Прочитать публикацию в формате PDF 59 Кб Для чтения PDF необходима программа Adobe Reader

УДК 631.371:621.311.004.18

Критерий и условие оптимизации

искусственной биоэнергетической сельскохозяйственной системы

Ракутько С.А., кандидат технических наук, доцент

Дальневосточный государственный аграрный университет, г.Благовещенск

Понятие искусственной биоэнергетической сельскохозяйственной системы (ИБЭС) является удобной моделью, представляющей энергетику сельскохозяйственного предприятия с учетом биологического характера объектов воздействия применяемых энерготехнологий. Энергетические особенности системы заключены в энергетических линиях, образующих энергетическую сеть, по которой энергия движется к месту ее использования [1]. Биологические особенности определяются тем, что в качестве объекта воздействия энергетических технологий выступают биологические объекты: почва, растение, животное.

Оценка функционирования ИБЭС должна производится на основе экономических критериев. При функционировании ИБЭС производится некоторое количество продукции, которая характеризуется компонентами вектора . Важным экономическим показателем ИБЭС является прибыль , получаемая от реализации производимой продукции:

, (1)

где - -ая компонента дохода от реализации продукции;

--ая компонента затрат на процесс функционирования ИБЭС.

Доход от реализации -го продукта выразится в виде:

, (2)

где - цена -го продукта.

Затраты на производство продукции определяются капитальными и эксплуатационными затратами на обеспечение функционирования ИБЭС.

Если рассматривать годовую прибыль , тогда есть удельные годовые затраты, то есть капитальные затраты, отнесенные к сроку службы сооружения и оборудования, и годовые эксплуатационные затраты (в том числе энергетические затраты). Они зависят от технико-экономических характеристик выделенных блоков ИБЭС:

, (3)

где - годовые капитальные затраты переменной ,

не зависящие от времени и ее интенсивности;

- удельные капитальные затраты на обеспечение единицы переменной;

- удельные эксплуатационные затраты на обеспечение переменной в единицу времени (без энергетических затрат);

- удельные энергетические затраты на обеспечение переменной в единицу времени;

- энергоемкость -го компонента;

- энергия, потребляемая на производство -го компонента;

- время действия переменной жизнеобеспечения в процессе функционирования системы;

Оптимизация режима функционирования ИБЭС, обеспечивающая максимизацию получаемой прибыли , может быть определена из уравнения

(4)

при наличии ограничений типа

, (5)

где , минимальное и максимальное значения оптимизируемой

переменной .

Уравнение для поиска оптимальных режимов

. (6)

Задавая требование обеспечения минимальных энергетических затрат (условие энергосбережения), уравнение поиска оптимальных режимов можно представить в виде

. (7)

Тогда оптимизация функционирования ИБЭС для каждого -го ее компонента требует соблюдения условия

. (8)

Характерными для процессов, происходящих в ИБЭС, являются следующие признаки:

1. Действие закона оптимума. В соответствии с этим законом, любой фактор , воздействующий на живые организмы, имеет лишь определенные пределы положительного влияния. Функция отклика живого организма от величины воздействующего на организм фактора имеет более или менее четко выраженный максимум.

Математическим выражением данного закона является выражение

. (9)

2. Нелинейность функциональной зависимости величины формируемого фактора от интенсивности энергетического воздействия . 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.

Математическим выражением данного закона является выражение

. (10)

Энергоемкость ИБЭС по фактору , которая является важнейшим оптимизируемым параметром

. (11)

Таким образом, задачей энергосберегающего алгоритма управления ИБЭС является поддержание минимального значения энергоемкости в любой момент времени. Наиболее приемлемым представляется способ, при котором минимальное значение энергоемкости ищется непосредственно при проведении ЭТП, по результатам непрерывного мониторинга его параметров [2]. Рассмотренную методологию оптимизации ИБЭС следует рассматривать как элемент прикладной теории энергосбережения при проведении энерготехнологических процессов в сельском хозяйстве.

ЛИТЕРАТУРА

1. Карпов, В.Н. Энергосбережение. Метод конечных отношений / В.Н.Карпов .-СПб.: СПбГАУ, 2005.-137 с.

2. 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.

Библиографическая ссылка

Ракутько С.А. Критерий и условие оптимизации искусственной биоэнергетической сельскохозяйственной системы // Научный электронный архив.
URL: http://econf.rae.ru/article/4410 (дата обращения: 08.05.2024).

Получить сертификат

Форма заказа сертификата

Ф.И.О.
Почтовый адрес
Телефон
Авторы
Название работы
E-mail