Тваринництво та технології харчових продуктів

Заходи і засоби підвищення енергоефективності харчових виробництв

Зінаїда Бурова, Леонід Воробйов, Сергій Іванов, Олег Декуша
Завантажити статтю
Анотація

Підвищення енергоефективності сучасних підприємств, в тому числі харчової галузі як однієї з пріоритетних для життєзабезпечення населення, має стратегічно важливе значення для України. Метою дослідження є аналіз потенціалу енергозбереження підприємств харчової промисловості та пошук способів зниження енергоємності технологічних процесів, апаратів та обладнання, а також трансмісійних тепловтрат будівель і споруд. Для натурних випробувань промислових та технологічних об’єктів обрано комбіновану тепловізійно-теплометричну методику досліджень, що поєднує тепловізійну зйомку характерних теплових зон для виявлення аномальних ділянок та контактні вимірювання теплофізичних показників в цих зонах. Для проведення тривалого моніторингу теплофізичних параметрів одночасно на різних ділянках об’єктів використано комп’ютеризовану інформаційно-вимірювальну систему, оснащену комплектом первинних сенсорів температури, теплового потоку, вологості та ін. В результаті отримано і опрацьовано масив даних, розраховано параметри складного конвективного та радіаційного теплообміну, визначено опір теплопередачі, що дозволяє адекватно оцінити ступінь небезпеки виявлених теплових аномалій та розробити заходи з термомодернізації об’єктів із застосуванням сучасних теплоізоляційних матеріалів. Зменшення тепловтрат у виробничих процесах також досягають шляхом організації якісної теплової ізоляції технологічних апаратів, трубопроводів, холодильного обладнання. Головним параметром для вибору необхідного матеріалу є його низька теплопровідність в діапазоні робочої температури обладнання. Для коректного вибору ефективних теплоізоляторів проведено дослідження теплопровідності низки популярних матеріалів відомих світових виробників на сертифікованій інформаційно-вимірювальній системі української розробки стаціонарним методом пластини з застосуванням сенсорів теплового потоку та температури. Оцінено теплофізичні показники теплоізоляційних матеріалів в діапазоні 0,02…0,045 Вт/(м·К) та показано, що теплопровідність матеріалів із закритою мікропористою структурою вдвічі менша за волокнисті і не залежить від густини матеріалу, що робить їх найкращим варіантом для спорядження високоякісної ізоляції будівель та обладнання харчових виробництв

Ключові слова

енергозбереження, енергоаудит, теплоізоляція, моніторинг, опір теплопередачі, тепловий опір, теплопровідність

ЦИТУВАТИ
Burova, Z., Vorobiov, L., Ivanov, S., & Dekusha, O. (2022). Measures and means to improve the energy efficiency of food production. Animal Science and Food Technology, 13(2), 7-15. https://doi.org/10.31548/animal.13(2).2022.7-15
Використані джерела

[1] Kasianova, N. (2017). Implementation of energy savings strategy for industrial enterprises. Efficient Economy, 2. Retrieved from http://www.economy.nayka.com.ua/?op=1&z=5916.

[2] Dzhedzhula, V.V. (2014). Energy saving of industrial enterprises: Methodology of formation, management mechanism. Vinnytsia: VNTU.

[3] Bevz, V.V. (2011). Development of the energy saving mechanism at food industry enterprises. Scientific Notes: A Collection of Scientific Papers, 13, 169-173.

[4] Law of Ukraine No. 89 “On the Approval and Implementation of the Procedure for Issuing, Designing, and Registering the “Energy Passport of the Enterprise” and Paying for Services Upon Its Implementation”. (1998, November). Retrieved from https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/z0804-98#Text.

[5] DBN В.2.6-31:2016 “Thermal insulation of buildings”. (2017). Kyiv: Ministry of Regional Development, Construction and Housing and Communal Services of Ukraine.

[6] Farenyuk, G.G. (2009). Fundamentals of energy efficiency of buildings and thermal reliability of enclosing structures. Kyiv: Gamma-Print.

[7] Grishchenko, T.G. (Ed.). (2018). Heatmetric: Theory, metrology, practice. Thermometric equipment for solving applied problems. Kyiv: Institute of Technical Thermophysics of the NAS of Ukraine.

[8] Clairand, J., Briceño-León, M., Escrivá-Escrivá, G., & Pantaleo, A.M. (2020). Review of energy efficiency technologies in the food industry: Trends, barriers, and opportunities. IEEE Access, 8, 48015-48029. doi: 10.1109/ACCESS.2020.2979077.

[9] Palamarchuk, I.P. (Ed.). (2018). Refrigeration processes in food technology. Kyiv: Comprint.

[10] DSTU BV.2.6-101:2010 “Constructions of Houses and Buildings. Method for Determining the Heat Transfer Resistance of Enclosing Structures”. (2010). Kyiv: State Standards of Ukraine.

[11] Website of the Fluke test and measurement tools. (n.d.). Retrieved from https://www.fluke.com/.

[12] DSTU 3756-98 “Energy Saving. Heat Flux Sensors Thermoelectric for General Purpose. General Specifications”.(2000). Kyiv: State Standards of Ukraine.

[13] DSTU EN 60584-1:2016 “Thermocouples. Part 1. Technical Characteristics and Permissible Deviations of Electromotive Force (EMF) (EN 60584-1: 2013, IDT)”. (2016). Kyiv: State Standards of Ukraine.

[14] DSTU 2858:2015 “Thermo-Converters of Resistance. General Technical Requirements and Test Methods”. (2017). Kyiv: State Standards of Ukraine.

[15] Jelle, B.P. (2011). Traditional, state-of-the-art and future thermal building insulation materials and solutions. Properties, requirements and possibilities. Energy and Buildings, 43(10), 2549-2563.

[16] DSTU ISO 8301:2007 “Thermal Insulation. Determination of Steady-State Thermal Resistance and Related Properties. Heat Flow Meter Apparatus (ISO 8301:1991, IDT)”. (2009). Kyiv: State Standards of Ukraine.

[17] EN 12667:2001 “Thermal Performance of Building Materials and Products. Determination of Thermal Resistance by Means of Guarded hot Plate and Heat Flow Meter Methods. Products of High and Medium Thermal Resistance”. Kyiv: State Standards of Ukraine.

[18] ASTM C518-10 “Standard test method for steady-state thermal transmission properties by means of the heat flow meter apparatus”. (2015). Retrieved from https://www.astm.org/c0518-10.html.

[19] Babak, V., Dekusha, O.,& Burova, Z. (2021).Hardware-software system for measuring thermophysical characteristics of the materials and products. CEUR Workshop Proceedings, 3039, 255-266.

[20] Zaporozhets, А., Burova, Z., Dekusha, O., Kovtun, S., Dekusha, L., Vorobiov, L., Ivanov, S., & Zaporozhets, A. (Eds.). (2022). Information measurement system for thermal conductivity studying. In Advanced energy technologies and systems I. (pp. 1-19). Cham: Springer. doi: 10.1007/978-3-030-85746-2_1.

[21] Dekusha, O., Burova, Z., Kovtun, S., Dekusha, H., & Ivanov, S. (2020). Information-measuring technologies in the metrological support of thermal conductivity determination by heat flow meter apparatus. In Systems, decision and control in energy I. (pp. 217-230). Cham: Springer. doi: 10.1007/978-3-030-48583-2_14.

[22] Babak, V., Dekusha, O., Dekusha, L., Vorobiov L., & Ivanov, S. (2018). System for monitoring thermal resistance of building constructions. International Journal “NDT Days”, 1(2), 178-185.

[23]Systems and solutions guide low-carbon, high-performance building envelopes. (n.d.). Retrieved from https://www.kingspan.com/meati/en-in/product-groups/insulated-panel-systems/resources/meatca-building-envelope-product-portfolio.

[24]Elastopor®(PU): Intelligent sandwich technology for efficient insulation, cooling, storage and transportation. (n.d.). Retrieved from https://plastics-rubber.basf.com/global/en/performance_polymers/products/elastopor.html.

[25] Website of the ISOVER Saint Gobаіn. (n.d.). Retrieved from https://www.isover.ua/products/list.