэффициента эффективности. Его значение для оптимизированного ЭТП n ОПТ i k = MAX, (12) ЭСМ ' i=1 ij (патент РФ №2357342).

2. Обоснование режима проведения ЭТП. Выбор режима производится по функциональным зависимостям = f ( ) (рис.6). Пусть кри вая = f ( ) характеризует зави =Рис.6. К обоснованию снижения симость энергоемкости этапа с паэнергоемкости ЭТП раметром = 2 от величины параметра (заданного относительной величиной k = ), а кривая н = f ( ) - этапа с параметром = 1 (причем 1 < 2 ). В базовом варианте =(т.А на графике) энергоемкость этапа .

A Анализ таких зависимостей показывает, что снижение энергоемкости возможно различными путями:

- Переход к режиму эксплуатации с энергоемкостью < , соответствуюB A щему т.В на графике. Пусть такой переход обеспечивается техническим мероприятием – изменением величины параметра от к 1 (1 < ), (а в более 2 общем случае – стабилизации параметра при наличии случайных или систематических его отклонений).

- Переход к режиму эксплуатации с энергоемкостью < , соответствуюC A щему т.С на графике. Пусть такой переход обеспечивается организационным мероприятием – обеспечением режима эксплуатации с параметром 1 < 2.

- Переход к режиму эксплуатации с энергоемкостью < , < , соотD C B A ветствующему т.D на графике. Такой переход обеспечивается совместным выполнением указанных выше организационно-технических мероприятий.

Эффективность отдельных ЭСМ независимо от их природы характеризуется ЭСМ значениями соответствующих коэффициентов эффективности kqp, которые символически показаны на рисунке 6 в виде переходов между соответствующими режимами q и p эксплуатации.

3. Формирование энергосберегающего алгоритма управления.

Для непрерывных процессов представляет интерес разработка энергосберегающего алгоритма управления ЭТП, задачей которого является поддержание минимального значения энергоемкости в любой момент времени. Наиболее перспективным представляется способ, при котором минимальное значение энергоемкости ищется непосредственно при проведении ЭТП, по результатам постоянного мониторинга его параметров.

Структурная схема энергосберегающей системы управления показана на рисунке 7. Входом системы является поток энергоносителя Q, выходом - поток производимой продукции P.

Система работает следующим образом. На вход объекта управления 3, под которым можно подразумевать как ЭТП в целом, так и его отдельный этап, через блок автоматизированного управления объектом 1 и блок определения расхода энергоносителя 2 подается поток энергоРис.7. Схема энергосберегающей системы управления ЭТП носителя Q. Результатом ЭТП является производство продукта, количество которого в виде потока производимой продукции P проходит через блок определения производительности 4.

На выходе блока 6 формируется значение характеризующего процесс параметра X в обобщенных координатах и . Задатчик моментов времени 5 с , некоторым интервалом выдает метки времени, в соответствии с которыми в блоках 7 и 9 вычисляются соответственно мгновенные значения расхода энергоносителя Q и мгновенные значения производительности P. В блоке 8 проi i изводится определение мгновенного значения энергоемкости в заданные i моменты времени при текущем значении характеризующего процесс параметра X. В блоке 10 по результатам анализа динамики изменения энергоемкости до , текущего момента времени производится прогноз ее значения на следуюi+щий момент времени. В блоке 11 производится принятие решения о необходимости изменения количества подаваемого на объект управления энергоносителя. Соответствующий сигнал подается на блок автоматизированного управления объектом 1 (патент РФ №2361262).

Таким образом, разработанная автором ПТЭЭТП представляет собой систему поддающихся доказательству универсальных высказываний, позволяющих описать энергетическую сущность, устройство и механизмы работы ИБЭС, прогнозировать ее поведение, формулировать рекомендации по оптимизации режимов проведения ЭТП.

Требования к языку ПТЭЭТП удовлетворяют принципам физической реализуемости и наблюдаемости. В состав языка включены понятия, представленные в терминах измеряемых величин, что позволяет экспериментально проверять результаты теории и согласовывать их с универсальными законами природы.

Требования к аксиоматике ПТЭЭТП удовлетворяются тем, что в ее основе лежат универсальные законы (в т.ч. закон сохранения энергии). При энергетическом анализе используется МКО. Объект приложения теории – ИБЭС – характеризуется измеряемыми объективными величинами.

Разработанная в общем виде теория позволила перейти к энергетическому рассмотрению возможности энергосбережения в ОЭТ на основе оптимизации параметров технологических процессов с применением ОИ.

Традиционно облучение рассматривается как один из факторов других технологических процессов (выращивания животных, культивирования растений и т.д.). В связи с важностью ОИ в электротехнологиях сельского хозяйства нами предложено выделить в отдельный технологический процесс сам процесс облучения. Таким образом, под технологическим процессом облучения (ТПО) предлагается понимать процесс создания требуемых спектральных характеристик излучения; обеспечения требуемого пространственного распределения потока и его распространения по поверхности; соблюдения требуемого закона изменения параметров излучения во времени и т.д.

Преобразования энергии в ТПО могут быть представлены последовательностью ряда этапов, например (рис.8):

I этап – подача электроэнергии к источнику излучения (ИИ);

II этап - генерирование потока ОИ в ИИ;

III этап - формирование потока ОИ отражателем;

IV этап - формирование пространственного распределения потока ОИ;

V этап - формирование поверхностного распределения энергии потока ОИ на облучаемом объекте (ОО);

VI этап - поглощение энергии ОО и превращение ее в другой вид.

Перенос энергии ОИ происходит в пространстве и веществе со скоростью света (~ 3 10 м/с), поэтому этапы ТПО практически не разнесены во времени.

Физическими границами этапов являются элементы энергетической системы: линия электропитания, ИИ, среда, поверхность ОО. Протекание каждого этапа характеризуется своим параметром: потребляемой мощностью P, Вт;

генерируемым потоком Ф, (напр., лм в световой системе единиц); его распределением в пространстве I, (напр., кд); освещенностью E, (напр., лк); количеством фотопродукта p, кг.

Среди ряда последовательных этапов превращения энергии в ТПО наибольший интерес представляет участок, на котором энергия передается в виде поля ОИ. Этот участок, выделенный на рисунке 8 пунктиром, назван нами виртуальным энергетическим блоком (ВЭБ). Особенностью его является то, что он непосредственно не связан с элементами энергетической системы.

Рис.8. Этапы преобразования энергии в ТПО: 1 - источник электрического питания;

2 – источник излучения; 3 – облучатель; 4 - облучаемый объект Энергоемкость ВЭБ определяется пространственным распределением потока излучения, характеристиками поверхности облучаемого объекта, компоновочными параметрами ТПО. Наиболее важным представляется рассмотрение энергоемкости ВЭБ в плане спектрального соответствия генерируемого и поглощаемого потоков. Эта задача возникает при облучении растений, в силу высокой энергоемкости светокультуры. Минимизация энергоемкости ВЭБ является важнейшей составляющей оптимизации ТПО в целом.

В применении к ВЭБ энергия на входе Qн представляет собой энергию, генерируемую облучательной установкой для создания определенных параметров радиационного режима растений. Под энергией на выходе Q к следует понимать энергию, которая может быть полезно воспринята растениями с учетом их требований к спектральным параметрам потока излучения.

На рисунке 9 показана схема к определению энергоемкости ВЭБ при облучении растений.

Рис.9. Схема В настоящее время в соответствии с к определению действующими в отрасли методиками энергоемкости ВЭБ спектральный состав ОИ характеризуют при облучении соотношением интенсивности излучения растений:

трех спектральных диапазонов k,% :

1 – облучательная i установка, синего k (400..500 нм), зеленого k син зел 2 – ВЭБ, (500..600 нм) и красного kкр (600..700 нм) 3 – облучаемые диапазона фотосинтетически активной растения.

радиации (ФАР). Продуктивность облучаемых растений повышается при приближении создаваемых спектральных параметров потока к нормативным знан чениям k. Для некоторых светокультур найдены спектральные соотношения, i обеспечивающие наилучшие результаты (Прикупец, Тихомиров). Например:

н н н н н н для огурца - k : k : k =17 % : 40 % : 43 %, для томата - k : k : k = 15 % :

син зел кр син зел кр 17 % : 68 % (средние значения).

Как правило, спектральный состав реальных ИИ отличен от нормативного, н т.е. реальные значения ki не равны k. Такие спектральные отклонения привоi дят к потерям, что увеличивает энергоемкость ВЭБ и всего процесса облучения.

Природа этих потерь связана с необходимостью обеспечить требуемую облученность в наиболее «дефицитном» спектральном диапазоне, завысив ее в других диапазонах. Нами показано, что энергоемкость ВЭБ в плане спектрального соответствия потоков определяется по формуле н k i = MAX. (13) k i Производя вычисления по формуле (13) для различных спектральных сочетаний kсин : kзел : k, можно построкр ить график в треугольных координатах, (как показано на рисунке 10 на примере светокультуры огурца), который удобен для непосредственного определения значения энергоемкости потока по его спектральному составу.

Точка А на графике соответствует нормативным значениям спектрального состава потока излучения для огурца, точка В – значениям для численного примера.

Рис.10. Отображение результатов На основе прикладной теории вычисления энергоемкости потока ОИ в треугольных координатах энергосбережения автором разработаны частные методики энергетического анализа этапов ТПО.

На этапе подачи электроэнергии к ИИ одной из эффективных мер энергосбережения является стабилизация условий питания ИИ. Стабилизированное напряжение продлевает срок жизни ИИ и снижает энергопотребление. Показателем эффективности использования энергии на данном этапе является коэффициент отклонения потребляемой энергии.

Энергоемкость данного этапа, отн.ед.

n qФ qT = 1 pikU kU, (14) I i i i=где n – количество интервалов разбиения гистограммы отклонений напряжения pi (отн.ед.), характеризующей вероятность попадания величины напряжения в соответствующий интервал напряжений kU (отн.ед.);

i qФ - показатель, характеризующий чувствительность коэффициента отклонения потока ИИ от коэффициента отклонения напряжения, отн.ед.;

qТ - показатель, характеризующий чувствительность коэффициента отклонения срока службы ИИ от коэффициента отклонения напряжения, отн.ед.;

На этапе генерирования потока в ИИ одной из эффективных мер энергосбережения является обоснованный выбор наиболее эффективного ИИ. Показателем эффективности использования энергии на данном этапе является отдача источника.

Энергоемкость данного этапа, (напр., Вт/лм) = P Ф, (15) II где P - мощность, потребляемая ИИ, Вт;

Ф - эффективный поток ИИ, (напр., лм);

На этапе формирования потока отражателем одной из эффективных мер энергосбережения является использование отражающего покрытия на облучателе, наиболее оптимальным образом производящего спектральную коррекцию генерируемого ИИ потока. Показателем эффективности на данном этапе является форма кривой спектрального коэффициента отражения облучателя.

Энергоемкость данного этапа, отн.ед.

= k (16) k , III где - интенсивность излучения ИИ на длине волны , отн.ед.;

k - чувствительность ОО на данной длине волны, отн.ед., - спектральный коэффициент отражения поверхности облучателя, отн.ед.;

На этапе формирования пространственного распределения потока одной из эффективных мер энергосбережения является формирование оптимального пространственного распределения потока. Показателем эффективности на данном этапе является коэффициент использования потока поверхностью ОО.

Энергоемкость данного этапа, отн.ед.:

= I d I d, (17) IV 4 где I - зависимость силы излучения (напр., кд.) от угла (град.);

- величина телесного угла, в пределах которого сосредоточен поток, падающий на ОО, ср.;

На этапе формирования поверхностного распределения потока на ОО одной из эффективных мер энергосбережения является формирование требуемого поверхностного распределения потока на ОО. Показателем эффективности на данном этапе является коэффициент использования полезного потока поверхностью ОО.

Энергоемкость данного этапа, отн.ед.:

V = I d I d, (18) где - величина телесного угла, в пределах которого сосредоточен поток, создающий на ОО условия облученности требуемого качества, ср.;

На этапе поглощения энергии ОИ объектом и превращения ее в другой вид одной из эффективных мер энергосбережения является повышение эффективности поглощения и превращения энергии излучения объектом. Показателями эффективности на данном этапе могут выступать спектральная чувствительность (для селективного приемника) интегральная чувствительность (для неселективного приемника) либо коэффициент поглощения (при поглощении потока без его преобразования).

Энергоемкость данного этапа, (напр., лм/кг) VI = ExdS p, (19) S где S - поверхность ОО, на которой эффективно воспринимается поток, м.

Выводы по главе 2.

1. Предложена концепция искусственной биоэнергетической системы (ИБЭС) как совокупности самого сельскохозяйственного биологического объекта, технических средств обеспечения микроклимата, биологических и технических средств подготовки основного технологического процесса. Выделены соответствующие отмеченным составляющим ИБЭС группы ЭТП: основной, обеспечивающий и подготовительный. Математическая оптимизация эффективности ИБЭС показала, что решение задачи энергосбережения возможно снижением энергоемкости этапов ЭТП.

2. Анализ типичных ЭТП сельского хозяйства показал, что универсальными законами функционирования СБО являются закон оптимума и закон нелинейности функциональной зависимости величины формируемого фактора от интенсивности энергетического воздействия. Совместное действие определяет возможность формулирования оптимизационной задачи - обеспечение минимальной энергоемкости ЭТП.

3. Рассмотренную общую методологию энергетического подхода к анализу ЭТП на основе объемности энергии следует интерпретировать как прикладную теорию энергосбережения в ЭТП.

4. Разработанные на основе ПТЭЭТП частные методики энергетического анализа этапов ТПО позволяют решать задачи снижения энергоемкости на отдельных этапах ТПО.

Совокупность общей теории и частных методик является научнометодическим обеспечением энергосбережения в ОЭТ АПК, позволяющим решать задачи снижения энергоемкости этапов ТПО.

Глава 3. Экспериментально-теоретические исследования характерных элементов ТПО (источников излучения, облучаемых объектов, компоновочных схем), необходимые для энергетического анализа его этапов Важнейшим элементом ТПО являются источники излучения. В работе рассмотрены результаты исследования характеристик газоразрядных ламп (ГЛ), применяемых в светокультуре (ДРИ, ДНаТ). В предварительных экспериментах была выявлена необходимость определения фактических значений спектральных, электрических и энергетических параметров ГЛ. Для этих целей при непосредственном участии автора был разработан комплекс техниРис. 11. Структурная схема измерительного комплекса ческих и программных средств (КТПС), ориентированный на обеспечение эффективного использования ламп в теплицах, оптимизацию радиационных режимов с учетом реальных условий эксплуатации и электрического питания, разброса и изменения в течение срока службы основных параметров ГЛ (Пат. РФ №2368875). Разработка выполнялась на основании письма Уренгойской ГРЭС №2-261-1 от 17.10.89 г.

для светотехнической лаборатории светонепроницаемой теплицы.

Структурная схема аппаратных средств комплекса показана на рисунке 11.

Центральным звеном здесь является интерфейсный блок (ИБ), основное назначение которого - согласование работы первичных преобразователей оптических и электрических характеристик ГЛ с ЭВМ.

В качестве первичных преобразователей электрических характеристик применены измерительные трансформаторы напряжения и тока. ИБ является программно доступным узлом комплекса и функционирует в соответствии с алгоритмом, заложенным в память ЭВМ и по командам от нее.

Известны исследования С.В.Гулина, показавшего, что спектральные и электрические характеристики ГЛ зависят от величины напряжения питания. На рисунке 12 показан найденный нами характер изменения интенсивности основных спектральных линий ламп ДРИ-2000 при отклонениях напряжения питания для ламп с различным временем наработки T.

Рис.12. Спектральные Рис. 13 Зависимость потока Рис. 14 Зависимость энергохарактеристики ламп ФАР от величины питающего емкости от величины напряДРИ-2000 с различным напряжения для ламп ДРИ- жения питания для ламп временем 2000 с различным временем ДРИ-2000 с различным вренаработки наработки T менем наработки T В начале эксплуатации лампы (время наработки T =100 ч) для линий добавок натрия и скандия (474, 510, 589 нм) характерно следование отклонениям напряжения при весьма широком диапазоне изменения их интенсивности (до ± 40% от номинального значения в пределах отклонения напряжения ± 5%). У старых ламп (время наработки T =4000 ч) при тех же условиях электрического питания отклонения интенсивности излучения линий добавок наблюдается в существенно меньшем диапазоне ( ± 20%). Интенсивность излучения линий ртути (405,435,546 нм) у новых ламп при малых снижениях напряжения питания возрастает, достигает максимума при напряжении близком к 0,95 от номинального значения, а затем падает. У старых ламп аналогичные изменения происходят в большем диапазоне значений. Значительные изменения величины энергии (в диапазонах ФАР и в целом) происходят и при отклонениях питающего напряжения, как это следует из рисунка 13. Необратимые изменения, происходящие с ГЛ в процессе эксплуатации приводят к спаду потока ФАР и перераспределению энергии излучения по спектру.

На рисунке 14 показана зависимость коэффициента отклонения энергоемкости k от величины коэффициента отклонения напряжения питания для ламп с различным временем наработки T. Подробно данный тип графика проанализирован при рассмотрении рисунка 6. В данном случае координатой является величина питающего напряжения, задаваемая kU, а координатой - время наработки T.

В соответствии с предлагаемыми ПТЭЭТП принципами обоснования режимов проведения ЭТП показано, что снижение энергоемкости возможно стабилизацией питающего напряжения при наличии случайных или систематических отклонений его величины, соблюдением режимов обслуживания ОбУ, совместным выполнением указанных организационно-технических мероприятий.

Проведенные экспериментально-теоретические исследования источников ОИ как характерных элементов ТПО позволяют сделать следующие выводы:

- В процессе эксплуатации ИИ происходят значительные изменения их спектральных, электрических и энергетических характеристик. Компенсация этих изменений по причине старения ламп не может быть произведена путем изменения величины напряжения питания.

- Характеристики ИИ подвержены значительному статистическому разбросу. Для вероятностного проектирования ОУ с указанием количественных параметров радиационной среды и их допусков, а так же для сохранения этих допусков при замене ИИ необходимы значения статистических показателей технологического разброса.

- Реальным путем учета различий и изменений характеристик ламп по причине старения, отклонений величины питающего напряжения и технологического разброса параметров является компоновка групп ламп с близкими параметрами для совместной эксплуатации в одной ОбУ.

- Для проведения обоснованной компоновки групп необходима аттестация применяемых ИИ. Аттестация должна проводиться с обязательным учетом спектральных характеристик ламп. Это позволит осуществить эксплуатационное энергосбережение в ОбУ путем нормализации параметров радиационной среды теплицы.

В качестве характерных элементов ТПО рассмотрены растения как объекты облучения со сложной архитектоникой. По результатам проведенных экспериментов для характеристики геометрической структуры кроны растения предложено принять кривую миделевого сечения (КМС) кроны. Исследования проводились на специально изготовленном приборе - фитогониофотометре (Пат.РФ №2367905) (рис.15), управляемого ЭВМ с помощью разработанной программы (рис.16).

Рис.15. Общий вид Рис.16. Окно измерительного фитогониофотометра модуля программы Показано, что снижение фотометрических потерь возможно при максимизации произведения компоновочного коэффициента kкомп, характеризующего параметры облучательной установки, на площадь миделевого сечения кроны S, определяемое пространственной структурой кроны облучаемого растения k S max. (20) комп Предложен способ оценки приемлемости облучателей с различным светораспределением для создания оптимального радиационного режима растений по соответствию компоновочной схемы облучательной установки пространственной структуре кроны растения, задаваемой КМС.

На основании экспериментальных исследований построены графики по типу рисунка 6, где координатой является угол , характеризующий компоновочную схему, а координатой - форма пространственного распределения потока облучателя. В соответствии с предлагаемыми ПТЭЭТП принципами обоснования режимов проведения ЭТП показано, что снижение энергоемкости возможно оптимизацией компоновочной схемы, применением облучателей с соответствующим светораспределением, совместным выполнением указанных мероприятий.

В работе произведены экспериментально-теоретические исследования поверхностного распределения потока как важнейшего этапа ТПО. Исследования проводились в климатических камерах НИИ растениеводства им.Н.И.Вавилова (г.Павловск). На рисунке 17 показан макет модуля климатической камеры, на рисунке 18 – пример картины распределения облученности. Показано, что при расчете энергоемкости этапа для вычисления потоков следует использовать формулу Ф = EM dS, (21) S причем отнесение найденного значения потока в окрестности т. М на поверхности S к полезному или потерям производится в соответствии с требованиям к качеству создаваемой в данной точке облученности EM.

Рис. 17. Макет модуля Рис. 18. Картина изолюкс климатической камеры (ДРИ-2000, Фотос) для макета модуля Тем самым, показано, что энергоемкость этапа поверхностного распределения потока может быть вычислена по известному распределению облученности на облучаемой поверхности.

На основании экспериментальных исследований построены графики по типу рисунка 6, где координатой является высота подвеса излучателя H, а координатой - форма пространственного распределения потока облучателя. В соответствии с предлагаемыми ПТЭЭТП принципами обоснования режимов проведения ЭТП показано, что снижение энергоемкости возможно изменением высоты подвеса, применением облучателей с соответствующим светораспределением, совместным выполнением указанных мероприятий.

В работе рассмотрены результаты исследования объемного облучения (воздуха, потока сыпучего материала). Результаты экспериментов позволили сделать следующие выводы:

- Традиционная технологическая схема, характеризуемая односторонним облучением слоя материала, не является перспективной, так как обнаруживает противоречия при предъявлении требований к повышению качества обработки.

Метод объемного облучения исключает эти противоречия, сохраняет поточность технологии и позволяет повысить качество лучистой обработки.

- В рассмотренных направлениях применения объемных облучателей (для непрерывных потоков материала и для случая взвешивания сыпучих материалов в объемном облучателе) показано, что наибольшее значение имеет эффективный телесный угол.

- Особую роль играет коэффициент ослабления потока излучения в материале, так как высокое качество облучения можно обеспечить только с учетом этой характеристики материала.

- Показано, что для свободно падающего потока сыпучего материала с высоким коэффициентом поглощения каждой частицы, коэффициент ослабления является случайной функцией структуры потока материала и ее динамики, которые трудно поддаются исследованиям и практически нерегулируемы.

- Показано, что величина полученной частицами энергии распределяется по нормальному закону, параметры которого зависят от времени облучения.

Полученные математические соотношения позволяют перейти к инженерному проектированию установок объемного с параметрами, обеспечивающими снижение энергоемкости процесса облучения.

На основании экспериментальных исследований построены графики по типу рисунка 6, где координатой является энергетическая яркость облучателя B, а A координатой - коэффициент формы поперечного сечения k установки объемного облучения. В соответствии с предлагаемыми ПТЭЭТП принципами обоснования режимов проведения ЭТП показано, что снижение энергоемкости возможно повышением энергетической яркости, оптимизацией формы сечения, совместным выполнением указанных мероприятий.

В работе рассмотрены результаты исследования технологических схем объемного облучения жидких сред УФ-потоком. Показано, что для традиционно применяемых схем характерен основной недостаток, заключающийся в увеличении потерь энергии ОИ при ужесточении требований к качеству облучения среды.

Данного недостатка лишена технология с коллинеарным направлением векторов скорости движения жидкости и потока излучения. В предельном случае возможно снижение энергоемкости до теоретически минимального значения (Заявка на патент №2009117967 «Способ энергосберегающего объемного облучения поглощающих сред»).

На основании экспериментальных исследований построены графики по типу рисунка 6, где координатой является величина показателя степени влияния качества облучения (его равномерности) на эффективность процесса, а координата характеризует применяемую технологическую схему облучения.

В соответствии с предлагаемыми ПТЭЭТП принципами обоснования режимов проведения ЭТП показано, что снижение энергоемкости возможно оптимизацией этих параметров.

Проведенные экспериментально-теоретические исследования комбинированного облучения как характерного примера ТПО позволяют позволяют сделать следующие выводы:

- При использовании комбинированного бинарного потока эффективный телесный угол становится функцией коэффициента комбинации составляющих потоков.

- Определение эффективной поверхности облучения по ограничительным требованиям к коэффициенту комбинации в этом случае должно сочетаться с учетом требований к величине облученности каждым из составляющих потоков.

- Понятие коэффициента комбинации позволяет перейти к определению комбинированной яркости через пространственное распределение коэффициента комбинации сил излучения. Предложенные понятия и методы делают возможным расчет параметров бинарного облучателя методами, используемыми для монопотоков.

- Энергоемкость процесса бинарного облучения является функцией коэффициента комбинации составляющих потоков.

На основании экспериментальных исследований построены графики по типу рисунка 6, где координатой является величина коэффициента комбинации потоков, а координата характеризует пространственное распределение потоков применяемых облучателей. В соответствии с предлагаемыми ПТЭЭТП принципами обоснования режимов проведения ЭТП показано, что снижение энергоемкости возможно оптимизацией этих параметров.

В работе проведены экспериментально-теоретические исследования облучения животных в подвижных УФ облучательных установках. Результаты исследований показали:

1. При существенно различных характерах КСИ (равномерной, косинусной, синусной), остающейся постоянной в процессе движения облучателя), распределение дозы излучения по поверхности различается весьма незначительно.

2. Максимальное значение дозы приходится на хребет животного.

3. Распределение дозы по поверхности животного весьма неравномерно.

4. При типовых компоновочных решениях облучательной установки излучение не достигает поверхности тела животного вне пределов угла ± 60o от вертикальной оси.

5. Применение облучателя с фиксированным распределением потока в пространстве не позволяет существенно снизить энергоемкость путем выбора оптимальной формы КСИ. Выходом из этого положения является изменение формы КСИ в процессе перемещения облучателя путем изменения формы отражающих поверхностей облучателя, изменения положения источника излучения относительно отражателя либо корректирование значений сил излучения для данного положения излучателя путем изменения напряжения питания источника УФ-излучения.

На основании экспериментальных исследований построены графики по типу рисунка 6, где координатой является величина коэффициента допустимой неравномерности распределения дозы облучения, а координата характеризует характер изменения пространственного распределения потока излучателя в процессе его движения.. В соответствии с предлагаемыми ПТЭЭТП принципами обоснования режимов проведения ЭТП показано, что снижение энергоемкости возможно оптимизацией этих параметров.

В работе проведены экспериментально - теоретическое исследование ИК облучения животных с учетом их вероятностного поведения.

Рассмотрение этологии поведения группы животных позволяет выделить два характерных положения животных: каждый теленок в данный момент времени может либо стоять, либо лежать. На рисунке 19.а показано, что при этом существенно различным является степень использования генерируемого ОУ потока излучения.

Для построения адаптивной системы управления, алгоритм работы которой вырабатывается на основе динамики поведения животного, необходимо пользоваться методом решения задач со случайными параметрами. Исходными данными являются результаты хронометража суточного поведения животных. На рисунке 19, б, вверху, показан пример статистической суточной модели поведения одного теленка, на том же рисунке, внизу - группы телят.

Получены математические выражения, необходимые для реализации энергосберегающего адаптивного алгоритма управления ОУ с учетов вероятностного поведения животных. Такой алгоритм состоит в следующем: периодически (с интервалом ) происходит опрос датчиков положения живота) б) Рис. 19. К определению степени полезного использованых и определяется число ния потока (а) и модель поведения животного (б) лежащих животных; полученные значения сравнивают с определенным порогом, и по результатам сравнения принимается решение u0 (включить облучение) либо u1 (выключить облучение), действительное на промежутке времени .

Показано, что для определения коэффициента эффективности применения такого алгоритма необходима информация о компоновочной схемы ОУ и экспериментальные статистические данные о динамике поведения животных.

Таким образом, предложенная прикладная теория энергосбережения получила свое экспериментально-теоретическое подтверждение в применении к ТПО при оптимизации параметров облучения по энергоемкости, несмотря на принципиальные различия характерных элементов ТПО (источников излучения, облучаемых объектов, компоновочных схем).

Глава 4. Практическая реализация и технико-экономическое обоснование энергосберегающих мероприятий. Внедрение концепции энергосбережения в инновационном высшем образовании В данной главе рассмотрена роль аттестации ИИ как основы энергетического анализа в ОЭТ. Аттестация позволяет перейти к эксплуатационному энергосбережению (ЭЭ) - прогрессивной стратегии эксплуатации и технического обслуживания ОУ по состоянию ИИ, открывающей возможность прогнозировать их работоспособность и исключить энергетические и материальные потери, вызванные использованием источников с недопустимыми значениями параметров.

Главное же состоит в том, что именно аттестация позволяет организовать эффективную эксплуатацию новых поколений ИИ, имеющих повышенную чувствительность к отклонениям от расчетных режимов использования, часто возникающих в реальных условиях сельскохозяйственного производства.

Применение современных ИИ повышенных единичных мощностей, формирующих радиационный режим на значительной площади культивационного сооружения, налагает достаточно жесткие требования на качество и стабильность параметров. Предложена следующая модель оценки эксплуатационных воздействий на ИИ (рис.20). В процессе всех фаз существования (транспортирования, хранения, подготовки и использования по назначению, технического обслуживания) ИИ испытывают эксплуатаРис.20. Модель оценки воздействий ционные воздействия различной природы. В и остаточного ресурса ИИ качестве обобщенной характеристики ИИ предложено принять величину ресурса R, характеризующего способность их обеспечивать заданные параметры радиационного режима при условии допустимой энергоэффективности. Базовый ресурс Rб источников определяется при условии номинальных значений эксплуатационных воздействий. Для каждой из фаз существования ИИ такие значения задаются соответствующими нормативными документами—правилами транспортирования, хранения, эксплуатации и т. п. Отклонения величин эксплуатационных воздействий от номинальных значений могут быть охарактеризованы вектором эксплуатационных воздействий F и зависимым от него снижением базового ресурса источников R.

При этом изменяются и значения отдельных параметров ИИ, характеризуемые вектором X. При совокупном воздействии нескольких факторов расход базового ресурса есть функция от интенсивности и продолжительности эксплуатационных воздействий, т.е.

R' = G(F(g1,..gi,...gn )) (22) где gi —эффект, производимый i -м фактором на снижение базового ресурса ИИ.

На основании предложенной модели как составляющей системы аттестации ИИ могут быть поставлены следующие задачи.

Требования к техническим средствам аттестации ИИ должны учитывать адекватный выбор параметров, подлежащих регистрации для формирования вектора измерения X, и условия обеспечения минимальных погрешностей.

Задачей тестирования ИИ является нахождение вектора измерений X с допустимой погрешностью X, значение которого зависит как от технологического разброса параметров , так и вида функции f (X, F ).

Методика принятия решения о состоянии ИИ может быть разработана после нахождения однозначного соответствия между векторами X и F. Повышение достоверности решения возможно с помощью метода экспертных оценок.

Задачей прогноза является определение остаточного ресурса Rост = Rб - R' с условием нахождения параметров ИИ в границах предельны допустимых значений.

Задачей методического обеспечения системы аттестации является определение указанных выше зависимостей и детализации предложенной модели до уровня программной реализации.

Применение описанного подхода к обоснованию системы ЭЭ в целом позволяет оценить эффективность мероприятий по снижению отклонений величин эксплуатационных воздействий от номинальных значений и их влияние на расход базового ресурса источников с учетом допустимой энергоэффективности последних.

Для определения надежности ИИ и осуществления прогноза их работоспособности по косвенным показателям, без проведения длительных текущих испытаний был выбран метод распознавания образов. Логическая схема аттестации ИИ на основе системы распознавания образов показана на рисунке 21.

За косвенные показатели принимались величины, имеющие вероятностную взаимосвязь с основными показателями надежности - спектр излучения и поток ФАР источников, а так же их электриРис.21. Логическая схема аттестации ИИ ческие характеристики - ток, нана основе системы распознавания образов пряжение, мощность. Программа ускоренного контроля ИИ включает в себя две основных части: предварительные испытания для разработки решающего правила и собственно ускоренные испытания на основе разработанного решающего правила.

Предварительные испытания проводятся на представительной выборке ламп в течение некоторого времени, достаточного для выявления отказов с регистрацией ряда косвенных показателей. Из имеющегося набора косвенных показателей отбираются наиболее информативные. По результатам наблюдений над ними разрабатывается решающее правило и определяется оптимальное время для ускоренных испытаний. При ускоренных испытаниях для испытуемой партии ламп в течете найденного оптимального времени определяются косвенные показатели и с помощью решающего правила прогнозируются отказы ламп. Таким образом, необходимость долговременных разрушающих испытаний для вновь предъявляемых образцов ламп отпадает.

Блок измерений при поддержке аппаратной части КТПС формирует вектор измерений X размерностью n. Блок выделения признаков на основании априорной информации формирует вектор признаков Y с размерностью m < n путем математических преобразований вектора измерений. Блок принятия решений, или классификатор, относит вектор признаков к иному из множеств предварительно определенных классов в соответствии с подходящим классификационным правилом.

В данной главе так же рассмотрены практические приемы обеспечения энергосбережения, разработанные на основе предлагаемого автором научнометодического обеспечения энергосбережения и защищенные патентами на изобретение.

1. Для исключения дополнительных энергетических потерь в энергоустановках, связанных с несимметрией фаз, предложено устройство защиты трехфазных потребителей от несимметрии фазных токов. Устройство содержит преобразователи ток-напряжение, формирователи импульсов, логические элементы и отличается повышенным быстродействием (А.с. СССР № 1653069).

2. Разработанный способ искусственного облучения растений в процессе их выращивания позволяет добиться снижения эксплуатационных расходов на облучение, повышения эффективности использования и увеличения полезного срока службы применяемых источников ОИ. Способ основан на учете в процессе эксплуатации ГЛ явления значительного изменения их спектральных параметров. Способ ведут путем периодической оценки близости к нормативному спектральному распределению действительного состава потока излучения применяемых ГЛ, оцениваемого по величине предложенного автором коэффициента отклонения спектра. Из условия минимального значения найденного коэффициента для конкретных источников группы ГЛ со спектральными параметрами, наиболее близкими к нормативным для отдельных культур или текущих вегетационных фаз их развития. Далее облучение последних производят ГЛ из соответствующих групп (Пат. РФ № 2053644).

3. Разработан способ питания ГЛ при облучении растений, основанный на использовании явления зависимости спектрального состава излучения ламп от величины питающего напряжения и времени их наработки. До начала эксплуатации по результатам ресурсных испытаний представительной выборки ГЛ данного типа определяют зависимость коэффициента отклонения спектрального состава излучения от величины питающего напряжения для ламп с различным временем наработки. Алгоритм изменения питающего напряжения в процессе эксплуатации формируют из условия достижения минимально возможных значений упомянутого коэффициента, обеспечивая тем самым наименьшие спектральные отклонения на любой момент времени. Происходящие при этом изменения интегральной облученности и равномерности светового поля компенсируют путем изменения высоты подвеса облучателя или коррекции его светораспределения (Пат. РФ № 2073317).

4 Способ определения наработки ГЛ и устройство для его осуществления предназначен для использования в процессе ресурсных испытаний ламп при их производстве и эксплуатации. Сущность способа заключается в построении по результатам предварительных испытаний представительной выборки ламп данного типа и для данных условий эксплуатации градуировочной кривой, представляющей зависимость прогностического параметра от времени наработки.

При необходимости определения наработки какой-либо лампы данного типа, работающей в данных условиях эксплуатации, измеряют указанный параметр и по градуировочному графику определяют время наработки. (Пат. РФ № 2101719).

5. Способ упорядоченной компоновки источников ОИ системы облучения растений в процессе их выращивания основан на учете потери напряжения в протяженных электрических линиях. Способ осуществляется следующим образом. Полученную на основании светотехнического расчета нагрузку равномерно распределяют между фазами питающей сети и группами. Комплектование групп производят ИС с требуемыми в соответствии с назначением облучательной установки спектральными параметрами. По результатам тестирования устанавливают наработку применяемых ИС. Исходя из известной зависимости спектрального состава излучения от величины питающего напряжения определяют значение питающего напряжения, при котором спектральные отклонения минимальны. Определяют действительную величину напряжения у каждого облучателя по длине групповой линии и исходя из упомянутых условий облучатели комплектуют ИС, обеспечивающими в совокупности нормативные спектральные параметры радиационной среды в культивационном сооружении для растений выращиваемой культуры или текущей фазы их вегетации. Изобретение позволяет обеспечить поддержание нормируемых показателей радиационного режима теплиц на требуемом уровне (Пат. РФ № 2106778) 6. Способ эксплуатации ГЛ в теплице предусматривает проведение до начала эксплуатации ламп в теплице входного контроля для выявления внешних дефектов и соответствия их характеристик требуемым, выбраковку ламп с внешними дефектами и отклонениями при входном контроле, компоновку оставшихся ламп в группы для включения в ОбУ и использование их в течение периода, соответствующего циклу вегетации выращиваемых в теплице растений. При этом в процессе проверки ГЛ дополнительно определяют соответствие их параметров по спектральному составу излучения номинальным значениям этих параметров для выращиваемых в теплице растений, а компоновку групп в ОбУ осуществляют из ламп с одинаковыми параметрами по спектральному составу излучения. Осуществление входного контроля исключает возможность эксплуатации в теплице ламп с параметрами, вышедшими за допустимые пределы. Проведение текущего контроля вместе с мероприятиями по перекомпоновке ламп в группах продлевает срок службы, обеспечивает поддержание в теплице параметров радиационного режима в теплице на заданном уровне, требуемом для растений выращиваемой культуры на текущей стадии их вегетационного развития (Пат. РФ №2115293) Результаты диссертационного исследования нашли применение в учебном процессе при подготовке инженеров-энергетиков сельскохозяйственного производства по дисциплине «Светотехника», читаемой автором с 1993 г.

В работе показано, что выбор оборудования по максимальной мощности следует рассматривать как одну из причин возрастания энергоемкости при переменных графиках нагрузки. Такое положение дел имеет далеко идущие следствия. Так, формирование профессиональных навыков инженеров – энергетиков в выборе электрооборудования, как правило, производится без учета отмеченного обстоятельства. Именно поэтому в рыночном окружении ИБЭС выделен рынок образовательных услуг, одной из важнейших задач которого является формирование компетентности специалистов в области принятия энергосберегающих проектных решений (ПЭПР-компетентности) при выборе технологий, технологического и энергетического оборудования. Рассмотрена система программ – виртуальных лабораторных работ, использование результатов диссертационного исследования при организации семинарских занятий. Показана роль концепции энергосбережения как основы формирования структуры лекционного курса, предложено считать ПЭПР-компетентность важнейшей составляющей подготовки инженера-энергетика сельскохозяйственного производства.

Рассмотрен разработанный в среде электронных таблиц Excel программный продукт для анализа экономической эффективности энергосберегающего проекта, обеспечивающий проведение расчетов по определению затрат и эффектов ЭСМ, внедрение которых позволяет обеспечить экономию энергии, снизить потребление энергоресурсов или повысить эффективность их использования.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ 1. Обеспечение энергосбережения в технологических процессах АПК возможно на основе предложенной концепции искусственной биоэнергетической системы (ИБЭС) как совокупности самого сельскохозяйственного биологического объекта, технических средств обеспечения микроклимата, биологических и технических средств подготовки основного технологического процесса. В диссертационном исследовании выделены соответствующие отмеченным составляющим ИБЭС группы ЭТП: основной, обеспечивающий и подготовительный. Предложенную в диссертации общую методологию энергетического подхода к анализу ЭТП следует считать прикладной теорией энергосбережения, являющейся развитием МКО. Это позволило автору не углубляться в анализ энергетических положений метода, но использовать его в качестве теоретического базиса выдвигаемых положений. Математическая оптимизация эффективности ИБЭС показала, что решение задач энергосбережения возможно путем снижения энергоемкости этапов ЭТП.

2. Изложенный в диссертационном исследовании подход основан на учете относительных промежуточных потерь энергии на всех этапах преобразования энергии с использованием обобщающего показателя — энергоемкости. Этот показатель не связан с хозяйственным эффектом, поэтому служит оценкой энергетического совершенства проведения энерготехнологических процессов.

3. Показано, что оптимизация ИБЭС в рыночной среде сводится к минимизации энергоемкости ее элементов. Разработанная методика оптимизации имеет изобретательский уровень.

4. Применяемые обычно для ОЭТ методы экономического обоснования проектов не дают необходимой точности в оценке эффективности использования электроэнергии, так как хозяйственный эффект от облучения определяется весьма ориентировочно. При небольшой доле затрат на электроэнергию последняя не рассматривается как фактор, стимулирующий совершенствование технологии. При существенных затратах порой происходит полный отказ от перспектив использования ОЭТ. В связи с определяющей ролью излучения в отдельных сельскохозяйственных ЭТП в работе предложено выделить в отдельный процесс сам технологический процесс облучения (ТПО) как последовательности этапов преобразования энергии. Предложена концепция виртуального энергетического блока (ВЭБ) как участка ТПО, на котором энергия передается в виде поля ОИ. Разработанные на основе прикладной теории энергосбережения частные методики энергетического анализа этапов ТПО в рамках общей концепции научно-методических основ оценки эффективности технологического процесса облучения позволяют наметить конкретные ЭСМ.

5. Проведенные экспериментально-теоретические исследования характерных элементов ТПО показали, что выводы ПТЭЭТП служат основой оптимизации параметров облучения по энергоемкости, несмотря на принципиальные различия характерных элементов ТПО (источников излучения, облучаемых объектов, компоновочных схем).

Проведенный по критерию энергоемкости системный анализ составляющих резервов энергосбережения показал, что все резервы энергосбережения по их реализуемости в процессе эксплуатации установок оптического облучения могут быть разбиты на две группы: резервы, имеющие реализацию путем оптимизации условий эксплуатации и резервы, могущие быть реализованы совершенствованием облучательного оборудования. К первой группе должны быть отнесены мероприятия по стабилизации величины питающего напряжения, соблюдение режимов обслуживания, оптимизация технологических режимов; ко второй группе – выбор оптимальных источников излучения, облучательного оборудования, внедрение прогрессивных приемов и технологий облучения.

6. Предложен ряд технических решений, защищенных патентами РФ, направленных на снижении энергоемкости этапов ТПО за счет эксплуатационных резервов. Предложенное и внедренное в учебный процесс понятие компетентности в области принятия энергосберегающих проектных решений (ПЭПРкомпетентности) является важной составляющей современного инновационного высшего образования при подготовке инженеров- энергетиков с.-х. производства.

Совокупность разработанных методов и технических средств являются решением проблемы, имеющей важное значение для сельского хозяйства страны.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах В рецензируемых научных изданиях и журналах:

1. Гулин, С.В. Об эксплуатационных характеристиках ламп ДРИ-2000 / С.В.Гулин, В.Н.Карпов, В.В.Мельник, С.А.Ракутько, В.П.Шарупич // Светотехника.-1993.-№1.-С.22-24.

2. Ракутько, С.А. Определение геометрической структуры кроны декоративных растений /С.А.Ракутько // Аграрная наука.- 2008.-№8.-С.17-18.

3. Ракутько, С.А. Оптимизация облучения растений с различной геометрической структурой кроны/С.А.Ракутько// Аграрная наука.- 2009.-№6.-с.20-21.

4. Ракутько, С.А. Оценка эффективности энергосберегающих мероприятий в электротехнологиях оптического облучения / С.А.Ракутько // Механизация и электрификация сельского хозяйства.- 2008.-№11.-С.31-33.

5. Ракутько, С.А. Энергоемкость как критерий оптимизации технологических процессов / С.А.Ракутько // Механизация и электрификация сельского хозяйства.-2008.-№12.-С.54-56.

6. Ракутько С.А. Методика оценки эффективности способа снижения энергоемкости процесса облучения животных на основе учета их вероятностного поведения / С.А.Ракутько // Известия СПбГАУ.-2008.-№9.-168-173.

7. Ракутько С.А. Спектральные отклонения и энергоемкость процесса облучения растений / С.А.Ракутько // Известия СПбГАУ.-2008.-№10.-С.156-160.

8. Ракутько С.А. Прикладная теория энергосбережения в энерготехнологических процессах (ПТЭЭТП): опыт систематического изложения / С.А.Ракутько // Известия СПбГАУ.-2009.-№12.-С.133-137.

9. Ракутько, С.А. Принципы прикладной теории энергосбережения и их практическое применение к оценке энергоемкости облучения растений / С.А.Ракутько // Вестник МГАУ.-2009.-№1.-с.12-15.

10. Ракутько, С.А. Установка для фотометрирования кроны растения / С.А.Ракутько // Оптический журнал.-т.76.-№2.-2009.-С.56-57.

11. Ракутько, С.А. Энергетическая оценка и оптимизация биотехнических сельскохозяйственных систем /С.А.Ракутько // Вестник РАСХН.-2009.-№4.C.89-92.

12. Ракутько, С.А. Оптимизация технологического процесса облучения в АПК по минимуму энергоемкости /С.А.Ракутько // Светотехника.-2009.-№4.С.57-60.

13. Ракутько, С.А. Основные положения прикладной теории энергосбережения в энерготехнологических процессах АПК / С.А.Ракутько // Известия вузов. Проблемы энергетики.-2009.-№5.-с.92-96.

14. Ракутько, С.А. Концепция энергосбережения как важнейший ориентир инновационного образования в техническом вузе / С.А.Ракутько // Энергосбережение и водоподготовка.-2009.-№2(58).-С.63-66.

15.Ракутько, С.А. Анализ электротехнологических процессов в АПК как основа энергосбережения / С.А.Ракутько // Международный сельскохозяйственный журнал.- 2009.- №1.-С.58-60.

16.Ракутько, С.А. Способ снижения энергоемкости в тепличных облучательных установках / С.А.Ракутько // Международный сельскохозяйственный журнал.- 2009.- №2.-С.63-64.

17.Ракутько, С.А. Прикладная теория энергосбережения в энерготехнологических процессах АПК: основные положения и практическая значимость / С.А.Ракутько // Известия РАН. Энергетика.-2009.-№6.-С.168-175.

Авторские свидетельства и патенты:

18.А.с. 1653069 СССР, МКИ3 H02H7/26. Устройство для защиты трехфазных потребителей от несимметрии фазных токов / Ракутько С.А.; заявитель Благовещенский с.-х. институт.- №4680067/07; заявл. 28.02.89; опубл. 30.05.91, Бюл. №30.

19.Пат. 2053644 РФ, МПК6 A01G9/24, A01G31/02. Способ искусственного облучения растений в процессе выращивания / Ракутько С.А.; заявитель и патентообладатель Ракутько С.А.- №93008935/15; заявл.17.02.93; опубл. 10.02.96.

20.Пат. 2073317 РФ, МПК6 H05B41/36. Способ питания газоразрядных ламп при облучении растений / Ракутько С.А.; заявитель и патентообладатель Ракутько С.А.- №93028234/07; заявл.01.06.93; опубл. 10.02.97.

21.Пат. 2101719 РФ, МПК6 G01R31/24, H01J9/42. Способ определения наработки газоразрядных ламп и устройство для его осуществления / Ракутько С.А.; заявитель и патентообладатель Ракутько С.А.- №94040301/07; заявл.01.11.94; опубл. 10.01.98.

22.Пат. 2106778 РФ, МПК6 A01G9/24. Способ упорядоченной компоновки источников оптического излучения системы облучения растений в процессе их выращивания / Ракутько С.А., Карпов В.Н., Гулин С.В.; заявитель Ракутько С.А., патентообладатель Дальневосточный государственный аграрный университет.-№94028963/15; заявл.03.08.94; опубл. 10.06.96.

23.Пат.2115293 РФ, МПК6 A01G9/24, H05B1/00. Способ эксплуатации газоразрядных ламп в теплице / Карпов В.Н., Ракутько С.А., Шарупич В.П., Немцев Г.Г.; заявители и патентообладатели Карпов В.Н., Ракутько С.А., Шарупич В.П., Немцев Г.Г.- №92015195/13; заявл. 28.12.92; опубл. 20.07.98.

24.Пат.2357342 РФ, МПК8 G05D29/00. Способ энергосбережения в энерготехнологических процессах / Карпов В.Н., Ракутько С.А.- №2008115845(017799); заявл. 21.04.08; опубл. 27.05.09.

25.Пат. 2361262 РФ, МПК8 G05D29/00. Система энергосбережения в энерготехнологических процессах / Ракутько С.А.- №2008128805/09; заявл. 14.07.08;

опубл. 10.07.09.-Бюл. №19.

26. Пат.2363085 РФ, МПК8 H02J 3/18. Способ снижения энергоемкости энергетической системы потребителя и устройство для его осуществления /Ракутько С.А. - №2008121326/09; заявл. 27.05.08; опубл. 27.05.09.

27. Пат. 2368875 РФ, МПК8 G01J 3/00. Измерительно-вычислительный комплекс периодического контроля и тестирования источников света для облучения растений / Ракутько С.А., Карпов В.Н., Гулин С.В., Мельник В.В. - №2008122610(027181); заявл. 04.06.08, опубл. 27.09.2009.-Бюл.№27.

28. Пат.2367905 РФ, МПК8 G01B21/28 Фитогониофотометр (устройство для измерения площади проекции кроны растения в различных сечениях) / Ракутько С.А. - №2008124916(030189); заявл. 18.06.08. опубл.20.09.2009.-Бюл.№26.

В монографии:

29. Карпов, В.Н. Энергосбережение в оптических электротехнологиях АПК.

Прикладная теория и частные методики /В.Н.Карпов, С.А.Ракутько. – СПб.:

СПбГАУ, 2009. – 100 с.- ISBN 978-5-85983-006-8.

В сборниках трудов конференций и других изданиях:

30.Зарубайло, В.Т. Учет естественной облученности при формулировании требований к спектральному составу растениеводческих ламп / В.Т.Зарубайло, С.А.Ракутько, В.П.Шарупич // Нетрадиционные электротехнологии в с. -х. производстве и быту села: сб.науч.тр. - М., 1991.- С.11.

31. Ракутько, С.А. Принципы построения интерактивного программного обеспечения системы аттестации растениеводческих ламп / С.А.Ракутько // Проблемы с.-х. светотехники: межвуз. сб. науч. тр. - Ленинград.гос.аграрн.унт.-Пушкин, 1991. - С.50-52.

32. Гулин, С.В. Измерительная система периодического контроля и тестирования разрядных ламп для облучения растений / С.В.Гулин, В.В. Мельник, Н.И.Иванов, С.А. Ракутько // Научн. техн.бюл.ВИР. -Л.: 1991. вып. 215. С. 83 - 86.

33. Гулин, С.В. Алгоритмы расчета контура газоразрядной лампы с симистором при стабилизации спектральных характеристик / С.В.Гулин, С.А. Ракутько // Сб.науч.трудов ЛСХИ "Интенсификация технологических процессов в растениеводстве". - Л., 1991. С.32-39.

34. Ракутько, С.А. Программные средства обеспечения методов энергосбережения в тепличных облучательных установках /С.А.Ракутько // Сб.науч.трудов ЛСХИ "Интенсификация технологических процессов в растениеводстве". - Л., 1991. -С.38-41.

35. Карпов, В.Н. Вопросы аттестации растениеводческих газоразрядных ламп: обоснование подхода / В.Н.Карпов, С.А. Ракутько // Сб.науч.трудов СПбГАУ "Энерго- и ресурсосберегающие технологические процессы оптического облучения в АПК".- С.-Петербург, 1992.-с.21-25.

36. Ракутько, С.А. О применении экспертных оценок при аттестации растениеводческих газоразрядных ламп /С.А.Ракутько //Сб. науч. трудов СПбГАУ "Энерго- и ресурсосберегающие технологические процессы оптического облучения в АПК".- С.-Петербург, 1992.-С.25.-28.

37. Ракутько, С.А. Автоматизированный комплекс для тестирования тепличных источников света / В.Н. Карпов, С.В.Гулин, В.В. Мельник // Информ.листок N 31 93. Амурский ЦНТИ.- Благовещенск, 1993.- 3 с.

38. Ракутько, С.А. Энергосберегающая технология эксплуатации тепличных облучательных установок / В.Н.Карпов, В.П. Шарупич // Информ.листок N 93. Амурский ЦНТИ. - Благовещенск, 1993. 3 с.

39. Ракутько, С.А. Использование ЭВМ пpи пpоведении лабоpатоpных работ по курсу "Электрическое освещение и облучение" /С.А.Ракутько // Мат.

научно-методич. конференции "Пути совершенствования учебного процесса в вузе". - Благовещенск, 1993.- с. 75.

40. Ракутько, С.А. Некоторые результаты исследования характеристик растениеводческих газоразрядных ламп /С.А.Ракутько // Сб. работ 41-ой научной конференции.- ДальГАУ. - Благовещенск, 1993. - с. 39 - 41.

41. Ракутько, С.А. Инженерный метод расчета светораспределения некруглосимметричного точечного излучателя /С.А.Ракутько // Сб.науч.трудов ДальГАУ "Электрификация технологических процессов в АПК".- Благовещенск, 1993.- с. 39-44.

42. Ракутько, С.А. Моделирование на ЭВМ задач по курсу "Электрическое освещение и облучение" /С.А.Ракутько.-Благовещенск, ДальГАУ,1994 г.-44с.

43. Ракутько, С.А. Пространственное распределение потока излучения /С.А.Ракутько.- Благовещенск, ДальГАУ, 1994 г.-36с.

44. Ракутько, С.А. Технические средства диагностирования тепличных источников света / С.А.Ракутько // Электрификация технологических процессов в АПК: сб. науч. тр. ДальГАУ. Вып.2. - Благовещенск: ДальГАУ, 1995.- С.33-37.

45. Ракутько, С.А. Способ электрического питания газоразрядных ламп при облучении растений / С.А.Ракутько // Электрификация технологических процессов в АПК: сб. науч. тр. ДальГАУ. Вып.2. - Благовещенск: ДальГАУ, 1995.- С. 38-42.

46. Ракутько, С.А. Применение компьютерного эксперимента при проведении лабораторных занятий / С.А.Ракутько // Наука в образовательном процессе вуза. Мат. межд.научно-практич. конференции (в 2-х частях). Ч.2.- Уссурийск.

УГПИ, 1997.-С.97-98.

47. Ракутько, С.А. Перспективы эксплуатационного энергосбережения в тепличных облучательных установках /С.А.Ракутько // Мат. научно-практической конференции УНПК ДальГАУ, Вып.6. Благовещенск, 2000-2с.

48. Ракутько, С.А. Фотометрические основы повышения эффективности процессов облучения на основе оптимизации параметров облучательных установок / С.А.Ракутько // Мат. научно-практич. конференции УНПК ДальГАУ, Вып.7. Благовещенск, 2001-С.162-164.

49. Ракутько, С.А. О необходимости повышения эффективности использования ультрафиолетовых облучательных установок / С.А.Ракутько, И.Ю.Кислов // Мат. научно-практич. конференции УНПК ДальГАУ, Вып.7.

Благовещенск, 2001-С.164-170.

50. Ракутько, С.А. Проблемы эксплуатационного энергосбережения в тепличных облучательных установках и методы их решения / С.А.Ракутько, П.П.Проценко // Электроэнергетика и информационные технологии: сб. науч.

тр. ДальГАУ. Вып.1. - Благовещенск: ДальГАУ, 2006.- С.40-44.

51. Ракутько, С.А. Особенности компоновки источников света в светотехнических установках сельскохозяйственного назначения / С.А.Ракутько, П.П.Проценко // Электроэнергетика и информационные технологии: сб. науч.

тр. ДальГАУ. Вып.2. - Благовещенск: ДальГАУ, 2007.- С.18-24.

52. Ракутько, С.А. Методические указания по выполнению курсового проекта по дисциплине «Светотехника и электротехнология» / С.А.Ракутько, П.П.Проценко //Благовещенск, Изд-во ДальГАУ, 2007.- 86 с.

53. Ракутько, С.А. Энергосбережение в электротехнологиях оптического облучения АПК / С.А.Ракутько // Дальневосточный аграрный вестник.- Вып.2(6).- Благовещенск: ДальГАУ, 2008.-С.42-46.

54. Ракутько, С.А. Определение защитного угла светильника с произвольным светораспределением и его влияние на качество создаваемого освещения /С.А.Ракутько // Мат. Всероссийской научно-практич. конференции «Актуальные проблемы агропромышленного комплекса». Ульяновская ГСХА.г.Ульяновск, 2008. –С.167-173.

55. Ракутько, С.А. Оценка энергосберегающих мероприятий в энерготехнологических процессах АПК /С.А.Ракутько // Труды региональной научнопрактич. конференции «Высшая школа-ресурс регионального развития». В 2-х томах. Т.2. – Биробиджан: БФ АмГУ, 2008.-С.105-109.

56. Ракутько, С.А. Резервы энергосбережения в подвижных УФ облучательных установках /С.А.Ракутько // Труды 6-й Межд. научно-технич. конференции (13-14 мая 2008 г.) «Энергообеспечение и энергосбережение в сельском хозяйстве.- М.: ГНУ ВИЭСХ, 2008. -С.364-369.

57. Ракутько, С.А. Концепция энергосбережения как стратегия инновационного образования по инженерным специальностям в аграрном ВУЗе /С.А.Ракутько // Мат. III-й международной научно-практич. конференции «Аграрная наука – сельскому хозяйству» кн.3.- Барнаул: Изд-во АГАУ, 2008. – С.423-425.

58. Ракутько, С.А. Фотометрическое обоснование возможности энергосбережения в подвижных УФ облучательных установках /С.А.Ракутько // Материалы III-й Межд. научно-практич. конференции «Возобновляемые источники энергии для устойчивого развития Байкальского региона».- Улан-Удэ: Изд-во БГСХА, 2008.-С.8-12.

59. Ракутько, С.А. Оптимизация параметров радиационного режима для растений с различной геометрической структурой /С.А.Ракутько // Мат. Межд. научно-практич. конференции «Совместная деятельность сельскохозяйственных товаропроизводителей и научных организаций в развитии АПК Центральной Азии.- Иркутск: Изд-во ИрГСХА, 2008.-С.96.

60. Ракутько, С.А. Энергоресурсосбережение при использовании оптического излучения в животноводстве /С.А.Ракутько // Мат. Межд.научно-практич.

конференции «Проблемы развития животноводства в новых экономических условиях».- г.Улан-Удэ, 2008. –с.93-100.

61. Ракутько, С.А. Энергоресурсосбережение в инновационных технологиях оптического облучения АПК /С.А.Ракутько // Известия ФГОУ ВПО Самарская ГСХА. Вып. 3.- Самара, Книга, 2008. - С. 166-170.

62. Ракутько, С.А. Энергосбережение как важнейшая компонента инновационной агроэкономики /С.А.Ракутько // Мат. III Всероссийской научнопрактич. конференции «Проблемы и перспективы развития агропромышленного рынка.- Саратов, ИЦ «Наука», 2008.-с.130-134.

63. Ракутько, С.А. Инновационные технологии оптического облучения в АПК: резервы энергосбережения /С.А.Ракутько // Мат. II Всероссийской научно-практич. конференции «Аграрная наука в XXI веке: проблемы и перспективы».- Саратов, Научная книга, 2008. –С.116-121.

64. Ракутько, С.А. Методика оценки эффективности энергосберегающих мероприятий в установках оптического облучения /С.А.Ракутько // Инновационные технологии механизации, автоматизации и технического обслуживания в АПК: материалы Межд. научно-практич. Интернет-конференции 17-18 марта 2008 г.- Орел: изд-во Орел ГАУ, 2008.-С.58-61.

65. Ракутько, С.А. Геометрическая структура растений и оптимальный радиационный режим /С.А.Ракутько // Электронный журнал "Исследовано в России", 39, 438-447, 2008. http://zhurnal.ape.relarn. ru/articles/2008/039.pdf.

66. Ракутько, С.А. Фотометрический анализ резервов энергосбережения в подвижных УФ облучательных установках /С.А.Ракутько // Электронный журнал "Исследовано в России", 50, 575-578, 2008. http://zhurnal.ape.relarn.ru/ articles /2008/050.pdf 67. Ракутько, С.А. Анализ резервов энергосбережения в УФ облучательных установках при стабилизации условий электрического питания /С.А.Ракутько // Электронный журнал "Исследовано в России" 60, 668-672,2008.

http://zhurnal.ape.relarn.ru/ articles /2008/060.pdf 68. Ракутько, С.А. Оценка эффективности и экологичности энергосберегающих мероприятий в энерготехнологических процессах АПК /С.А.Ракутько //Мат. I Межд.научно-практич. конф. «Ресурсосбережение и возобновляемые источники энергии: экология, экономика, практика применения».-Вестник Международной академии наук экологии и безопасности жизнедеятельности.-т.13, №3.-Приложение.- Чита: Экспресс-типография, 2008.-с.70-74.

69. Ракутько, С.А. Энергосберегающая система управления энерготехнологическими процессами в АПК /С.А.Ракутько // Мат. 3-й Межд. научно-практич.

конф. «Наука и устойчивое развитие общества. Наследие В.И.Вернадского».

г.Тамбов, ТамбовПРИНТ, 2008.-С.228-229.

70. Ракутько, С.А. Энергосбережение при обработке молока ультрафиолетовым излучением /С.А.Ракутько // Материалы II-й Межд. научно-практич. конференции «Технология и продукты здорового питания». г.Саратов, СГАУ, 2008.-С.114-117.

71. Ракутько, С.А. Развитие навыков энергосберегающих решений как важнейшая составляющая качественной подготовки студентов инженерных специальностей /С.А.Ракутько //Мат. Межд. научно-практич.конференции «Система образования в аграрном вузе: проблемы и тенденции». г.Иркутск, ИрГСХА, 2008.-С.168-172.

72. Ракутько, С.А. Оптимизация энерготехнологических процессов в сельском хозяйстве по критерию энергоемкости /С.А.Ракутько // Материалы Межд.

научно-практич. конференции «Вавиловские чтения - 2008». г.Саратов, СГАУ, 2008.-310-313.

73. Ракутько, С.А. Энергетический анализ электротехнологических процессов переработки сельскохозяйственной продукции и их оптимизация /С.А.Ракутько // Мат. Межд. научно-технич. конференции «Инновационные технологии переработки сельскохозяйственного сырья в обеспечении качества жизни: наука, образование и производство». г.Воронеж, ВГТА, 2008.-С.308-312.

74. Ракутько, С.А. Оценка энергосберегающих мероприятий в энерготехнологических процессах производства и переработки сельскохозяйственной продукции /С.А.Ракутько // Мат.IX Межд. научно-практич. семинара «Ресурсосберегающие технологии при хранении и переработке сельскохозяйственной продукции. 26-27 июня 2008 г., Орловский ГАУ -г.Орел, 2008.-48-53.

75. Ракутько, С.А. Инновационные энергосберегающие технологии переработки продукции сельского хозяйства /С.А.Ракутько // Мат. межд. научпрактич.конференции 15-16 сент.2008 г. «Инновационные технологии в области холодильного хранения и переработки пищевых продуктов.- Краснодар:

КНИИХП, КубГТУ, 2008.-С.208-209.

76. Ракутько, С.А. Система контроля параметров источников света для облучения растений /С.А.Ракутько // Мат. 8-й Межд. научно-технич. конференции «Актуальные проблемы электронного приборостроения» (АПЭП-2008). 24-сент.2008 г., СГТУ.-г.Саратов, 2008.-С.327-330.

77. Ракутько, С.А. Оптимизация энергосбережения в оптических электротехнологиях сельского хозяйства / С.А.Ракутько // «Энергосбережение - теория и практика».- труды IV-ой межд.школы-семинара.- М.: Изд.дом МЭИ, 2008.- С.174-176.

78. Ракутько, С.А. Энергосбережение как фактор экологической безопасности /С.А.Ракутько // Мат.VIII Межд. научно-практич. конференции «Экология и безопасность жизнедеятельности» дек.2008, Пензенская ГСХА, г.Пенза,2008 г.

79. Ракутько, С.А. Информационно-вычислительные аспекты аттестации растениеводческих источников света /С.А.Ракутько // Мат. IX Межд. научно - техн. конф. «Информационно-вычислительные технологии и их приложения».г.Пенза: РИО ПГСХА, 2008.-С.241-280. Ракутько, С.А. Повышение коэффициента мощности как способ снижения энергоемкости энергетической системы потребителя /С.А.Ракутько // Энергетика: управление, качество и эффективность использования энергоресурсов:

Сб. трудов пятой Всероссийской науч.-техн. конф. с межд. участ.- Благовещенск: изд.-во АмГУ, 2008.- С.99-100.

81. Ракутько, С.А. Энергосберегающая система управления энерготехнологическими процессами / С.А.Ракутько // Сб.тр. VI межд. науч.-практич. конф.

«Исследование, разработка и применение высоких технологий в промышленности».- 16.10.2008, СПб. / Под ред. А.П.Кудинова, Г.Г.Матвиенко. СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2008.- С.39-41.

82. Ракутько, С.А. Оптимизация электротехнологических процессов оптического облучения в АПК / С.А.Ракутько // Сб.науч.тр. VI межд. науч.-техн. конф.

«Проблемы и перспективы развития отечественной светотехники, электротехники и энергетики».- 23-24.10.2008.- Саранск: Изд-во Мордовского ун-та, 2008.- С.129-132.

83. Ракутько, С.А. Комплекс технических и программных средств для измерения параметров источников света / С.А.Ракутько // Мат.IV межд.науч.техн.конф. «Автоматизация и энергосбережение машиностроительного и металлургического производств, технология и надежность машин, приборов и оборудования». Т.2.-24-26.10.2008.-Вологда: ВоГТУ, 2008.-С.79-82.

84. Ракутько, С.А. Общие принципы энергетического анализа прикладной теории энергосбережения и их практическое применение /С.А.Ракутько // Энергетический вестник.- СПб: СПбГАУ, 2009.-С.90-96.

85. Ракутько С.А. Развитие и оценка компетентности принятия энергосберегающих проектных решений (ПЭПР-компетентности) у студентов аграрного ВУЗа /С.А.Ракутько // Энергетический вестник.- СПб: СПбГАУ, 2009.-С.323329.

86. Ракутько, С.А. Система управления энерготехнологическими процессами / С.А.Ракутько, Д.В.Караев // Сб.материалов Всероссийской науч.-практич.

конф. 11-14.11.2008. «Энерго- и ресурсосбережение. Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии».- Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2008.-С.129-130.

87. Ракутько, С.А. О необходимости развития компетентности в области энергосбережения у студентов инженерных направлений /С.А.Ракутько // Материалы науч.-методич.конференции 29-30 янв.2009 г. «Инновационные технологии в образовании».- Иваново: ИГХТУ, 2009.-С.53-54.

88. Ракутько, С.А. Энергетический анализ резервов энергосбережения в подвижных УФ облучательных установках /С.А.Ракутько // Материалы IV-й межд. научно-практич. конференции «Аграрная наука – сельскому хозяйству» кн.3.- Барнаул: Изд-во АГАУ, 2009. –С.189-192.

89. Ракутько, С.А. Компьютерный анализ уровня профессиональной компетентности студентов технического вуза в области энергосбережения /С.А.Ракутько // Новые образовательные технологии в вузе: сб.материалов VI межд. науч.-методич. конф, 2-5 февр. 2009 г. В 2-ч частях. Часть 2. Екатеринбург: ГОУ ВПО «УГТУ-УПИ», 2009.-325-329.

90. Ракутько, С.А. О формировании ПЭПР-компетентности студентов инженерных направлений /С.А.Ракутько // Матер. XVI Межд. науч. - метод. конф.

«Высокие интеллектуальные технологии и инновации в образовании и науке.13-14 февр. 2009 г., Санкт-Петербург.- СПб.: Изд.-во Политехн. ун-та, 2009.- С.185-186.

91. Ракутько, С.А. Компетентностный подход в формировании навыков энергосберегающих проектных решений у студентов инженерных направлений /С.А.Ракутько // Матер.I международ.науч.-практич. конф «Новые технологии в образовании». (1-10 дек.2008 г.). Таганрогский ГПИ.- М.: Спутник, 2009.-С.127133.

92. Ракутько, С.А. Энергосбережение при внедрении инновационных технологий переработки продукции сельского хозяйства /С.А.Ракутько // Мат. Межд.

науч.-практич. конференции, посвященной 65-летию образования Волгоградской гос.сельхоз.академии «Использование инновационных технологий для решения проблем АПК в современных условиях».-т.2. -Волгоград: ИПК «Нива», 2009.- С. 346-349.

93. Ракутько, С.А. Групповое проектное творческое обучение в формировании профессиональной компетентности студентов аграрного вуза в области энергосбережения /С.А.Ракутько //Мат. III межд. Интернет – конференции «Актуальные вопросы современной науки» г.Таганрог, 12-14 янв. 2009 г.- М.:

Спутник, 2009.- С.26-29.

94. Ракутько, С.А. Компетентность принятия энергосберегающих проектных решений и ее численная оценка /С.А.Ракутько //Мат. межд. науч.-методич.

конф. «Образовательная среда вуза: ресурсы, технологии.-20-21 янв. 2009 г. Благовещенск: Изд-во АмГУ, 2009. - С.59-64.

95. Ракутько, С.А. Формирование профессиональной компетентности студентов технического вуза в области энергосбережения средствами группового проектного творческого обучения /С.А.Ракутько //Мат. межрег. науч.-практич.

конф. «Инновационные процессы в образовании и науке: опыт, проблемы, перспективы».- 2-6 февр. 2009 г.- Петропавловск-Камчатский: Изд-во КамГУ им.

Витуса Беринга, 2009.- С.226-234.

96. Ракутько, С.А. О формировании и оценке ПЭПР-компетентности у студентов инженерных направлений /С.А.Ракутько // Вестник АПК Верхневолжья.- 2009.-№1.- С.82-87.

97. Ракутько, С.А. Формирование профессиональной компетентности принятия энергосберегающих проектных решений и ее оценка при преподавании электротехнических дисциплин /С.А.Ракутько //Мат. межд. науч.-практич.

конф. «Преподаватель высшей школы в XXI веке».- Сборник 7.-Часть 1.- Ростов н/д: Рост. гос. ун-т. путей сообщений, 2009.-С.188-193.

98. Ракутько, С.А. Формирование профессиональной компетентности в области энергосбережения при преподавании электротехнических дисциплин /С.А.Ракутько // Электротехнологии, электропривод и электрооборудование предприятий: сб. науч. тр II Всероссийской науч. - технич. конференции: в 2-х томах.-Т.2.- Уфа: Изд-во УГНТУ, 2009.- С.104-107.

99.Ракутько, С.А. Эксплуатационное энергосбережение в тепличных облучательных установках /С.А.Ракутько // Материалы национальной светотехнической конференции 03.06-16.06.2009 г.-nsk2009.svetotech.com.

100. Ракутько, С.А. Прикладная теория энергосбережения и оценка энергоемкости облучения растений /С.А.Ракутько // Сучасні проблеми світлотехніки: матеріали ІІІ міжнародної науково-технічної конференції. 22-квітня 2009 р. – Харків: ХНАМГ, 2009. – с.53-55.

101. Ракутько, С.А. Спосіб зниження енергоємності енергетичної системи споживача і пристрій для його здійснення /С.А.Ракутько // Матерiали мiжнародної науково-техничної конференцiї «Пидвищення рiвня ефективности енергоспоживання в електротехнiчних пристроях i системах». Луцьк, 30 червня 2008 р. – Луцьк, 2008 (на укр.языке).

102. Ракутько, С.А. Практичне вживання принципiв прикладної теорiї енергозбереження до оцiнки енергоемностi опромiнення рослин /С.А.Ракутько // Свiтлотехнiка та електроенергетика.-2009.-№3(19).-С.21-24 (на укр.языке).

103. Rakutko S. Optimization of radiation regime for plants with different geometrical arrangement // Joint International Agricultural Conference (JIAC 2009).

www.jiac2009.nl.- Wageningen, Niderland. (на англ.языке).

104. Rakutko S. Optimization of technological process of an irradiation in agriculture by criterion of power consumption // Light without borders: proceeding of the 6th Lux Pacifica. 23-25 April 2009.- Bangkok, Thailand.- p. 173-174. (на англ.языке).

105. Rakutko S. Agricultural productivity and energosaving in agricultura / S.Rakutko // 5th International scientific conference of Iran and Russia on agricultural development problems. Saint-Petersburg, Oct 8-9, 2009.-p.217-218. (на англ.языке).

Зарегистрированные программы для ЭВМ:

106. Программа ранжировки объектов по результатам их экспертных оценок / С.А. Ракутько; заявитель ФГОУ ВПО Дальневосточный государственный аграрный университет.- №2008614282 заявл. 18.09.2008 // зарег.

11.12.2008.

107. Программа вычисления численной оценки компетентности обучаемых в принятии энергосберегающего проектного решения / С.А.Ракутько; заявитель ФГОУ ВПО Дальневосточный государственный аграрный университет.- №2009612451; заявл. 23.03.2009; зарег. 15.05.2009.

Подписано в печать 27.10.2009 г. Формат 60х84/Усл.печ.л. 2,0 Тираж 100 экз. Заказ № 378.

Лицензия ЛР020427 от 17.02.92 г.

Типография ФГОУ ВПО ДальГАУ, Благовещенск, Политехническая,




© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.