КОНТРОЛЕР АВТОМАТИКИ ТЕПЛОВОГО ПУНКТУ З ПІДСИСТЕМАМИ КОНТРОЛЮ ПАРАМЕТРІВ МІКРОКЛІМАТУ В УМОВАХ ГІБРИДНОГО ЕЛЕКТРОПОСТАЧАННЯ ТЕПЛИЧНОГО КОМПЛЕКСУ
Ключові слова
Анотація
Розглянуто питання щодо підвищення енергоефективності тепличного господарства в контексті сучасних викликів декарбонізації та впровадження відновлюваних джерел енергії. Проаналізовано технології інтелектуального управління мікрокліматом теплиць, включаючи сенсорні системи, автоматизовані алгоритми контролю та гібридні схеми електропостачання на основі сонячної енергетики. Автори пропонують рішення для підвищення енергетичної автономності тепличних комплексів, що сприяє зниженню операційних витрат та забезпеченню стійкості агровиробництва у разі використання гібридної схеми електропостачання тепличних комплексів з сонячними панелями. Проаналізовано економічні переваги, зокрема зниження витрат на електроенергію та можливість продажу надлишкової генерації в мережу. Розглянуто енергетичну автономність і надійність системи завдяки комбінуванню різних джерел живлення. Приділено увагу екологічним аспектам, таким як скорочення викидів СО2 та зменшення навантаження на електромережу. Запропоновано узагальнену структурну схему системи, що містить основні блоки управління енергопостачанням та мікрокліматом теплиць. Детально описано функціональну схему контролера автоматики, який забезпечує ефективний розподіл енергії, стабільність мікроклімату та мінімізацію впливу людського фактора теплового пункту та запропоновано принципову схему реалізації. Проаналізовано енергоспоживання основних систем теплиці під час використання різних методів управління мікрокліматом. Встановлено, що впровадження інтелектуальних систем регулювання дозволяє значно знизити енергоспоживання: від 30…40 %, за використання інтелектуальних алгоритмів, до 50…60 %, у разі впровадження комплексних IoT-рішень на основі нейронних мереж та генетичних алгоритмів. Запропоноване схемне рішення підсистеми контролю мікроклімату. Наведено детальний опис функціональних компонентів системи, їх призначення та взаємодію. У дослідженнях проведено економічний аналіз окупності запропонованих систем. Встановлено, що перехід від ручного керування до інтелектуальних та IoT-систем дозволяє скоротити витрати на електроенергію до 60 % і забезпечити окупність у межах 0,3…1,5 року залежно від складності впровадження. Результати дослідження можуть бути використані для раціоналізації енергоспоживання в аграрному секторі, підвищення енергоефективності та сталого розвитку тепличного господарства.
