АННОТАЦИЯ диссертации на соискание ученой степени доктора философии (PhD) по специальности

АННОТАЦИЯ
диссертации на соискание ученой степени доктора философии (PhD) по специальности
6D080600 - Аграрная техника и технология
Касымбаева Бекбосына Мыркасымовича на тему: «Исследование и разработка
полифункциональной гелиосушилки-теплицы для производства плодоовощной
продукции»
Ключевые слова. Теплица, гелиосушилка, двухсторонняя сушка, солнечная
инсоляция, поликарбонаты, сотовый поликарбонат, солнечный коллектор, солнечная
энергия, пиранометр, климат, солнечные излучение, конвективная солнечная сушилка
Актуальность исследования. Тема настоящей работы напрямую взаимосвязаны с
Концепцией по переходу Республики Казахстан к «зеленой экономике», утвержденной
Указом Президента Республики Казахстан Н.А. Назарбаевым от 30 мая 2013 г. № 577.
Тепличное производство в настоящее время развивается как динамичная и эффективная
отрасль сельского хозяйства, имеющая большое значение для снабжения населения
свежими и богатыми витаминами овощами, когда из открытого грунта не поступает
продукция. Мировые тенденции развития тепличного производства указывают на
практически повсеместный переход способам выращивания растений в закрытом грунте,
использованию новых конструкций, материалов и энергосберегающих технологий. В
настоящее время к числу важных народнохозяйственных проблем, стоящих перед
страной, относятся проблемы, связанные с решением задач, вытекающих из
продовольственной программы страны, топливно-энергетической и экологической
проблем. Эффект от использования солнечной энергии особенно ощутим при
осуществлении
наиболее
энергоемких
теплотехнологических
процессов
в
гелиоустановках.
Цель работы – обоснование энергоснабжения полифункциональной гелиосушилки
- теплицы за счет возобновляемого источника - солнечной энергии наряду с
традиционными источниками энергии и определения эффективности гелиосушилкитеплицы от солнечной энергии.
Результаты работы. Проведен анализ состояния и перспективы производства
гелиосушилки-теплицы. На данном этапе проводились исследования по поиску
эффективных традиционных и возобновляемых источников энергии для отопления,
освещения названного оборудования, предложения по усовершенствованию конструкции
гелиосушилки-теплицы, в части уменьшения теплопотерь, автоматического поддержания
микроклимата.
Для достижения экономической целесообразности использования
солнечной энергии, это необходимо для разработки и применения технологий и
оборудования для обеспечения эффективного преобразования в другой тип энергии в
соответствии с потребностями потребителей.
Солнечная энергия является возобновляемым источником, который является
практически неисчерпаемым. В результате исследований была обоснована и разработана
полифункциональная
гелиосушилка
теплица.
Подготовлена
конструкторская
документация и изготовлена на экспериментальном заводе Казахского научноисследовательского института механизации и электрификации сельского хозяйства МСХ
РК (Алматы). Полифункциональная гелиосушилка теплица установлена в учебнопроизводственном хозяйстве Казахского национального аграрного университета в
с.Саймасай Енбекшиказахского района Алматинской области и передана по акту для
дальнейшей эксплуатации.
Предложена
комбинированная
система
энергообеспечения
комплекса
гелиосушилок-теплиц (3 блока), в том числе от энергии солнца.
Получены
Инновационные патенты РК на изобретение «Гелиосушилка-теплица» № 26684 от
06.02.2013 г. и на полезную модель « Гелиосушилка для фруктов» №0136.2 от 28.
08.2014г.. Предложены меры, приемы по монтажу и креплению листов из сотового
поликарбоната,
обеспечивающие
достаточную
герметичность
соединений
и
исключающие возможные теплопотери. На основании расчетов подготовлено
Техническое задание на изготовление опытного образца системы автономного
энергоснабжения от солнечных батарей с полным оснащением соответствующими
приборами. В соответствии с Техническим заданием был изготовлен и произведен монтаж
опытного образца оборудования по энергообеспечению от солнечных батарей с
суммарной мощностью около 5-6 киловатт. Даны рекомендации по уходу за почвой в
теплице и параметрам освещения. Использование солнечной энергии для
энергоснабжения позволит замещать от 20 до 60% тепловой нагрузки объектов сельского
хозяйства в зависимости от климатического расположения, исключить затраты на
доставку органического топлива и предотвратить загрязнение окружающей среды и
сельскохозяйственной продукции. Результаты научных исследований позволяют
рассчитать основные параметры микроклимата теплиц ангарного типа.
Результаты апробации оборудования в учебно-производственном хозяйстве
Казахского национального аграрного университета в с.Саймасай подтвердили
эффективность полифункциональной гелиосушилки- теплицы. Технико-экономический
расчет показал эффективность использования гелиосушилки-теплицы. Уровень
рентабельности гелиосушилки-теплицы составляет 84,3 % и вложенные средства могут
окупиться за 2,7 года.
Научная новизна. Разработан метод расчета энергоэффективной солнечной
теплицы, заключающийся в оптимально сконструированной форме конструкции всех
элементов теплицы. Рассчитана эффективность нового технического решения по
сравнению с известным, путем сравнительных опытов в равных условиях и установлена
степень эффекта нового решения.
Практическая значимость. Оборудование было внедрено в учебнопроизводственном хозяйстве Казахского национального аграрного университета
«Агроуниверситет» Енбекшиказахского района Алматинской области. На этой базе
студенты университета проходят практику, проводят эксперименты магистранты и
докторанты. Результаты теоретических и экспериментальных исследований используются
в учебном процессе при подготовке бакалавров и в исследовательской работе
магистрантов и докторантов. Изготовлен действующий макет полифункциональной
гелиосушилки-теплицы, который широко демонстрируется на различных выставках,
конференциях и используется в учебных целях.
Сведения о публикациях. Опубликованы в 12 научных трудах, в том числе в
изданиях рекомендуемых Комитетом по контролю и аттестации в сфере образования и
науки МОН РК – 5, в изданиях дальнего зарубежья (America, Life Science Journal) с
импакт-фактором, входящего в информационную базу данных компании Thomson Reuters
– 2, в материалах международных научно-практических конференций – 3 и получен 2
патента РК на изобретение №26684, на полезную модель №0136.2.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав,
заключения и приложений. Работа изложена на 154 страницах компьютерного текста,
включает 46 таблицы, 77 рисунков и 7 приложений. Список использованных источников
включает 133 наименований.