Саморегулируемые наноструктурные электрообогреватели для систем локального обогрева в АПК тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.20.02, кандидат наук Дорош Александр Борисович

• Дорош Александр Борисович
• кандидат наук
• 2019

Оглавление диссертации кандидат наук Дорош Александр Борисович

Введение

Глава 1 Состояние вопроса и формирование основных требований к системам локального обогрева в АПК

1.1 Определение объекта исследований

1.2 Обзор исследований в области создания технологий и технических средств локального обогрева

1.2.1 Нагреватели инфракрасного обогрева

1.2.2 Нагревательные панели и плиты

1.2.3 Устройства локального обогрева электронной аппаратуры и специальных объектов

1.3 Основные требования к системам локального обогрева

Выводы

Глава 2 Теоретическое обоснование методов расчета наноструктурных композиционных электрообогревателей

2.1 Метод расчета и обоснование расчетных моделей

2.2 Алгоритм расчета электрической проводимости наноструктурных многоэлектродных композиционных электрообогревателей в различном диапазоне изменения конструктивных параметров

2.2.1 Требования к структуре разрабатываемого алгоритма расчета

2.2.2 Разработка и описание алгоритма метода расчета электрической проводимости наноструктурных многоэлектродных композиционных электрообогревателей

2.2.3 Описание алгоритма программы расчета электрической проводимости наноструктурных многоэлектродных композиционных электрообогревателей

2.3 Анализ результатов расчета электрической проводимости наноструктурных

многоэлектродных композиционных электрообогревателей

Выводы

Глава 3 Разработка саморегулируемых наноструктурных многоэлектродных композиционных электрообогревателей

3.1 Определение электро-,теплофизических характеристик, обеспечивающих режим саморегулирования

3.2 Выбор состава и разработка технологической схемы изготовления композиционного электрообогревателя

3.3 Исследования структуры образцов из электропроводного композиционного материала комплексными методами

3.4 Определение показателей, необходимых для использования наноструктурных многоэлектродных композиционных электрообогревателей в условиях

сельскохозяйственного производства

Выводы

Глава 4 Разработка энергоэффективных технологий локального обогрева на основе наноструктурных многоэлектродных композиционных электрообогревателей с саморегулированием

4.1 Эксплуатационные и технические характеристики разработанных наноструктурных многоэлектродных композиционных электрообогревателей

4.2 Энергоэффективная система обогрева контейнеров телекоммуникаций и оборудования электронной связи

4.3 Система локального обогрева аппаратуры щитов учета электроэнергии

4.4 Энергоэффективная система локального обогрева молодняка животных

4.5 Аппаратный подогрев зерна на основе наноструктурных многоэлектродных композиционных электрообогревателей с саморегулированием

4.6 Экономическая эффективность внедрения систем локального обогрева

Выводы

Заключение. Основные выводы

Список литературы

Приложение А Формулы расчета гиперэллиптических интегралов

Приложение Б Алгоритм программы расчета электрической проводимости

Приложение В Акты внедрения и документы об использовании результатов

диссертационной работы

Приложение Г Температура окружающей среды при проведении испытаний

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Саморегулируемые наноструктурные электрообогреватели для систем локального обогрева в АПК»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. В современных условиях роста цен на энергоносители, ограничения доступности и высокой стоимости импортного оборудования разработка и внедрение инновационных энергосберегающих технологий и технических средств в сельском хозяйстве приобретают особую значимость и актуальность. К их числу относятся вопросы создания энергоэффективных систем локального обогрева производственных и социально значимых объектов АПК, в т.ч. напольного обогрева молодняка животных, подогрева и сушки зернового материала, обогрева трехфазных счетчиков электроэнергии и контейнеров для средств телекоммуникации и связи. Актуальность повышения энергоэффективности обогрева в различных сферах АПК с использованием современных технических средств, обеспечивающих высокотехнологичный поверхностно-распределенный локальный обогрев на основе наноструктурных многоэлектродных композиционных электрообогревателей (НМКЭ) с саморегулированием, предопределила постановку научных задач, решению которых посвящена диссертационная работа.

Степень разработанности темы. Известные современные широко используемые технические средства обогрева, обладая в отдельности несомненными достоинствами, такими как: диэлектрическая прочность, стабильное электрическое сопротивление, возможность саморегулирования, не обеспечивают комплекс свойств, необходимых для надежного энергоэффективного функционирования. Поэтому разработка технических средств энергоэффективного поверхностно-распределенного электрообогрева с заданными электро-, теплофизическими характеристиками в сочетании с работой в режиме саморегулирования и возможностью функционирования во влажных и агрессивных средах позволяет решить проблему, представляющую важное научно-техническое значение.

Основополагающими нормативно-правовыми документами для развития агропромышленного комплекса Алтайского края являются Федеральный закон «О развитии сельского хозяйства», Государственная программа развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия на 2008-2012 и 2013-2020 г.г., Федеральная научная-техническая программа развития сельского хозяйства на 2017 - 2025 г.г., , Концепция развития аграрной науки и научного обеспечения АПК России до 2025г. и программы «Развитие сельского хозяйства Алтайского края» на 2008 - 2012 и 2013 - 2020 г.г.

Работа выполнялась в соответствии с планами важнейших научно-исследовательских работ: Алтайской краевой программой научных исследований и инновационных проектов на 2005-2008 гг. (раздел «Разработка и создание промышленного образца низкотемпературного композиционного обогревателя для АПК, промышленности и ЖКХ»), инновационным проектом «Разработка и применение энергоэффективных технологий обогрева на основе многоэлектродных композиционных электрообогревателей" по Государственным контрактам с Фондом содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере в 2006-2012 гг. (№ 4414р/6815 от 21.06.2006г., № 5922р/6815 от 31.03.2008г. и № 8796р/6815 от 01.03.2011г), краевой программой «Развитие сельского хозяйства Алтайского края» на 2013 - 2020 г.г.

Целью диссертационной работы является снижение энергетических и материальных затрат за счет применения энергоэффективных технологий и технических средств поверхностно-распределенного обогрева в АПК на основе наноструктурных многоэлектродных композиционных электрообогревателей с саморегулированием температуры на поверхности.

Для достижения поставленной цели в работе необходимо решить следующие задачи:

- провести анализ эффективности технологий и технических средств систем обогрева с учетом обеспечения температурного режима и определить ос-

новные направления повышения энергоэффективности и электрообезопасности композиционных электрообогревателей;

- сформулировать основные требования к системам и устройствам поверхностно-распределенного электрообогрева на основе НМКЭ, учитывающих специфику их применения в технологических процессах объектов АПК;

- выполнить теоретический анализ и разработать точный метод расчета электрической проводимости НМКЭ, являющийся основой для проектирования электрообогревателей в широком диапазоне изменения конструктивных параметров;

- разработать технологический режим изготовления НМКЭ, обеспечивающих эффект саморегулирования, для энергосберегающих процессов обогрева;

- теоретически обосновать и разработать новые технические решения конструкций систем обогрева оборудования телекоммуникаций и связи, обогрева счетчиков в щитах раздельного учета электроэнергии, подогрева зернового материала, создающих энергоэффективный технологический режим;

- выполнить экспериментальные и производственные испытания устройств и установок на основе НМКЭ, разработать рекомендации по широкому использованию предложенных систем обогрева на объектах АПК.

Научная новизна выполненной работы заключается в следующем:

1. Обосновано направление повышения энергоэффективности технологических процессов путем использования экономически целесообразных способов поверхностно - распределенного электрообогрева на основе саморегулируемых наноструктурных композиционных электрообогревателей с заданными электро-,теплофизическими характеристиками и типоразмерами.

2. Предложен метод расчета электрической проводимости НМКЭ в широком диапазоне изменения конструктивных параметров на основе конформных преобразований и непосредственного определения напряженности электрического поля.

3. Разработан алгоритм определения электрической проводимости электрообогревателей, позволяющий прямым расчетом с высокой степенью точности получить количественные результаты, являющиеся основой для расчета и проектирования НМКЭ с заданными техническими характеристиками.

4. Предложен способ направленного формирования электро-, теплофи-зических свойств разработанного НМКЭ в зависимости от параметров структуры электропроводящего слоя, обеспечивающих режим саморегулирования.

Теоретическая и практическая значимость. Определены функциональные зависимости электро-,теплофизических характеристик НМКЭ от их конструктивных размеров и параметров структуры электропроводного композиционного материала, положенные в основу расчета и проектирования НМКЭ с заданными свойствами. Полученные количественные и качественные характеристики отдельных структурных элементов электропроводящей фазы НМКЭ позволили оценить их влияние на состав и технологию изготовления саморегулируемого композиционного электрообогревателя. Предложены научно-методические и проектно-конструкторские рекомендации для проектирования энергоэффективных систем обогрева контейнеров телекоммуникаций и оборудования электронной связи, аппаратуры щитов автоматики и учета электроэнергии, систем локального обогрева молодняка животных, аппаратного подогрева зерна на основе НМКЭ, удовлетворяющие требованиям агропромышленного производства.

Разработаны на уровне изобретений устройства поверхностно-распределенного обогрева на основе НМКЭ, повышающие энергоэффективность и надежность технологических процессов и снижающие энергоматериальные затраты по сравнению с традиционными.

Новизна разработанных конструктивно-технологических решений подтверждена охранными документами: патентами РФ №2476033, №2277210.

Методология и методы исследования. При выполнении работы были использованы методы теории комплексного переменного, потенциальных по-

лей, математического моделирования, численные методы решения трансцендентных уравнений, а также методы электро-,теплофизических измерений, комплексные методы электронной микроскопии, методы математической статистики.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Способ и метод энергоэффективного поверхностно-распределенного электрообогрева на объектах АПК на основе НМКЭ с саморегулированием.

2. Метод определения электрической проводимости НМКЭ с использованием полученной взаимосвязи координат исходной и отображенной плоскостей, выражений напряженности электрического поля, установленных на основе методов конформных преобразований и математической аналогии потенциальных полей.

3. Алгоритм расчета электрической проводимости НМКЭ, который предусматривает определение значения модуля эллиптического синуса непосредственно из решения трансцендентного уравнения, связывающего параметры отображения и соотношения конструктивных параметров электрообогревателя.

4. Способ направленного формирования заданных свойств нанострук-турного композиционного электрообогревателя на основе комплекса экспериментальных исследований по определению его электро-,теплофизических и структурных параметров.

5. Системы и устройства локального обогрева объектов АПК на основе разработанных НМКЭ.

Степень достоверности и апробация работы. Достоверность научных положений и выводов обеспечиваются строгостью постановки решаемых задач, введением в расчетные модели основных физических свойств исследуемых объектов, установлением границ решений, что подтверждается хорошим совпадением теоретических и экспериментальных исследований, а также соответ-

ствием результатов, полученных в лабораторных и производственных условиях.

Основные положения диссертации доложены и обсуждены на 11 международных, 6 всероссийских и других научных (научно-технических) симпозиумах, совещаниях и конференциях. Основными из них являются: международная научно-техническая конференция «Электроэнергетика, электротехнические системы и комплексы» (г. Томск, 2003 г.); Международная научно-техническая конференция «Электроэнергетика и будущее цивилизации (г. Томск, 2004 г.); 3 - 8,11 Международные конференции «Technical & Physical Problems in Power Engineering» (Турция, Анкара, 2006 г.; Румыния, Пиешти, 2007 г.; Испания, Бильбао, 2009 г.; Иран, Тебриз, 2010 г.; Северный Кипр, Левкоза, 2011 г; Норвегия, Фредрикстад, 2012 г.; Румыния, Бухарест, 2015 г.); Всероссийская научно-техническая конференция «Электроэнергия: от получения и распределения до эффективного использования» (г. Томск, 2010 г.); 2-я Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием «Энергетические, экологические и технологические проблемы экономики» (г. Барнаул, 2008 г.); 9,10,16 Всероссийские научные конференции аспирантов и молодых ученых «Наука и молодежь» (г. Барнаул, 2012, 2013, 2019 гг); II Международная научно-техническая конференция «Современные проблемы электроэнергетики. Алтай - 2014» (г. Барнаул, 2014 г.); Международные научно-практические интернет - конференции МИК-2016, 2017 (г. Орел, 2016 г.; г. Барнаул, 2017 г.); на кафедрах «Теория электромагнитного поля и электроэнергосбережение» и «Электротехника и автоматизированный электропривод» АлтГТУ (г. Барнаул, 2006^2019 гг.). Разработанные экспериментальные и промышленные образцы изделий экспонировались и были отмечены на выставке - конгрессе «Энергосбережение», г. Томск, 2007 г. (диплом); на региональном международном конкурсе «Качество товаров и услуг «Евразия-2011», (г. Томск, 2011 г., Золотая медаль); ежегодных форумах «Российское поле - 2016» (г. Барнаул, 2016 г.), «Сибирское поле - 2017», «Сибирское поле - 2018» (г. Барнаул, 2017, 2018 гг.).

Разработанные в диссертации методы, модели энергоэффективных технологий и технических средств на основе НМКЭ используются в Алтайском филиале ОАО «Ростелеком», ООО «ЭнергоЭффектТехнология», ООО «Эле-ток»; а также рекомендации по практическому использованию разработанных энергоэффективных технологий электробогрева объектов АПК приняты к внедрению Министерством сельского хозяйства Алтайского края. Результаты теоретических исследований и расчетов в совокупности с экспериментальными испытаниями послужили основой при разработке и изготовлении опытно -промышленной партии саморегулируемых НМКЭ в ООО «ЭнергоЭффектТех-нология» при выполнении Государственных контрактов № 4414р/6815, № 5922р/6815, № 8796р/6815 с Фондом содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере. Основные положения диссертационной работы используются в учебном процессе на энергетическом факультете «Алтайского государственного технического университета им. И.И. Ползунова» при изучении дисциплин «Современные автоматизированные электротехнологические установки», «Основы энергосбережения», а также в курсовом и дипломном проектировании.

Акты внедрения результатов диссертационной работы и реализации НМКЭ приведены в Приложениях.

Публикации. Результаты исследований опубликованы в 37 печатных работах, в том числе: в изданиях из перечня ВАК РФ - 8; в изданиях из библиографической базы Scopus-1; зарубежных изданиях - 10; 3-х научно-технических отчетах; 2-х патентах РФ на изобретения.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения и основных выводов, списка литературы, включающего 137 наименований, и четырех Приложений. Диссертационная работа изложена на 160 страницах, включает 20 таблиц и 32 рисунка.

ГЛАВА 1

СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ФОРМИРОВАНИЕ ОСНОВНЫХ ТРЕБОВАНИЙ К СИСТЕМАМ ЛОКАЛЬНОГО ОБОГРЕВА В АПК

1.1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЪЕКТА ИССЛЕДОВАНИЙ

Возрождение традиций сельскохозяйственного производства РФ требует целенаправленной экономической стратегии в определении приоритетных направлений развития сельских территорий. Одним из таких направлений является внедрение энергоэффективных технологий обогрева на объектах инфраструктуры АПК [1-4]. В связи с этим проблема создания энергоэффективных технологий и технических средств локального обогрева объектов АПК при тарифе на электроэнергию 4-5 руб. за 1 кВт-ч приобретает в современных условиях развития села особую актуальность [5].

Выбор рационального способа локального обогрева заданного объекта представляет собой сложную научно-техническую задачу, включающую составление энергетического баланса зоны обогрева, анализ условий и способов теплопереноса, выбор и расчет первичного энергоносителя, технико-экономическое обоснование выбранного способа обогрева и ряд других конкретных технических вопросов [6-8].

Недостаточно разработанным к настоящему времени является вопрос создания энергоэффективных технологий локального обогрева на предприятиях АПК [9-11]. В связи с этим предлагается использование систем поверхностно-распределенного обогрева на основе многоэлектродных композиционных электрообогревателей, обеспечивающих эффект саморегулирования температуры на поверхности [12, 13].

1.2 ОБЗОР ИССЛЕДОВАНИЙ В ОБЛАСТИ СОЗДАНИЯ ТЕХНОЛОГИЙ И ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ЛОКАЛЬНОГО ОБОГРЕВА

Основоположниками современных теоретических, методических, экспериментальных и эксплуатационных направлений по изучению процессов обогрева различных объектов промышленного и сельскохозяйственного назначения являются Л.С. Герасимович, В.Н. Расстригин, С.А. Растимешин, Р.М. Славин, И.Ф. Кудрявцев, А.П. Алтьгаузен, Ю.Н. Вершинин, В.Я Ушаков, Г.А. Пугачев, В.П. Горелов и другие [14-23].

В работах [14-20] доказана экономическая эффективность применения поверхностно-распределенного обогрева в технологических процессах сельскохозяйственного производства по сравнению с ранее существовавшими способами обогрева: лампами накаливания, электрокалориферами, паровым и водяным отоплением. Показаны преимущества комбинированного способа обогрева - верхнего ифракрасного (ИК) и нижнего контактного, использующего различные нагревательные элементы: бетонные панели на основе стального оцинкованного провода различных марок ПОСХВ, ПОСХП, ПОСХВТ (разработки ВИЭСХ, СибИМЭ), пленочные электрообогреватели на основе стекловидных изоляционных и металлонаполненных покрытий (разработки БИМЭСХ), греющие кабели различных конструкций.

Дальнейшее развитие теоретических и практических исследований с учетом рассмотрения областей применения локального обогрева привело к разработке и созданию нового поколения электрообогревателей: на основе кабельных систем, углеродных волокон, а также тонкопленочных поверхностно-распределенных, обрезиненных кабельных и пленочных, резистивных композиционных монолитных [26-40, 120,121].

Области применения современных электрообогревателей достаточно разнообразны: объекты АПК, ЖКХ, энергетики, связи, строительства и быта.

Так в работах Халиной Т.М. выполнены теоретические и экспериментальные исследования многоэлектродных композиционных электрообогревате-

лей (МКЭ) пластинчатой и объемной форм и доказана их энергетическая эффективность для различных систем поверхностно-распределенного обогрева на предприятиях АПК [6, 23-25].

Обладая несомненными преимуществами, каждый тип электрообогревателя имеет определенные недостатки, которые ограничивают широкое применение и определяют границы использования в области локального обогрева.

1.2.1 Нагреватели инфракрасного обогрева

Наиболее широкий спектр применения инфракрасного обогрева обеспечивают электронагреватели на основе углеродных волокон Светлогорского производственного объединения «Химволокно» (Беларусь, г. Светлогорск) (рисунок 1.1) [32].

Рисунок 1.1 - Применение углеродных волокон в электронагреве: а - нагревательная лента; б - нагревательная ткань; в - термоэлектрический мат; г - кабель для теплого пола

Разнообразные виды этих электронагревателей обладают целым рядом достоинств: стабильным электрическим сопротивлением, химической и биологической инертностью, высокой адгезией к любым полимерным покрытиям, устойчивостью к электрохимической коррозии.

Однако, существенным недостатком электронагревателей на углеродно-тканевой основе является то, что «тело» нагревателя представляет резистивный элемент, вследствие этого они не могут обладать свойствами саморегулирования и, кроме того, такие электронагреватели не защищены от механических воздействий, что ограничивает их применение на объектах АПК (напольный обогрев животноводческих помещений, подогрев грунта теплиц).

Тонкопленочные ИК - электронагреватели с наноразмерным проводящим слоем, предлагаемые ООО «Нанотерм» (РФ, г. Челябинск), представляют собой конструкцию из трех полимерных пленок: внутреннюю с наноразмерным слоем, содержащим нихром, и две внешние изолирующие пленки. Проводящий слой в этих конструкциях наносят методом магнитного напыления в вакууме [33, 34]. Обладая достоинствами ИК - обогрева, как и известные электронагреватели подобного типа «ПЛЭН» (РФ, г.Челябинск), «Галео» (Южная Корея), «Алсон» (Финляндия), «Квадро» (РФ, Кострома) такими, как например: энергоэффективность, простота обслуживания и монтажа, их существенными недостатками являются: слабая защищенность от механических воздействий и влияние агрессивных сред на эксплуатационные показатели.

Вышеперечисленные недостатки ограничивают применение ИК - нагревателей для локального обогрева на предприятиях АПК.

1.2.2 Нагревательные панели и плиты

Другой сегмент рынка низкотемпературного локального обогрева определяется разнообразием пластинчатых нагревателей с различными электропроводящими элементами [36-39].

Системы обогрева молодняка свиноводческих комплексов производства УЧПТП «КАДЭКС» (Беларусь) включают нагревательные плиты НП, а также нагревательный кабель, уложенный в бетонную стяжку пола помещения любой формы и размера [36]. Нагревательные плиты представляют собой изделие из термопласткомпозита, внутри которого расположены нагревательный кабель и терморегулятор, осуществляющий управление температурным режимом по заданной программе (рисунок 1.2, таблица 1.1).

Перекрытие Термостат

Рисунок 1.2 - Нагревательные плиты «КАДЭКС»

Таблица 1.1 - Техническая характеристика нагревательных плит «КАДЭКС»

Наименование НП-100 НП-130 НП-130/24В НП-250 НПВ*

Номинальное напряжение, В 220 220 перем. 24 В 220 -

Частота тока, Гц 50 50 50 50 -

Номинальная мощность, Вт 120 135 135 270 ~120

Обогреваемая площадь, м2 0,48 0,63 0,63 0,48 0,48

Температура на поверхности плиты, °С, не более 44 42 40 70 40

Габаритные размеры, мм 1200х400х50 1150х550х50 1150х550х50 1200х400х50 1200х400х50

Масса, кг 50 50 50 50 50

Гарантийный срок эксплуатации, лет 2 2 2 2 2

* НПВ - нагревательная плита с водяным теплоносителем

К достоинствам плит можно отнести износостойкость и устойчивость к воздействию агрессивных сред, так как внешняя оболочка выполнена из компо-

зитного материала, к недостаткам - использование греющего кабеля без саморегулирования, что требует дополнительных затрат на терморегулирование; не-ремонтноспособность при повреждении кабеля в любой точке изделия; значительный вес конструкции.

Для объектов АПК находят применение греющие панели ТеплоСТЭП -модульные системы напольного обогрева на основе тепловой пленки инфракрасного излучения Heat Life, использующие секции, размером 370x550 мм [37]. Техническая характеристика панели ТеплоСТЭП: напряжение питания -220В; потребляемая мощность - 40 Вт; срок эксплуатации - 12 лет; масса - 6 кг.

Достоинством панелей является их стойкость к воздействию влаги и агрессивных сред, а также высокая прочность, так как внешняя оболочка панелей выполнена из полимерного композиционного материала. К недостаткам можно отнести небольшой размер секции (0,2 м2), а по зоотехническим нормам в свинарнике - маточнике для одного опороса необходима площадь напольного локального обогрева, не менее 0,6 м2, а в зонах доращивания - не менее 1,5 м2; наличие дополнительных проводников и соединений секций в агрессивных средах, что снижают надежность всей системы обогрева. Кроме того, токопро-водящая пленка является чисто резистивным материалом и не обладает эффектом саморегулирования и, следовательно, требуются дополнительные затраты на терморегулирование.

Нагревательные панели НП производства Южной Кореи, предназначенные для локального обогрева поросят в секциях опороса и доращивания, представляют собой изделия из оцинкованного сплава Galvalume и теплозащитного экрана [38]. Внутри панели расположен нагревательный кабель, изолированный силиконовой оболочкой, слой сплава обеспечивает равномерный и быстрый прогрев поверхности панели, а заменитель полиуретана выполняет функцию теплоизоляции, поэтому греется только верхняя часть панели (рисунок 1.3). Техническая характеристика панелей приведена в таблице 1.2.

Достоинствами панелей являются: удобство монтажа, энергоэффективность, высокая степень защиты от поражения электрическим током, однако они обладают традиционными недостатками кабельных резистивных нагревателей.

Рисунок 1.3 - Нагревательная панель НП Таблица 1.2 - Техническая характеристика нагревательных панелей НП

Основные параметры НП-125/40 НП-125/60 НП-125/85

Напряжение питания, В 220 220 220

Установленная мощность, Вт 110 150 200

Габаритные размеры, мм 1250х400х15 1250х600х15 1250х850х15

Класс защиты оболочки IP-65 IP-65 IP-65

Срок эксплуатации лет, не менее 15 15 15

Гарантийный срок, лет 5 5 5

Максимальная температура нагрева поверхности, °С 45 45 45

Масса панели, кг, не более 4 кг 4,5 кг 6 кг

Наиболее глубоко изучена и успешно применяется технология содержания и выращивания молодняка животных мировым лидером в области свиноводства - компанией Big Dutchman (Германия) [39].

Разработанные компанией плиты обогрева обеспечивают оптимальные температурные условия в зоне содержания поросят, как в боксах для опороса, так и в боксах для доращивания. Плиты обогрева либо встраиваются в щелевой пол, либо накладываются на него и изготавливаются в виде трех модификаций (рисунок 1.4):

- из полимербетона (с водяным обогревом или электрообогревом);

- из пластмассы с равномерным распределением тепла за счет наполнения подогретой водой;

- из стеклоплатика (ОБК) с кабельной системой элетрообогрева.

а б в

Рисунок 1.4 - Плиты производства компании Big Dutchman на основе: а - полимербетона; б - пластмассы; в - стеклопластика

К достоинствам плит обогрева Big Dutchman можно отнести: высокую аккумулирующую способность; стойкость к воздействию влаги и агрессивных сред; высокий к.п.д., до 80%.

Таким образом, при проектировании и строительстве новых свиноводческих комплексов перспективным является использование отработанных технологий, предусматривающих замкнутый цикл производства свинины. Например, в Алтайском крае налажено ее производство на оборудовании Big Dutchman предприятиями СПК «Искра» (Топчихинский район) и ГК «Альтаир Агро» (Ребрихинский район). Однако, малые предприятия и крестьянско-фермерские

хозяйства в большинстве случаев не имеют возможностей в приобретении и эксплуатации плит обогрева Big Dutchman по ряду причин:

- высокая стоимость, до 15 тыс. руб. за плиту, размером 1200х600 мм; -сложность монтажа и регулирования температуры в случае водяного обогрева.

1.2.3 Устройства локального обогрева электронной аппаратуры и специальных объектов

В настоящее время для обогрева электронной аппаратуры используются нагреватели, предназначенные для поддержания необходимой температуры при ее эксплуатации в мультибоксах, шкафах КИПиА, диабоксах, термобоксах, шкафах управления, шкафах автоматики европейских и отечественных производителей (таблица 1.3, рисунки 1.5 - 1.7) [40].

Таблица 1.3- Электрообогреватели для шкафов автоматики европейских произ-

водителей

Модель электрообогревателя Тип нагревательного элемента Мощность, Вт Напряжение, В Габаритные размеры, мм Масса, кг

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Дорош Александр Борисович, 2019 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации [Текст] : Федеральный закон от 23.11.2009 № 261-ФЗ // Собрание законодательства Российской Федерации. - 2009. - № 48. - Ст. 5711 - С. 22

2. Об утверждении ведомственной целевой программы «Развитие сельского хозяйства Алтайского края на 2008-2012 годы» [Текст] : Постановление Администрации Алтайского края № 48 от 5.02.2008 // Алтайская правда. -2008. -№ 46-47.

3. Об утверждении долгосрочной целевой программы «Развитие сельского хозяйства Алтайского края» на 2013-2020 годы» [Текст] : Постановление Администрации Алтайского края № 523 от 05.10.12 // Сборник законодательства Алтайского края. - 2012. - № 198, ч. 1. - С. 293.

4. Алтай аграрный: развитие и перспективы [Текст] : справочное издание / под общей ред. М. П. Щетинина. - Барнаул : Красный угол, 2010. - 204 с.

5. Тарифы на электроэнергию [Электронный ресурс] // Элтайэнергосбыт. -Барнаул, 2019. - Режим доступа: http://altaiensb.com/for_people/tarifs. - Загл. с экрана.

6. Халина, Т. М. Энергоэффективные композиционные электрообогреватели для систем поверхностно-распределенного обогрева [Текст] / Т. М. Халина, М. В. Халин, А. Б. Дорош // Ползуновский вестник. - 2012. - № 4. - С. 110115.

7. Теоретические и проектно-конструкторские разработки методов и средств локального обогрева на основе многоэлектродных композиционных электрообогревателей для АПК [Текст] : отчет о НИОКР / ООО «ЭнергоЭф-фектТехнология» ; М. В. Халин, Т. М. Халина, А. Б. Дорош, М. Н. Строков. - Барнаул, 2007. - 137 с. - № ГР 02200705907.

8. Разработка энергоэффективных технологий обогрева и опытных образцов изделий на основе многоэлектродных композиционных электрообогревателей [Текст] : отчет о НИОКР / ООО «ЭнергоЭффектТехнология» ; Т. М. Ха-лина ; М. В. Халин, А. Б. Дорош, А. В. Жуйков, и др. - Барнаул, 2012. - 123 с. - № ГР 01201164482.

9. Растимешин, С. А. Экономическая эффективность применения средств локального электрообогрева [Текст] / С. А. Растимешин, С. С.Трунов, Ю. Б. Каткова // тр. междунар. науч.-техн. конф. Энергообеспечение и энергосбережение в сельском хозяйстве. - М., 2014. - Т. 3. - С. 228-233.

10. Трунов, С. С. Требования к тепловому режиму животноводческих помещений с молодняком и предпосылки применения локального обогрева [Текст] / С. С. Трунов, С. А. Растимешин // Вестник ВИЭСХ. - 2017. - № 2 (27). - С. 76-82.

11. Кузьмичев, А. В. Обоснование энергетических параметров и выбор средств местного обогрева в животноводстве [Текст] / А. В. Кузьмичев // Вестник ВИЭСХ. - 2018. - № 3 (32). - С. 3-9.

12. Халина, Т. М. Энергоэффективные технологии и технические средства локального обогрева для АПК [Текст] / Т. М. Халина, М. В. Халин, А. Б. Дорош //Достижение науки и техники АПК. - 2017. - Т. 31, № 3. - С. 65-71.

13. Системы обогрева на основе наноструктурных композиционных электрообогревателей [Текст] / Т. М. Халина, М. В. Халин, А. Б. Дорош, Е. И. Востриков и др. // Электротехника. - 2018. - № 12. - С. 21-29.

14. Герасимович, Л. С. Низкотемпературные электрообогреватели в сельском хозяйстве [Текст] / Л. С. Герасимович, В. П. Степанцов, В. А. Коротинский ; Под общ. ред. Л. С. Герасимовича. - Минск : Ураджай, 1984. - 118 с.

15. Низкотемпературные поверхностно-распределенные электронагреватели в сельском хозяйстве [Текст] / Под ред. Л. С. Герасимовича. - Минск : БСХА, 1985. - 84 с.

16. Герасимович, Л. С. Энергосберегающие сельскохозяйственные процессы и установки [Текст] / Л. С. Герасимович. - Минск : Ураджай, 1991. - 58 с.

17. Электрооборудование и автоматизация сельскохозяйственных агрегатов и установок [Текст] / Л. С. Герасимович, Л. А. Калинин, А. В. Коренков, В. К. Сериков. - М. : Колос, 1980. - 391 с.

18. Расстригин, В. Н. Основы электрификации тепловых процессов в сельскохозяйственном производстве [Текст] / В. Н. Расстригин. - М. : Агропромиз-дат, 1988. - 255 с.

19. Растимешин, С. А. Локальный обогрев молодняка [Текст] / С. А. Растиме-шин. - М. : Агропромиздат, 1991. - 139 с.

20. Кудрявцев, И. Ф. Полупроводниковые пленочные электронагреватели в сельском хозяйстве [Текст] / И.Ф. Кудрявцев, Л. С. Герасимович. - Минск : Ураджай, 1984. - 112 с.

21. Кудрявцев, И. Ф. Электрический нагрев и электротехнология [Текст] / И. Ф. Кудрявцев, В. А. Карасенко. - М. : Колос, 1975. - 384 с.

22. Альтгаузен, А. П. Низкотемпературный нагрев [Текст] / А. П. Альтгаузен, М. Б. Гутман, С. А. Малышев ; Под общ. ред. А. Д. Свенчанского. - 2-е изд., перераб. и доп. - М. : Энергия, 1978. - 208 с.

23. Халина, Т. М. Многоэлектродные системы низкотемпературных композиционных электрообогревателей для агропромышленного комплекса [Текст] : дис. ... д-ра техн. наук : 05.20.02 / Халина Татьяна Михайловна. - Барнаул, 2005. - 445 с.

24. Халина, Т. М. Расчет электрической проводимости между системами электродов в композиционном электрообогревателе [Текст] / Т. М. Халина // Электричество. - 2003. - № 10. - С. 53-61.

25. Расчет и проектирование низкотемпературных композиционных электрообогревателей [Текст] / В. В. Евстигнеев, Г. А. Пугачев, Т. М. Халина, М. В. Халин. - Новосибирск : Наука, 2001. - 168 с.

26. Пат. № 2118070 Российская Федерация, МПК Н 05 В3/34. Гибкое нагревательное устройство / Ю.А. Пименов, В.К. Романович, А.Ю. Пименов, Ю.Д. Бужан. - № 94016986; заявл. 30.09.96; опубл. 20.08.98.

27. Пат. 2088049 Российская Федерация, МПК Н 05 В 3/34. Композиционный гибкий электронагреватель поверхностного типа / Н.В. Коваленко. - № 95120034/07 ; заявл. 27.11.95 ; опубл. 20.08.97

28. Пат. 2229155 Российская Федерация, МПК 005023/19, А01К29/00, Б24В10/00. Способ и устройство экономичного общего обогрева животноводческого помещения и локального обогрева сельскохозяйственных животных / Дубровин А. В., Краусп В. Р. - № 2003110342/28 ; заявл. 11.04.2003; опубл. 20.05.2004.

29. Пат. на полезную модель 102289 Российская Федерация, МПК А01К. Устройство для локального обогрева молодняка животных / Суюнчалиев Р. С., Тургенбаев М. С. - заявл. 24.06.2010 ; опубл. 27.02.11.

30. Пат. 2206984 Российская Федерация, МПК А01К1/00, А01К29/00, А01К31/20. Система локального обогрева ягнят / Суюнчалиев Р. С., Серебряков Р. А., Токтобаев Б. К. - № 2002101681/13 ; заявл. 25.01.2002 ; опубл. 27.06.2003.

31. Пат. 2316955 Российская Федерация, МПК А01К29/00. Способ комбинированного локального энергосберегающего обогрева и устройство для его реализации / Бартенев В. Г., Чернов М. Ю. - № 2006102699/12 ; заявл. 31.01.2006 ; опубл. 02.20.2008.

32. Использование углеродного волокна в электронагреве [Электронный ресурс] // ОАО «СветлогорскХимволокно». - Электрон. дан. - Режим доступа: http://www.so-him.by/_modules/_cfiles/files/electro%20ru.pdf. - Загл. с экрана.

33. Тонкопленочный электронагреватель с наноразмерным проводящим слоем [Электронный ресурс] // ООО «Нанотерм» . - Электрон. дан. - Режим доступа: https://clck.ru/FjbsA. - Загл. с экрана.

34. Пат. на полезную модель 113624 Российская Федерация, МПК F24F1/ H05B3/00. Тонкопленочный электронагреватель / Б. Г. Павлюк. - № 2011104287/07 ; заявл. 07.02.2011 ; опубл. 20.02.2012.

35. Пат. на полезную модель 35562 Российская Федерация, МПК F24F1/00. Теплообменная поверхность / Э. Д. Сергиевский, В. С.Травкин, Л. Н. Говорухин. - № 2003131801/20 ; заявл. 10.11.2003 ; опубл. 20.01.2004.

36. Нагревательные системы локального обогрева [Электронный ресурс] // Унит. част. производ.-торг. предпр. «КАДЭКС». - Электрон. дан. - Режим доступа: http://kadex.org. - Загл. с экрана.

37. Нагревательная панель «ТеплоСТЭП» [Электронный ресурс] // Инновационная производственная компания. - Электрон. дан. - Новосибирск, 2019. -Режим доступа: https://clck.ru/FjbuU. - Загл. с экрана.

38. Тепловыделяющие электрические панели (СТЭП) для локального обогрева поросят [Электронный ресурс] // Sunpanel (Ю.Корея). - Электрон. дан. -Режим доступа: http://sunpanel.ru. - Загл. с экрана.

39. Системы кормления и содержания для современного свиноводства и птицеводства [Электронный ресурс] // Big Dutchman (Германия). - Элек-трон.дан. - Режим доступа: https://cdn.bigdutchman.ru/fileadmin/content/pig/ products/ru/pig-productionequipment-floor-systems-Big-Dutchman-ru.pdf. -Загл. с экрана.

40. Промышленные нагреватели и нагревательные элементы [Электронный ресурс] // Промнагрев. - Электрон. дан. - Режим доступа: http://www. promnagrev.ru. - Загл. с экрана.

41. Халина, Т. М.Энергоэффективные технические средства локального обогрева на основе наноструктурных композиционных электрообогревателей для АПК [Электронный ресурс] / Т. М. Халина, А. Б. Дорош // Энерго- и ресурсосбережение XXI век : тр. XIV-ой междунар. науч.-практ. интернет - конф. (МИК-2016) / Орлов. гос. ун-т им. И. С. Тургенева. - Орел, 2016. - С.164-172. - Режим доступа: https://clck.ru/Fjbwu. - Загл. с экрана.

42. Нагревательные кабели [Электронный ресурс] // Кабельные системы обогрева. - Электрон. дан. - СПб, 2006-2919. - Режим доступа: http://betspb.ru/ catalog/samore- guliruyushijsya-nagrevatelnyj-kabel.html. - Загл. с экрана.

43. Саморегулирующиеся нагревательные кабели ленточного типа HEAT TRACE [Электронный ресурс] // Кабельные системы обогрева. - Электрон. дан. - СПб, 2006-2919. - Режим доступа: https://clck.ru/Fjdan. - Загл. с экрана.

44. Саморегулирующие нагревательные кабели [Электронный ресурс] // Comfort Heat. - Электрон. дан. - Режим доступа: http://www.comfort-heat.eu. - Загл. с экрана.

45. Системы кабельного электрообогрева [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://clck.ru/FjdcD. - Загл. с экрана.

46. Анализ различных способов обогрева трехфазных счетчиков в щитах раздельного учета электроэнергии [Текст] / М. В. Халин, Т. М. Халина, А. В. Сутормин, С. П. Морозов и др. // Тр. СО АИН РФ. - Барнаул : Изд-во АлтГТУ, 2000. - Вып. 1 - С. 50-55.

47. Халина, Т. М. Энергоэффективность систем электрообогрева в АПК и ЖКХ [Текст] / Т. М. Халина, М. В. Халин, А. Б. Дорош // Энергообеспечение и энергосбережение: региональный аспект : сб. тр. XII-ой всерос. совещ. -Томск: Изд-во ТПУ, 2011. - С. 19-24.

48. Пат. 2284540 Российская Федерация, МПК G 01 R 35/02. Способ обогрева трехфазного индукционного счетчика в щите раздельного учета электроэнергии / М. В. Халин, Г. А. Литвиненко. - № 2005115384/28 ; заявл. 20.05.2005 ; опубл. 27.09.2006.

49. Пат. 2284541 Российская Федерация, МПК G 01 R 35/02. Устройство для обогрева трехфазного индукционного счетчика в щите раздельного учета электроэнергии / Т. М. Халина, М. В. Халин, Е. И. Востриков. - № 2005115418/28 ; заявл. 20.05.2005 ; опубл. 27.09.2006.

50. Панели электрические греющие [Электронный ресурс] // Группа компаний «БОЛИД». - Электрон. дан. - Новосибирск, 2019. - Режим доступа: http://pnpbolid.com/ru/products/heating-appliances/PEG/. - Загл. с экрана.

51. Многоэлектродные композиционные электрообогреватели [Электронный ресурс] // ООО «ЭнергоЭффектТехнология». - Электрон. дан. - Режим доступа: http://enefftech.narod.ru/. - Загл. с экрана.

52. Пат. 2177211 Российская Федерация, МПК Н 05 В 3/28. Гибкий композиционный электрообогреватель [Текст] / Т. М. Халина. - № 2000119089/09 ; за-явл. 18.07.2000 ; опубл. 20.12.2001.

53. Пат. 2476033 Российская Федерация, МПК Н 05 В 3/28. Способ изготовления композиционного электрообогревателя [Текст] / Т. М. Халина, М. В. Халин, А. Б. Дорош. - № 2011136621/07 ; заявл. 02.09.2011 ; опубл. 20.02.2013.

54. Халина, Т. М. Теплофизические основы расчета электрообогревателей для сельскохозяйственного производства [Текст] / Т. М. Халина, А. И. Тищенко, А. Б. Дорош // Ползуновский вестник. - 2011. - № 2/2. - С. 302-306.

55. Дорош, А. Б. Теоретическое обоснование методов расчета и проектирования низкотемпературных композиционных электрообогревателей для АПК [Текст] / А. Б. Дорош, Т. М. Халина // Механизация и электрификация сельскохозяйственного производства. - 2008. - № 3-4. - С. 32-35.

56. Иоссель, Ю. Я. Расчет электрической емкости [Текст] / Ю. Я. Иоссель, Э. С. Кочанов, М. Г. Струнский. - Л. : Энергоатомиздат, 1981. - 288 с.

57. Струнский, М. Г. Емкость экранированной полосковой линии с несимметрично расположенной проводящей пластиной конечной толщины [Текст] / М. Г. Струнский, М. М. Горбов // Электромагнитные волны и электронные системы. - 1998. - № 4. - С. 51-56

58. Матис, И. Г. Электроемкостные преобразователи для неразрушающего контроля [Текст] / И. Г. Матис. - 2-е изд., перераб. и доп. - Рига : Зинатне, 1982. - 304 с.

59. Вершинин, Ю. Н. О проводимости системы двух контактирующих полупроводниковых частиц [Текст] / Ю. Н. Вершинин, В. П. Горелов, М. С. Добжинский // Труды СибНИИЭ. - Новосибирск, 1974. - Вып. 25. - С. 3-13.

60. Горелов, В. П. Композиционные резисторы для энергетического строительства [Текст] / В. П. Горелов, Г. А. Пугачев. - Новосибирск : Наука, 1989. -216 с.

61. Пугачев, Г. А. Электропроводные бетоны [Текст] / Г. А. Пугачев. - Новосибирск : Наука, 1993. - 267 с.

62. Пугачев, Г. А. Феноменологическая теория прочности и электропроводности бетона [Текст] / Г. А. Пугачев. - Новосибирск : ИТ СО РАН, 1990. - 247 с.

63. Минакова, Н. Н. Физико-технические основы создания высоконаполненных эластомеров и управление их резистивными свойствами [Текст] / Н. Н. Минакова, В. Я. Ушаков. - М. : Энергоатомиздат, 2003. - 260 с.

64. Корнев, А. Е. Электропроводящие резины со стабильными электрическими характеристиками [Текст] / А. Е. Корнев, Н. Я. Овсянников, В. М. Оськин // Каучук и резина. - 2000. - № 6. - С. 28-32.

65. Пат. 2155461 Российская Федерация, МПК Н 05 В3/34. Гибкий нагревательный элемент / Р. В. Офицерьян, А. О. Скиба. - № 99104250/09 ; заявл. 01.03.99 ; опубл. 27.08.2000.

66. Пат. 2230439 Российская Федерация, МПК Н 05 В 3/28. Способ изготовления пластинчатого электронагревателя / В. Я. Орлов, В. П. Булдаков. -№2001133314/09 ; заявл. 13.12.2001 ; опубл. 10.06.2004.

67. Пат. 2106765 Российская Федерация, МПК. Н 05 В3/36. Гибкий электронагреватель / В. А. Барынин, И. П. Дмитриенко, А. Ф. Ермоленко. - № 9701744/09 ; заявл. 06.07.97 ; опубл. 10.03.98.

68. Пат. 2187906 Российская Федерация, МПК Н 05 В3/34. Способ изготовления композиционного гибкого электронагревателя поверхностного типа / С. П. Семенихин . - № 2000129276/09 ; заявл. 22.11.2000 ; опубл. 20.08.2002.

69. Пат. 2037895 Российская Федерация, МПК Н ОС 7/00, Композиционный резистивный материал / Халин М. В., Халина Т. М., Госьков П. И., Тараба-нов В. Л. - № заявл 02.03.1993 ; опубл. 19.06.95.

70. Гуль, В. Е. Электропроводящие полимерные композиции [Текст] / В. Е. Гуль, Л. З. Шенфиль. - М. : Химия, 1984. - 240 с.

71. Саввинова, М. Е. Разработка электропроводящих композиционных материалов с эффектом саморегулирования на основе бутадиен-нитрильного каучука [Текст] : автореф. дис. ... канд. техн. наук / М. Е. Саввинова. - Комсомольск-на-Амуре, 2009. - 24 с.

72. Саввинова, М.Е. Электропроводящие композиции на основе полимеров с дисперсным наполнителем [Текст] / М. Е. Саввинова, Н. А. Коваленко // Механика композиционных материалов и конструкций. - 2011. - Т. 17, № 4. - С. 577-583.

73. ГОСТ 20214-74. Пластмассы электропроводящие. Метод определения удельного объемного электрического сопротивления при постоянном напряжении [Текст]. - М. : Изд-во стандартов, 1992. - 12 с.

74. Лущейкин, Г. А. Методы исследования электрических свойств полимеров [Текст] / Г. А. Лущейкин. - М. : Химия, 1988. - 160 с.

75. Электрофизические характеристики полимерных композиционных материалов [Текст] / Т. М. Халина, М. В. Халин, Р. Н. Белоусов, А. Б. Дорош // Проблемы энергосбережения и энергобезопасности в Сибири : мат. всерос. науч.-практ. конф. ; Под ред. Д. Д. Матиевского. - Барнаул : Изд-во АлтГТУ, 2003. - С. 189-192.

76. Беспалов, В. В. Исследование температурных зависимостей удельного объемного сопротивления композиционных электрообогревателей в режиме саморегулирования [Электронный ресурс] / В. В. Беспалов, А. Б. Дорош, Т. М. Халина // Горизонты образования. - Электрон. журн. - Барнаул, 2012. -Вып. 14. - С. 21-23. - Режим доступа: http://edu.secna.ru/media/f/elecro-tech.pdf. , свободный. - Загл. с экрана.

77. Халина, Т. М. Особенности производства композиционных электрообогревателей цилиндрического типа [Текст] / Т. М. Халина, А. Б. Дорош, М. Н. Строков // Электроэнергетика, электротехнические системы и комплексы : мат. междунар. науч.- техн. конф.- Томск: Изд-во ТПУ, 2003. - С. 208-210.

78. Дорош, А.Б. Основы технологии производства низкотемпературных композиционных электрообогревателей цилиндрического типа / Т.М. Халина, А.Б. Дорош, В.Ю. Марсов // Электроэнергия и будущее цивилизации: мат. междунар. науч.- техн. конф. - Томск: Изд-во ТГУ, 2004. - С. 457-458.

79. Халина, Т. М. Определение надежности, пожаробезопасности и экологической чистоты композиционных электрообогревателей на основе бутилкау-чука [Текст] / Т. М. Халина, А. Б. Дорош // Энергетика: экология, надежность, безопасность : мат. 13-й всерос. науч.-техн. конф. - Томск : Изд-во ТГУ, 2007. - С. 27-29.

80. Ужевский, Л. М. Дифракционная электронная микроскопия в металловедении [Текст] / Л. М. Ужевский. - М. : Металлургия, 1973. - 584 с.

81. Чернявский, К. С. Стереология в металловедении [Текст] / К.С. Чернявский. - М. : Металлургия, 1977. - 279 с.

82. Дорош, А. Б. Энергоэффективные композиционные электрообогреватели для систем поверхностно-распределенного обогрева [Текст] / А. Б. Дорош, Т. М. Халина // Ползуновский вестник. - 2014. - № 4/1. - С. 131-135.

83. Оценивание функционирования технических средств поверхностно-распределенного обогрева в АПК методами неразрушающего контроля [Текст] / А. Б. Дорош, Т. М. Халина, М. Н. Строков, М. В. Халин // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 2009. - № 5. - С. 10-12.

84. Вавилов, В.П. Инфракрасная термография и тепловой контроль / В.П. Вавилов. - М. : ИД «Спектр», 2013. - 544 с.

85. ГОСТ 270-75. Резина. Метод определения упругопрочностных свойств при растяжении [Текст]. - М. : Изд-во стандартов, 1975. - 11 с.

86. ГОСТ 263-75. Резина. Метод определения твердости по Шору А. [Текст]. -М. : Изд-во стандартов, 1975. - 7 с.

87. ГОСТ 415-75. Каучуки и резиновые смеси. Метод определения пластоэла-стических свойств на пластометре (с изм. № 1, 2) [Текст]. - М. : Изд-во стандартов, 2002. - 14 с.

88. ГОСТ Р 52161.1-2004. Безопасность бытовых и аналогичных электрических приборов. Общие требования и методы испытания [Текст]. -М. : Изд-во стандартов, 2004. - 107 с.

89. ГОСТ 14254-2015. Степени защиты, обеспечиваемые оболочками [Текст]. -М. : Изд-во стандартов, 2015. - 39 с.

90. Энергоэффективные композиционные электрообгреватели для локального обогрева в различных областях экономики [Электронный ресурс] / М. В. Халин, Е. И. Востриков, А. Б. Дорош, А. В. Сологубов // Проблемы энергоресурсосбережения и безопасной эксплуатации зданий, сооружений и городских территорий : мат. 15-й междунар. науч.-прак. интер.-конф. Режим доступа: http://oreluniver.ru/public/file/science/confs/2017/ее/риЬ1/с_3_^аНп _M_V.doc. - Загл. с экрана.

91. Модель взаимодействия энергетических и продуктивных потоков в ИК-установках / Худоногов И.А., Ижевский А.С., Шевченко М.В., Воякин С.Н. и др.// Научная жизнь. - 2017. - № 10. - С. 20-30.

92. Разработка проектно-конструкторской документации для создания устройств и установок на основе многоэлектродных композиционных электрообогревателей [Текст] : отчет о НИОКР / ООО «ЭнергоЭффектТехноло-гия»; Т. М. Халина, М. В. Халин, А. Б. Дорош, М. Н. Строков и др. - Барнаул, 2009. - 178 с. - № ГР 02200953368

93. Халина, Т. М. Современные технологии создания полимерных электрообогревателей на базе малого инновационного предприятия [Текст] / Т. М. Ха-лина, А. Б. Дорош // Электроэнергия: от получения и распределения до эф-

фективного использования : мат. всерос. науч.-техн. конф. -Томск : Изд-во ТПУ, 2010. - С. 326-328.

94. Низкотемпературные композиционные электрообогреватели для агропромышленного комплекса [Текст] / Т. М. Халина, М. В. Халин, А. Б. Дорош, Е. И. Востриков и др. // Энергосбережение и энергетическая безопасность регионов России : докл. 7-го всерос. совещ. - Томск : ТНДЦ, 2006. - С. 8386.

95. Цифровая АТС МС-240: [Электронный ресурс] // Режим доступа : http ://www.atc-tele.ru/mc240/mc240.php

96. ГОСТ Р 54149-2010. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения [Текст]. - М. : Стандартинформ, 2012. - 14 с.

97. Электронные и индукционные счетчики [Электронный ресурс] // Электрические машины / ООО «Электрические машины». - Электрон. текст. дан. -[Б. м.], 2005-2007. - Режим доступа: http://www.em-nn.ru/psch4tm05m.htm. -Загл. с экрана.

98. СТО 34.01-5.1-008.-2018. Пункты коммерческого учета электроэнергии уровнем напряжения 6-20кВ. Общие технические требования [Текст]. -Введ. 25.10.2018. - М. : ПАО «Россети», 2018. - 52 с.

99. Типовые технические решения по организации интеллектуального учета электроэнергии на присоединениях напряжением 6-20 кВ и ниже [Текст] : приложение 3 к приказу / ПАО «МОЭСК». - Неопубл. материалы.

100. Халина, Т. М. Многоэлектродные композиционные электрообогреватели энергоэффективного обогрева индукционных счетчиков / Т. М. Халина, А. Б. Дорош [Текст] // Энергетические, экологические и технологические проблемы экономики (ЭЭТПЭ) : мат. 2-й всерос. науч.-практ. конф. - Барнаул : Алтайский дом печати, 2008. - С. 132-138.

101. Халина, Т. М. Энергоэффективные системы на основе многоэлектродных композиционных электрообогревателей [Текст] / Т. М. Халина, А. Б. Дорош,

A. В. Жуйков : сб. мат. всерос. науч.- техн. конф. «Электроэнергия: от получения и распределения до эффективного использования». - Томск : Изд-во ТПУ, 2011. - С. 123-127.

102. Халина, Т. М. Энергоэффективность систем электрообогрева в АПК и ЖКХ [Текст] / Т. М. Халина, М. В. Халин, А. Б. Дорош // Энергообеспечение и энергосбережение: региональный аспект : сб. трудов ХП-го всерос. совещ. -Томск: Изд-во ТПУ, 2011. - С. 19-24.

103. Халина, Т. М. Многоэлектродные композиционные обогреватели для энергоэффективных систем обогрева [Текст] / Т. М. Халина, М. В. Халин, А. Б. Дорош // Проблемы энергетики. - 2012. - № 1. - С. 37-44.

104. Дорош, А. Б. Системы электрообогрева на основе низкотемпературных композиционных электрообогревателей [Электронный ресурс] / А. Б. До-рош, Г. Д. Часовщиков, Т. М. Халина // Горизонты образования. - Электрон. науч. журнал. - [Барнаул], 2010. - Вып. 15. - Режим доступа: https://clck.ru/Fjfe3. - Загл. с экрана.

105. Энергоэффективные технологии локального обогрева на основе многоэлектродных композиционных электрообогревателей [Текст] / Т. М. Халина, М.

B. Халин, А. Б. Дорош, С. А. Гусейнова // Современные проблемы электроэнергетики. Алтай - 2014 : сб. статей 11-ой междунар. науч.-техн. конф. / Под. ред. : С. О. Хомутова, И. А. Гутова, В. И. Сташко - Барнаул : Изд-во АлтГТУ, 2014. - С. 88-95.

106. ГОСТ 16350-80. Климат СССР. Районирование и статистические параметры климатических факторов для технических целей [Текст]. - Введ. 1981-07-01. - М. : Издательство стандартов, 1986. - 27 с.

107. Марсов, В. Ю. Технологии и технические средства на основе композиционных электрообогревателей в животноводстве [Текст] : дисс. ... канд. техн. наук / Марсов Василий Юрьевич. - Барнаул, 2006. - 137 с.

108. Ветеринарные правила содержания крупного рогатого скота в целях воспроизводства, выращивания, реализации, получения продуктов животноводства [Текст] : Приложение к приказу Минсельхоза России от 13.12.2016 года N 551 // Рос. газ. - 2017. - 21 март. - С. 3.

109. Меновщиков, Ю. А. Энергосберегающая технология поддержания оптимальных параметров микроклимата в животноводческих помещениях [Текст] / Ю. А. Меновщиков, П. О. Соловьев // Труды СибИМЭ. - Новосибирск : СО ВАСХНИЛ, 1985. - 55 с.

110. Теплотехника [Текст] : учебник для вузов / В. Н. Луканин [и др.] ; Под. ред. В. Н. Луканина. - 4-е изд., испр. - М. : Высшая школа, 2003. - 671 с.

111. Тепловые расчеты токоведущих частей электрических аппаратов [Текст] : учебное пособие / Е. К. Жигалко, А. З. Камалетдиков. - Казань : Изд-во Казан. гос. энерг. ун-та, 2003. - 320 с.

112. Технологическое оборудование предприятий отрасли (зерноперерабатыва-ющие предприятия) [Текст] : учебник в 3-х ч. / Л. А. Глебов [и др.] ; Под ред. Л. А. Глебова, А. Б. Демского. - М. : ДеЛи принт, 2006. - 816с.

113. Система подогрева зерна на основе многоэлектродных композиционных электрообогревателей [Текст] / М. Н. Строков, М. В Халин, А. Б. Дорош, Г. А. Литвиненко // Энергетика: экология, надежность, безопасность : мат. 11-й всерос. науч.-техн. конф. - Томск : ТПУ, 2005. - С. 162-166.

114. Пат. 2322297 Российская Федерация, МПК В 02 В 1/00, F 26 В 11/14, Н 05 В 3/26. Система подогрева зернового материала / Т. М. Халина, В. Л. Злочев-ский, В. Г. Плотников. - № 2006108741/13; заявл. 20.03.2006 ; опубл. 20.04.2008.

115. Пат. 2277210 Российская Федерация, МПК F 26 В 3/34. Способ подогрева зернового материала / Т. М. Халина, М. В. Халин, А. Б. Дорош, Г. А. Пугачев. - № 2005100162/06 ; заявл. 11.01.2005 ; опубл. 27.05.2006.

116. ООО «Агротермия»: [Электронный ресурс] // Режим доступа URL: http://agroterm.narod.ru/.

117. Правила устройства, эксплуатация и безопасность электроустановок [Текст] : нормативно-технический сборник / сост. О. К. Никольский [и др.]. - Барнаул : Изд-во АлтГТУ, 2004. - 840 с.

118. Экономика сельского хозяйства [Текст] : учебник для студентов высших учебных заведений / Н. Я. Коваленко [и др.]. - М. : ЮРКНИГА, 2004. - 384 с.

119. Синтаксис формулы и использование функции ЧПС в Microsoft Excel [Электронный ресурс] // Microsoft Officce / Microsoft. - Электрон. текст. дан. - [Б. м.], 2019. - Режим доступа: https://clck.ru/FjhYU. - Загл. с экрана.

120. Pat. 6057531 Urited States, Int. Cl.7 H05B 3/44, H01L 3/06. Formable heater tape assembly [Техт] / Thaddeus M. Jones ; MSX, Inc. - № 09/022,236 ; Filed. 11.02.1998 ; Date of Patent 2.05. 2000.

121. Pat. 19836148 Bundesrepublik Deutschland, Int. Cl.7: H05B3/28, H 05 B 3/03. Die folgenden Angaben sind den vom Anmelder eingereichten Unterlagen entnommen [Техт] / Elsaaser Manfred. - № 19836148.3; Anmeldetag : 10.08.98 ; Offenlegungstag : 20.03.2000.

122. The electric heating system with multielectrode composite electric heaters used for electricity supply meters in the count panels at the enterprises of agro - industrial complex [Техт] / A. B. Dorosh, T. M. Khalina, M. V. Khalin, E. l.Vostrikov and an. // Technical and Phisical Problems in Power Engineering. 4-rd Intern. Conf. - Pitesti, 2008. - P. 6-11.

123. Energy saving nanostructured composite electric heaters/ A. B. Dorosh, T. M. Khalina, M. V. Khalin, S. A. Guseinova [Техт] // Technical and Physical Problems of Engineering. - 2016. - Vol. 8, № 2. - P.13-17.

124. Determination of electrophysical characteristics of multi-electrode composite electric heaters designed for agroindustrial complecs [Техт] / T. M. Khalina, M. V. Khalin, V. U. Marsov, A .B. Dorosh and an. // Technical and Physical Problems in Power Engineering. 3-rd Intern. Conf. - Ankara, 2006. - P. 1092-1096.

125. Power efficient composite electrical heaters moist and hostile environments [TexT] / M.V. Khalin, T. M. Khalina, A. B. Dorosh, E. I. Vostrikov and an. // Technical and Physical Problems of Power Engineering. 8-th Intern. Conf.- Fred-rikstad, 2012. - P. 461-463.

126. Bugress, K. A. Carbon black morphology. New techniques for characterization [TexT] / K. A. Bugress, C. E. Scott, W. M. Hesse // Rubber World. -1971. - V. 164, № 2. - P. 48-53.

127. Practical Methods in Electron Microscopy / Ed. A.M. Glanert. - Amsterdam: North-Holland Publishing Company, 1972. - 192p.

128. Schimmel, G. Electronenmikroskopische Methodik [TexT] / G. Schimmel. -Berlin : Springer Verlag, 1969. - 106 p.

129. Andrews, K. W. Interpretation of Electron Diffraction Patterns [TexT] / K.W. Andrews, D. J Dyson, S. R. Keorn. - London : Hilger&Watts Ltd, 1967. - 321 p.

130. Heating Systems Based on Nanostructured Multielectrode Composite Electric Heaters [TexT] / T. M. Khalina, M. V. Khalin, A. B. Dorosh, E. I. Vostrikov, and an.// Russian Electrical Engineering. - 2018. - Vol. 89. - № 12. - P.695-702.

131. Khalin, M. V. The energy efficient system on the basis of multielectrode composite electric heaters [TexT] / M. V. Khalin, T. M. Khalina, A. B. Dorosh // Technical and Physical Problems in Power Engineering. 7-th Intern. Conf. - Lefkosa, 2011. - P. 482-486.

132. Khalina, T. M. Designing and manufacturing of polymer electric heaters with the use of butyl rubber [TexT] / T. M. Khalina, M. V. Khalin, A. B. Dorosh/ Technical and Physical Problems in Power Engineering. 6-th Intern. Conf. - Thebriz, 2010. - P. 605-606.

133. Technologies and engineering means of electroheating on the basis of multielectrode composite electrical heaters [TexT] / T.M. Khalina, A.B. Dorosh, A.V. Zhuykov, E.I.Vosrikov / Technical and Physical Problems in Power Engineering. 5-th Intern. Conf. - Bilbao, 2009. - P. 319-323.

134. Energy-saving nanostructured composite electric heaters [Техт] / A. B. Dorosh, T. M. Khalina, M. V. Khalin, S. A. Guseinova / Technical and Physical Problems in Power Engineering. 11-th Intern. Conf. - Bucharest, 2015. - P. 359-362.

135. Многоэлектродные композиционные электрообогреватели (МКЭ) ТУ 3468-007-02067824-2003ПС [Электронный ресурс] // ООО «ЭнергоЭффектТех-нология». - Режим доступа: http://enefftech.ru/load/ pasport_ mkeh/1-1-0-2/ -Загл. с экрана.

136. ТУ 3468-007-02067824-2003. Многоэлектродные композиционные электрообогреватели (МКЭ). № Г. Р. 004026 / М.В. Халин. - Барнаул, 2003. - 24 с.

137. Форсайт Д. Машинные методы математических вычислений/ Форсайт Д., Малькольм М., Моулер К.//. - М.: Мир, 1980. - 280 с.

ПРИЛОЖЕНИЕ А (СПРАВОЧНОЕ)

ФОРМУЛЫ РАСЧЕТА ГИПЕРЭЛЛИПТИЧЕСКИХ ИНТЕГРАЛОВ

: ?__

1 " и($2 - «2)$2 - «2Х«2 - $2Х«4 - $2Х«2 - $2Х«6 - $2) ; (АЛ)

: = «г__

2" иь2 - «,2 )$2 - «2 Х«3 - $2 Х«4 - $2 Х«2 - $2 )«, - $2); (^2)

«

I = Г...... d$ .....

3 " Ц$2 - «2 Х$2 - «2 )«2 - $2 Ы - $2 Ха2 - $2 Ы - $2) ; (А.3)

1 ?_$4^_

4" и($2 - а2 Х$2 - «2 )($2 - а2 Х$2 - «4 Х«2 - $2 )«, - $2); (^4)

I = ?......$ .....

5"1 л/($2 - «2 )($2 - а2 Х$2 - «2 Х$2 - «4 )«2 - $2 j(«62 - $2); (А.5)

«4 \ 1 А4' 2 А= 2 А= 4 А 5 Ъ Д^6

а5

I = Г...... d$ .....

6 Л 2 2Му2 ,.2¥г2 2Му2 24 2 у 2 4 2 с 2 \ '

(А.6)

^ Ц$2 - а,2 )$2 - «2 )($2 - аз2 )($2 - а2 )(а52 - $2 )(а2 - $2) '

:4,

1 = г_$4^_

7 " О V(а,2 - $2 Х«2 - $2 )(аз2 - $2 )(а42 - $2 Х«2 - $2 Х«2 - $2)' ^

а,

I - Г...... $2d$ .....

8 " I л/(а,2 - $2 Х«2 - $2 )(аз2 - $2 & - $2 Х«2 - $2 )(а62 - $2) ; ^

а,

1 г_^_

' " ' V(а,2 - $2 Х«2 - $2 Х«з2 - $2 Х«2 - $2 Хаз2 - $2 Х«2 - $2) ' ^

T =f_i4di_

10 " U(i2 - а2 )(а2 - i2 Хаз2 - i2 К - i2 Хаз2 - i2 X"6 - i2 ) ; ^ I -1...... i2 di .....

11 " Í V(i2 - а2 )(а22 - i2 Х"з - i2 "а - i2 X"2 - i2 X'ó - i2 ) ; ^

I -1...... di......

12 " i V(i2 - а2 X"2 - i2 Х"з - i2 Ха^ - i2 Хаз - i2 Хае - i2 ) ; (A.12)

I -f...... i 4di .....

1з j //я2 „ 2 uí-2 „.2мя2 2у 2 r2u 2 Í-2 v 2 я2 \ '

(A.13)

V(i2 - )(i2 - а2 Xi2 - "з2 )(а42 - i2 X",2 - i2 X"6 - i2 ) '

у ="f_üdi_

14 " U(i2 - "2 )(i2 - "2 )(i2 - "з2 ti - i2 X"2 - i2 )(аб2 - i2 ) ; ^

а

I - f...... di......

15 " ¿V(i2 - а2 Xi2 - а2 Xi2 - аз2 X"2 - i2 Хаз2 - i2 X"62 - i2 ) ; (A.15)

i 4di

t = г__

16 " l V(i2 - )(i2 - "22 )(i2 - "з2 )(i2 - "42 Xi2 - 2 X"62 - i2 ); (АЛ6)

а

j = f_§2di_

17 " l-J(i2 - )(i2 - "22)(i2 - "з2)(i2 - "42 J(i2 - X"62 - i2 ) ; (A.'7)

а

I = f...... di......

18 " l V(i2 - Xi2 - "22 Xi2 - "з2 Xi2 - "42 Xi2 - а,2 X"2 - i2 ) • (A.18)

а

4

ПРИЛОЖЕНИЕ Б (СПРАВОЧНОЕ)

АЛГОРИТМ ПРОГРАММЫ РАСЧЕТА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ

ПРОВОДИМОСТИ

# coding: utf-8 from integral import * from elliptic import * mp.dps = 34 mp.prec = 142 print_version() m = 1000

В файле «launcher.py» находятся операторы ввода, для разных данных необходимо указать различные типы вводимых данных, так для диапазона l/h данные должны быть только целого типа, значения коэффициентов же могут быть дробными.

lh = т^трШ:("Введите максимальный диапазон(Ш): ")) print("l/h\tk\tk'\tK\tK,M)

b1 = float(input("Введите коэффициентЬ1: ")) b3 = float(input(мВведите коэффициентЬ3: ")) print("l/h")

Введенные данные должны быть проверены и подготовлены к выводу. В случае неверного ввода данных для диапазона l/h будет выведено сообщение об ошибке о невозможности расчета. print("l/h\tk\tk'\tK\tKm) for i in range(lh, 1, -1): k = fkk1(1, i, m) if k == -1:

print("{0}/1 Невозможно вычислить".format(i)) else: k_ = fkk2(k)

print("{0}/1 {1} {2} " .format(i,k,k_), end='')

K1 = FK(k,m)

K2 = FK(k_,m)

if (K1 == -1) or (K2 == -1):

prmt(" Невозможно вычислить")

else:

print(K1, ' ', K2) for i in range(1, lh+1): k = fkk1(i, 1, m) if (k==-1):

print("{0}/1 Невозможно вычислить".format(i)) else: k_ = fkk2(k)

print("{0}/1 {1} {2} " .format(i,k,k_), end='')

K1 = FK(k,m)

K2 = FK(k_,m)

if (K1==-1) or (K2==-1):

print(" Невозможно вычислить")

else:

print("{0} {1}".format(K 1 ,K2)) Значенияа i/a при введенных коэффициентах вычисляются с использованием формул для вычисления из файлов «integral.py» и «elliptic.py» с помощью функций: FK, fkkl, elippf, esin. for i in range(lh, 0, -1): k = fkk1(1,i,m) k1 = FK(k,m) f = ellipf(k,k1)

print("a1/a4\t{0}/1\t{1}".format(i,esin(k1,k1*(1-b3/i),k,1,i,m))) for i in range(lh, 0, -1): k = fkk1(1,i,m) k1 = FK(k,m)

print("a2/a4\t {0}/1\t{1}".format(i,esin(k 1,k1*(1-b3*(2+3*b1)/(3*i*(1+b1))),k,1,i,m))) for i in range(lh, 0, -1): k = fkk1(1,i,m) k1 = FK(k,m)

print("a3/a4\t{0}/1\t{1}".format(i,esin(k1,k1*(1-b3*(4+3 *b1)/(6*i*(1+b1))),k,1 ,i,m))) После вычисления ai/a рассчитываем проводимость for i in range(lh, 0, -1): k = fkk1(1,i,m) k1 = FK(k,m)

a1 = esin(k1,k1*(1 -b3/i),k, 1 ,i,m)

a2 = esin(k 1,k1*(1 -b3*(2+3 *b1 )/(3*i*(1+b 1 ))),k, 1 ,i,m)

a3 = esin(k 1,k1*(1 -b3*(4+3 *b1 )/(6*i*(1+b 1 ))),k, 1 ,i,m)

# a4 = esin(k1 ,k1*(1-b3* (2+3 *b1 )/(6*i*(1+b 1 ))),k, 1 ,i,m)

# a5 = esin(k1 ,k1*(1 -b3/(3*i*(1+b 1 ))),k,1,i,m) (c1,c2,gl) = C12(a1,a2,a3,1,c1,c2,gl)

gl0 = FK(fkk2(a1),m)/FK(a1,m) eta = (gl-gl0)/gl0

print("{0}\t{1}\t(2}\t{3}\t{4}".format(i,c1,c2,gl,eta)) Файл «integral.py» содержит основные необходимые для вычисления функции. К этой функции относится функция вычисления интеграла метдом Ньютона-Котеса.

Оригиналы функций взяты из репозитариев Стэнфордского университета. Оригинал программы был написан на языке фортран. Задаются значения для переменных и указываются пределы. levmin = 1 levmax = 30 levout = 6 nomax = 50000

nofin = nomax-8*(levmax-levout+floor(power(2,levout+1))) После определения переменных необходимо задать предельные значения для случаев когда количество значений функции, используемые в вычислении результата бесконечно.

W0 = 3956.0 /14175.0 W1 = 23552.0/14175.0 W2 =-3712.0 /14175.0 W3 = 41984.0/14175.0 W4 =-18160.0/14175.0 Для продолжения вычислений обнуляем значение параметров функций flag = 0 res = 0 cor11 = 0 errest = 0 area = 0 nofun = 0

Задаем значения и определяем первый интервал

x = [] f = []

lev = 0 nim = 1 x0 = a x[15] = b qprev = 0.0

f0 = fun(a1,a2,a3,a4,x0) stone = (b - a) / 16.0 x[7] = (x0 + x[15]) / 2.0 x[3] = (x0 + x[7]) / 2.0; x[11] = (x[7] + x[15]) / 2.0 x[1] = (x0 + x[3]) / 2.0 x[5] = (x[3] + x[7]) / 2.0 x[9] = (x[7] + x[11]) / 2.0 x[13] = (x[11] + x[15]) / 2.0 J = 2

while J<=16:

f[j-1] = fun(a1,a2,a3,a4,x[j-1])

J = J+2;

nofun = 9;

Для основного расчета, необходимы данные опорных точек, значение параметров функции. qright = []

xsave = matrix(9,31) fsave = matrix(9,31) while True: x[0] = (x0+x[1])/2.0

f[0] = fun(a1,a2,a3,a4,x[0]) J = 3

while J < 15:

x[j-1] = (x[j-2]+x[j])/2.0

f[j-1] = fun(a1,a2,a3,a4,x[j-1])

J = J+2

nofun = nofun+8 step = (x[15]-x0)/16.0

qleft =

(w0*(f0+f[7])+w1*(f[0]+f[6])+w2*(f[1]+f[5])+w3*(f[2]+f[4])+w4*f[3])*step

qright[lev] =

(w0*(f[7]+f[15])+w1*(f[8]+f[14])+w2*(f[9]+f[13])+w3*(f[10]+f[12]) +w4*f[11])*step qnow = qleft+qright[lev] qdiff = qnow-qprev area = area+qdiff

Для определения интервалов сходимости и дальнейшего расчета определяем текущие максимальные и минимальные значения функции if lev < levmin: nim = 2*nim; lev = lev+1; for i in range(1,9): fsave[i-1,lev-1] = f[i+7] xsave[i-1,lev-1] = x[i+7] qprev = qleft

for i in range(1,9): J = -i;

f[2*J+17] = f[J+8]; x[2*J+17] = x[J+8];

continue

При такой методике нахождения значений интегралов возможны случаи, когда количество вычисляемых значений будет превышать допустимые лимиты. Для предотвращения этого необходимо ввести дополнительные ограничения. if lev >= levmax: flag = flag + 1.0 elif nofun > nofin: nofin = nofin*2 levmax = levout flag = flag+(b - x0)/(b-a) res = res+qnow errest = errest+esterr corl 1 = corll+qdiff / 1023.0 После того как все значения посчитаны и проверены можно переходить к расчету следующего интервала. while True:

if nim == (floor(nim/2)*2): break

nim = floor(nim/2) lev = lev-1 nim = nim+1 if lev <= 0: res = res+cor11 return res

qprev = qright[lev-1]

x0 = x[15]

f0 = f[15]

for i in range(1,9):

f[2*i-1] = fsave[i-1,lev-1]

x[2*i-1] = xsave[i-1,lev-1] После того, как функция реализована, можно приступать к прямым вычислениям интегралов.

def C12(a1,a2,a3,a4,c 1 ,c2,gl):

i1 = 0; i2 = 0

i3 = 0; i4 = 0

i5 = 0; i6 = 0

i7 = 0; i8 = 0

if (i1 == 0) and (i3 == 0):

c1 = a2; c2 = a2

gl = FK(fkk2(a1), 1000)/FK(a1, 1000) else:

c2 = sqrt(i1/i2); c1 = sqrt(i1/i2) try:

11 = Main-

Int(0,acos(2*a2/(a2+a3)),fI1_1,a1,a2,a3,a4)+MainInt(asin((a2+a3)/(2*a3)),pi/ 2,fI1_2,a1,a2,a3,a4)

12 = Main-

Int(0,acos(2*a2/(a2+a3)),fI2_1,a1,a2,a3,a4)+MainInt(asin((a2+a3)/(2*a3)),pi/ 2,fI2_2,a1,a2,a3,a4)

13 = MainInt(0,pi/2,fI3,a1,a2,a3,a4)

14 = MainInt(0,pi/2,fI4,a1,a2,a3,a4)

15 = Main-

Int(0,acos(2*a1/(a1+a2)),fI5_1,a1,a2,a3,a4)+MainInt(asin((a1+a2)/(2*a2)),pi/ 2,fI5_2,a1,a2,a3,a4)

16 = Main-

Int(0,acos(2*a1/(a1+a2)),fI6_1,a1,a2,a3,a4)+MainInt(asin((a1+a2)/(2*a2)),pi/ 2,fI6_2,a1,a2,a3,a4)

17 = Main-

Int(0,acos(2*a3/(a3+a4)),fI7_1,a1,a2,a3,a4)+MainInt(asin((a3+a4)/(2*a4)),pi/ 2,fI7_2,a1,a2,a3,a4)

18 = Main-

Int(0,acos(2*a3/(a3+a4)),fI8_1,a1,a2,a3,a4)+MainInt(asin((a3+a4)/(2*a4)),pi/ 2,fI8_2,a1,a2,a3,a4)

gl = (i7 -i5 +(i1/i2)*(i6-i8))/((i1*i4)/i2-i3)

except:

gl = 0

return (c1,c2,gl)

Файл «elliptic.py» выполняет функцию расчета эллиптического синуса«езт». def esin(K1,u,k,h,l,m): try:

s = 0

for i in range(m):

s += power(exp( -pi * h / l), i + 0.5) * sin((2 * i + 1) * pi * u/(2*K1))/(1-power(exp(-pi*h/l), 2*i+1))

return s * 2 * pi / (k * K1)

except:

return -1

Функции для расчета проводимостей преобразованы согласно справочнику Двайта и содержатся в файле «dwight.py». В случае, если основные формулы и методики расчета будут другими, для других форм композиционных обогревателей, то все изменения происходят именно в этом файле. Каждая функция представляется в виде:

def fI1_1(a1, a2, a3, a4, x):

return 1/(a2*sqrt((1-(sqr(a1)*sqr(cos(x))/sqr(a2)))*((sqr(a3)*sqr(cos(x))/ sqr(a2))-1 )*((sqr(a4)*sqr(cos(x))/sqr(a2))-1)))

ПРИЛОЖЕНИЕ В (СПРАВОЧНОЕ)

АКТЫ ВНЕДРЕНИЯ И ДОКУМЕНТЫ ОБ ИСПОЛЬЗОВАНИИ РЕЗУЛЬТАТОВ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

Общество с ограниченной ответственностью «ЭнергоЭффектТехнология»

Юридический адрес: 656922, Алтайский край, г. Барнаул, ул. Попова, д. 252в Тел/факс [phone]; E-mail: [e-mail] ОГРН 1062223002808 ИНН/КПП 2223052736/222201001

Справка

по использованию результатов диссертационной работы Дороша Александра Борисовича на тему: «Саморегулируемые наноструктурные электрообогреватели для систем обогрева в АПК»

За период с 01.01.2016 по 22.04.2019 предприятием ООО «ЭнергоЭффектТехнология» через торговую сеть реализовано 6659 шт. наноструктурных МКЭ - 1/1 на общую сумму 2 455 321 руб. При изготовлении НМКЭ использованы рекомендации диссертационной работы Дороша А.Б. по составу и технологии производства электропроводящего композиционного материала.

Наноструктурные электрообогреватели МКЭ-1/1 применяются для локального обогрева электронных блоков в щитах управления и автоматики на объектах АПК и энергетики. Основными покупателями продукции являлись: ЗАО «Электрокомплектсервис», ООО «БАКО+» (Алтайский край), ООО «Электросистемы» (г.Хабаровск), ООО «ЩитМонтаж» (г. Новосибирск).

Воронина Ю.А.

Утверждаю: Проректор по НИР ФГБОУ ВПО АлтГТУ им. И. И. Ползунова

Утверждаю: ОАО «Ростелеком» Алтайский филиал Заместитель директора филиала -

' ■Акт внедрения результатов диссертационной работы Дороша Александра Борисовича

Алтайским филиалом ОАО «Ростелеком» в 2010 г. в шести районах Алтайского края установлены 27 контейнеров электронной аппаратуры (оборудования электросвязи, в том числе спутниковой) с системой обогрева на основе многоэлектродных композиционных электрообогревателей с саморегулированием.

Разработанная в диссертационной работе Дороша А.Б. система энергоэффективного локального обогрева контейнеров электронного оборудования позволяет в отличии от существующего традиционного способа уменьшить потребляемую электрическую энергию на обогрев: для равнинных районов на 200 кВт*ч в год, а в предгорных районах - более, чем на 7000 кВт*ч в год.

В результате внедрения результатов диссертационной работы получен экономический эффект более 400 тыс.руб. в год.

Акт подписали:

От ФГБОУ ВПО АлтГТУ им И.И. Ползунова:

От Алтайского филиала ОАО «Ростелеком»:

Научный руководитель,

д.т.н., проф. ^ Халина Т.М.

Начальник Службы главного

Пичугин А.С.

Ассистент кафедры Эи АЭП _ Дорош А.Б.

ООО"БАКО+"

649007, Республика Алтай, г. Горно-Алтайск, ул. Ленина, 220

р/с 40702810800290007727 Ф-л Банка ГПБ (АО) «Западно-Сибирский» г. Новосибирск к/с 30101810400000000783, БИК 045004783

Отгрузочные реквизиты: ООО "БАКО+" (Барнаульское обособленное подразделение)

656064, г. Барнаул, ул. Бабурыша, 7

КПП грузополучателя/грузоотправителя - 222245001

тел.: [phone] приемная; 46-25-82 отдел сбыта; 46-11-23 бухгалтерия

ИНН 0411161678, КПП 041101001, ОГРН 1120411004944, ОКВЭД 46.69.5_

№ от -/£ О У с^/Л На №_от

об использовании результатов диссертационной работы Дороша Александра Борисовича

В период с 10.01.13г. по 31.03.18 года, через торговую сеть реализовано наноструктурных многоэлектродных электрообогревателей изготовленных ООО «ЭнергоЭффектТехнология» в соответствии с патентом РФ № 2476033 «Способ изготовления композиционного электрообогревателя», размером 200x135x10 мм более 500 шт., размером 570x410x10мм более 30 шт. для использования в системах энергоэффективного локального обогрева объектов АПК и энергетики.

Утверждаю: Исполнитель

пред при^Зда

директор

ства ЗАО

.Н. Загорельский

Г. Губкин, Белгородской обл., пос. Троицкий 16 июля 2010г.

Протоков

Испытания электрообогревателей для обогрева йета^1стка доращивания.

1. На испытаниях присутствовала комиссия в составе : главного инженера ЗАО «Троицкое» Борзилова Александра Владимировича, старшего инженера-энергетика Васищева Сергея Григорьевича, директора ООО «Современные технологии» Капустина Олега Викторовича и генерального директора ООО «ЭнергоЭффектТехнолгия» д.т.н., профессора Халина Михаила Васильевича.

2. Объект испытания.

Для испытания представлены 2 изделия: электрообогреватель МКЭ производства ООО «ЭнергоЭффектТехнология», размером 1500x1000x10 мм и мощностью 420 Вт. и обогреватель НЭП поставщик ООО «Современные технологии» размером 900x1290x6 мм, мощностью 300 Вт.

3. Условия проведения испытаний.

Температура окружающего воздуха: на улице +37 оС на солнце, в тени +32 оС; Температура в помещении свинарника +30 оС , на бетонном полу +24 оС. Обогреватели расположены в соседних загонах на полу.

4. Порядок испытаний.

Произведены измерения сопротивления электрообогревателей мультиметром DT 9205А: для МКЭ 115 Ом, для НЭП 163 Ом, и рассчитана потребляемая мощность, равная соответственно:420 и 300 Вт. Измерения температуры на поверхности обогревателей проводились пирометром РСЕ 880 Путем обнаружения максимальной и минимальной температуры на их поверхности в течение 1 часа. Затем обогреватели оставлены в рабочем состоянии на 20 часов, после чего произведены измерения температуры, которая в среднем составила: для МКЭ+38 оС, для НЭГО6 оС, при температуре бетонного пола€4 оС.

Выводы:

1. Для подогрева молодняка поросят целесообразно использовать оба типа электрообогревателей.

2. Для электрообогревателя МКЭ необходимо установить третий заземляющий провод и для токоподвода использовать трехжильный кабель в двойной изоляции, а не двухжильный, как представлен в опытном образце.

3. Для электрообогревателя НЭП необходима организация токоподвода из одного места, расположенного в углу электрообогревателя и так же токоподвод должен быть выполнен трехжильным кабелем.

Утверждаю

Утверждаю

ОАО «Сибирьтелеком» Алтайский филиал

ООО «ЭнергоЭффектТехнология» Генеральный директор

ПРОТОКОЛ

испытания многоэлектродных композиционных электрообогревателей МКЭ для термической стабилизации контейнеров по размещению оборудования связи

На испытаниях присутствовала комиссия в составе: начальника службы главного энергетика Алтайского филиала ОАО «Сибирьтелеком» Манаева Владимира Витальевича, инженера первой категории службы главного энергетика Алтайского филиала ОАО «Сибирьтелеком» Зеленкова Вячеслава Владимировича, генерального директора ООО «ЭнергоЭффектТехнология» д.т.н., профессора Халина Михаила Васильевича, научного консультанта ООО «ЭнергоЭффектТехнология» д.т.н., профессора Халиной Татьяны Михайловны зав. кафедрой «Общая электротехника» ГОУ ВПО Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова (АлтГТУ), инженера АлтГТУ Дороша Александра Борисовича.

1. Объект испытания

Для испытания представлены: два электрообогревателя МКЭ производства ООО «ЭнергоЭффектТехнология» размером 200x135x10 мм мощностью по 30 Вт каждый, установленные в контейнере размером 1500x620x500 мм оборудования электросвязи (в том числе спутниковой), предназначенные для работы в неотапливаемых помещениях.

2. Условия и порядок проведения испытаний

Испытания проводились в период с 14 марта по 10 апреля 2010 года, температура окружающего воздуха находилась в диапазоне: - 30°С +5°С. Измерения температуры проводились пирометром ТПТ - 62 внутри контейнера в нескольких точках 3 раза в сутки в рабочее время. Испытаниями установлено, что в течение всего периода измерений температура внутри контейнера не опускалась ниже +20 ± 2°С, что необходимо и достаточно для надежной работы оборудования связи.

Результаты эксперимента

1. Положительные результаты эксперимента позволили ввести в эксплуатацию 6 контейнеров с оборудованием связи в Чарышском районе Алтайского края.

2. Разработанная система энергоэффективного локального обогрева контейнера позволяет в отличии от существующего традиционного способа (ТЭНы, электрокалориферы) обогрева электронной АТС МС -240 размером 3500x2200x2100 мм снизить среднюю потребляемую мощность на обогрев с 0,83 кВт до 0,05 кВт и обеспечивает стабильную работу электронной аппаратуры.

1. Рекомендовать электрообогреватели МКЭ для локального обогрева устройств и установок электронной связи, так как они обладают удобством монтажа, стабильностью работы и безопасны в эксплуатации.

2. Для стабильной работы аккумуляторных батарей, используемых для резервного питания электронных АТС МС - 240, целесообразно применение обогрева на базе электрообогревателей МКЭ размером 570x410x10 мм и мощностью 60-70 Вт.

3. Рекомендовать использование энергоэффективного локального обогрева на основе электрообогревателей МКЭ изготовляемых ООО «ЭнергоЭффектТехнология» для устройств и установок электронной аппаратуры ОАО «Сибирьтелеком».

Потребность электрообогревателей МКЭ в Алтайском крае составит более 2000 шт. в год.

Протокол подписали:

От От ОАО «Сибирьтелеком»

ООО «ЭнергоЭффектТехнология» Алтайский филиал

Выводы и рекомендации

Халина Т.М.

Манаев В.В.

ПРИЛОЖЕНИЕ Г (СПРАВОЧНОЕ)

ТЕМПЕРАТУРА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ

ИСПЫТАНИЙ

Таблица Б.1 Температура окружающей среды с 01.01.10 по 31.08.10 и с 01.01.11 по 31.08.11 для Курьинского, Михайловского и Солонешинского районов соответственно

Дата Время Курьинский 2010г., Т, С Курьинский 2010г., Т, С Михайловский 2010г., Т, С Михайловский 2010г., Т, С Солонешинский 2010г., Т, С Солонешинский 2011г., Т, С

01.01. 00:00 -19,20 -28,60 -26,80 -41,80 -30,40 -27,40

01.01. 06:00 -9 -26,40 -20,20 -33,20 -27 -25,40

01.01. 12:00 -2,70 -29,60 -18,60 -33,30 -23 -25,50

01.01. 18:00 -15,80 -30 -23 -33,30 -20,60 -27,50

02.01. 00:00 -22,20 -32,50 -32,10 -32,40 -26 -30,50

02.01. 06:00 -23,70 -31,50 -29,90 -30,70 -26,20 -29,70

02.01. 12:00 -28,70 -32,80 -34,10 -33,40 -27,80 -32,10

02.01. 18:00 -31,50 -38,60 -33,10 -39,80 -33,20 -35,40

03.01. 00:00 -30,10 -40,80 -29,50 -41,70 -32,90 -37,70

03.01. 06:00 -17,60 -35,40 -24,60 -35,60 -28 -33,60

03.01. 12:00 -12,70 -33,10 -17,10 -36,10 -20,20 -31,30

03.01. 18:00 -7,10 -35,60 -16,80 -37,90 -14,80 -35,40

04.01. 00:00 -4,30 -39,30 -14 -37,90 -22 -36

04.01. 06:00 -10,20 -32,60 -14,50 -33,40 -19,80 -32,10

04.01. 12:00 -8,30 -35,20 -13,70 -32,80 -20,10 -32,50

04.01. 18:00 -14,70 -39,50 -12,30 -37,60 -22 -35,30