2.5. Методика оценки энергоэффективности при интенсификации электро­технологических процессов (этп) сельскохозяйственного производства

Оценка эффективности производится на основе анализа энергетического балансового уравнения, составленного по структурным и параметрическим схемам системного анализа исследуемого сельскохозяйственного объекта. Основной характеристикой каждого иссследуемого блока (элемента) в системе яв­ляется его энергоемкость. Для более глубокого анализа процессов в энергетических блоках с учетом их физической природы может применяться наиболее адекватный в каждом конкретном случае математический аппарат: вектор Умова-Пойнтинга при электроэнергетическом анализе, световой вектор (вектор Гершуна) при фотоэнергетическом анализе, зависимости продуктивности СБО от внешних воздействий при биоэнергетическом анализе и т.д.

Уравнение энергетического баланса:

(1)

где – энергия на его входе; – энергия на его выходе; – потери энергии; –обобщенные координаты, в которых описываются изменения составляющих вектора с размерностью(– набор параметров, численно характеризующих создаваемые условия функционирования СБО

Выражение для энергоемкости в абсолютных единицах:

. (2)

Выражение для энергоемкости в относительных единицах:

, (3)

где - коэффициент отклонения энергоемкости;

- номинальное значение энергоемкости.

Критерий оптимизации функционирования ИБЭС

;, (4)

где - денежное выражение разницы между доходом, получаемым при реализации продукции ИБЭС и затратами на ее получение (прибыль).

Условие оптимизации

;(5)

Коэффициент эффективности -го этапа ЭСМ

, (6)

где - коэффициент эффективности внедрения интенсификации ЭТП - энер­гоемкость этапа в базовом варианте его проведения;

- энергоемкость этапа при проведении интенсификации процесса.

Функциональные зависимости характеризуют зависимость энер­гоемкости этапа с параметромот величины параметра.

При анализе задаются начальные, краевые, граничные условия и ограничения, характерные для функционирования СБО в рамках ИБЭС.

Значение энергоемкости последовательно соединенных энергетических блоков в системе подчиняется мультипликативному закону

(7)

При параллельном соединении энергетических блоков (с долей потребляемой энергиикаждым), выполняется аддитивный закон для обратных вели­чин

. (8)

Коэффициент общей эффективности из объектов вычисляется по мульти­пликативному закону

(9)

.

Обоснование режима ЭТП производится по функциональным зависимостям , путем проведения соответствующих организационнотехниче­ских мероприятий.

Энергосберегающий алгоритм управления ЭТП формируется по критерию поддержания минимального значения энергоемкости в объектах системы в любой момент времени, по результатам постоянного мониторинга параметров ЭТП.

Представленная методика имеет практическую значимость и позволяет формулировать рекомендации по повышению энергоэффективности работы сельскохозяйственного производства.