Вестник МГТУ. 2015, №4.

Вестник МГТУ, том 18, № 4, 2015 г. стр. 719–728 725 энерготехнологическом процессе, что позволит усовершенствовать процесс принятия решения по управлению энергоемкостью продукции и тем самым обеспечить устойчивость развития ПЭС. Для иллюстрации этого предположения были проведены дополнительные лабораторные исследования рассматриваемого процесса нагрева. Основные факторы, влияющие на его энергетическую эффективность, – изменения питающего напряжения и температуры окружающей среды. При помощи универсальной энергетической диаграммы для каждого эксперимента была определена относительная энергоемкость процесса, а отклонения от базового положения, вызванные влиянием приведенных факторов, отслеживались на энергетической характеристике. Падение напряжения, вызванное неравномерностью нагрузки, приводит к снижению мощности нагревательного элемента, вследствие чего уменьшается его тепловая отдача. Значение установившегося отклонения напряжения по ГОСТ 32144–2013 4 не должно превышать ±10 % от номинального, однако на предприятиях АПК это значение зачастую выходит за установленные пределы, поэтому при определении энергетической характеристики оборудования были проведены эксперименты, предусматривающие два варианта отклонения напряжения питающей сети, которые были смоделированы в лабораторных условиях при помощи трансформатора. Эксперимент № 2 – U факт = 0,9 U ном = 198 В; Эксперимент № 3 – U факт = 0,8 U ном = 176 В. Таблица 3 Результаты экспериментов с отклонением питающего напряжения № п/п U ср , В Q н , кДж Q к , кДж Потери ∆ Q , кДж Время t ф , с P н (ср) кВт P к (ср) кВт ∆ P (ср) кВт α 1 э Q Q э P Q 1 220 4 218 3 352 866 3 330 1,267 1,007 0,260 51° 31' 1,258 1,258 2 198 4 329 3 352 977 4 130 1,048 0,812 0,237 52° 14' 1,291 1,291 3 176 4 468 3 352 1 116 5 265 0,849 0,637 0,212 53° 7' 1,333 1,333 На рис. 6 представлена энергетическая характеристика водонагревателя ЭВБО-20/1,25 при различных вариантах отклонения питающего напряжения и Т окр = 22 ° С. Объединение полученных точек в общий график и его дальнейшая линейная аппроксимация позволили выявить функциональную зависимость относительной энергоемкости от питающего напряжения Р н = 1,1298( Р д ) + 0,13. Рис. 6. Энергетическая характеристика водонагревателя ЭВБО-20/1,25 при различных вариантах отклонения питающего напряжения ( Т окр = 22 ° С) Анализ энергетической характеристики позволяет выявить общие закономерности изменения эффективности процесса нагрева вследствие снижения питающего напряжения: уменьшение потребляемой мощности Р н и действующей мощности Р к , влечет за собой снижение мощности потерь ∆ Р , однако при этом растет интегральное значение потерь энергии ∆Q в связи с увеличением времени протекания процесса ∆ t , 4 ГОСТ 32144–2013. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. М. : Стандартинформ, 2013.