Разработка автоматизированной системы обеспечения параметров микроклимата в помещении для зимнего содержания пчел (омшаника) в условиях предгорья Салаира
Введение
Микроклимат омшаника- совокупность физических и химических факторов воздушной среды, сформировавшаяся внутри этих помещений. К важнейшим факторам микроклимата относятся: температура и относительная влажность воздуха, скорость его движения, химический состав, а также наличие взвешенных частиц пыли и микроорганизмов.
Пчеловодство — отрасль сельского хозяйства, которая занимается разведением пчёл для получения мёда, а также пчелиного воска и других продуктов, и для опыления сельскохозяйственных культур.
Россия — страна традиционного пчеловодства и по праву занимает одно из ведущих мест среди стран с развитым пчеловодством, несмотря на то, что большая часть ее расположена в зоне рискованного сельского хозяйства. В 2015 году, в Алтайском крае было получено 8,8 тыс.тонн мёда и регион вошёл в ТОП-3 по производству мёда в России.
В России в среднем в год производится около 50-54 тыс. т меда, 3 тыс. т воска, 40-45 т пыльцевой обножки и перги, 1 т маточного молочка.
По офиц
Содержание
Введение 2
1 Состояние вопроса 4
1.1 Анализ микроклимата для зимовки пчелосемей в омшанике 4
1.2 Описание наблюдаемой пасеки 7
1.3 Патентный поиск 9
1.4 Проектирование микроклимата в омшанике 11
1.4.1 Нагревающее устройство 13
1.4.2 Терморегулятор омшаника 17
1.4.3 Система охлаждения омшаника 20
1.4.4 Система контроля концентрации углекислого газа и влажности 24
2 Теоретическое обоснование 25
2.1 Выбор схемы регулирования. 25
2.1.1 Схема измерения температуры. 25
2.2 Составление температурного баланса. 28
2.3 Определение передаточной функции объекта 30
2.4 Частотные критерии устойчивости 35
2.4.1 Критерий устойчивости Найквиста. 35
2.4.2 Критерий устойчивости Михайлова 39
2.5 Определение основных характеристик объекта регулирования 44
2.6.1 Выбор типа регулятора 45
2.6.2 Выбор закона регулирования 46
2.6.3 Порядок выбора закона регулирования 47
3 Экспериментальные исследования 49
3.1 Описание объекта исследования 49
3.2 Статическая характеристика 52
3.2.1 Анализ статической характеристики 53
3.2 Получение динамической характеристики 55
3.3 Структурная схема контура регулирования. 58
3.4 Исследование устойчивости по Найквисту 59
3.5 Исследование устойчивости по Михайлову 62
3.6 Выбор регулятора и расчет его настроек 64
4 Экономическое обоснование 66
4.1 Дополнительные капитальные вложения 66
4.2 Затраты на эксплуатацию 68
4.3 Расчет годовой экономии 70
4.4. Срок окупаемости 70
Заключение 72
Библиографический список 74
Библиографический список
1. Антипов, С. Т. Проектирование технологий и техники будущего пищевых производств : учебник для вузов / С. Т. Антипов, В. А. Панфилов, С. В. Шахов ; Под редакцией академика Российской академии наук В. А. Панфилова. — Санкт-Петербург : Лань, 2022. — 480 с.
2. Автоматизация систем управления технологическими процессами : учебное пособие / В. А. Каргин, А. П. Моисеев, А. В. Волгин [и др.]. — Саратов : Саратовский ГАУ, 2018. — 178 с.
3. А.А. Болтенков, М.В. Жуков Методические указания по выполнению экономического раздела дипломного проекта по направлению «Агроинженерия». – Барнаул АГАУ 2007г.
4. Байнева, И. И. Расчет и конструирование световых приборов со светодиодами : учебное пособие / И. И. Байнева. — Саранск : МГУ им. Н.П. Огарева, 2019. — 156 с.
5. Безопасность жизнедеятельности в агропромышленном комплексе : учебное пособие / Н. П. Пономаренко, А. В. Цыганов, Н. Ю. Югатова [и др.]. — Санкт-Петербург : СПбГАВМ, 2019. — 264 с.
6. Белокуренко С.А., Дорохова Н.Д. «Инженерный расчет по охране труда».- М.: Барнаул 2012г.
7. Бодров, М. В. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. Правила оформления курсовых и выпускных квалификационных работ : учебное пособие / М. В. Бодров, В. Ю. Кузин. — Нижний Новгород : ННГАСУ, 2020. — 146 с
8. Вахнина, В. В. Электроэнергетика и электротехника. Выполнение магистерской диссертации : учебно-методическое пособие / В. В. Вахнина. — Тольятти : ТГУ, 2020. — 36 с.
9. Гордеев, А. С. Энергетический менеджмент в сельском хозяйстве / А. С. Гордеев. — 2-е изд., стер. — Санкт-Петербург : Лань, 2022. — 308 с.
10. Гутова, С. Г. Моделирование систем автоматического регулирования : учебное пособие / С. Г. Гутова, Е. С. Каган. — Кемерово : КемГУ, 2020. — 230 с.
11. Гущина, В. А. Пчеловодство : учебное пособие / В. А. Гущина, Н. И. Остробородова. — Пенза : ПГАУ, 2020. — 203 с.
12. Долгов, В. С. Безопасность среды обитания на объектах сельского хозяйства : учебник / В. С. Долгов. — Санкт-Петербург : Лань, 2022. — 400 с.
13. Дронова, Ю. В. Экономическое обоснование проектов в энергетике : учебное пособие / Ю. В. Дронова. — Новосибирск : НГТУ, 2017. — 144 с.
14. Иванов, Д. А. Электробезопасность : учебное пособие / Д. А. Иванов, Г. В. Лукина, С. В. Подъячих. — Иркутск
Следует учесть, что в Алтайском крае Кытмановского района крайне нестабильная погода. Для этой местности характерно резкое похолодание, сменяющиеся резким потеплением. Поэтому следует учесть, что в омшаник необходимо установить систему охлаждения.
Рисунок 1.7.- Система циркуляция подогретого воздуха:
1- Вытяжная труба; 2-8 - датчик температуры; 3 – приточная труба; 4 – исполнительный механизм открытия заслонки приточной трубы; 5 – исполнительный механизм включения ИК нагревателя; 6 – блок управления; инфракрасный нагреватель пленочного типа; 9 – заслонка вытяжной трубы; 10 – исполнительный механизм заслонки вытяжной трубы
1.4.3 Система охлаждения омшаникаДля поддержания заданной температуры в помещении, для хранения пчел в зимний период, необходимо учитывать, что нагревающее устройство обеспечивает защиту только лишь от понижения температуры +4 0С.
В Алтайском