Нечетко-логическая модель калькулятора биогазового комплекса на основе технологий National Instruments в среде графического программирования LabVIEW

ВВЕДЕНИЕ 2
1 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ БИОГАЗОВОГО ТОПЛИВА 4
1.1 Понятие биогаза и принципы его образования 4
1.2 Перспективы использования биогазового топлива 7
1.3 Процессы образования биогаза 9
2 МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ В LabView 16
2.1 Среда LabView и ее назначение 16
2.2 Организация и представление данных в LabView 17
2.3 Принципы моделирования систем в LabView 26
3 РАЗРАБОТКА КАЛЬКУЛЯТОРА РАСЧЕТА ВЫХОДА БИОГАЗОВОГО ТОПЛИВА 28
3.1 Методика расчета выхода биогазового топлива 28
3.2 Выбор архитектуры приложения 30
3.3 Выбор инструментов и технологий разработки программы 32
3.4 Реализация калькулятора 34
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 39

При существующем уровне научно-технического прогресса энергопотребление может быть покрыто лишь за счет использования традиционных технологий энергетики. К ним можно отнести сжигание полезных ископаемых, таких как (уголь, нефть, газ), а также использование гидро- и атомной энергетики. Для последней характерно использование технологий расщепления урана, основанных на генерации тепловых нейтронов. Однако, как показывают актуальные исследования, в мировом масштабе органическое топливо не сможет удовлетворить большинство видов потребностей уже к 2020 г. Из этого следует, что для недопущения дефицита энергии нужды в ней должны быть компенсированы за счет других источников энергии. К ним, в частности, можно отнести нетрадиционные и возобновляемые источники.
Нетрадиционные возобновляемые источники энергии – это источники на основе постоянно существующих или периодически возникающих в окружающей среде потоков энергии. К источникам такого рода относятся ветер, солнце, движущиеся водные массы, геотермальные воды и др. В настоящее время становится актуальным применение возобновляемых источников электрической и тепловой энергии как в производстве, так и в быту [1,2].
Переработка отходов сельскохозяйственного производства является одним из ключевых направлений альтернативной энергетики. Переход к новому уроню инженерно-технических решений в отношении энергетики требует пересмотра традиционных способов использования биомассы. В частности, более рациональным, помимо ее сжигания, представляется поиск иных методов воздействия. Они могут носить микробиологический, механико-термический характер. Использование биотехнологий на основе ферментации может быть ключом к удовлетворению энергетических потребностей населения. Также это позволяет существенно увеличить ресурсосбережение.
Биоэнергетические установки позволяют экономить ресурсы и снимают часть энергетического дефицита в различных агроклиматических условиях. Так, они эффективны в сельскохозяйственных районах, в сфере мелкой промышленной деятельности, в быту. Эта универсальность делает их существенным элементом в системе региональной энергетической стратегии [2,3,4].
Энерго- и электрообеспечение различных объектов может быть связано с широким кругом проблем. К ним можно отнести проблемы доставки и экономии топлива, неразвитость централизованных сетей, проблемы экологичности и многие другие. Существуют также проблемы геоклиматических условий, проблемы мобильности организации подачи электропитания в отдаленные объекты как военного, так и гражданского назначения и многих других. Эти вопросы в ряде случаев можно успешно решить с помощью нетрадиционных источников малой мощности.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате выполнения работы была разработано приложение-калькулятор, использующее технологию LabView в интеграции с языком C#. Данное приложение позволяет за счет выполняемых пользователем действий выполнить расчет количества биогазового топлива в зависимости от типа и состава сырья.
В процессе разработки программы были получены следующие результаты:
1. Выполнено исследование предметной области решаемой задачи;
2. Проведен анализ возможностей среды LabView;
3. Произведен выбор технологии построения калькулятора и осуществлен анализ состава ее инструментов;
4. Проведенный анализ вариантов реализации примера показал универсальность реализованного приложения.
Корректность и верность работы программы подтверждена продемонстрированным расчетным примером.