Дисертацію присвячено вирішенню наукової проблеми підвищення комфортності середовища і енергоефективності будівель на основі геометричного моделювання динамічних параметрів світлового поля з використанням математичного апарату точкового числення. Отримано точкові рівняння для ряду нестандарних огороджувальних конструкцій . Запропоновано оцінку систем природного освітлення на основі експозиції, яка об'єднує світлову величину та час її дії. Створено принципи моделювання параметрів світлового поля у приміщеннях на основі точкового числення. Розроблено метод визначення комфортних параметрів теоретичним шляхом. Для формування радіаційного режиму у приміщеннях розроблено метод розрахунку сонячних теплонадходжень для нестандартних рішень світлопрозорих огороджень. З використанням точкового числення здійснено формування терморадіаційного режиму приміщення при променистому опаленні. Вдосконалено метод розрахунку енергоспоживання будівель з системами природного освітлення при різних орієнтаціях світлопрорізів та їх положеннях у просторі.^UThe thesis is devoted to solving of the scientific problem of increasing the comfort of environment and energy efficiency of buildings on the basis of geometric modelling of dynamic parameters of the light field using the mathematical apparatus of the point calculation. Point equations for enclosing structures in the form of a number of flat shapes with straight and curvilinear boundaries, as well as surfaces of general position are obtained. It is proposed to estimate lighting systems using the exposure of illumination, which combines the level of the light value and the time of its operation. The principles of modeling the parameters of a light field in premises on the basis of a point calculation are created. A method for determining the comfortable values of parameters in a theoretical way is developed. For forming the radiation regime in premises, a method for calculation of solar heat gain for non-standard solutions of translucent enclosures is developed. In this study, it is shown how the point calculation can be used effectively for the formation of the termoradiation regime of the premises during radiant heating. The method for calculating energy consumption of buildings with natural lighting system at different orientations of light transitions on the sides of the horizon and their positions in space is improved.

Науково обгрунтовано концепцію створення високоефективних суднових систем очищення нафтовмісних вод з новими вдосконаленими характеристиками, суттю якої є те, що зниження шкідливих наслідків забруднення моря нафтою за умов експлуатації суднових енергетичних установок, підвищення ефективності очищення за мінімальної вартості й енергоспоживання має базуватися на системному підході та досягається підвищенням ефективності масопереносу, внаслідок зменшення внутрішньої енергії полідисперсного неоднорідного двокомпонентного середовища - нафтоводяної емульсії на всіх стадіях очищення (накопичення, перекачування, коалесценції, поділу) у багатокаскадних суднових системах, що мають мінімальну вартість, енергоспоживання й оптимальну пропускну здатність. Розроблено новий метод моделювання процесів реології неоднорідної двокомпонентної полідисперсної рідини - нафтоводяної емульсії, суть якого полягає в тому, що під час дослідження процесів коалесценції й очищення суднових нафтоводомісних вод необхідно обов'язково враховувати сили взаємодії часток дисперсної фази та дисперсного середовища між собою та матеріалом фільтроелементу. Завдяки використанню результатів дослідження одержано економічний ефект понад 30 млн дол. США.

  Скачати повний текст

Запропоновано та теоретично обгрунтовано математична модель для визначення холодопродуктивності компресора холодильних машин рефрижераторного рухомого складу у разі застосування альтернативної сумішної композиції холодоагентів. Вдосконалено процедуру діагностування та регулювання холодильних машин рефрижераторних вагонів. Розроблено математичну модель взаємодії елементів у системі навколишнє середовище - рефрижераторний вагон - холодильне обладнання рефрижераторного вагона - вантаж, яка дозволяє дослідити вплив експлуатаційних факторів на процеси технологічної тривалості охолодження вантажів та енергоспоживання рефрижераторних вагонів. Вдосконалено метод моніторингу технологічної тривалості охолодження вантажів та енергоспоживання рефрижераторного вагона.

  Скачати повний текст

Сформульовано та реалізовано методичний підход щодо комплексної оцінки економії котельно-пічного палива, електричної та теплової енергії на різних рівнях сфери економіки, що включає житловий сектор, підприємства комунального господарства та заклади громадського сектору (освіти, культури, охорони здоров'я). Вперше розроблено методичні основи щодо оцінки енергоощадження у сфері житлового та комунально-побутового обслуговування населення, суть яких полягає у проведенні системного аналізу напрямів та особливостей формування енергоспоживання, визначенні ступеня ефективності використання палива та енергії, врахуванні комплексу соціально-економічних аспектів розвитку сфери обслуговування та їх впливу на рівні енергоспоживання, розрахунку ефективності енергоощадних заходів та визначенні їх пріоритетності. Запропоновано методику середньо- та довгострокового прогнозування потреби у котельно-пічному паливі (децентралізовані споживачі), електричній та тепловій енергії з урахуванням впливу енергозбереження, соціально-економічного розвитку та взаємозамінності енергоносіїв у енергетичних процесах сфери житлового та комунально-побутового обслуговування населення.

  Скачати повний текст

Для нестаціонарних стохастичних процесів, що задовольняють відомі диференційовані рівняння, побудовано математичні моделі кореляційних функцій. Одержано математичні моделі для випадкових процесів. Показано зміни вигляду математичної моделі кореляційної функції, якщо метрика модельного простору відмінна від стандартної. Базуючись на спектральній теорії несамосполучених або унітарних операторів, одержано розклади нестаціонарних стохастичних процесів за випадку дискретного та неперервного спектрів утворювальних операторів. Запропоновано методику прогнозу добового споживання електричної енергії, яка передбачає урахування нестаціонарності стохастичного процесу енергоспоживання. Експериментально здійснено перевірку побудованої моделі. Розроблено методику комп'ютерного моделювання тиску у циліндрах системи трансмісії на базі математичної моделі кореляційної функції нестаціонарного стохастичного процесу з дискретним спектром.

  Скачати повний текст

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.14.01 – Енергетичні системи та комплекси. – Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського" МОН України, Київ, 2019.Дисертація присвячена порівнянню, адаптації та розвитку методів оцінювання енергоефективності будівель на основі математичних моделей з врахуванням динаміки зміни умов середовища. Проведений аналіз нормативної бази щодо підходіввизначення енергоефективності енергоспоживання в будівлях, підвів до врахування особливостей використання та розвитку динамічних методів розрахунку енергопотреби на опалення та/або охолодження. Розроблено методику побудови регресійних багатофакторних моделей будівлі для прогнозування рівня опалення та/або внутрішньої температури повітря в приміщенні, що дозволяє враховувати теплоінерційні особливості огороджувальних конструкцій через врахування передісторії зміни факторів впливу. Досліджені переривчасті режими опалення будівель на базі динамічних моделей та визначено можливий діапазон економії енергії для різних температурних графіків приміщень.Запропоновані підходи визначення реперних точок для побудови шкал енергетичної сертифікації будівель з врахуванням особливостей їх функціонування та розміщення.Ключові слова: енергопотреба, енергоефективність, будівлі, математична модель, температура, теплонадходження, кліматологія, енергетична сертифікація.^UThe dissertation is devoted to the comparison, adaptation and development of methods for estimating energy efficiency of buildings on the basis of mathematical models taking into account the dynamics of changing environment conditions. A literature review of modern trends in the use of mathematical modeling and normative base on approaches to assessing buildings energy efficiency is performed. The need to reduce the time intervals of calculation is shown, taking into account the specifics of the use and development of dynamic methods for calculating energy need for heating and/or cooling.The analysis of characteristics and modeling of building thermal state was carried out on the basis of various mathematical models for public buildings of various complexity, regional location, year of construction and conditions of operation. In the conditions of energy carriersefficient use, energy need for heating should be calculated taking into account hourly changes in climatic characteristics that cannot be realized in stationary models. Dynamic models for determining buildings energy performance require the use of hourly climatic data (for Ukrainian cities - typical year of the IWEC).Mathematical models for the research of energy status of buildings use end-points characteristics of influence, such as air exchange rate, solar heat gains to the space area, and others, which require recalculation methods. Averaged monthlyobtained results are compared with the normative climatology of Ukraine for the city of Kyiv and Odesa. The difference is 40% in the winter and 30% in summer for Kyiv, and for Odesa it is up to 50%.The peculiarities of the considered methods use and application of various averaging time intervals of the initial parameters are determinedas an influential parameter on the research results. Dynamic E + and 5R1C methods give almost the same value for energy need for heating, the difference is up to 4-8%, in cooling mode it is up to 16-18% with IWEC climatological data. The buildings intermittent modes of heating were investigated on the basis of dynamic models and the possible range of energy savings for different temperature schedules of premises was determined taking into account the recommended temperature difference during non-working hours, which is about 9%.In the paper, the experimental and calculated determination of the integral and scattered characteristics of the thermal and energy state of the building is carried out on the basis of long-term observations (2003-2017). Data on temperature distribution in the premises of a multistory building of an educational facility were obtained, depending on their location, use and level of heating. The combination of calculated and experimental data allowed to determine the air exchange rate on the basis of the created multi-factor regression model and actual values of internal temperature, heating level and solar heat gains.Ukraine has two standards for defining the buildingsenergy efficiency class. A new energy scale of 14 classes for buildings energycertification for public facilities located in small towns and villages is proposed, which is based on certain reference points and allows to assess the buildings energy efficiency when implementing energy-saving projects.Key words: energy need, energy efficiency, buildings, mathematical model, temperature, heat gains, climatology, energy certification.

Дисертаційну роботу присвячено обґрунтуванню теоретичних положень та розробленню методичних підходів та рекомендацій підвищення ефективності енергоресурсних чинників управління економічним розвитком регіону. Мета роботи полягала у поглибленні теоретичних положень, розробленні практичних підходів та рекомендацій, спрямованих на підвищення ефективності енергоресурсних чинників управління економічним розвитком регіону. У роботі досліджено теоретико методичні засади управління економічним розвитком регіону через ефективне використання енергетичних ресурсів. Розкрито концептуальні передумови та аспекти ефективного урядування у площині енергетичних ресурсів. Узагальнено концептуальні підходи до формування ефективності енергоресурсних чинників. Політику ресурсокористування України охарактеризовано за програмними та законодавчими ініціативами, що мають безпосередній вплив та регламентують природокористування, поводження з відходами, використання і розподіл енергетичних ресурсів, та запроваджують систему енергоефективних заходів. Запропоновано концепцію smart, як елемент управління економічним розвитком та осередок інновацій у регіональних стратегіях. Визначено концепцію smart як інструмент реалізації стратегій. Обґрунтовано методичний підхід до оцінки ефективності енергоресурсних чинників управління економічним розвитком. Запропонований алгоритм дослідження передбачав дуальність оцінки ефективності енергоресурсних чинників. Узагальнено основні аспекти управління енергетичними ресурсами в Україні та Європі в розрізі впровадження інноваційних технологій під впливом глобальних трендів. Показана структура енергоспоживання та перспективи його заміщення на тлі глобальних енергетичних змін. Розкрито перспективи управління енергетичними ресурсами при запровадженні принципів циркулярної економіки та КСВ у всіх ланках суспільства. Систематизовано тренди та чинники трансформації енергетичних ринків у світі.Обґрунтовано запровадження концепції smart у досліджуваних суб'єктах та визначено чинники концепції на тлі зростання цін на енергоносії. Прослідковано і систематизовано динаміку та основні причини такого зростання. Здійснено аналіз окремих громад Харківського регіону в умовах децентралізації в контексті практичних упроваджень з мінімізації наслідків зростання цін на енергоносії. У роботі уточнено поняттєво-категорійний апарат енергоресурсних чинників управління економічним розвитком, таких як, «енергозбереження», «енергоємність», «енергоефективність».Дана оцінка особливостям управління енергоефективним розвитком регіону в нових умовах. Вивчено динамічний стан енергоресурсів: зміну структури та кількості споживання, створення альтернативних джерел енергопостачання. Виокремлена енергоефективна складова стратегічних планів та практичних упроваджень, як приклад ефективного та розумного управління енергоресурсами на локальних рівнях. Визначено розрив енергетичної ефективності в соціально-економічній моделі України, спричинений бар'єрами енергетичної ефективності. Розглянуто таксономія бар'єрів енергоефективності S. Sorrell та через термінологію бар'єрів класифіковано причини, що перешкоджають просуванню енергоефективних технологій в Україні. Визначено дев'ятнадцять бар'єрів енергоефективності, в тому числі сформовано та найменовано нову групу бар'єрів перехідного періоду. Визначена в умовах України таксономія бар'єрів характеризує опір зовнішнього середовища енергоефективним технологіям, зумовлений недосконалістю соціально економічного середовища, в умовах якого впроваджуються конкретні енергоефективні технології. Визначено роль грантового фінансування в ідентифікації бар'єрів енергоефективності та підвищенні продуктивності енергоефективних технологій у досліджуваних суб'єктах. Застосовано таксономію бар'єрів енергоефективності як систему економічного аналізу для встановлення бар'єрів енергоефективності у досліджуваних суб'єктах. Визначено домінантні бар'єри, бар'єри найбільшої уваги та провали грантової активності, останні ідентифіковані як бар'єри не охоплені грантовим фінансуванням. Запропоновано підхід до оцінки здатності досліджуваних суб'єктів сприймати та просувати інноваційні енергоефективні технології, який базується на удосконаленні розрахунку узагальненого інтегрального показника з подальшим ранжуванням за узагальненою функцією бажаності Харрінгтона. Визначено нові первинні показники енергоефективної направленості, що лягли в основу розрахунку узагальненого інтегрального показника інноваційної енергоефективної спрямованості досліджуваних суб'єктів. Запропонована концептуальна схема підвищення ефективності енергоресурсних чинників управління економічним розвитком регіону, яка включила в себе тренди та чинники, сучасні методи та інструменти підвищення ефективності енергоресурсних чинників, розвиток інфраструктури, загальносуспільний розвиток, що у комплексі покликано створити середовище сприятливе до інновацій в цілях забезпечення сталого розвитку.^UThe thesis is devoted to substantiation of theoretical provisions and development of methodological approaches and recommendations for improving efficiency of energy resources factors of management of economic development of the region. Work purpose was to deepen the theoretical provisions, develop practical approaches and recommendations aimed at improving the efficiency of energy resources factors in managing the economic development of the region. Theoretical principles of managing economic development of the region through effective use of energy resources were studied in the paper. Revealed conceptual prerequisites and aspects of effective governance in field of energy resources. Summarized conceptual approaches to formation of energy efficiency factors. Ukraine's resource management policy is characterized by program and legislative initiatives that have a direct impact and regulate nature management, waste management, use and distribution of energy resources, and introduce a system of energy-efficient measures. Concept of smart as an element of economic development management and a center of innovation in regional strategies is proposed. Concept of smart as a tool for implementation of strategies is defined. A methodical approach to assessing effectiveness of energy resources management factors of economic development is substantiated. Research algorithm provided duality of estimation of energy efficiency factors proposed.The main aspects of energy resources management in Ukraine and Europe in terms of introduction of innovative technologies under the influence of global trends are summarized. Structure of energy consumption and prospects of its replacement against background of global energy changes shown. Revealed prospects for energy resources management in introduction of principles of circular economy and CSR in all sectors of society. Systematized trends and factors of transformation of energy markets in the world.Introduction of the smart concept in the studied subjects is substantiated and factors of concept against the background of rising energy prices are determined. Systematized dynamics and main reasons for such growth are traced. Analysis of separate communities of Kharkiv region in conditions of decentralization in context of practical implementations on minimization of consequences of growth of the prices for energy carriers is carried out.Paper clarifies the conceptual and categorical apparatus of energy resources factors of economic development management, such as "energy-saving", "energy intensity", "energy efficiency".Estimation of features of management of energy-efficient development of the region in new conditions is given. Dynamic state of energy resources is studied: change of structure and quantity of consumption, creation alternative sources of energy supply. Energy-efficient component of strategic plans and practical implementations is singled out as an example of effective and smart energy management at the local level.Identified the gap of energy efficiency in socio-economic model of Ukraine caused by energy efficiency barriers. Taxonomy of S. Sorrell energy efficiency barriers is considered and reasons that hinder promotion of energy efficient technologies in Ukraine are classified through terminology of barriers. Identified nineteen energy efficiency barriers, including formation and naming of a new group of transition barriers. Taxonomy of barriers determined in conditions of Ukraine characterizes resistance of external environment to energy efficient technologies, due to imperfection of socio-economic environment in which specific energy efficient technologies are introduced.Role of grant funding in identifying energy efficiency barriers and increasing productivity of energy-efficient technologies in studied subjects is determined. Taxonomy of energy efficiency barriers was used as a system of economic analysis to establish energy efficiency barriers in the studied subjects. Dominant barriers, most attention barriers, and grant failures have been identified, latter being identified as barriers not covered by grant funding.An approach to the assessment of the ability of the studied subjects to perceive and promote innovative energy-efficient technologies is proposed, which is based on the improvement of the calculation of the generalized integrated indicator with the subsequent ranking according to the generalized Harrington desirability function. Identified new primary indicators of energy efficiency, which formed the basis for the calculation of the generalized integrated indicator of innovative energy efficiency of the studied subjects.

Дисертацію присвячено вирішенню наукового завдання щодо підвищення електроенергоефективності головних водовідливних комплексів залізорудних шахт у напрямку збільшення рівня використання енергетичного потенціалу цього виду стаціонарних установок, шляхом розробки теоретичних аспектів і практичних рекомендацій для розбудови системи багатокритеріального нечіткого керування режимами функціонування електромеханічних систем насосних агрегатів. Базуючись на дослідницькому матеріалі, стратегічно визначено необхідність розбудови двоєдиного алгоритму керування процесом функціонування ГВК: керування електроенергетичними та електромеханічними параметрами роботи електромеханічних систем насосних агрегатів на основі регульованого асинхронного електроприводу з базуванням у межах енергоефективних режимів функціонування привідних двигунів як в індивідуальному, так і груповому варіантах; керування режимами роботи водовідливного комплексу в функції технологічних параметрів його функціонування та «плаваючих» погодинних у добі тарифів за спожиту електроенергію. Дисертаційна робота має два томи. Том 1: вступ, 4 розділи, загальні висновки, список використаних джерел. У Вступі сформульовано актуальність дослідження, його мету, наукові завдання, результати дослідження, що містять наукову новизну. У Розділі 1 на основі діагностування стану електроенергетичного комплексу з оцінюванням рейтингу споживання електричної енергії приймачами залізорудних шахт підтверджено, що головні водовідливні комплекси є енергоємними споживачами електричної енергії, а підвищення їх електроенергоефективності є актуальною проблемою. Акцентовано, що канонічні формули з визначення рівнів електроенергоефективності видів шахт, що аналізуються, як і їх окремих споживачів, потребують нового формату в умовах сучасних енергоорієнтованих спрямувань. У Розділі 2 проведено математичне моделювання режимів постачання-споживання електричної енергії головним водовідливним комплексом залізорудних шахт як стохастичного процесу та визначено комплекс енергетичних характеристик, які пов’язані з фактом випадковості: швидкість та обсяги накопичення води на підземному горизонті шахти, енерговитрати на водовідведення із заданого підземного горизонту шахти за визначений час. У Розділі 3, враховуючи постійну мінливість параметрів режимів функціонування головних водовідливних комплексів, розглянуто впровадження системи автоматизованого управління з використанням системи ПЧ-АД та врахуванням сигналів датчиків стану, а також прийняття управлінських рішень по включенню певної кількості насосів і режимів їх роботи. У Розділі 4 запропоновано для впровадження систему експертного керування енергоспоживанням шахтними водовідливними комплексами на базі алгоритму нечіткого логічного виводу Мамдані; вищу якість керування продемонструвала система з базою нечітких правил типу кон’юнкція у порівнянні із системою нечіткого логічного виводу з кусково-лінійними функціями з подальшим удосконаленням нечітких систем шляхом введення додаткового обмеження на рівень потужності насосних агрегатів, котрі працюють одночасно, під час фазифікації відповідної лінгвістичної змінної. У Заключних висновках викладено квінтесенцію отриманих результатів наукового пошуку та певні рекомендації до їх практичного використання в практиці розробки та проєктування енергоефективних систем керування рівнями споживання електроенергії енергоємними споживачами в структурі загальної системи керування електроенергетичними потоками підземних залізорудних підприємств. Том 2: Додатки.^UThe thesis is devoted to solving the scientific task of to improve the energy efficiency of main drainage facilities of iron ore underground mines and to increase the level of utilization of the energy potential of this type of stationary equipment by developing theoretical aspects and practical recommendations for building a multi-criteria fuzzy control system for operating modes of electromechanical systems of pumping units. Based on the research data, the necessity of developing a two-pronged algorithm to control the functioning of the main drainage facilities is strategically determined, which includes: controlling electric power and electromechanical parameters of electromechanical systems of pumping units based on a regulated asynchronous electric drive using energy-efficient operation modes of drive motors in both individual and group variants; controlling operating modes of drainage facilities as a function of technological parameters of their operation and variable ("floating") hourly tariffs for the consumed power. The logistics of the final research are aimed at developing an appropriate control system for main drainage facilities with the prospect of involving artificial intelligence in control actions. The content of the current scientific research corresponds to filling in the necessary details for the process of creating such a control system. The thesis structure includes two volumes. Volume 1 comprises introduction, four chapters, general conclusions, and references. The Introduction formulates the relevance of the research, its aim, scientific objectives, and research results containing scientific novelty. In Section 1, based on the diagnosis of the power complex state and the rating assessment of power consumption by iron ore underground mine receivers, it is confirmed that main drainage facilities are energy-intensive power consumers, and that improving their energy efficiency is an urgent problem. It is emphasized that the canonical formulas for determining the level of energy efficiency of the analyzed types of underground mines and their individual consumers, require a new format in the context of modern energy-oriented trends. Section 2 mathematically models the modes of power supply and consumption by the main drainage facilities of iron ore underground mines as a stochastic process and determines a set of energy characteristics associated with the fact of randomness, namely the rate and the amount of water accumulated in the underground level of the underground mine, the amount of water consumption for drainage from a given underground level of the underground mine for a given time. In Section 3, taking into account constant variability of operating mode parameters of main drainage facilities, the implementation of an automated control system using the FC-AM system and considering the signals of state sensors, as well as making control decisions to switch on a certain number of pumps and their operating modes is considered. Section 4 proposes to introduce a system for expert control of power consumption by main drainage facilities based on the Mamdani fuzzy inference algorithm. A higher quality of control is demonstrated by a system based on fuzzy rules of the conjunction type compared to a fuzzy logic inference system with piecewise linear functions, with further improvement of fuzzy systems by introducing an additional restriction on the power level of pumping units operating simultaneously during the fuzzification of the corresponding linguistic variable. The Conclusions summarize the quintessence of the research results and provide certain recommendations for their practical application in developing and designing energy-efficient systems to control power consumption by energy-intensive consumers in the structure of the overall system for controlling power flows at underground iron ore mining enterprises. Volume 2 includes appendices.

Дисертація спрямована на розроблення наукових і практичних засад побудови та дослідження функціонально-інтегрованих сенсорів термічного аналізу на основі компонентів твердотільної мікроелектроніки та багатофункціональних сигнальних перетворювачів. Враховуючи динаміку розвитку сенсорів термічного аналізу, які широко використовуються в галузях матеріалознавства, фізики, біофізики, медицини, виникає потреба у створенні нових функціонально-інтегрованих, закінчених аналогових фронт-енд пристроїв з підтримкою Інтернету речей. Розроблено нові підходи до побудови мікроелектронних сенсорів термічного аналізу на основі структур твердотільної електроніки (зокрема транзисторних), новизною якої є функціональне інтегрування – використання єдиної мікроелектронної структури перетворювача для керованого нагріву досліджуваного зразка чи середовища згідно заданого алгоритму модуляції теплового потоку, вимірювання температури чи різниці температур між досліджуваним та опорним зразками, а також вимірювання зміни магнітних, механічних, оптичних чи імпедансних характеристик досліджуваного зразка в процесі модуляції його температури. Запропоновано подальший розвиток методів електротеплової аналогії для синтезу схем заміщення SPICE моделей сенсорів термічного аналізу, інформативними величинами яких є температура фазових переходів (плавлення, склування, кристалізації тощо) досліджуваної речовини та кількість теплової енергії, яка поглинається чи виділяється в процесі такого переходу. Метод реалізовано на новому універсальному SPICE компоненті – Thermiсap, який моделює фазовий перехід досліджуваної сенсором речовини з можливістю акумуляції теплової енергії. Встановлено критерії оцінки точності функціонування сенсорів різницевої температури на транзисторних каскадах на основі мінімізації похибки лінійної апроксимації та розроблено методи оптимізації режиму роботи таких сенсорів. Вперше синтезовано структуру функціонально-інтегрованого сенсора температури на основі органічних світловипромінювальних та фоточутливих матеріалів, що поєднує джерело випромінювання, оптично-активне середовище та детектор випромінювання і характеризується високою температурною чутливістю (30 нм/°С). Розроблено нові функціонально-інтегровані сенсори термічного аналізу, що поєднують дослідження термічних і магнітних чи механічних властивостей досліджуваних об'єктів. Пристрої характеризуються високими значеннями роздільної здатності вимірювання температури (менше 0,001C) та відповідають критеріям та вимогам мікроелектронних пристроїв Інтернету речей: однополярне низьковольтне живлення, мінімальне енергоспоживання, функціонування в широкому діапазоні вхідних та вихідних напруг (rail-to-rail режими роботи), універсальність та стабільність функціонування при змiнi зовнішніх впливів.^UThe thesis is aimed at the development of scientific and practical principles of construction and research of functionally integrated sensors of thermal analysis on the basis of solid - state microelectronic components and multifunctional signal converters. Considering the dynamics of thermal analysis sensors' development that are widely used in the fields of materials science, physics, biophysics, medicine, there is a need to create new functionally integrated, complete analogue front-end devices with Internet of Things support. New approaches to the construction of microelectronic sensors of thermal analysis based on structures of solid-state electronics (in particular transistor ones) have been developed. The novelty is the functional integration – the usage of a single microelectronic structure of a converter for the controlled heating of the sample or medium, according to the given algorithm of modulation of a heat flow, the measurement of temperature or temperature difference between the sample and the reference, as well as measurement of changes in magnetic, mechanical, optical and impedance characteristics of the sample during its temperature modulation.The further development of the method of thermal analogy is proposed for the synthesis of substitution schemes of SPICE models of thermal analysis sensors, whose informative quantities are the temperature of phase transitions (melting, glass transition, crystallization, etc.) of the investigated substance and the amount of thermal energy that is absorbed or released during such transition. The method is implemented on a new universal SPICE component - Thermicap, which simulates the phase transition of the investigated substance with the possibility of thermal energy accumulation. The criteria of accuracy estimation of differential temperature sensors' functioning on transistor cascades are established on the basis of minimization of a linear approximation error, and methods of optimization of an operation mode of such sensors are developed. For the first time, the structure of a functionally integrated temperature sensor, based on organic light-emitting and photosensitive materials, is synthesized. It combines a radiation source, an optically active medium and a radiation detector, and is characterized by high temperature sensitivity (30 nm/°С).New functionally integrated thermal analysis sensors that combine the research of thermal and magnetic or mechanical properties of the investigated objects have been developed. The devices are characterized by high values of the resolution of temperature difference measurement (less than 0,001C), and meet the criteria and requirements of microelectronic devices of the Internet of Things: unipolar low-voltage power supply, minimum energy consumption, functioning in a wide range of input and output voltages (rail-to-rail modes), versatility and stability of operation while changing the external influences.

Розроблено швидкі алгоритми для аналізу газових складових атмосфери за даними спостережень ІЧ фур'є-спектрометра з середньою роздільною здатністю. Обгрунтовано принципи реаліазації апаратно-програмного комплексу керування, збору й обробки даних фур'є-спектрометра, призначеного для бортових експериментів, з врахуванням вимог до надійності, швидкодії, енергоспоживання. Доведено переваги IBM-сумісного спеціалізованого ПК над цифровим сигнальним процесором. Описано реалізований інтерфейс системи обробки даних і керування приладом, за допомогою якого конкретизовано вимоги до програмного забезпечення та ресурсів ПК. Наведено результати тестових вимірів основних характеристик макета фур'є-спектрометра. Пояснено широтну залежність ефектів зменшення озонового шару на базі моделювання впливу стратосферного аерозолю на швидкості утворення та руйнування озону.Зроблено висновок, що невеликі кількості дрібного стратосферного аерозолю здатні викликати значні зменшення рівноваженої концентрації озону на висоті 30 км. Під час порівняння характеристик молекулярних ліній для молекули OH у базі даних HITRAN96 виявлено неточності в представленні квантових чисел.

  Скачати повний текст

Уперше запропоновано узагальнений критерій оптимізації технологічних процесів металообробки, який враховує продуктивність та собівартість обробки, а також питоме енергоспоживання верстата. Для технологічного процесу силового шліфування виявлено екстремальну залежність цього критерію від швидкості подачі верстата. Показано, що вплив збурень викликає невизначеність розташування екстремуму цієї залежності, що потребує пошуку оптимального режиму під час обробки. Розроблено метод автоматичного управління рухом подачі, який передбачає, базуючись на результатах випробувальних дій на технологічний процес силового шліфування, визначення поточних значень складових аналітичних залежностей періоду стійкості інструмента та потужності обробки від швидкості подачі і, з використанням одержаної математичної моделі процесу, розрахунок значення цієї швидкості, що відповідає екстремуму критерію оптимізації процесу обробки. Уперше встановлено закономірність в управлінні технологічним процесом фрезерування, яка полягає у тому, що стабілізація потужності різання за умов взаємозв'язаного управління швидкостями робочих рухів верстатів забезпечує більш високу продуктивність обробки, зменшує її собівартість і питоме енергоспоживання верстата у порівнянні з управлінням тільки швидкістю подачі. Здійснено структурний синтез автоматизованої системи управління швидкістю подачі та частотою обертання фрези і запропоновано метод узгодження цих швидкостей з урахуванням технічних і технологічних обмежень. Наведено принцип побудови автоматизованої системи управління швидкістю подачі фрезерних верстатів з числовим програмним керуванням для підтримки потужності обробки у заданих межах і визначено умови стійкості такої системи. Розвинуто методи обчислення коефіцієнта передачі об'єкта управління у процесі обробки для організації параметричного зворотного зв'язку в адаптивних системах стабілізації потужності різання. З'ясовано нову закономірність в управлінні технологічним процесом токарної обробки та доведено, що у разі стабілізації швидкості та потужності різання забезпечується більша продуктивність технологічного процесу обробки поверхонь за умов зміни діаметра та глибини різання, ніж у випадку стабілізації швидкості різання та подачі. Запропоновано принцип побудови автоматизованої системи взаємозв'язаного управління швидкістю подачі та частотою обертання заготовки, яка забезпечує стабілізацію швидкості та потужності різання. Розвинуто методи синтезу параметрів регуляторів у автоматизованих системах управління технологічними процесами металообробки, які стабілізують потужність і швидкість різання, і розрахунку статичних характеристик цих систем.

  Скачати повний текст

Розроблено та обгрунтовано нові методи керування відпуском тепла від великих джерел централізованого теплопостачання на базі інформації про надлишкове енергоспоживання в побуті. Запропоновано структуру та режими функціонування замкненої системи керування відпуском тепла, що забезпечує одержання інформації про відхилення середніх внутрішніх температур у житлах від комфортного рівня та зниження надлишкового енергоспоживання. Синтезовано цифрові регулятори з адаптивними компенсаторами запізнення в системах теплопостачання та нечіткий регулятор відпуску тепла з адаптивним корегуванням функцій приналежності. Розроблено методи прогнозування сумісного споживання енергоресурсів житловими масивами на основі нейромережевих інформаційних технологій та синтезовано адаптивну прогнозуючу модель споживання електроенергії та тепла. Запропоновано методику й алгоритми синтезу нового класу нейромережевих регуляторів з прогнозуючими моделями для керування відпуском тепла за контрольованим рівнем побутового електроспоживання за умов невизначеності. Розроблено та практично реалізовано автоматизовану систему моніторингу якості теплопостачання житлових масивів, що забезпечує поточний контроль і прогнозування надлишкового енергоспоживання, а також інтелектуальну підтримку прийняття рішень стосовно відпуску тепла.

  Скачати повний текст

Розроблено математичні моделі, необхідні для аналізу тепло- та масообмінних процесів у теплонасосній установці для сушіння деревини. Проведено експериментальні дослідження впливу вологи на конвективний теплообмін під час течії вологого повітря у ребристо-трубному теплообміннику з насадними пластинчатими ребрами. Для розрахунку конвективного теплообміну з урахуванням вологовипадання запропоновано поправковий коефіцієнт, який дозволяє урахувати комплекс явищ, що виникають під час випадіння вологи на поверхні теплообміну. Розроблено методику проектування теплонасосної установки для сушіння деревини, придатність якої підтверджено результатами чисельного моделювання, а також результатами попередніх випробувань дослідно-промислового зразка. Запропоновано оптимальні закони керування процесом сушіння, які дозволяють знизити енергоспоживання теплонасосної установки у порівнянні з традиційним регулюванням на 22 %.

  Скачати повний текст

Запропоновано математичну модель процесу теплоспоживання під час створення мікроклімату, яка дозволяє оптимізувати просторове розміщення технологічного обладнання в об'ємі пташника та режим його роботи за критерієм мінімуму енергозатрат. За удосконаленою методикою проведено оцінку енергоспоживання під час створення мікроклімату в промислових пташниках та обгрунтовано енергетичну ефективність зміни чинників, які суттєво впливають на енергоспоживання системами створення мікроклімату. Розроблено технологічну та технічну структури інформаційно-вимірювальної системи контролю та обліку, яка дозволяє реалізувати розподілений контроль за параметрами мікроклімату й енергоспоживанням у пташнику-бройлернику. Обгрунтовано заходи щодо зниження питомих енергозатрат для створення мікроклімату в промислових пташниках для трьох прийнятих технологій утримання курчат-бройлерів.

  Скачати повний текст

Об’єктом дослідження є організаційно-економічний механізм енергозбереження в сільськогосподарських підприємствах. Метою і завданням дослідження є виявлення та поглиблення організаційно-економічних аспектів енергоспоживання та обґрунтування умов формування й використання дієвого механізму управління енергозбереженням у сільськогосподарських підприємствах. Теоретичною і методологічною базою дослідження є методи моделювання, аналізу й синтезу; діалектичний, системний і комплексний підходи; загальнонаукові методи пізнання економічних явищ та процесів. Методика дослідження ґрунтувалась на вивченні виробничих та організаційно-економічних процесів енергоспоживання і енергозбереження, формуванні та апробації пропозицій щодо підвищення рівня енергозбереження в агропідприємствах. Наукова новизна одержаних результатів полягає в обґрунтуванні сукупності теоретичних, науково-методичних та організаційно-економічних засад енергозбереження в сільськогосподарських підприємствах. Вперше запропоновано методичний підхід до формування організаційно-економічного механізму енергозбереження в агропідприємствах, заснований на виявленні первинних факторів. Удосконалено: методичні положення моделювання ефективного організаційно-економічного механізму енергозбереження; термінологію поняття «організаційно-економічний механізм енергозбереження в агропідприємстві», досліджено напрями менеджменту енергозбереження і структурні складові організаційно-економічного механізму енергозбереження. Доповнено теоретичні положення і практичне обґрунтування закономірностей енергоспоживання і методику оцінки енергозбереження в агропідприємствах шляхом обґрунтування умов ощадного енергоспоживання. Запропоновано концептуальні положення щодо управління енергозбереженням, науково-методичні розробки та рекомендації, блок-схему автоматизованого інформаційного супроводу виробничих та пов’язаних процесів, метод визначення зміни енергетичного потенціалу ґрунту, які впроваджені в роботу Департаменту агропромислового розвитку Тернопільської ОДА, ПАП »Фортуна», ПАП «Дзвін», Тернопільської філії ДУ «Держґрунтохорона» і спрямовані на підвищення рівня енергозбереження та енергоефективності сільськогосподарських підприємств.Енергоефективність, енергозбереження, енергетичний менеджмент, організаційно-економічний механізм, управління енергозбереженням.^UThe object of the study is is an organizational and economic mechanism of energy saving in agricultural enterprises. The purpose and task of the study is to identify and deepen the organizational and economic aspects of energy consumption and to substantiate the conditions for the formation and use of an effective energy saving management mechanism in agricultural enterprises. The theoretical and methodological basis was based on the study is of production, organizational and economic processes of energy consumption and energy saving, the formation and approval of proposals for increasing the level of energy saving in agricultural enterprises. The scientific novelty of the obtained results lies in the substantiation of the set of theoretical, scientific-methodical and organizational-economic principles of energy saving in agricultural enterprises. Is proposed for the first time: a methodical approach to the formation of the organizational and economic mechanism of energy saving in agricultural enterprises, based on the identification of primary factors. Improved: methodological provisions for modeling an effective organizational and economic energy saving mechanism; the terminology of the concept of "organizational and economic mechanism of energy saving in an agricultural enterprise", the directions of energy saving management and the structural components of the organizational and economic mechanism of energy saving were studied. The theoretical provisions and practical substantiation of the patterns of energy consumption and the method of assessing energy saving in agricultural enterprises by substantiating the conditions of economical energy consumption have been supplemented. Conceptual provisions on energy saving management, scientific and methodological developments and recommendations, a block diagram of automated information support for production and related processes, a method for determining the change in the energy potential of the soil, which are implemented in the work of the Department of Agro-Industrial Development of the Ternopil Regional State Administration, PAP "Fortuna", PAP are proposed "Dzvin", the Ternopil branch of the "Derzhzhnokhorona" state educational institution and are aimed at increasing the level of energy saving and energy efficiency of agricultural enterprises. Energy efficiency, energy saving, energy management, organizational and economic mechanism, energy saving management. energy efficiency, energy saving, energy management, organizational and economic mechanism, energy saving management.

Розв'язано задачі щодо процесу сушки пивної дробини в аеровіброкиплячому шарі. З використанням методів комп'ютерного моделювання у системі ANSYS одержано геометричні розміри решета, що забезпечують раціональні параметри процесу сушки, розроблено модель процесу зневоднення окремого зерна пивної дробини у псевдорозрідженому стані, що враховує реальну форму зерна та неоднорідність його капілярно-пористої структури, зумовлену наявністю скориночки. Експериментально досліджено кінетику сушки дробини у зваженому шарі й одержано криві зміни вологовмісту та температури пивної дробини у процесі сушки за умов варіювання температури сушильного агента, зміни вологовмісту та температури пивної дробини у процесі сушки у разі варіювання навантаження (висоти шару), зміни її вологовмісту та температури у процесі сушки за умов варіювання швидкості сушильного агента, зміни вологовмісту та температури пивної дробини у процесі сушки за варіювання параметрів вібрації решета, швидкості сушки даної дробини. Одержано узагальнену криву пивної дробини за різних режимів процесу. Запропоновано відносний коефіцієнт енергоспоживання, коефіцієнт пропорційності за продуктивністю та висотою шару, показник умовної витрати електроенергії, які дозволяють обгрунтовано обирати раціональні режими процесу сушіння пивної дробини. У порівняльному аспекті проаналізовано хімічний і амінокислотний склад пивної дробини до та після її сушки та показано, що якісні показники одержуваного продукту не погіршуються, зокрема, хімічний склад, а вміст у дробині основних мікроелементів і амінокислотний склад дробини не змінюється. Внаслідок впровадження результатів досліження на підприємствах харчової промисловості та машинобудування одержано загальний економічний ефект 886 тс. грн за рік.

  Скачати повний текст

Дисертаційна робота присвячена моделюванню поведінки агентів ринку криптовалют. У роботі проаналізовано концепції інформатизації економіки і суспільства, запропоновано використання терміну «криптоекономіка» для позначення галузі, що формується навколо криптовалют, розподілених реєстрів та стійких методів шифрування. Розглянуто основні елементи криптоекономіки, включаючи публічний реєстр, блокчейн, алгоритми консенсусу, розумні контракти, електронні гроші, криптовалюти та нові види залучення коштів. Було визначено ряд питань, що наразі недостатньо досліджені. Одним з таких питань є визначення витрат електроенергії на майнінг криптовалют. Прийняття майнерами економічних рішень щодо вибору обладнання впливає на такі глобальні характеристики мережі, як середня швидкість і вартість транзакцій, хешрейт і пов'язані з цим витрати електроенергії та відповідний вуглецевий слід. Іншим недостатньо дослідженим питанням є вплив інформації з соціальних мереж та суб'єктивних суджень на прийняття рішень економічними агентами про купівлю чи продаж криптовалюти, про доцільність майнінгу за заданих умов, про доцільність інвестування в проєкти. У роботі були поставлені та вирішені такі завдання: проаналізовано концепції інформаційної економіки; виявлено зв'язок цих концепцій з криптоекономікою; досліджено інформаційні джерела, що можуть бути використані для моделювання поведінки агентів ринку криптовалют; розроблено модель енергоспоживання мережею майнерів біткоіна; оцінено екологічний вплив майнінгу на довкілля; встановлено рівень рефлексії. 3 трейдерів та експертів галузі криптовалют за допомогою «гри на відгадування»; виявлено типи поведінки трейдерів криптовалют на основі показників прибутковості їх біржової торгівлі та рівня рефлексії; удосконалено комплекс моделей прогнозування часового ряду ціни біткоіна за рахунок використання фактуальної та концептуальної інформації з соціальних мереж і новин. Ключові слова: моделювання поведінки, криптовалюти, біткоін, майнінг, трейдинг, експериментальна економіка, поведінкові фінанси, споживання електроенергії біткоіном, вуглецевий слід майнінгу, нейронні мережі, обробка природної мови, гра на відгадування, кластеризація.^UThe thesis is focused on the cryptocurrency market agents' behaviour modelling. The concepts of economy and society informatisation are considered in the research. The term “cryptoeconomy” is used for designating the emerging industry related to cryptocurrencies, distributed ledger technology, and strong cryptography. The main components of cryptoeconomy, including the public ledger, blockchain, consensus algorithms, smart contracts, digital money, and cryptocurrencies are considered. Several understudied research questions were identified. One of the questions is the estimation of mining electricity consumption. Miners' equipment selection decisions affect global network characteristics such as average transaction speed and fee, hashrate and associated electricity consumption, and the corresponding carbon footprint. Another insufficiently researched issue is the influence of information from social networks and subjective judgments on the decision-making of economic agents on the buying or selling of cryptocurrency, the expediency of mining under given conditions, the feasibility of investing in projects. The following tasks were solved in the thesis: the concepts of information economy were analyzed; the relationship between these concepts and cryptoeconomy was identified; the information sources that can be used to model the behaviour of cryptocurrency market agents were explored; the model of bitcoin mining electricity consumption was developed; the environmental impact of mining was evaluated; rationality of cryptocurrency experts and traders was studied by the means of “Guessing Game”; based on information obtained from the orders database and traders' answers in the Guessing Game, behavioural patterns were identified; the model of bitcoin time series was improved by taking into the account factual and conceptual internet content. Keywords: behaviour modelling, cryptocurrency, bitcoin, mining, trading, experimental economics, behaviour finance, bitcoin electricity consumption, mining carbon footprint, neural networks, natural language processing, guessing game, clustering.

Розроблено цифрові пристрої підвищення вірогідності ідентифікації розподілених об'єктів комп'ютеризованих систем (КС) діагностики та контролю енергоспоживання з використанням тональних сигналів за умов розвитку мережі. На підставі формального наведення характеристик пристроїв ідентифікації створено моделі, структуру цифрових пристроїв стабільного генерування та вузькосмугової фільтрації для вірогідного виявлення тональних сигналів під час ідентифікації об'єктів КС енергоспоживання у разі їх значного збільшення. Розроблено та досліджено нові цифрові пристрої сумування двійкових чисел, які забезпечують істинний результат та підвищують функціональну стійкість обчислень за рекурсивним алгоритмом, що уможливило вдосконалення побудови цифрових генераторів і фільтрів тональних сигналів ідентифікації об'єктів КС на основі оптимізованої за кількістю множень цифрової ланки II порядки - цифрового резонатора. Запропоновано цифрові пристрої для побудови генератора сітки частот і набору фільтрів різної частоти, які на два порядка зменшують витрати на апаратуру. За цього скорочується час впровадження у разі розширення КС контролю енергоспоживання.

  Скачати повний текст

Наведено результати теоретичних та експериментальних досліджень щодо удосконалення процесу енергопостачання фермерського господарства в Україні шляхом створення системи автоматичного керування системою енергопостачання автономного споживача на основі сонячної установки, вітроустановки, електроагрегата з двигуном внутрішнього згоряння й акумулятора. Запропоновано спосіб оптимізації структури системи енергопостачання за допомогою визначення природно-кліматичних факторів та рівня енергоспоживання. Здійснено технічну реалізацію та впровадження системи автоматичного керування на базі однокристальної мікроЕОМ типу МК51. Наведено дані про її ефективність у процесі експлуатації.

  Скачати повний текст

Розглянуто управління енергозбереженням у процесі виробничо-господарської діяльності газотранспортних підприємств. Проведено діагностику енергоспоживання як передумову вдосконалення економічного механізму енергозбереження вітчизняних газотранспортних підприємств. Оцінено ефективність функціонування економічного механізму енергозбереження газотранспортних підприємств. Запропоновано її підвищення на базі ефективного використання стимулів щодо раціонального використання паливно-енергетичних ресурсів та інструментів регулювання енергозбереження.

  Скачати повний текст