«Правительство Астраханской области Министерство образования и науки Астраханской области Астраханский инженерно-строительный институт Каспийский государственный университет технологии и инжиниринга им. Ш. Есенова ...»
минусы, наблюдающиеся у прямых налогов. К ним относят неимоверную тяжесть налогообложения, уклонения плательщиков от их уплаты;
постоянный дефицит бюджета, и как следствие неизбежность в приумножении доходов бюджета путем расширения налогооблагаемой базы и увеличения результативности налогообложения;
надобность в улучшении действующих налоговых систем в приведении их в соответствие с текущим уровнем экономического развития.
В данное время общий механизм взимания НДС похож во многих странах. Плательщиками данного налога являются юридические и физические лица, которые занимаются коммерческой деятельностью.
В разных странах существуют разнообразные подходы к установлению ставок НДС. Средний уровень ставок колеблется от 15 до 25 %. В некоторых странах используется шкала ставок в зависимости от вида товара и его социально-экономической значимости: пониженные ставки (2–10 %) применяются к продовольственным, медицинским и детским товарам;
стандартные (основные) ставки (12–23 %) – к промышленным и другим товарам и услугам; и повышенные ставки (свыше 25 %) – к предметам роскоши [2, с. 41].
Конкретные величины ставок по некоторым развитым странам мира приведены в таблице.
Шкала максимальных ставок НДС по различным странам Ставка НДС Ставка (13) По данным таблицы можно сказать следующее, что ставки, которые применяли в зарубежных странах, установлены на уровне 12–18 %, что незначительно меньше ставки, действовавшей в России. В Дании и Финляндии размер ставки налога на добавленную стоимость превышал общеевропейский и составлял 22–24 %. На сегодняшний день ставка НДС в России уменьшилась в связи со стимулированием и развитием бизнеса, а в ряде зарубежных стран значительно возросла.
Потенциал интеллектуально одаренной молодежи – развитию науки и образования Широкое распространение НДС за рубежом, в странах с рыночной экономикой, образовало почву для возникновения его в России. Налог был введен 1 января 1992 г. Он подоспел на смену налогу с оборота, просуществовавшего в стране порядка 70 лет, и так называемого «президентского»
налога с продаж, задействованного в декабре 1990 г.
Налог с оборота и налог с продаж действовали только в условиях строгого государственного контроля за ценообразованием. Первый взыскался в виде разницы между твердыми, фиксированными государственными оптовыми и розничными ценами. Его ставка изменялась от 20 до 300 % для разнообразных типов продукции. Второй определялся в процентах к объему реализации и тем самым повышал цену товаров на 5 %.
Из-за того, что инфляция повысилась, налог с оборота потерял свою жизнеспособность. И его вместе с налогом с продаж заменили налогом на добавленную стоимость. НДС был более упрощенной и разносторонней формой косвенного обложения, потому что для всех налогоплательщиков существовал только один механизм взимания НДС по всей территории страны.
Изначально ставка НДС была на уровне 28 %, через некоторое время (1 год) ее понизили до 20 %. Затем была введена льготная ставка в размере 10 % для продуктов питания и детских товаров (по перечню). В такой форме налог просуществовал до конца 2003 г. А с 1 января 2004 г. ставка НДС стала 18 % [3, с. 137].
Следовательно, введение НДС в России было обосновано следующими факторами:
1) увеличение доходов бюджета, который испытывает стоящий на повестке дня финансовый кризис и нуждается в постоянных налоговых начислениях;
2) создание новейшей модели налоговой системы в соответствии с условиями рыночной экономики;
3) слияние с международным сообществом, который обширно применяет данный налог.
Увеличение ставок по НДС показывает характер влияния государства на степень наполненности бюджета, и долю изъятия имущества от производителя.
1. Шишкин, Р. Н. Правовое регулирование налога на добавленную стоимость / Р. Н. Шишкин ; под ред. Н. А. Поветкиной. – М. : Юриспруденция, 2012. – 128 с.
2. Блошенко, Т. Зарубежный опыт взимания НДС / Т. Блошенко // Партнер РЕГИОН. – 2009. – № 11. – 63 с.
3. Пансков, В. Г. Российская система налогообложения: проблемы развития / В. Г. Пансков. – М. : Международный центр финансово-экономического развития, 2008. – 240 с.
Потенциал интеллектуально одаренной молодежи – развитию науки и образования
ИПОТЕЧНОЕ КРЕДИТОВАНИЕ В АСТРАХАНСКОЙ ОБЛАСТИ
Астраханский инженерно-строительный институт, В настоящее время одной из важных проблем населения Астраханской области является приобретение собственного жилья. Уровень заработной платы не позволяет приобретать собственное жилье, на решение этой проблемы выступает ипотечное кредитование. В астраханской области 11 банков предоставляют услуги ипотечного кредитования по 108 различным программам. Самый большой ассортимент у банка ВТБ 24 – 29 ипотечных программ.Ставки по ипотеке в Астрахани и Астраханской области находятся в диапазоне 10,4–18,00 % годовых по рублевым кредитам. Минимальный первоначальный взнос по ипотеке в Астрахани составляет 0 %. Срок ипотечного кредитования в Астрахани может достигать 50 лет.
Среди всех программ по ипотечному кредитования, предлагаемых банками, осуществляющих свою деятельность на территории нашего региона удалось выявить три самые распространенные:
кредит военнослужащим;
кредит на приобретение жилья на вторичном рынке;
кредит на приобретение жилья на первичном рынке.
Минимальная процентная ставка ВТБ 24 составляет 10,4 %, а максимальная первоначальная ставка 15 %. На самый минимальный срок (1 год) выдает сбербанк, а максимальный ВТБ 24 (до 50 лет). По первоначальному взносу, стоит отметить, лидирует ВТБ 24 от 10 %, а самый большой первоначальный взнос достигается у совсем еще «молодого» банка – РОСТ.
В нашем регионе ВТБ 24 и Сбербанк являются ведущими банками. У большей численности населения Астраханской области они вызывают доверие и уверенность, поэтому и значительный процент людей обращаются именно к ним.
Рис. Программы ипотечного кредитования по приобретению жилья на первичном рынке, действующие в Астраханской области Потенциал интеллектуально одаренной молодежи – развитию науки и образования Из опыта зарубежных банков по предоставления ипотечных кредитов, необходимо отметить банки Швейцарии, т.к. у них самая минимальная процентная ставка 4 % годовых, в свою очередь в Сбербанке она составляет от 10,9 %, а ВТБ 24 от 10,4 %. При этом нужно обратить внимание на то, что требования к заемщику в банках Швейцарии намного жестче: обязательным условием для швейцарских банков является соотношение ваших ежемесячных доходов к обязательствам не более 30 %. если у иностранцев в Швейцарии уже имеется недвижимость, то банк обязательно наложит на него обременение.
Желательно наличие положительной кредитной истории заемщика, которая является в Швейцарии куда большим доказательством порядочности. Если таковой нет, то начинать кредитоваться в этой стране нужно с малого – взять ссуду на покупку автомобиля, бытовой техники и т. д. К моменту оформления ипотеки желательно, чтобы кредиты на мелкие покупки были выплачены хотя бы наполовину. Что касается сбербанка требования немного мягче: Заемщику должно быть от 21 года, общий трудовой стаж от 1 года, работа на последнем месте не менее 6 месяцев, обязательна справка о доходах. В случае ВТБ 24 все еще намного легче: Заемщику должно быть от 21 года, общий трудовой стаж от 1 года. Ипотечный кредит может получить гражданин при наличии паспорта и водительского удостоверения, либо пенсионного страхования.
Рассмотрим конкретный случай приобретения молодой семьей двухкомнатной квартиры в Астраханской области. По данным Росриэлт в Астраханской области, стоимость одного квадратного метра жилой площади на 1 марта 2013 г. составляет 37008 руб.
Стоимость будет рассчитываться:
37008 руб. * 60 м2 = 2220480 руб.
По программе «Победа над формальностями», предоставленной ВТБ 24 необходимо иметь первоначальный взнос как минимум 35 %, т. е. в нашем примере 777168 руб.
Процентная ставка минимальная 10,9 %, и предположим, что страхование не было произведено ни по одному из факторов, т. к. это требует дополнительных немалых затрат. Таким образом, получаем фактическую процентную ставку 19,9 %.
Фактический размер ипотеки получаем: 2220480 - 1500000 руб.
Потенциал интеллектуально одаренной молодежи – развитию науки и образования Полная сумма выплат: 4722000 руб., выплата процентов:
3222000 руб. Взяв 1500000 руб., мы отдадим в три раза больше, из них 2/ будут составлять проценты.
В Сбербанке по программе «Ипотечный кредит на приобретение готового или строящегося жилья – рубли» первоначальный взнос как минимум 15 %, т. е. в нашем примере 333072 руб. Процентная ставка на 15 лет в среднем 12,5 %. Таким образом, фактический размер ипотечного кредитования – 1887408 руб. 1900000руб.
Полная сумма выплат: 4216100 руб., выплата процентов: 2316100 руб.
Предположим, что у нас можно было бы реализовать программу ипотечного кредитования аналогичную Швейцарским банкам. Процентная ставка на 10 лет в среднем 4 %. Первоначальный взнос от 20 % – 444096 руб. Фактический размер кредитования 1800000 руб.
Полная сумма выплат: 2187000 руб., выплата процентов: 387000 руб.
Исходя из анализа видно, что программы, используемые банками Швейцарии наиболее выгоднее, но при этом требования к заемщику более требовательны.
Теоретически может быть резко увеличено количество семей, способных приобрести жилье, что является мощным стимулом для развития жилищного строительства. Однако на практике все не так гладко. Таким образом, наиболее серьезными и объективными препятствиями для успешного и быстрого развития системы ипотечного кредитования в России явПотенциал интеллектуально одаренной молодежи – развитию науки и образования ляется экономическая нестабильность, проблемы формирования среднего класса, низкий уровень жизни населения. И самое важное, государство должно оказать зримую государственную поддержку банкам, которые пытаются осуществлять ипотечное кредитование. А для этого необходимо, используя опыт Швейцарии и других стран.
1. Режим доступа: http://www.swissaccount.ru/, свободный. – Заглавие с экрана. – Яз. рус.
2. Режим доступа: http://www.vtb24.ru/personal/Pages/astrakhan.aspx, свободный. – Заглавие с экрана. – Яз. рус.
3. Режим доступа: http://sberbank.ru/astrakhan/ru/, свободный. – Заглавие с экрана. – Яз. рус.
4. Режим доступа: http://www.rosrealt.ru/Astrahan/cena, свободный. – Заглавие с экрана. – Яз. рус.
5. Режим доступа: http://ast.rostbank.ru/offices, свободный. – Заглавие с экрана. – Яз. рус.
6. Режим доступа: http://www.gazprombank.ru/, свободный. – Заглавие с экрана. – Яз. рус.
ПРИМЕНЕНИЕ ИНТЕГРАЛЬНОГО ПОКАЗАТЕЛЯ КАЧЕСТВА
КАК ОСНОВНОГО ИНДИКАТОРА КАЧЕСТВА УСЛУГ
ПАССАЖИРСКОГО ТРАНСПОРТА
Для комплексной оценки реализации стратегических планов развития транспортных услуг, на наш взгляд, необходимо не только рассмотреть систему целевых показателей, разработанных в программных документах развития транспорта РФ, но и определить показатель, дающий обобщенную (интегральную) оценку развития услуг степени удовлетворения потребностей населения в услугах пассажирского транспорта.Изучив систему целевых показателей, разработанную в программных документах развития транспорта РФ на период до 2030 г., можно сделать вывод, что планируется улучшение по всем показателям, особенно стоит обратить на снижение показателей аварийности и вредного воздействия на окружающую среду, что на данный момент является одной из самых насущных проблем. Подвижность населения планируется увеличить в 2 раза, а вот скорость движения транспорта практически не изменится, в то время как во всем мире, особенно в Японии, уже давно функционируют скоростные поезда. Качественные и количественные показатели развития транспорта в России до 2030 г. представлены в таблице.
Потенциал интеллектуально одаренной молодежи – развитию науки и образования Качественные и количественные оценки целевых показателей развития услуг пассажирского транспорта Показатели Качественные (КЧ) и количественные (КЛ) оценки
КЧ КЛ КЧ КЛ КЧ КЛ КЧ КЛ
Доступность Средняя 0,692 Выше 0,873 Выше 0,873 Высокая 0, Качество Среднее 0,692 Выше 0,873 Выше 0,873 Высокое 0, Безопасность Ниже 0,368 Средняя 0,692 Выше 0,873 Высокая 0, Экологичность Ниже 0,368 Средняя 0,692 Выше 0,873 Высокая 0, Проанализировав таблицу, можно сделать вывод, что к 2030 г. в России планируется увеличить все показатели развития услуг пассажирского транспорта. На первое место поставлены цели по улучшению безопасности и экологичности, т. к. эти показатели имеют значение ниже среднего.К 2020 г. планируется приведение всех показателей к качеству выше среднего и к 2030 г. качество услуг пассажирского транспорта должно оцениваться потребителями как высокое. Для оценки изменения показателей качества предоставления услуг пассажирского транспорта, согласно стратегии развития транспортных услуг в России до 2030 г., используем интегральный показатель качества для 2010, 2015 и 2030 гг.
Расчет интегрального показателя качества по формуле 1. Данные для данной формулы берем из таблицы 1.
где m – количество критериев; bi – удельное значение данного критерия в общем показателе качества; А1i – значение данного критерия для базового варианта, оцененное экспертами, в баллах; А2i – значение данного критерия для внедряемого варианта, оцененное экспертами в баллах.
Рассчитаем интегральный показатель качества варианта 2015 г.
Значение интегрального показателя качества 2015 г. показывает, что в перспективе с развитием рыночной конкуренции на рынке транспортных услуг Астраханской области и лоббирования интересов малого предпринимательства в отношении исследуемой сферы экономики, качество предосПотенциал интеллектуально одаренной молодежи – развитию науки и образования тавления населению услуг маршрутного городского транспорта вырастет на 39 %. Достижение данного уровня показателя возможно посредством ввода дополнительных единиц транспорта (увеличением доступности), разработкой и установкой модифицированных пассажирских мест, оснащенных устройствами безналичной оплаты проезда, а также интернет-связью (WiFi), перевод действующего автопарка на экологичное газовое сырье и пр.
Рассчитаем интегральный показатель качества варианта 2020 г.:
К 2020 г значение интегрального показателя качества на рынке транспортных услуг Астраханской области увеличится на 71 % относительно 2010 г. Помимо ранее принятых мер в развитии автотранспортных услуг Астраханской области этому будут способствовать улучшение в общем транспортной инфраструктуры, повышение безопасности дорожного движения, максимальной автоматизации процессов (система ГЛОНАСС), развитию логистического сопровождения.
Рассчитаем интегральный показатель качества варианта 2030 г.:
Проанализировав расчеты, можно сделать вывод, что к 2030 г. интегральный показатель качества увеличится в 2 раза, то есть его рост относительно уровня 2010 г. составит чуть более 100 %. К этому времени показатели развития пассажирского транспорта должны достигнуть своего максимального значения, обеспечив и доступность с соответствующим качеством, и безопасность как с точки зрения травматизма, так и относительно экологии. Этому будут способствовать и развитие конкуренции, и более дешевые и экологичные виды топлива, и развитие дорожных сетей, автоматизация процесса, улучшение комфортабельности поездок, а также выделение отдельных полос для пассажирского автотранспорта.
Таким образом, при помощи стратегии развития транспортных услуг в России до 2030 г. предполагается улучшение по всем показателям, в том числе, ввод дополнительных единиц транспорта, разработкой и установкой улучшенных пассажирских мест, оснащенных устройствами безналичной оплаты проезда и прочее. Кроме этого к 2030 г. интегральный показатель качества увеличится вдвое, обеспечив тем самым доступность с соответствующим качеством, безопасность и экологичность.
1. Тойменцева, И. А. Определение интегрального показателя развития услуг пассажирского транспорта на основе экономико-математического моделирования / И. А. Тойменцева // Вестник Самарского государственного экономического университета. – 2010. – № 64. – С. 117.
Потенциал интеллектуально одаренной молодежи – развитию науки и образования
МОДЕЛИРОВАНИЕ СТРУКТУРНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК
ПРОЦЕССА ФОРМИРОВАНИЯ МАРКЕТИНГОВОЙ СТРАТЕГИИ
СТРОИТЕЛЬНОГО ПРЕДПРИЯТИЯ
Астраханский инженерно-строительный институт, Нынешний этап развития рыночных отношений в России характеризуется перманентными организационными изменениями на всех уровнях экономики, что обусловлено закономерными процессами приватизации, демонополизации, разукрупнения, слияния или поглощения компаний. Эти процессы переплетаются с развитием механизмов конкуренции, что требует постоянной адаптации предприятий к изменению условий функционирования – формирование и поддержание конкурентных преимуществ для обеспечения выживания и успешного функционирования в динамичной рыночной среде.Значительное место в решении этих проблем принадлежит процессам реструктуризации как средствам повышения конкурентоспособности предприятий, в первую очередь – вертикально интегрированных предприятий строительной отрасли, которая сегодня является ключевым звеном в обеспечении инновационного развития многих сфер материального производства и надлежащего уровня качества жизни. Вместе с тем в строительной отрасли недостаточно реализуются рыночные механизмы структурных преобразований, развития производственной базы, организационного дизайна и оптимизации бизнес-портфеля, а фрагментарные процессы реструктуризации осуществляются без учета специфики таких предприятий. Это требует разработки и внедрения в практику хозяйствования инновационных управленческих технологий реструктуризации как системных прогрессивных преобразований с целью поддержания стратегической устойчивости предприятий.
Стабильность конкурентных преимуществ строительного предприятия возможно обеспечить путем создания ощутимых отличительных черт продукции для конкретного сегмента рынка. Создание отличительных черт продукции строительного предприятия целесообразно реализовать с использованием маркетингового микса, и это наиболее общепринятый подход, т. к. не требует детального знания методов предложения аналогичной продукции конкурентов, а только восприятие собственной позиции на рынке [1, с. 103].
В рамках маркетинговой стратегии классически рассматриваются три основные разновидности возможностей роста потенциала строительного предприятия:
1) глубокое проникновение на рынок;
2) расширение границ рынка благодаря внедрению ныне существующего товара на новые рынки;
Потенциал интеллектуально одаренной молодежи – развитию науки и образования 3) совершенствование товара выражается в попытках строительного предприятия увеличить сбыт за счет создания новых или усовершенствованных товаров для ныне существующих рынков.
Процедура формирования маркетинговой стратегии строительного предприятия состоит из четырех блоков принятия маркетинговых решений – целевой, диагностический по результатам исследований внутренней и внешней среды, а также блок реализации маркетинговых мероприятий с учетом динамики изменений в рыночном окружении [2, с. 35].
Важным элементом процедуры выступает конкурентный аспект процесса реализации стратегии. С одной стороны оценка маркетингового потенциала позволяет повысить уровень конкурентных преимуществ, а с другой сформировать собственную систему (модель) управления конкурентоспособностью строительных организаций, которая позволяет скорректировать вектор развития под влиянием конкурентной динамики [3].
Завершающим этапом выступает реализация маркетинговых решений на основе динамической оценки эффективности маркетинговой деятельности, логично дополняет комплексную систему экономических показателей разработанную на принципах сбалансированности (ССП) и результатов анализа параметров строительного рынка в направлениях «развитие»
и «функционирование» (см. табл.).
Стратегические задачи усиления рыночных позиций Стратегические задачи усиления Повышение отличительных Эффективное использование потенциала, в том числе:
обновления технологии и оборудование обеспечение рациональных ассортимента освоение новых моделей продукции развитие сбытовой сети и методов реализации продукции повышение квалификации персонала использования сырья мирового качества совершенствования управления производством Потенциал интеллектуально одаренной молодежи – развитию науки и образования Наибольшее влияние на конкурентоспособность строительных предприятий предоставляют основной капитал и ресурсоемкость производства.
Немаловажным фактором в конкурентной борьбе за потребителя между строительными предприятиями является уровень их конкурентоспособного потенциала как совокупности различных видов ресурсов, вовлеченных в производство продукции; факторов, способствующих производству продукции заданного объема и качества; устойчивых конкурентных преимуществ, свидетельствующие об эффективности его использования.
При формировании маркетинговой стратегии можно предложить следующие тактические приемы рыночного позиционирования строительного предприятия [4, с. 115]:
1) позиционирование на основе потребительских предпочтений товара;
2) позиционирование путем расширения круга потенциальных покупателей данного вида строительной продукции;
3) позиционирование за счет повышения престижности товара;
4) позиционирование, основанное на учете слабых и сильных сторон конкурентов.
Выбирая методы управления потенциалом, руководство строительного предприятия должно осознавать ограниченность своего влияния на рыночный потенциал. В этом случае, в задачу управления входит обеспечение процесса формирования потенциала с четкой ориентацией на рыночную ситуацию, руководствуясь принципом кастомизации, что позволяет достичь максимального удовлетворения потребительского суверенитета и потребительских предпочтений в условиях ограниченной платежеспособности и предсказуемости спроса на строительную продукцию.
1. Гусева, М. Н. Управление обеспечением конкурентоспособности предпринимательских структур в строительстве : монография / М. Н. Гусева. – М. : АрхитектураС, 2011. – 400 с.
2. Кунниева, З. А. Проблемы оптимального стратегического управления развития строительных предприятий / З. А. Кунниева // Региональный вестник молодых ученых. – 2009. – № 1 (17). – С. 35–37.
3. Савчук, В. П. Как измерить эффективность маркетинга, или «финансы маркетинга» [Электронный ресурс] / В. П. Савчук. – Режим доступа: http://sp.com.ua/biblio/?cat=2&bid=41, свободный. – Заглавие с экрана. – Яз. рус.
4. Феклистов, И. И. Организационно-инновационные основы формирования ресурсного потенциала в строительном комплексе / И. И. Феклистов. – СПб. : Политехника-сервис, 2006. – 325 с.
Потенциал интеллектуально одаренной молодежи – развитию науки и образования
МАТЕРИАЛЬНОЕ СТИМУЛИРОВАНИЕ И МОТИВАЦИЯ ТРУДА
Астраханский инженерно-строительный институт, Производительность труда играет огромную роль в современной экономике, для которой характерны такие факторы как ограниченность в ресурсах и огромная конкуренция между предприятиями. Деятельность работников напрямую влияет как на эффективное использование фондов предприятия, так и на всю его работу в целом. Именно поэтому мотивация персонала является одним из важнейших направлений в развитии предприятия.Цель мотивации – стимулирование персонала на результативную деятельность, которая в свою очередь влияет на получение прибыли и производительность предприятия.
Сегодня существует множество моделей мотивации труда, из которых наиболее распространенными являются американская, японская, английская, французская, шведская и немецкая модели [2].
Страна Франция Количество рационалибезопасности, этике производства Потенциал интеллектуально одаренной молодежи – развитию науки и образования В начале 2013 г. Towers Perrin (одна из крупнейших консалтинговых фирм в США) проводила исследования, объектом которых являлась оплата труда. Результаты этих исследований говорят о существовании в успешных компаниях схожих принципов системы оплаты труда:
дифференциация заработной платы, зависящая от результативности труда;
стимулирование персонала, определяемое поставленными задачами в системе управления;
различия между современными требованиями и требованиями, которые предъявлялись в прошлом;
прямая зависимость заработной платы и возможных поощрений от вклада каждого работника;
Джей Шустер (соучредитель консалтинговой фирмы SchusterZingheim & Associates Inc. и сторонник комплексного подхода по вопросам связанным с оплатой труда) считает, что все элементы в системе оплаты труда имеют определенное значение и вместе выступают в качестве силы, которая объединяет коллектив для достижения поставленных задач.
Некоторые аспекты, по мнению Шустера, являющиеся важными для успеха компании:
1. Базовая зарплата – лишь основа для последующих надбавок, которые назначаются в процессе достижения работником мастерства. Чем выше профессиональный уровень сотрудника, тем более ценен он для компании и тем выше уровень его зарплаты. Джей считает: «Незаслуженно повышая зарплату, мы оказываем людям медвежью услугу. Они понимают, что не смогут найти работу с такой же зарплатой, поэтому теряют мотивацию к профессиональному росту и начинают работать спустя рукава».
2. Признание достижений работника и его заслуг, которое может иметь разные способы выражения: подарки, награды, специальные мероприятия.
3. Льготы и привилегии как элемент в системе оплаты труда. Он не является решающим, но может заинтересовать потенциального работника.
Шустер считает: «Экономя на расходах по этой статье, вы вряд ли выиграете. Просто сделайте пакет льгот и привилегий для персонала частью узнаваемого бренда компании, который поможет вызвать к ней интерес».
Потенциал интеллектуально одаренной молодежи – развитию науки и образования 4. Оплата труда, которая исключает типовые зарплатные схемы. Для этого необходимо выбрать лучших работников и на их примере показать остальным сотрудникам насколько выгодна может быть работа с отдачей.
Мнение Шустера: «Выберите и продвигайте людей, которые могут служить для остальных примером для подражания. Это позволит повысить уровень работы всего трудового коллектива».
5. Не реже чем два раза в год необходимо пересматривать размер заработной платы и надбавок. Джей Шустер считает: «Не реже одного раза в год проводите анализ состояния всей системы оплаты труда в компании.
Это позволяет быстро внести необходимые коррективы в ответ на изменения рыночной конъюнктуры. Большинство не любит менять отлаженную систему стимулирования персонала. Это неправильно. Если бы компании проявляли подобное отношение к другим вопросам, напрямую связанным с их бизнесом, их сотрудники до сих пор бы пользовались пишущими машинками и копиркой» [1].
Не секрет, что в ряде отечественных компаний работникам обслуживающего подразделения (экономистам, финансистам, бухгалтерам) не предусматривается выплата премий и вознаграждений, а производится только фиксированная оплата за труд. Это связано и с экономическими особенностями и со спецификой российского менталитета. Однако практика показывает, что внедрение системы мотивации и стимулирования персонала способна не только вывести предприятие на новый уровень развития, но и сэкономить бюджет компании. Специалисты дают ряд общих рекомендаций для перехода предприятия на более эффективную систему оплаты труда.
1. Проводить обязательную ревизию кадров, которая проявит менее эффективные должности, а вместе с ней и необоснованно высокие заработные платы.
2. Платить за результат, а не за просиженное на рабочем месте время.
Работники должны знать, за что конкретно они получают свою заработную плату и понимать, что благодаря их усилиям предприятие развивается.
3. Плату за труд сделать именно заработной (если не считать установленных государством гарантий), а гарантию высокой зарплаты оставить только действительно уникальным сотрудникам.
4. Увеличить разницу в заработной плате между работниками с лучшей и худшей производительностью.
5. Проводить нововведения «сверху». Чем выше статус сотрудника – тем больше ответственность. Эта очевидная истина должна отражаться и в системе оплаты труда.
Данные изменения необходимо провести в 2 этапа:
1) составить план действий и прогнозы на будущее. Сравнить результаты нынешней системы и внедряемой. Анализировать все значительные отклонения рассчитанной по-новому зарплаты от рассчитанной постарому;
Потенциал интеллектуально одаренной молодежи – развитию науки и образования 2) провести разъяснительную работу с сотрудниками, добившись ясного понимания с их стороны того, что они могут сделать для сохранения и увеличения зарплаты, перейти к новой системе оплаты труда.
Таким образом, система мотивации и материальное стимулирование работников должны в совокупности делать труд максимально производительным и эффективным как для сотрудника в частности, так и для предприятия в целом. Добиться этого можно только благодаря согласованными действиями. Не последнее место в этом занимает целенаправленная работа всех участников по внедрению данной системы и формированию восприятия сотрудниками нововведений в компании.
1. Фрейз-Блант, М. Секреты успешных компаний [Электронный ресурс] / М. Фрейз-Блант ; пер. Е. Угаровой. – Режим доступа: www.wetfeet.com, свободный. – Заглавие с экрана. – Яз. рус.
2. Козаченко, А. Мотивация труда и системы оплаты труда. Мировой опыт [Электронный ресурс] / А. Козаченко. – Режим доступа: www.bizkiev.com, свободный. – Заглавие с экрана. – Яз. рус.
3. Ратнер, А. Экономический спад как повод улучшить систему материального стимулировании [Электронный ресурс] / А. Ратнер. – Режим доступа: www.hrliga.com, свободный. – Заглавие с экрана. – Яз. рус.
Потенциал интеллектуально одаренной молодежи – развитию науки и образования Математическое и имитационное моделирование социально-экономических и технологических процессов
СКОРОСТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДВИГАТЕЛЕЙ
ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ. ГРАФИЧЕСКАЯ ИНТЕРПРЕТАЦИЯ
СКОРОСТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК
В настоящее время проблема профессионализма находится в центре внимания многих наук. Современное общество требует выпускать на рынок труда специалистов с достаточно развитой профессиональной компетенцией как способностью сотрудника выполнять задачи в соответствии с заданными стандартами.Специалист-автомеханик должен уметь диагностировать проблемы в работе двигателя автомобиля и своевременно их решать. Для диагностики неисправностей в двигателе и определения оптимальных параметров работы двигателя нужно уметь не только использовать современные приборы, но и проводить стендовые испытания, которые позволят выявить оптимальные параметры настройки работы двигателя и зависимости между ними. Основными параметрами, диагностируемыми специалистами-автомеханиками являются скоростные характеристики движения двигателя.
Рассмотрим движение автомобиля. Он движется в результате действия на него различных сил, которые можно разделить на силы, движущие автомобиль и оказывающие сопротивление его движению. Основной движущей силой является сила тяги, приложенная к ведущим колесам. Сила тяги возникает в результате работы двигателя и взаимодействия ведущих колес с дорогой. К силам сопротивления относят силу трения в трансмиссии, силу сопротивления дороги и силу сопротивления воздуха. Для определения силы тяги используют скоростную характеристику двигателя, т. е. зависимость мощности и крутящего момента от оборотов двигателя. Внешнюю скоростную характеристику двигателя получают при полной нагрузке двигателя, т. е. при полном открытии дроссельной заслонки. Чем больше максимальная мощность двигателя, тем выше тягово-скоростные свойства автомобиля.
Для определения сил сопротивления действующих на автомобиль (сопротивления в трансмиссии, от дороги и воздуха) используют характеПотенциал интеллектуально одаренной молодежи – развитию науки и образования ристику, называемую кривой использования мощности. Кривая использования мощности – характеристика, описывающая автомобиль с точки зрения потребителя энергии. Она показывает необходимую мощность для движения автомобиля в зависимости от скорости.
Рассмотрение только кривых мощности и крутящего моментов не всегда дает полную картину о работе двигателей внутреннего сгорания.
Помимо кривых мощности и момента необходимо рассмотрение таких скоростных характеристик двигателя как удельный расход топлива g e и часовой расход топлива G t.
Специалисты-автомеханики при изучении дисциплины «Основы двигателей внутреннего сгорания» выполняют ряд лабораторных работ, в которых выполняют математические расчеты и построение графической интерпретации зависимостей между скоростными характеристиками различных двигателей. В одной из лабораторных работ строится зависимость скоростных характеристик двигателя (крутящего момента, эффективной мощности, часового расхода топлива, удельного расхода топлива) от частоты вращения коленчатого вала, что позволяет сделать правильные выводы о состоянии двигателя и характере его работы.
Показания весового механизма, Pt, кгс Расход топлива за время опыта (120 сек) Расчет параметров испытания: крутящий момент двигателя M e Pt L, Нм, где L 0.716 – длина плеча рычага тормоза, м. Эффективная мощность двигателя: N e 0.7353 10 1 Pt n e, где n e – частота вращеG ния, мин-1.Часовой расход топлива Gt 3.6 t (кг/с). Удельный расход тоt on плива g e t.
Потенциал интеллектуально одаренной молодежи – развитию науки и образования Крутящий момент M e Эффективная Удельный топлива g e По полученным результатам в одной системе координат строят графики, которые могут иметь следующий вид:
Рис. 1. Стандартные скоростные характеристики двигателя Реальные экспериментальные результаты могут выглядеть несколько иначе:
Потенциал интеллектуально одаренной молодежи – развитию науки и образования Рис. 2. Скоростные характеристики, построенные в ходе выполнения При сравнении графических интерпретаций видно, что построенные студентами – автомеханиками характеристики немного отличаются от идеальных. При выполнении работы могли быть допущены некоторые погрешности, хотя и незначительные. Несмотря на это, можно сделать правильные выводы об оптимальных соотношениях скоростных характеристик. График позволяет увидеть интервал частоты, в котором мощность и крутящий момент имеют достаточно большие значения, а часовой и удельный расходы топлива уменьшаются.
В остальных лабораторных работах по основам ДВС строятся другие графические характеристики и рассматриваются другие зависимости. Но суть деятельности остается той же – рассчитать и построить графическую интерпретацию тех параметров, которые позволят диагностировать поломки в двигателях и обеспечить их максимально эффективную работу.
1. Режим доступа: http://33sport.ru/index.php?option=com_content&view=article&id=90:catid=44:2010-01-12-04-47-20&Itemid=97, свободный. – Заглавие с экрана. – Яз. рус.
2. Режим доступа: http://www.google.ru/url?, свободный. – Заглавие с экрана. – Яз.
рус.
3. Колчин, А. И. Расчет автомобильных и тракторных двигателей / А. И. Колчин, В. П. Демидов. – М. : Высшая школа, 2002. – 496 с.
4. Режим доступа: http://www.autoplazma.ru/?p=17, свободный. – Заглавие с экрана. – Яз. рус.
5. Режим доступа: http://stroy-technics.ru/article/kharakteristiki-dvigatelei, свободный. – Заглавие с экрана. – Яз. рус.
Потенциал интеллектуально одаренной молодежи – развитию науки и образования Естественно-научные дисциплины
АДСОРБЦИЯ АМИКАЦИНА ИЗ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ
АКТИВНЫМ УГЛЕМ
О. А. Шамина, К. Кузнецова, Е. Ю. Шачнева, Н. М. Алыков Амикацин представляет собой один из наиболее активных антибиотиков-аминогликозидов, обладающий широким спектром антибактериального действия (рис. 1) [1]. Препарат эффективен в отношении грамположительных (стафилококки) и особенно грамотрицательных (синегнойной, кишечная палочка) бактерий, в том числе устойчивых к иным аминогликозидным антибиотикам.Реагенты и аппаратура. Раствор препарата амикацина с концентрацией 110-3 М, эриохром черный 210-3М, буферный раствор (pH 3), активный уголь (уголь активированный аптекарский), фотоэлектроколориметр ПЭ-5300в, химическая посуда.
Получение данных для построения градуировочного графика. В серию из 10 пробирок объемом 10 см3 вносили 0; 0,05; 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5;
0,6; 0,7; 0,8 см3 раствора амикацина с концентрацией 110-3 М, к раствору прибавляли по 2 см3 раствора эриохрома черного и доводили объемы растворов до 10 см3 pH 3, перемешивали и давали отстояться 1час. Далее растворы центрифугировали 10 мин. при 1500 об./мин., измеряли оптические Потенциал интеллектуально одаренной молодежи – развитию науки и образования плотности растворов при длине волны 560 нм в кювете на 0,1 см относительно воды. По результатам измерений строили градуировочный график.
Изучение адсорбции амикацина на активном угле. В серию из 10 пробирок объемом 10 см3 вносили 0; 0,05; 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7;
0,8 см3 раствора амикацина с концентрацией 10-3 М, доводили объем растворов до 8 см3 буферным раствором pH 3. В полученный раствор вносили по 0,2 г сорбента, встряхивали 3 мин, отстаивали, центрифугировали при 1500 об./мин. Сливали 2 см3 полученного раствора в пробирки, добавляли 2 см3 органического реагента эриохрома черного и 6 см3 раствора 210-2 М гидроксида натрия. Полученные растворы перемешивали и измеряли оптические плотности растворов при 560 нм в кювете толщиной 0,1 см относительно воды.
Опыты проводили при 277, 298, 310 К. Строили графические зависимости оптической плотности от концентрации амикацина. Результаты исследований приведены на рис. 2 [2, 3].
Рис. 2. Зависимость оптической плотности от концентрации амикацина (активный уголь):
-- до сорбции; после сорбции:
-- 277 К; -- 298 К; -- 310 К По градуировочному графику, с использованием результатов опытов, определяли равновесные концентрации исследуемых веществ. Строили изотермы сорбции в координатах «сорбция (Г) равновесная концентрация [c]». Сорбцию (Г) рассчитывали по уравнению (1):
где С0 – исходная концентрация сорбата, моль/дм ; V – объем исследуемого раствора, см3; [С] – остаточная (равновесная) концентрация сорбата, моль/дм3; M – молярная (или атомная) масса сорбата, г/моль; m – масса угля, г.
Изотермы сорбции были перерассчитаны в изотермы уравнения Ленгмюра в прямолинейной форме, а с их использованием были Потенциал интеллектуально одаренной молодежи – развитию науки и образования рассчитаны константы сорбции (К) и величины предельной сорбции (Г) при 277, 298 и 310 К.
По величинам констант сорбции были рассчитаны изменение энтальпии (Н) и изобарно-изотермического потенциала (G), а с их использованием были рассчитаны значения изменения энтропии (S) (2–4):
Результаты опытов и расчетов приведены в таблице.
Основные характеристики сорбции амикацина на активном угле Определяемая характеристика Температура, К Активный уголь Анализ полученных результатов позволяет сделать заключение о том, что сорбция амикацина на активном угле идет достаточно активно.
Отрицательные значения энтальпии и изобарно-изотермического потенциала свидетельствуют о самопроизвольном характере процесса сорбции.
Полученные результаты позволяют считать, что происходит образование прочных адсорбционных комплексов, при этом емкость угля по отношению к препарату достаточно высока.
1. Машковский, М. Д. Лекарственные средства : в 2 т. / М. Д. Машковский. – М. :
Новая Волна. – 2002. – Т. 1. – 540 с.
Потенциал интеллектуально одаренной молодежи – развитию науки и образования 2. Шачнева, Е. Ю. Сорбент для очистки воды от флокулянтов / Е. Ю. Шачнева, Н. М. Алыков // Экология и промышленность России. – 2010. – № 8. – С. 20–21.
3. Шачнева, Е. Ю. Адсорбция кадмия из водных растворов на модифицированных сорбентах / Е. Ю. Шачнева, Н. М. Алыков, Д. Е. Арчибасова // Техника и технология пищевых продуктов. – 2012. – № 4. – С. 171–176.
ПОВЫШЕНИЕ ПРОЧНОСТИ И ДОЛГОВЕЧНОСТИ БЕТОНОВ
НА ОСНОВЕ МЕСТНЫХ СЫРЬЕВЫХ РЕСУРСОВ
Тверской государственный технический университет, Многие регионы России богаты залежами местных минеральных ресурсов, таких как известняк, который активно используется в строительстве, например, при производстве стекла, декоративной плитки при отделке или в качестве заполнителя бетона. Изучение и использование карбонатных пород в качестве заполнителя бетона является одним из перспективных направлений строительства в настоящее время. Бетон из известняка имеет ряд преимуществ по сравнению с другими бетонами, что делает получаемые изделия более дешевыми, экономичными и экологически чистыми. С другой стороны, бетоны, изготовленные из известняка, более долговечны, что расширяет возможности их применения при строительстве домов согласно современным требованиям. Но это требует внедрения определенных технологий повышения именно деформативно-прочностных свойств карбонатных бетонов. Это должен быть бетон, изготовленный по новой рецептуре и имеющим новое структурно-топологическое строение, которое обеспечивает низкий удельный расход цемента на единицу прочности, или высокую удельную прочность на единицу расхода цемента. Это относится к бетону как низких классов прочности В30-В40, так и высоких В140-В160. Для того чтобы добиться этого эффекта, в новой рецептуре сухих компонентов должны присутствовать эффективные суперпластификаторы, имеющие высокую объемную концентрацию твердой фазы, особые реологические свойства бетонной смеси и максимальные водоредуцирующие действия [1].На физико-механические характеристики легких бетонов оказывают влияние не только прочность и плотность заполнителя, но и его фракционный состав. Механизм структурообразования материала с фракционным составом заполнителя включает в себя две стадии. На первой стадии происходит схватывание цементного камня и набор прочности. Твердение композита протекает в естественных условиях. В этот период заполнитель выступает как инертный компонент системы, т. е. происходит взаимодействие цементного камня с поверхностью заполнителя. На момент окончания первой стадии композит имеет плотную непористую структуру. На второй стадии Потенциал интеллектуально одаренной молодежи – развитию науки и образования происходит создание монолитной крупнопористой структуры композита при тепловлажностной обработке в пропарочной камере при температуре изотермической выдержки 80–90 °С и режиме пропаривания 3–6–2 ч. В результате прохождения этих стадий возможно создать прочную структуру композита [2]. Данный механизм иллюстрирует схема разных пространственных упаковок частиц известняка в матрице карбонатного композита.
Рис. Две схемы упаковки частиц известняка в бетонной матрице:
Таким образом, можно сказать, что прочность, а, следовательно, и долговечность бетона во многом зависит от верно подобранного состава бетона и вида заполнителя. Стоит подчеркнуть, что повышения плотности и прочности бетона можно достичь рациональным подбором упаковки частиц наполнителя и заполнителя. Наполнение цементновяжущей матрицы высокодисперсными наполнителями и добавками различной природы фракционного состава помогает улучшить физико-механические свойства композиционных материалов.
С другой стороны, задача повышения прочности и долговечности бетона связывается с вопросом модификации управления образованием кристаллогидратов, основных структурных компонентов цементного камня, набором прочности цементного камня, например, с помощью нанообъектов и/или с использованием механо-химической и/или физической активации составляющих композит. Наиболее известными и применимыми для модифицирования технологии и свойств строительных композитов оказываются наночастицы и нанопорошки из карбонатных, углеродных и шунгизитовых пород.
Таким образом, применение бетонов на основе местных карбонатных пород является в настоящее время весьма актуальным и перспективным в ряду ресурсосберегающих технологий строительной отрасли.
1. Калашников, В. И. Терминология науки о бетоне нового поколения / В. И. Калашников // Строительные материалы. – 2011. – № 3.
2. Строкова, В. В. Механизм структурообразования строительных композитов с гранулированным наноструктурирующим заполнителем / В. В. Строкова, Л. Н. Соловьева, А. В. Максаков, Ю. Н. Огурцова // Строительные материалы. – 2011. – № 9.
Потенциал интеллектуально одаренной молодежи – развитию науки и образования
МЕТОДИКА МОДЕЛИРОВАНИЯ ЦИКЛИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
МЕТОДАМИ КВАНТОВОЙ МЕХАНИКИ:
ГИДРОКСИЗАМЕЩЕННЫЕ БЕНЗОЛА
Введение. Современные спектральные методы позволяют определять основные характеристики и свойства молекулярных систем. Определяемые параметры необходимы не только для установления закономерностей, связывающих физические свойства со строением молекул, но и для оптимизации технологических процессов. Структура молекул и взаимодействие между ними проявляется в колебательных спектрах. Наряду с расширением области практического применения спектроскопии, получили также существенное развитие теоретические методы исследования молекулярной колебательной динамики. Но возможность прогнозирования геометрического строения молекул и их свойств появилась только с развитием квантовой теории. Особый интерес представляет осуществление предсказательных расчетов колебательных состояний сложных молекулярных систем, для которых объем экспериментальных данных, ограничен, а практические потребности связаны с идентификацией соединений по их колебательным спектрам. Поэтому разработка и апробирование методик моделирования и расчета колебательных состояний многоатомных молекул в ангармоническом приближении с использованием прямых квантовых методов является актуальной и практически важной задачей.Целью данной работы является представление методики построения структурно-динамических моделей на примере циклических соединений.
Под структурно-динамическими моделями понимают оптимизированные геометрические параметры и частоты колебаний молекул в основном электронном состоянии. Рассмотрим порядок проведения теоретического исследования.
Выбор объектов исследования. В качестве объектов исследования рассмотрим родственные по структуре циклические соединения, бензол, фенол и их гидроксизамещенные.
Формулировка физической модели. На данном этапе определяем структуру соединения, определяем тип симметрии молекулы. Бензол (C6H6) – органическое химическое соединение, относящееся к углеводородам. Молекула фенола получается заменой одного из атомов водорода гидроксильной группой (OH). Молекула бензола имеет циклическое строение, и все атомы углерода лежат в одной плоскости. Фенол по строению представляет собой полярное соединение (диполь): бензольное кольцо – отрицательный конец диполя, а группа ОН – положительный. Атомы Потенциал интеллектуально одаренной молодежи – развитию науки и образования углерода в молекуле фенола лежат в одной плоскости, а группа ОН – в другой. Это основное отличие и определяет разные свойства бензола и фенола. Они очень распространены в природе и входят в состав множества органических соединений. Причем, колебательная динамика кольца проявляется в спектрах соединений, в состав которых они входят.
Выбор метода исследования. На современном этапе развития вычислительных технологий существует множество квантовых методов исследования. Они позволяют численно решить уравнение Шредингера путем тех или иных приближений. Одним из наиболее используемых и универсальных методов в вычислительной физике является метод функционала плотности (DFT), который использует описание системы не волновой функцией, а электронной плотностью. DFT используется с различными функционалами, такими как Бекке-Пердью (BP), Пердью-Ванга (PW91), Бекке-Ли-ЯнгаПарра (BLYP), Пердью-Берке-Эрнцерхофа (PBE), и др. Функционал разбивается на обменную и корреляционную компоненты, причем для каждой компоненты используется свой приближенный функционал. В большинстве случаев их можно комбинировать независимо друг от друга, выбирая один из обменных функционалов и добавляя корреляционный функционал.
Альтернативный подход предлагают полуэмпирические методы, в которых часть взаимодействий заменяется подгоночными параметрами, которые подбираются на основе сравнения расчета некоторых реперных соединений и экспериментальных данных, что позволяет сэкономить время расчета. Данные методы в основном применяют в химии для приближенных оценок возможности протекания реакций, а также для расчета больших молекулярных систем, таких как белки, полимеры и другие макромолекулы.
При расчете колебательной динамики молекулы приходиться использовать прямые квантовые методы. Одним из наиболее распространенных на сегодняшний день является гибридный метод функционала плотности DFT/ B3LYP.
Выбор расчетного базиса. При осуществлении квантовомеханических расчетов используют базис, состоящий из конечного числа базисных функций, определяющих атомные орбитали, центрированные на каждом атомном ядре, входящем в состав молекулы. Чем больше функций входит в базисный набор, тем выше точность вычислений, но увеличивается расчетное время. Дополнительные функции в базисе позволяют учитывать поляризационные и диффузные эффекты электронной оболочки.
Выбор вычислительной среды или программного комплекса для реализации вычислений. Главным инструментом исследования при квантовохимическом моделировании является компьютер. К настоящему моменту доступны несколько специализированных программ, имеющих свои достоинства и недостатки. Одним из более информативных является программный комплекс Gaussian [1]. К его достоинствам можно отнести хоПотенциал интеллектуально одаренной молодежи – развитию науки и образования рошую реализацию численных методов, широкий спектр вычисляемых характеристик, к недостаткам – высокую стоимость.
Реализация численного эксперимента. Формируем входной файл, содержащий Z-матрицу, т. е. матрицу исходных геометрических параметров, определяющую атомы, входящие в систему и их относительное расположение. Она может задаваться как в декартовой системе координат (т. е.
указываются атомы и их координаты), так и в виде естественных координат (длины связей и углы между ними). Указываем метод, расчетный базис и характеристики, которые необходимо определить. Для изучения колебательной динамики молекул необходимо рассчитать частоты и интегральные интенсивности колебаний в инфракрасном спектре или в спектре комбинационного рассеяния. Запускаем программу.
Анализ результатов численного эксперимента. Результат вычислений программный комплекс формирует в файл выходной информации.
Частоты в выходном файле представлены набором без указания, какому колебанию соответствует эта частота. Для интерпретации, т. е. отнесения частот по формам колебаний необходимо учитывать участие каждого атома в данном колебании. Gaussian выдает вклады в колебания различных атомов молекулы в декартовой системе координат, что удобно для визуализации, но сложно анализировать. Для перехода к естественной системе необходимо воспользоваться дополнительными программными продуктами, один из которых – программный пакет Vibration [2].
Исследование конформационных свойств и колебательных состояний гидроксизамещенных шестичленных циклических соединений начали с фенолов. Расчеты проводились для различного положения плоскостей гидроксильного фрагмента относительно плоскости шестичленного кольца.
Результаты оптимизации геометрии для плоской структуры изомеров моно-, ди-, и тригидроксизамещенных бензола приводит к следующим результатам. Наличие гидроксильных групп приводит к изменению длин валентных связей бензольного кольца не более 0.01. Изменение валентных углов ССС не превышает 1.2, углов ССН ~ 0.05. Значение длины связи СО дает величину ~1.37, различие в длинах связей ОН ~ 0.05. Длина связи ОН попадает в интервал 0.96–0.97. Значения смежных углов ССО отличаются от 120 на величину ~ 10. Значения валентных углов СОН попадают в интервал 107.4–110.2. Выбор атомного базиса несущественно сказывается на значениях оптимизированных геометрических параметров.
В рамках каждого типа дигидроксизамещенных бензола по интенсивностям ряда полос в ИК спектрах можно идентифицировать конформационную модель. Для парадигидробензола это, в первую очередь, полосы ~1360 см-1, 1200 см-1. Для ортодигидробензола – четыре полосы в диапазоне 1370–1150 см-1. Полосы в этом же диапазоне позволяют идентифицировать модели метадигидрофенола.
Потенциал интеллектуально одаренной молодежи – развитию науки и образования Результаты проведенного вычислительного эксперимента по моделированию конформационных моделей гидроксизамещенных бензола и фенола дают основание утверждать, что методы функционала плотности позволяют осуществлять предсказательные расчеты геометрической структуры и колебательных состояний соединений, содержащих исследуемые молекулярные фрагменты.
1. Frish, M. J. Gaussian 03. Revision B.3. / M. J. Frish [et.al]. – Pitttsburgh PA. : Gaussian Inc., 2003.
2. Vibration-2010 : свид. о гос. рег. прогр. для ЭВМ / М. Д. Элькин, Т. А. Шальнова, Е. А. Джалмухамбетова, А. С. Кладиева, Е. Ю. Степанович, А. Р. Гайсина. – № 2012614222 ; зарег. 12.05.2012.
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
МОРФОМЕТРИЧЕСКИХ ПРИЗНАКОВ
НЕКОТОРЫХ ПОПУЛЯЦИЙ ПОДОРОЖНИКА БОЛЬШОГО
Развитие живых организмов связано с окружающей средой. Поэтому у организмов обитающих, произрастающих в разных условиях окружающей среды можно наблюдать отличия во внешних признаках. Хорошим объектом для таких исследований являются растения, т. к. они неподвижны и доступны для изучения. Кроме того, изучение растений можно проводить и в полевых условиях, и в лабораторных. Описаны специальные методики, по которым можно проводить экологический мониторинг. Для изучения влияния окружающей среды на организмы популяций я выбрала распространенное лекарственное растение нашего края – подорожник большой. Объект изучения доступен и хорошо описан в научной литературе.Проведенное мною исследование является важным. Ведь любой организм занимает определенное место в цепи питания. Всем известно, что растения, как автотрофные организмы являются важным звеном в выработке и передаче энергии пищевой цепи. Например, бабочки шашечницы кормятся подорожником. Семена этого растения предпочитают муравьи и птицы. Для животных и человека подорожник является еще и удивительным лекарственным средством, растущим прямо под ногами. Об этом удивительном лекаре многие слышали еще в детстве.
Наблюдая за популяциями этого растения, я поставила цель: изучить морфологические особенности растений популяций и сравнить их.
Потенциал интеллектуально одаренной молодежи – развитию науки и образования Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
1) изучить имеющиеся сведения о биологии и экологии подорожника большого по различным источникам информации;
2) провести сравнительный морфометрический анализ признаков особей популяций и семенной продуктивности подорожника большого в биотопах с разной степенью техногенной нагрузки.
3) изучить влияние антропогенных нагрузок на изучаемую популяцию;
4) проанализировать полученные данные и сделать выводы Объект исследования растения популяций подорожника большого (Plantago major) – дикорастущего многолетника семейства подорожниковых.
Предмет исследования состояние популяций подорожника большого (Plantago major).
Исследования проводила в Красноармейском районе г. Волгограда и Светлоярском районе Волгоградской области. Наблюдения вела с июня 2012 г. по октябрь 2012 г. Моя исследовательская работа, сбор материала проводилась в основном летом 2012 г. Во время летнего отдыха за городом я наблюдала, описывала объект изучения, проводила морфометрические измерения. Осенью 2012 г. собранный мною материал обработала и сделала выводы.
Таксономическая характеристика вида, объекта исследования Царство: Растения (Plantae) Отдел: Покрытосеменные (Magnoliophyta или Angiospermae) Класс: Двудольные (Dicotyldones) Порядок: Ясноткоцветные (Lamiles) Семейство: Семейство Подорожниковые (Plantaginaceae Juss.) Род: Подорожник (Plantgo) Вид: Подорожник большой (Plantgo mjor) Подорожник большой, выбранный мною для исследования, неприхотливое растение и встречается вдоль дорог, обочин, сорных мест, в садах, огородах, даже на осушенных болотах. Это двулетнее корневищное растение. Семена подорожника сохраняют жизнеспособность несколько лет и могут прорастать при температуре 6 С.
Подорожник большой обладает ценными лекарственными свойствами. В народной и официальной медицине используют и листья, и соцветия, и семена, и сок. Лекарственное значение этого растения было известно еще древним римлянам и грекам. Подорожник обладает хорошим ранозаживляющим средством. Поэтому из сухих листьев подорожника большого получают препарат «Плантаглюцид». Как и все растения, подорожник накапливает в организме вредные вещества, находящиеся в окружающей среде.
Поэтому собирать подорожник в качестве лекарственного средства нельзя вдоль дорог, в экологически загрязненных районах.
Потенциал интеллектуально одаренной молодежи – развитию науки и образования Для исследования мною были выбраны две площадки: одна площадка находилась на территории города, другая в экологически чистом месте, за городом, на даче. У растений популяций изучила следующие признаки:
длину листовой пластинки;
ширину листовой пластинки;
количество семенных коробочек в колоске;
плотность популяции.
Состояние популяций оценивала по формуле:
где – относительное различие между значениями признака – ширина листовой пластинки слева и справа; – ширина листовой пластинки слева; – ширина листовой пластинки справа.
Анализируя полученные результаты, были сделаны выводы о разнице в морфометрических измерениях исследуемых популяций. Размеры листовых пластинок растений изучаемой популяции № 2, произрастающей на территории Красноармейского района меньше, чем размер листовых пластинок растений популяции № 1, произрастающей на территории Светлоярского района. Уменьшено также число листьев, количество семенных коробочек в колосках.
Мною также был определен уровень антропогенной нагрузки на популяции. Для его определения мною использован метод экспертной оценки. В данном методе учитываются наличие транспортной сети, выпас скота, загрязнение промышленными и бытовыми отходами.
Шкала расчета уровня антропогенной нагрузки Фактор/Показатель Сенокос Загрязнения промышленот ными и твердыми бытовыми отходами (ТБО) Распашка Потенциал интеллектуально одаренной молодежи – развитию науки и образования Одна из исследованных мною популяций находилась на территории экологически неблагополучного района. Полученные данные были внесены в таблицу и подсчитаны баллы антропогенной нагрузки. Популяция растений подорожника большого (Plantgo mjor), произрастающего на загородной территории, в Светлоярском районе находится в благоприятных условиях окружающей среды. В месте произрастания растений нет автодороги, промышленных предприятий. Интенсивность антропогенной нагрузки на популяцию составила 2 балла. Популяция № 2 испытывает стрессовое воздействие, т. к.
растения произрастают рядом с автодорогой, подвергаются механическому воздействию – вытаптыванию, к тому же в Красноармейском районе имеется несколько промышленных предприятий. Интенсивность антропогенной нагрузки на данную популяцию составила 6 баллов. Разница в интенсивности нагрузки на популяции № 1 и № 2 составила 4 балла.
Несмотря на больший показатель интенсивность антропогенной нагрузки, у особей популяции произрастающей в черте города нет значительных морфологических отклонений от нормы, т. к. подорожник является устойчивым растением к механическим и другим повреждениям.
1. Алексеев, С. В. Практикум по экологии : учеб. пос. / С. В. Алексеев, Н. В. Груздева, А. Г. Муравьев, Э. В. Гущина ; под ред. С. В. Алексеева. – М. : АО МДС, 1996. – 192 с.
2. Гаммерман, А. Ф. Дикорастущие лекарственные растения СССР / А. Ф. Гаммерман, И. И. Гром. – М. : Медицина, 1976.
РАЗРАБОТКА МЕХАНИЗИРОВАННОГО КОМПЛЕКСА
ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ КОРМОВОЙ МАССЫ ИЗ САРАНЧИ
Статья посвящена разработке механизированного комплекса для привлечения саранчи и ее последующей переработки в кормовую массу [2, 3].Актуальность данного проекта обосновывается несколькими основными причинами:
1. Значительный вред, который наносит саранча предприятиям – производителям растениеводческой продукции, делает ее настоящим стихийным бедствием для них. В настоящее время единственным традиционным способом борьбы с саранчой остается химическая обработка сельскохозяйственных угодий. При этом происходит отравление почвы, воды и Потенциал интеллектуально одаренной молодежи – развитию науки и образования продуктов питания ядохимикатами, которые используются в процессе обработки растений с целью их защиты от насекомых.
2. В связи с усложнением промысла рыбы и уменьшением ее запасов большое значение приобретает развитие рыбоводных предприятий для выращивания мальков и товарной рыбы частиковых и осетровых пород, которые должны обеспечить потребителей необходимым количеством ценного белковосодержащего продукта питания. Эффективность работы рыбоводных хозяйств в значительной степени определяется стоимостью кормов. Появившиеся в последние годы системы привлечения насекомых над водной поверхностью позволяют снизить себестоимость рыбы, однако их функционирование недостаточно эффективно.
Исходя из этого, представляется весьма перспективным одно из направлений технической кибернетики, основанное на применении физических полей различной природы для привлечения или отпугивания насекомых [1, 4].
В статье рассматривается механизированный комплекс, который использует для привлечения саранчи электромагнитное излучение оптического диапазона, создаваемое селективными источниками с определенными параметрами [3]. Структурная схема данного комплекса представлена на рисунке 1.
Рис. 1. Структурная схема механизированного комплекса Механизированный комплекс состоит из следующих частей: 1 – источники селективного оптического излучения; 2 – система технического зрения; 3 – металлическая сетка, на которую подается небольшое напряжение; 4 – вентилятор; 5 – электродвигатель с источником питания; 6 – решетка для равномерного заполнения камеры подсушивания; 7 – камера подсушивания; 8 – нагреватели; 9 – съемный бункер.
Обнаружение насекомых осуществляется системой технического зрения, которая обеспечивает наведение биокибернетической системы (БКС) (рис. 2) на участок с максимальной концентрацией саранчи в рое [3, 4].
Рис. 2. Схема биокибернетической системы управления поведением насекомого Потенциал интеллектуально одаренной молодежи – развитию науки и образования Рабочие параметры оптической системы рассчитываются с применением информационных критериев качества [5]. При формировании информационных критериев (отношение сигнал/шум и пропускная способность канала передачи оптической информации) учтены шумы от естественных и искусственных источников электромагнитного излучения, в аналитические выражения которых вошли такие характеристики, как: функция спектральной чувствительности глаза саранчи, излучательная способность селективного источника электромагнитного излучения и спектральные коэффициенты отражения воды, почвы и растительности. Полученные зависимости позволяют определить эффективные параметры БКС, необходимые для их проектирования [5].
После захвата рецепторным органом насекомого электромагнитного излучения саранча направляется к его источнику, засасывается внутрь ловушки с помощью вентилятора, приводимого в движение электродвигателем, и попадает на сетку, находящуюся под низким напряжением. В результате частичной парализации двигательных органов насекомое падает на решетку. После накопления определенной массы срабатывает дозатор, и насекомые поступают в камеру подсушивания, в состав которой входят нагревательные элементы из нихромовой проволоки и теплоизоляционный материал, в качестве которого выбран совелит. Теплоизлучатели осуществляют частичное подсушивание биомассы при температуре 60 °С, в результате чего жидкостные компоненты сырья испаряются. В конце концов, готовая кормовая масса поступает в съемный бункер.
Экономическая привлекательность данного проекта подтверждается расчетами, из которых следует, что в результате замены карповых кормов на саранчовые экономия составит порядка 6 млн. руб. при выращивании 400 т прудовой рыбы, а в случае с осетровыми кормами – 19,5 млн руб.
при выращивании 300 т осетровых рыб за сезон. Кроме того, при замене инсектицидов системами передачи оптической информации саранче дополнительный доход от выращивания растениеводческой продукции и экономии средств на ядохимикаты составит около 50–60 млн руб. в год только для Астраханской области.
1. Плешкова, Ю. А. Модель процесса передачи оптической информации в системах управления поведением насекомых / Ю. А. Плешкова, А. М. Лихтер // Экологические системы и приборы. – 2010. – № 12. – С. 24–27.
2. Макухин, А. А. Роботизированный комплекс для борьбы с насекомыми – вредителями сельскохозяйственных культур с применением электромагнитного излучения оптического диапазона / А. А. Макухин, Ю. А. Плешкова, А. М. Лихтер // Экокультура и фитобиотехнологии улучшения качества жизни на Каспии : мат-лы Междунар. конф. с элементами научной школы для молодежи (7–10 декабря 2010 г.). – Астрахань : Астраханский университет. – 2010. – С. 67–69.
3. Плешкова, Ю. А. Разработка автоматизированной установки для получения кормовой массы из саранчи / Ю. А. Плешкова, А. М. Лихтер [и др.] // Инновационные Потенциал интеллектуально одаренной молодежи – развитию науки и образования технологии в управлении, образовании, промышленности «АСТИНТЕХ-2011» :
мат-лы Междунар. науч. конф. – Астрахань: Астраханский университет, 2011. – С. 27–29.
4. Плешкова, Ю. А. Моделирование зависимостей информационных и энергетических характеристик систем управления поведением насекомых от их геометрических параметров / Ю. А. Плешкова, А. М. Лихтер // Экологические системы и приборы. – 2011. – № 2. – С. 25–31.
5. Плешкова, Ю. А. Программный комплекс для расчета характеристик канала передачи оптической информации дневным летающим насекомым № 08.01.08/220, 20.01.2011.
ЭКСПЕРТИЗА СИСТЕМ ЖИЗНЕОБЕСПЕЧЕНИЯ
ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ ЖИЛОГО ФОНДА
Жизнь современного человека невозможно представить без ресурсов, обеспечивающих комфортную среду – воды, света, тепла, газа и свежего воздуха. К системам жизнеобеспечения относят: системы безопасности, системы кондиционирования, охранно-пожарная сигнализация и многое другое. Данные инженерные системы не являются основными, т. к. без них условия жизни современного человека остаются приемлемыми, они призваны сделать жизнедеятельность еще более комфортной и безопасной.Для решения поставленной цели авторы предлагают следующее:
1) провести работы по модернизации существующих систем очистки атмосферного воздуха в жилых помещениях с использованием ноу-хау;
2) реализовать пилотный проект, который повысит инвестиционную привлекательность и снимет риски со стороны конкурентов.
Имеются технические решения для очистки воздуха от различных токсикантов, среди которых выделяют активные угли, глины, оксиды и гидроксиды кальция, способные сорбировать воздух от одного определенного загрязнителя.
Для решения этой проблемы авторы предлагают реконструировать существующую систему вентиляции, которая будет включать (см. рис.):
промышленный вентилятор;
панели с сорбентом СВ-ДА, находящимся перед вентилятором.
Для очистки воздуха предлагается использовать новый высокоэффективный сорбент СВ-ДА. Сорбент получен смешиванием тонкоизмельченного портланцемента-500; опоки и 100 см3 10%-ного раствора хлористого натрия с формование гранул диаметром 0,5–5,0 см.
Предлагаемый сорбент СВ-ДА является природным образованием, получаемым из доступных исходных материалов, допущенных к использоПотенциал интеллектуально одаренной молодежи – развитию науки и образования ванию, на которые дополнительных разрешений не требуется. В настоящее время на рынке отсутствуют прямые аналоги данного продукта. Особо следует отметить низкую себестоимость сорбента СВ-ДА.
В таблице представлены преимущества сорбента СВ-ДА по сравнению с другими аналогами по очистке атмосферного воздуха.
Сравнительные характеристики сорбента СВ-ДА Сорбент СВ-ДА. Удаление Сорбент СВ-ДА. Удаление Специальная сорбционная При использоваиз атмосферного воздуха – установка, основанная ния СВ-ДА устаH2S. на поглощении содой новка с Na2СO Потенциал интеллектуально одаренной молодежи – развитию науки и образования Сорбент СВ-ДА. Удаление из атмосферного воздуха оксида азота NO и диоксиве хрома, никеля, меди, цин- окисления или Сорбент СВ-ДА. Удаление 4 из атмосферного воздуха зуется одна установка установка общей стоимостью эффект составит:
Техническим результатом, модернизации существующих очистных сооружений является:
повышение степени очистки отходящих газов;
возможность сокращать санитарно-защитную зону очистных сооружений и тем самым обеспечивать более плотную застройку территории;
Потенциал интеллектуально одаренной молодежи – развитию науки и образования удешевление стоимости системы;
упрощение и улучшение условий эксплуатации системы.
1. Способ мокрой очистки воздуха : пат. на изобретение № 2477166 (13) C2 (51) МПК B01D47/00, B01D47/02, B01D53/44, C02F1/32, F24F7/00 2011 / О. Ю. Кузнецов, Н. А. Иванцова, Е. А. Панкратова. – 2011.
2. Способ кондиционирования воздуха : пат. на изобретение № 2162572, (51) МПК 7 F24F3/14, F26B21/00 2001 / Д. Н. Малова, Е. М. Агарев, Е. Е. Павлов. – 2001.
3. Сорбент СВ-ДА для очистки атмосферного воздуха : пат. 2452561 Рос. Федерация / Н. М. Алыков, Е. М. Евсина ; заявитель и патентообладатель Астраханский государственный университет. – № 2010128819; заяв. 10.06.10 ; опубл. 12.07.10.
Потенциал интеллектуально одаренной молодежи – развитию науки и образования Инновационная политика в энергетике.
Энергосбережение. Новые технологии
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ РЕЖИМОВ ВОДОПОТРЕБЛЕНИЯ
ЖИЛОГО РАЙОНА НА РАСХОД ПОДПИТОЧНОЙ ВОДЫ
В ОТКРЫТЫХ СИСТЕМАХ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ
Липецкий государственный технический университет, В городах РФ широко распространены двухтрубные системы теплоснабжения открытого типа, в которых разбор горячей воды для нужд потребителей происходит непосредственно из тепловой сети.Основным недостатком применения такой системы является большой расход подпиточной воды, идущей на водоразбор, и покрытие утечек в тепловых сетях и системах теплопотребления. В результате имеют место большие мощности систем обработки воды и эксплуатационные затраты на водоподготовку.
В настоящее время к существующим централизованным двухтрубным системам теплоснабжения подключены системы теплопотребления зданий с различной степенью тепловой защиты. Это обстоятельство заметно влияет на расход сетевой воды, гидравлические режимы тепловых сетей и на эксплуатацию системы теплоснабжения в целом.
Целью работы является исследование влияния режимов водопотребления жилого района на подпитку в открытых системах теплоснабжения.
В работе рассматриваются два жилых района в климатических условиях города Липецка. Для исследования приняты районы с уровнями тепловой защиты до и после 2000 г., включающие в себя одинаковое число зданий, средний объем которых составляет 10935 м3, в которых проживает одинаковое число жителей.
Принципиальным различием между зданиями старой (до 2000 г.) и новой застройки (после 2000 г.) является значение термического сопротивления теплопередаче наружных ограждающих конструкций, которое в соответствии с [1] существенно увеличилось. Для зданий постройки после 2000 г. уровень тепловой защиты выше, что приводит к соответствующему уменьшению удельной отопительной характеристики, определяющей тепловую нагрузку на отопление зданий.
В ходе исследования для двух районов определены тепловые нагрузки на нужды отопления, вентиляции и горячего водоснабжения (ГВС), усПотенциал интеллектуально одаренной молодежи – развитию науки и образования тановлены расходы сетевой и подпиточной воды в централизованных двухтрубных системах теплоснабжения открытого типа.
Тепловые нагрузки на нужды районов рассчитаны согласно рекомендациям [2].
Тепловая нагрузка на отопление Qо зданий определена в зависимости от удельной отопительной характеристики q о, которая принята для зданий постройки до 2000 г. равной 0,473 Вт/(м2°C) [1], а для зданий после 2000 г. скорректирована по термическому сопротивлению наружных ограждающих конструкций и составляет 0,208 Вт/(м2°C).
Тепловая нагрузка на вентиляцию Q в общественных зданий района застройки до 2000 г. равна нагрузке на вентиляцию района застройки после 2000 г., т. к. не зависит от степени тепловой защиты.
Тепловая нагрузка на нужды ГВС Q г рассчитана с учетом норм потребления горячей воды в жилых и общественных зданиях, принятых по [3]. Нормы действительны как для застройки до 2000 г., так и застройки после 2000 г., поэтому тепловые нагрузки на ГВС для районов равны.
Полученные результаты наглядно демонстрируются на графике продолжительности тепловых нагрузок (рис. 1, а и б).
Рис. 1. График продолжительности тепловых нагрузок:
Для определения расходов сетевой воды, принято, что в районе застройки до 2000 г. и в районе застройки после 2000 г. системы отопления подключаются к открытой двухтрубной системе теплоснабжения по зависимой схеме со смешением и осуществляется центральное качественное регулирование отпуска теплоты.
Полученные результаты представлены на графике (рис. 2, а и б).
Потенциал интеллектуально одаренной молодежи – развитию науки и образования Рис. 2. График зависимости расхода сетевой воды от наружной температуры воздуха:
Установлено, что максимальный расход сетевой воды на отопление G о для района застройки до 2000 г. составляет 60,64 кг/с, а для района застройки после 2000 года 26,67 кг/с. Расход на системы вентиляции G в и ГВС Gг для жилых районов не изменился и составляет соответственно 6,9 кг/с и 15,46 кг/с.
Суммарный расчетный расход в системе теплоснабжения G р для района застройки до 2000 года равен 83 кг/с, для района застройки после 2000 г. 49,03 кг/с.
Расчетное количество подпитки G подп должно строго соответствовать величине утечки и количеству воды, отобранной в открытых системах ГВС в часы максимального потребления. На основании этого определено, что величина подпитки составляет 33,81 кг/с для района застройки до 2000 г. и 33,64 кг/с для района застройки после 2000 г.
В ходе исследования установлено, что увеличение степени тепловой защиты зданий приводит к следующим результатам:
1) теплопотребление системами отопления уменьшается на 56 %;
суммарная тепловая нагрузка для района застройки до 2000 г. превышает суммарную нагрузку для района застройки после 2000 г. на 42,26 %;
годовой расход теплоты в системе теплоснабжения открытого типа снизился на 39 %;
2) суммарный расход воды в централизованной двухтрубной открытой системе теплоснабжения уменьшается на 40,9 % в результате уменьшения доли отопительной нагрузки при неизменной нагрузке ГВС;
3) расход подпиточной воды в системе теплоснабжения открытого типа уменьшается на 0,5 %.
Таким образом, повышение степени тепловой защиты зданий на расход подпитки в двухтрубной открытой системе теплоснабжения влияет не значительно, так как подпиточная вода идет непосредственно на нужды горячего водоснабжения, которые определяются соответствующими норПотенциал интеллектуально одаренной молодежи – развитию науки и образования мами и не зависят от термического сопротивления ограждающих конструкций зданий.
Однако повышенная тепловая защита приводит к существенному уменьшению суммарного расхода сетевой воды в системе и соответственно влияет на гидравлические режимы тепловых сетей, работу насосного оборудования и эксплуатацию системы в целом. Это позволяет понизить эксплуатационные затраты и в итоге уменьшить стоимость единицы теплоты, отпускаемой потребителям.
Полученные результаты особенно актуальны в условиях современности, когда к уже существующим системам теплоснабжения подключаются здания и целые районы, проектируемые по новым нормам с улучшенными тепловыми характеристиками.
1. СНиП 23-02-2003. Тепловая защита зданий. – М., 2004.
2. СНиП 2.04.07-86*. Тепловые сети. – М., 1994.
3. СНиП 2.04.01-85*. Внутренний водопровод и канализация зданий. – М., 1997.
ТЕПЛОВОЙ НАСОС КАК АЛЬТЕРНАТИВНЫЙ СПОСОБ
ОТОПЛЕНИЯ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ
Полноценное и экономное отопление собственного жилища является основной проблемой, с которой сталкиваются владельцы домов и коттеджей. Многообразие отопительных систем, представленных на российском рынке, предоставляет застройщику значительную свободу выбора. Однако зачастую заказчик сталкивается с проблемой, что газ к зданию не подведен, а хождение по инстанциям отнимает много времени, нервов и денег. К тому же постоянный рост цен на невозобновляемые ресурсы заставляет думать на несколько лет вперед. Сжиженный газ дает некоторую свободу маневра, но достаточно дорог. Дизельное топливо связан с высокими эксплуатационными расходами и такими дополнительными неудобствами, как запах, доставка топлива, техническое обслуживание котла. Электричество является самым удобным и безопасным источником энергии, но и самым дорогим.Достойной альтернативой традиционным отопительным системам может стать тепловой насос. Источником энергии для теплового насоса служит электричество, но поскольку тепловой насос не производит тепло, а лишь собирает его, то для получения 1 кВт тепловой энергии ему нужно затратить всего 200250 Вт электроэнергии, поэтому для отопления и горячего водоснабжения дома площадью 100 м2 потребуется тепловой насос Потенциал интеллектуально одаренной молодежи – развитию науки и образования мощностью всего 2,5 кВт. Таким образом, использование теплового насоса намного выгоднее, чем отапливать дом электричеством.
Если принято решение отапливать помещение с помощью теплового насоса, то предстоит сделать еще один выбор: покупка и установка готового теплового насоса или его самостоятельная сборка. Первый вариант более простой и отнимет намного меньше времени, но что делать, если вы очень ограничены в финансовых ресурсах? Изготовленный в заводских условиях насос может показаться более надежным, но при настоящем многообразии строительных материалов насос, сделанный своими руками, представляется не менее надежным и эффективным.
Самыми экономически выгодными и наиболее дешевыми в плане монтажа являются геотермальные тепловые насосы типа «грунт-вода», работающие по принципу нагревания воды в коллекторах за счет постоянной температуры грунта, которая в течение всего года поддерживается на постоянном уровне за счет поглощения Земной поверхностью солнечного излучения. При использовании такого теплового насоса затрачивается только 1 часть электрической энергии, а 5 частей тепловой энергии берутся из грунта [1].
Рис. 1. Принцип работы тепловых насосов типа «грунт-вода»
Принцип действия самодельного теплового насоса довольно прост.
Теплоноситель первого контура, которым является разбавленный водой спирт, проходит по специальному трубопроводу (теплообменник, уложенный в земле), и нагревается в нем на несколько градусов, далее данный теплоноситель попадает в компрессорный отсек теплового насоса, при этом происходит теплообмен с хладагентом компрессора. При адиабатическом сжатии температура хладагента повышается и происходит теплообмен с водой в третьем контуре системы отопления. Принципиальная схема простейшего теплового насоса представлена на рисунке 2.
Потенциал интеллектуально одаренной молодежи – развитию науки и образования Рис. 2. Принципиальная схема простейшего теплового насоса Для самостоятельной сборки теплового насоса необходимы, в первую очередь, компрессор и блок управления, которые изготовляются только в заводских условиях. Но в их приобретении тоже нет большой проблемы: теплообменники, автоматику и все остальное можно заказать или, немного разобравшись, сделать все же самостоятельно. Сбор в корпус всех узлов также несложен, потому что существует большое количество подробных схем, а в качестве компрессора сердца теплового насоса – вполне можно использовать компрессор от старой сплит-системы [2].
Для эффективной работы теплового насоса и сокращения затрат на его монтаж и прокладку труб, необходимо знать оптимальную глубину залегания труб. Для этого мы разработали компьютерную программу, позволяющую определять температуру почвы Астраханского региона на любой глубине в любой момент времени. Данная программа позволяет также найти ожидаемый в рамках рассматриваемой математической модели температурный профиль почвы, то есть зависимость температуры от глубины, для любого момента времени в течение года.
Рис. 3. Расчетный температурный профиль почвы на 25 марта:
сплошная линия соответствует 15 ч 30 мин., а штриховая – 5 ч 00 мин.
Потенциал интеллектуально одаренной молодежи – развитию науки и образования В качестве примера на рисунке 3 приведен вычисленный на 25 марта на широте 46 температурный профиль почвы. Сплошная линия показывает зависимость температуры от глубины в 15 ч 30 мин., а штриховая – в 5 ч 00 мин. Из рисунка видно, в течение года на глубине более 5 м температура почвы практически не меняется и имеет значение порядка 11 C [3].
Этой температуры достаточно для обогрева не только хозяйственных помещений (продовольственные склады, загоны для скота, теплицы), но и жилых домов. В холодную пору года тепловой насос может служить для отопления, а в жаркое знойное лето пригодится для кондиционирования.
1. Prorab.co – Альтернативные источники энергии [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.prorab.co/energy/alternative/post_1342036876.html, свободный. – Заглавие с экрана. – Яз. рус.
2. Своими руками – Как сделать самому [Электронный ресурс]. – Режим доступа:
http://kak-svoimi-rukami.com/2010/03/teplovoj-nasos-princip-i-sxema-raboty-ustanovkasvoimi-rukami/, свободный. – Заглавие с экрана. – Яз. рус.
3. Джалмухамбетов, А. У. Моделирование температурной динамики сухих почв с учетом астрофизических факторов / А. У. Джалмухамбетов, А. С. Кладиева, А. В. Федотова // Вопросы управления в социально-экономических процессах и информационной среде : мат-лы Всерос. науч. конф. (г. Астрахань, 12 мая 2011 г.). – Астрахань, 2011. – С. 145–151. – ISBN 978-5-91910-048-5.
НАПОЛЬНЫЙ ОБОГРЕВ ПОМЕЩЕНИЯ
И ЕГО ВЛИЯНИЕ НА ЗОНАЛЬНЫЕ КОМФОРТНЫЕ
ТЕПЛООЩУЩЕНИЯ ЧЕЛОВЕКА
Состояние комфорта – это состояние, к которому человек всегда стремиться в любых условиях (дома, на работе, в поездке и на отдыхе).Создание оптимально комфортных условий, особенно зимой и в переходные периоды, задача не из легких и решается она путем применения дополнительных технологических решений и климатического оборудования.
При формировании комфортной зоны в помещении следует учитывать параметры микроклимата и физиологические особенности человека, уровень выполняемой работы, степень одежды человека и эти условия окружающей среды, должны всегда удовлетворять потребностям человека.
Данной статьей предлагается технологическое решение зонального создания комфортной среды по тепловым ощущениям человека, с помощью напольной системы отопления и декоративного зеркала, расположенного над потолком в угловых частях комнаты (рис. 1а).
Потенциал интеллектуально одаренной молодежи – развитию науки и образования Рис. 1. А) холл с системой отопления «теплый пол»; б) разрез стены Для более равномерного распределения тепловых потоков в холле под потолком над «улитками» системы отопления (рис. 1б), сконструировано отражающее декоративное зеркало под определенным углом. Отражательный элемент – зеркало выбрано в связи с тем, что: во-первых, зеркало полностью отражает тепловые лучи; во-вторых, очень маленький коэффициент черноты зеркала (оно будет частично излучать энергию, которую дает напольный обогрев, но при этом имея температуру окружающей среды); в-третьих, декоративный элемент, не нарушает эстетической обстановки помещения.
Особенностью конструкции является, то что следует учитывать конвективную и лучистую составляющую сложного теплообмена в помещении [1]. Тепловой поток поднимаясь, от системы отопления вверх имеет конвективную составляющую, усиливая тепловую составляющую в зонах комфортности в зимний и переходные периоды. Отражаясь от зеркала- лучистой составляющей, этот поток распространяется по холлу мягким теплом.
Вся энергия, которая попадает от отопительных «улиток» на отражательную поверхность из-за очень маленького коэффициента степени черноты распространяется в виде мягкого излучения по объему холла, тем самым увеличивая комфортность.
Если предварительно разбить рассматриваемое помещение на условные сегменты: по ширине, длине и высоте, принимая во внимание, что человек в помещение выполняет легкую физическую работу или находиться в положении сидя [2], то теплоощущения в помещении распределятся следующим образом (рис. 2).
Потенциал интеллектуально одаренной молодежи – развитию науки и образования При формировании в помещении зон повышенной комфортности, следует учитывать, тот фактор, чтобы человек не получил перегрева, который может негативно сказаться на состоянии человека. По шкале ожидаемых теплоощущений (рис. 3) человека, которые могут принимать иногда и дробные значения, видно, что комфортными областями является зона квадрата А-2, Б-2 и В-2.
Учитывая шкалу теплооущений человека, а также физиологические особенности того, что наиболее чувствительные части тела область относительно тепловых ощущений (стопы, колена, кисти рук, локти, грудная клетка, область таза), (рис. 4а), по высоте комфортная зона будет выражена в области сектора А-2, которая располагается от области поясницы до грудной клетки.
От внутреннего микроклимата во многом зависит состояние человека: его работоспособность (умственная, физическая), здоровье, отдых.
Потенциал интеллектуально одаренной молодежи – развитию науки и образования Рис. 4. Распределение тепловых потоков по высоте Физиологический принцип конструкции, заключается в том, что единственная часть тела, постоянно отдающая тепло путем теплопередачи – это поверхность ступней, поэтому касание ступнями нагретой до физиологически комфортной температуры 25–28 С, сразу вызывает физиологическое ощущение комфорта, а относительно прохладный воздух на уровне головы – ощущение свежести. Практически никакой из распространенных сегодня тепловых приборов не создает уровня комфорта, сравнимого с системами «теплых полов».
1. Кувшинов, Ю. Я. Теоретические основы обеспечения микроклимата помещения / Ю. Я. Кувшинов. – М. : Изд-во Ассоциации строительных вузов, 2007.
2. МУК 4.3.1895-04. Оценка теплового состояния человека с целью обоснования гигиенических требований к микроклимату рабочих мест и мерам профилактики охлаждения и перегревания.
НАРУЖНАЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИЯ ФАСАДОВ
С ПРИМЕНЕНИЕМ ПЕНОПОЛИСТИРОЛА КАК ИНСТРУМЕНТ
РЕАЛИЗАЦИИ ПРОГРАММЫ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ
Практика зарубежных стран в области проведения работ по воспроизводству и сохранению имеющегося жилищного фонда используется в России, столкнувшись, в условиях мирового экономического и финансового кризиса, с сокращением объемов строительства нового жилья. Результатом Потенциал интеллектуально одаренной молодежи – развитию науки и образования этих процессов стала переориентация свободных финансовых ресурсов на капитальный ремонт жилищного фонда.Жилой сектор как конечный потребитель топливно-энергетическими ресурсами является вторым по величине [2, с. 54]. Энергосбережения ресурсов в жилищном секторе можно достичь при проведении выборочного капитального ремонта на основе инноваций, это касается проблемных направлений и недочетов, возникающих в конструктивных элементах, инженерных системах и коммуникациях в процессе эксплуатации многоквартирных домов. Именно за счет глобального введения инновационных технологий и мероприятий при реализации капитального ремонта можно добиться роста энергоэффективности практически в два раза. Потенциал экономии топливно-энергетических ресурсов в жилищном секторе при применении энергосберегающих технологий ориентировочно равен: по тепловой энергии 42 %, по воде – 26 %, по электроэнергии – 38 %, по природному газу около 30 %.
При увеличения энергоэффективности и внедрения инновационных технологий и мероприятий государство может протянуть руку помощи собственникам жилых помещений, сократить свои ежегодные расходы на оплату ЖКУ в среднем примерно на 187 млрд руб. [1, с. 21].
Безусловным при проведении капитального ремонта жилищного фонда является утепление всех ограждающих конструкций, модернизация систем инженерного оборудования. Все это дает улучшение температурновлажностного режима, воздухообмен в жилых помещениях и комфорт проживания в нем при уменьшении теплопотребления.
Пенополистирол фасадной марки ПСБС М25Ф, который прошел полномасштабную огневую проверку в составе систем теплоизоляции «СИНТЕКО» и «Драйвит», поставкой которого занимается компания ЗАО «ИНФОКОСМОС 2000», в данное время широко используется при утеплении фасадов зданий в Москве и ряде регионов России. Общий объем его применения в вышеуказанных системах теплоизоляции составляет более 40 % от всей площади утепления.
При использовании пенополистирола, как утеплителя, одним из главных преимуществ является весьма благоприятное соотношение цена/качество. Себестоимость 1 м2 стены, утепленной с применением пенополистирола, на 15–25 % ниже аналога, который выполнен с применением жесткой минераловатной плиты.
В качестве использования декоративно защитных слоев материалов, не содержащих цемента, например акриловых материалов Dryvit американского производства, которые существенно совершенствуются эксплуатационными характеристиками системы в крупных городах, испытывающих проблемы от загрязнения воздуха. Морозостойкость системы увеличивается до 100 циклов, понижается скорость старения, повышается стойкость к ультрафиолетовому излучению.
Потенциал интеллектуально одаренной молодежи – развитию науки и образования Расчет экономии затрат за отопительный период в результате применения ресурсосберегающих технологий Сопротивление теплопередаче R, кв.м х °С / Вт тельный период Q, Гкал Затраты за отопительный период, руб.
Из данных таблицы заметно уменьшение показателя теплопотерь, данный фактор свидетельствует об эффективности проведения работ по технологии теплоизоляции фасада «СИНТЕКО» с точки зрения экономии текущих расходов собственников. Кроме этого происходит сокращение расходов на отопительный период после проведения ремонтных работ.
Стоит отметить, что сумма инвестиций (капиталовложений) по данной технологии отличается в разы от стоимости по традиционному методу.
Однако эффект экономии при применении системы наружного утепления «Синтеко» проявляется в возможности минимизировать теплопотери в 3–4 раза, что достигается через ограждающие конструкции и позволяет уменьшить плату за отопление, а, значит, положительно сказывается на начислении коммунальных платежей за отопление МКД. Надежность и срок эксплуатации данной системы (не менее 25 лет) превышает нормативную межремонтную стадию эксплуатации фасада при традиционной отделке штукатуркой (нормативный межремонтный период составляет 5 лет).