ПОРІВНЯННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ ЕНЕРГОТЕХНОЛОГІЙ ПРИ ВИКОРИСТАННІ РІЗНИХ ДЖЕРЕЛ ЕНЕРГІЇ
Ключові слова:
паливо, волога, конверсія енергії, сушка, випарювання, кріоконцентрування, енергоефективністьАнотація
Інтенсивний розвиток інноваційних зразків техніки випереджає рівень розвитку методологічних основ енергетичного менеджменту. Проблеми виникають при порівнянні енергоефективності електротехнологій і теплотехнологій, оскільки використовуються різні види енергії; відсутні об’єктивні показники ефективності використання енергії в різних технологіях зневоднення сировини. Запропоновано методологію, в основі якої покладена гіпотеза, що об’єктивні результати при порівнянні ефективності використання енергії при переробці сировини можна отримати на основі системного аналізу всього ланцюга конверсії енергії від палива до готового продукту. Пропонується використовувати показник частки енергії палива в готовому продукті і кількість вилученої вологи при спалюванні1 кгпалива. Такий показник не залежить від коливання цін на енергоносії, що характерно для України. Виконано аналіз теплових балансів сушильної і випарної установок. Показано, що при однакових технічних завданнях найгірше випарювання в рази ефективніше найкращої сушки. Наведено структурні моделі конверсії енергії при комбінованих процесах отримання концентрованих харчових продуктів. Розраховані за запропонованою методикою ефективність використання в готовому продукті енергії палива в традиційних схемах сушки, випарювання, кріоконцентрування. Проведено порівняння цих параметрів з даними для інноваційних зразків техніки, розроблених в ОНАХТ. В основі цих установок технології адресної доставки енергії безпосередньо до вологи в продукті. Показано, що інноваційні випарні установки не поступаються за ефективністю традиційним, але дозволяють отримувати концентрати до 90 оbrix. Мікрохвильові сушарки та установки блочного виморожування істотно перевищують традиційні аналоги. Так, для палива з нафтовим еквівалентом 40 МДж на1 кгтрадиційні сушарки можуть видалити не більше3 кгвологи, кріоконцентратори -20 кг. Інноваційні, відповідно, до 6 і до100 кгвологи.
Посилання
Gabor D., Colombo U., King A. S. Beyond the age of waste: a report to the Club of Rome. Elsevier. 2016. 258 p.
Balin B. E., Akan D. M. EKC hypothesis and the effect of innovation: A panel data analysis //Journal of Business Economics and Finance. 2015. Т. 4. №. 1. p. 81–91.
Roberfroid M. B. Global view on functional foods: European perspectives //British J. Nutrition. 2002. V. 88. Suppl.2.l. р.133–138.
Ul’ev L. M., Vasil’ev M. A. Heat and power integration of processes for the refinement of coking products //Theoretical Foundations of Chemical Engineering. 2015. Т. 49. №. 5. р. 676–687.
F. Khajehei, M. Niakousari, M. H. Eskandari, M. Sarshar. Production of Pomegranate juice concentrate by complete block cryoconcentration process // Journal of Food Process Engineering. 2015. Vol. 38. Issue 5. pp. 488–498.
Trishin F. A., Trach A. R., Orlovskaya Yu. V. Energy Management in Low-Temperature Separators // Problemele energeticii regionale, Chisinau. 2018. Nr. 1(36). pp. 72–86.
Manal A. Sorour. Optimization of multiple effect evaporators designed for fruit juice concentrate // American Journal of Energy Engineering, 2015, pp. 6–11.
S. Chantasiriwan. Simulation of quadruple-effect evaporator with vapor bleeding used for juice heating // International Journal of Food Engineering 2016, Vol. 2, No. 1, pp. 36–41.
M. Fazaeli, G. Hojjatpanah, Z. Emam-Djomeh. Effects of heating method and conditions on the evaporation rate and quality attributes of black mulberry (Morus nigra) juice concentrate // Journal of Food Science and Technology, 2013, Vol. 50, Issue 1, pp. 35–43.
Hosovskyi R. et al. Diffusive mass transfer during drying of grinded sunflower stalks //Chemistry & Chemical technology. 2016. №. 10, № 4. P. 459–464.
Chan C.-Hung, Lima J.-J., Yusoff R., Ngoh G.-C. A generalized energy-based kinetic model for microwave-assisted extraction of bioactive compounds from plants // Water Environment Research, 2015. Vol. 88, Num. 10. P. 1192–1229.
Development of wave technologies to intensify heat and mass transfer processes / Oleg Burdo, Valentyna Bandura, Aleksandr Zykov, Igor Zozulyak, Julia Levtrinskaya, Elena Marenchenko // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2017. 4/11(88). P. 34–42.
Burdo O.G, et al. Technologies of selective energy supply during evaporation of food solutions // Problems of regional energy. – 2017. – №. 1. – С. 100–109.
Burdo O.G, Bandura V.N., Levtrinskaya Yu.O. Electrotechnologies of targeted energy delivery in the processing of food raw materials // Electronic materials processing. 2017. №53 (3). С. 64–72.