Розроблено автоматичну систему забезпечення заданої температури у приміщеннях, яка дозволяє ефективно використовувати альтернативні джерела енергії та мінімально витрачати первинні енергоресурси у процесі постачання теплоносіїв споживачу за рахунок управління структурою системою. Здійснено формалізацію задачі управління структурою системи забезпечення даної температури з альтернативними джерелами енергії з використанням критерію, який відображає ефективність системи. Синтезовано методику аналізу задачі розробки автоматичної системи забезпечення заданої температури зі змінюваною структурою й альтернативними джерелами енергії на підставі об'єктно-орієнтованого аналізу. За допомогою моделювання показано ефективність використання розробленої системи.

  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

Розглянуто метод побудови графіків теплового навантаження систем теплопостачання з підземними сезонними акумуляторами теплоти та визначено теплове навантаження об'єкту у разі використання декількох джерел енергії, наведено можливіть розрахувати потужність і кількість теплоти, яка генерується кожним джерелом енергії окремо. Удосконалено інженерний метод розрахунків основних технічних параметрів сезонного підземного акумулятора теплоти у водоносному горизонті, дозволено виконувати обчислення зміни у часі втрат тиску на циркуляцію проміжного теплоносія за різних дебітах діючих свердловин. Наведено результати й аналіз експериментальних досліджень впливу пористості та вологості на теплофізичні властивості (теплопровідність, температуропровідність, теплоємність) грунтів, розповсюджених на території м. Пирятин. Визначено умови, за яких створення й експлуатація автономних систем теплопостачання з сезонними підземними акумуляторами теплоти є економічно доцільним.

  Скачати повний текст

Розроблено метод визначення форми профілю циліндричного відбивача, який дає змогу розподіляти відбиті від нього промені за наперед заданим законом. Одержано математичний опис профілю рефлектора залежно від заданих умов опромінення. Запропоновано метод визначення раціональної форми та розміщення синусоїдальних рефлекторів у теплотехнічній системі. Описано керуючу розподілом відбитих променів функцію, а також в аналітичному вигляді - профіль циліндричного рефлектора. Зроблено розрахунок і комп'ютерну реалізацію раціонального розміщення синусоїдальних відбивачів спільно з аналізом "рівномірності" розподілу енергії по поверхні теплоприймача.

  Скачати повний текст

Досліджено систему використання низькопотенційних теплових вторинних енергоресурсів для гарячого водопостачання на прикладі комбінованої масляно-випарної системи охолодження трансформаторів. Встановлено, що використання системи охолодження знижує температуру масла в баці трансформатора, збільшує номінальну потужність на 5 - 10 %, зменшує різницю температур між верхніми та нижніми шарами масла, що скорочує знос ізоляції та збільшує термін її служби. Отримано теоретичні та експериментальні залежності, які дозволяють точно розрахувати густину теплового потоку на поверхні обмотки та визначити розмір поперечного перерізу витка проводу обмотки. Розроблено, запроектовано та впроваджено дослідний промисловий зразок комбінованої масляно-випарної системи охолодження трансформатора ТСМА 100/6.

  Скачати повний текст

Досліджено термотрансформатори, що працюють за зворотніми та змішаними термодинамічними циклами з водоаміачним розчином як робочою речовиною. Розглянуто й адаптовано до аналізу водоаміачних термотрансформаторів різні напрямки сучасної прикладної термодинаміки. Створено узагальнену класифікацію, що описує всі типи водоаміачних термотрансформаторів, на її основі продемонстровано основні напрямки з питань створення та удосконалення схемно-циклових рішень. Розроблено розширений "метод циклів" термодинамічного аналізу (вибір коректного циклу-зразка), що на ранніх стадіях термодинамічного аналізу дає можливість одержати висновки, раніше невідомі або отримані винятково експериментальним шляхом. Розроблено нові методи ексергетичного аналізу термотрансформаторів. Теоретико-графовий метод використано у математичних моделях елементів і систем водоаміачних термотрансформаторів. Для задач синтезу й оптимізації елементного складу водоаміачних термотрансформаторів уперше використано ациклічні графи. Розглянуто альтернативні системи малої енергетики з водоаміачними термотрансформаторами різних типів. Розроблену термодинамічну теорію та створені математичні моделі підтверджено експериментально. Показано, що всі результати досліджень можуть бути поширені на будь-які типи термотрансформаторів і робочі речовини - однокомпонетні або різні суміші.

  Скачати повний текст

Шляхом комплексного математичного моделювання з послідовною експериментальною перевіркою одержаних результатів знайдено узагальнену залежність ефективності парокомпресійних холодильних маших (ХМ), теплових насосів (ТН) від ступеня термогідравлічної незворотності процесів в основних блоках і елементах трубної обв'язки за різних ступенів складності схемних рішень і використання різних холодоагентів. З використанням запропонованого нового ентропійного методу визначення теплопродуктивності ТН і холодопродуктивності ХМ за неізобарних фазових перетворень одержано узагальнене кореляційне співвідношення, яке відображає взаємозв'язки ступенів впливу практично всіх незалежних режимно-геометричних чинників, від яких залежить рівень термодинамічної ефективності ХМ і ТН. Запропоновано методику, яка дозволяє на стадії передпроектних конструкторських розробок проаналізувати вплив гідравлічного опору вздовж тракту циркуляції холодоагенту на значення холодильного коефіцієнта залежно від критерію структурної сладності схеми. Для різних холодоагентів одержано відповідне узагальнювальне кореляційне рівняння. На підставі результатів енергоаудиту експлуатації ХМ у складі сучасного підприємства харчової промисловості запропоновано перспективні схемні рішення для комбінованого виробництва холоду та тепла за рахунок переведення застарілого холодильного обладнання в режим роботи ТН з використанням теплоти конденсації працюючих ХМ. Для технологічних схем, у яких ХМ і ТН працюють у єдиному комплексі тепло- та холодопостачання, запропоновано методику визначення зони робочих температур конденсації та випаровування, у межах якої застосування ТН є економічно доцільним. Виконано випробування натурного промислового фрагмента холодильної станції, що дозволило встановити адекватність запропонованої розрахункової методики визначення впливу термогідравлічної незворотності процесів, яка з достатньою точністю може використовуватися під час розв'язання прямих та зворотніх задач проектування холодильної техніки.

  Скачати повний текст

Розроблено теоретичні засади оптимізації та метод розрахунку енергоекологічно ефективних джерел теплоти для систем опалення, гарячого водопостачання та кондиціювання повітря. Створено узагальнену математичну модель установок з термотрансформаторами, що діють за циклом Стірлінга. Кількісно оцінено параметри установок, складових втрат енергії. Зазначено, що розрахункова схема дає змогу розшири кількість обчислених параметрів, та знаходити між ними залежності. Розроблено метод замкнутої оптимізації для визначення раціональних значень параметрів на етапі проектування. Запропоновано нові схеми машин Стірлінга, які підвищують їх потужність і коефіцієнт корисної дії. Досліджено параметри термотрансформаторів з урахуванням типу їх привода, конструктивних особливостей, виявлено шляхи підвищення ефективності. Досліджено параметри теплових насосів з тепловою потужністю до 400 кВт, ефективним ККД до 0,6, виявлено межі їх практичного застосування для цілей теплохолодопостачання. Надано практичні рекомендації з вибору оптимальних параметрів установок для систем теплопостачання та кондиціювання повітря будинків і споруд.

  Скачати повний текст

Наведено метод діагностики холодильних і теплонасосних систем, що дозволяє за заданих умов та обсягах виробництва ідентифікувати відхилення штатних режимів роботи від еталонних методом визначення внутрішньокомпонентних і структурних необоротностей в окремих підсистемах та установці у цілому, а також визначити можливі заходи для підвищення ефективності. Для діючої аміачної холодильної установки на основі здійснення діагностики встановлено збільшення ексергоекономічної вартості виробництва холоду на 6,75 %, витрати електроенергії на 4,97 %, амортизаційної складової на 7,29 % і зниження холодильного коефіцієнта на 8,28 % у штатному режимі у порівнянні з еталонним. Виявлено такі можливі коректування експлуатаційних характеристик установки, врахування яких дає зниження ексергоекономічної вартості виробництва холоду на 2,28 % і витрати електроенергії на 10,93 %, у разі чого електричний холодильний коефіцієнт підвищується у 1,16 рази у порівнянні зі штатним режимом. Зазначено, що у своїй основі діагностика ефективності використовує спеціально створену моделюючу багаторівневу модульну систему TT-RH, що забезпечує формування комп'ютерно-орієнтованих моделей термотрансформаторів, які працюють за схемами R, H і RH. Доведено, що дана система дозволяє проводити параметричний та структурний аналіз на етапі передпроектних розробок, визначити термодинамічну ефективність окремих процесів у заданому діапазоні змін параметрів, формувати довільні запити типових проектних процедур.

  Скачати повний текст

В роботі наведені результати визначення величини споживання теплоти при різних режимах відпускання і неповній забезпеченості споживачів приладами обліку теплової енергії. Отримані залежності для визначення розрахункових теплових навантажень в умовах, які відрізняються від прийнятих для центрального регулювання відпуску теплоти, при відключенні систем вентиляції, а також при зміні площі поверхні нагріву опалювальних приладів системи опалення. Розроблена методика коректування величини відпуску теплоти на централізоване гаряче водопостачання при відсутності у споживачів приладів обліку. У результаті аналізу впливу визначальних факторів на велечину витікання теплоносія із водяних теплових мереж отримані відповідні розрахункові залежності.

  Скачати повний текст

Висвітлено критеріальні рівняння для розрахунку інтенсифікованого теплообміну. Розроблена математична модель водогрійних котлів малої потужності (ВКМП) дозволяє враховувати особливості та взаємозв'язок теплообміну й аеродинаміки, наявність інтенсифікаторів теплообміну в жаротрубному пучку, режим конденсації смол. Наведені результати дозволяють оцінювати підвищення теплотехнічних показників котла за рахунок інтенсифікації теплообміну. Визначено, що розроблена на основі методології життєвого циклу система оцінки ВКМП дозволяє враховувати енергетичні, екологічні та масогабаритні показники котлів.

  Скачати повний текст

Розроблено принципи теплопостачання міської території автономними котельними установками термічного знешкодження твердих побутових відходів. Визначено критерії оцінки й аналізу території теплопостачання для проведення інженерного районування. Сформовано принципи та методи інженерного районування міського середовища для раціонального розміщення автономних котелень з установками термічного знешкодження твердих побутових відходів. Досліджено поля швидкості, тиску, температури та передача теплової енергії теплоносію. Встановлено тип пристрою спалювання, найбільш ефективно та безпечно нейтралізуючий тверді побутові відходи. Проведено еколого-економічне обгрунтування даного засобу термознешкодження твердих побутових відходів з утилізацією тепла.

  Скачати повний текст

Теоретично та практично обгрунтовано технічну можливість створення комбінованої системи теплопостачання (КСТ) для об'єктів промислового теплопостачання на базі сонячних приставок для котельних установок. Запропоновано конструктивну схему КСТ, а також розроблено математичні моделі процесів теплообміну в елементах КСТ з урахуванням геліотехнічних можливостей регіону експлуатації. Наведено математичні моделі кліматичних умов Сирії, визначено енергетичні характеристики сонячної приставки до котельної установки з урахуванням гідравлічних схем багатомодульної структури сонячних колекторів у процесі довготривалої експлуатації системи. Визначено техніко-економічні характеристики системи та доцільність її використання в складі КСТ. Розроблено методику, алгоритми та програми числового моделювання теплових процесів у ній.

  Скачати повний текст

Обгрунтовано доцільність застосування комбінованої геліосистеми гарячого водопостачання з джерелом теплової енергії, яке використовує електричну енергію за позапіковим тарифом. Запропоновано методику врахування впливу навколишнього середовища на геліосистеу для більш точного розрахунку її параметрів, а саме: площі сонячного колектора. Розроблено методику визначення оптимальних параметрів електричного теплоакумулювального перетворювача з метою найбільшого акумулювання теплової енергії в його об'ємі. Запропоновано нову модель геліосистеми гарячого водопостачання, складовими якої є базова модель геліосистеми, генератор хмарності та температур, модель електричного теплоакумулювального перетворювача та блок визначення його оптимальних параметрів. Розроблено алгоритм визначення оптимальних площин сонячного колектора, потужності електричного теплоакумулювального перетворювачата бака-акумулятора за економічним критерієм. На підставі результатів проведених експериментальних досліджень за умов експлуатації існуючої геліосистеми гарячого водопостачання в Кримській тепловій компанії (Севастополь) підтверджено вірогідність теоретичних розрахунків і показано доцільність застосування запропонованого додаткового джерела теплової енергії з урахуванням стохастичного погодинного впливу хмарності та температур у затінку та на сонці для підвищення ефективності геліосистем гарячого водопостачання.

  Скачати повний текст

Досліджено проблеми експериментального і математичного моделювання теплонасосних установок на основі реконструйованих побутових кондиціонерів типу ПК (ПК-1500, ПК-2500 тощо) і рідинних систем теплопостачання, в тому числі традиційних систем опалення. В математичних моделях температурних режимів і енергетичної ефективності ТНУ, на відміну від славетних методик, ураховуються статичні характеристики теплообмінних апаратів і парокомпресійних машин. Розглядаються різні альтернативні щодо застосування ТНУ варіанти усунення дефіциту теплопостачання та встановлюються зони й умови кращого застосування ТНУ. Безпосереднє зіставлення результатів експериментального математичного моделювання підтвердило адекватність теоретичного аналізу. Експериментально й теоретично доведено ефективність реконструкції побутових кондиціонерів типу ПК та їх трансформацій в індивідуальні ТНУ. Визначено найкращі технологічні рішення такої реконструкції.

  Скачати повний текст

Розроблено моделі, алгоритми та методики для прогнозування зв'язного споживання природного варильного газу та електроенергії у побутовому секторі за умов недостанього відпуску тепла житловим масивам у період опалювального сезону, які забезпечують підвищення ефективності експлуатації енергопостачального комплексу мегаполісу. Запропоновано методики верифікації архівів споживання паливно-енергетичних ресурсів (ПЕР), які базуються на евристичних процедурах передпроцесорної обробки архівних даних, що дозволяє сформувати достовірні архіви, придатні для подальшої математичної обробки. Досліджено характерні особливості зв'язного споживання варильного газу, електричної та теплової енергії в побутовому секторі (ПС). Синтезовано три групи моделей для прогнозування зв'язного споживання ПЕР у ПС, які дозволяють здійснювати прогнози у широкому спектрі ситуацій, пов'язаних з організацією обліку споживання ПЕР. Виконано структурну та параметричну оптимізацію зазначених прогностичних моделей. Встановлено, що найбільшу точність прогнозування забезпечують моделі динамічного типу, синтезовані на базі штучних нейронних мереж. Вперше оцінено еластичність попиту на варильний газ у ПС залежно від якості теплозабезпечення житлових масивів. Обгрунтовано концепцію реформування системи управління енергопостачанням мегаполісу, що передбачає створення спеціалізованого координуючого органу для успішного вирішення задачі оптимального розподілу добових лімітів природного газу між комунальними та побутовими споживачами.

  Скачати повний текст

Розроблено маловитратні технології, методи, засоби та пристрої з метою підвищення екологічної безпеки експлуатації теплоенергетичних об'єктів і систем. На підставі результатів теоретичних і експериментальних досліджень, системного аналізу впливу різних факторів на параметри експлуатації паливоспалювальних енергооб'єктів на екологічний стан довкілля розроблено математичні моделі контролю шкідливих викидів, банки даних цих викидів котлами та камерами згорання газотурбінних установок (ГТУ). Запропоновано універсальний критерій екологічної безпеки енергооб'єкта та принцип екологічної рівноваги розвитку теплоенергетичної галузі. Розроблено засади здійснення загальнодержавного моніторингу та впровадження економічних важелів екологічного регулювання енерговиробництва на базі єдиного для паливно-енергетичного комплексу механізму тарифікації. Розроблено маловитратну технологію мінімізації шкідливих викидів за рахунок комплексної оптимізації технологічних параметрів установок різного типу й уніфіковану екологічно безпечну та високоефективну трубчасту технологію спалювання газоподібного палива. Наведено дані про ефективність впровадження розробок на реальних об'єктах.

  Скачати повний текст

Вперше розроблено метод визначення несправної гілки теплових мереж (ТМ) за обмеженої кількості контрольних приладів, заснований на аналізі частинних та укрупнених параметрів ділянки ТМ, що дозволяє проводити діагностування за часткової невизначеності або нечіткості вхідних параметрів. Вперше одержано математичну модель взаємозв'язку між параметрами стану ділянки ТМ та причиною її несправності, що грунтується на розробці формалізованих експертних правил, класифікації причин появи несправності у роботі ділянки ТМ та ієрархічній класифікації параметрів стану цієї ділянки. Набув подальшого розвитку метод навчання адаптивної нечіткої моделі, орієнтований на підвищення точності параметрів моделі за рахунок використання модифікованого гібридного генетичного алгоритму (вперше використано метод спрямованого перебору для пошуку альтернативного рішення).

  Скачати повний текст

Створено математичну модель системи керування потокорозподілом у мережах теплопостачання (МТ), яка узагальнює математичні моделі збору та передачі й обробки інформації, а також розробки та реалізації керувального впливу. Запропоновано новий метод математичного моделювання в задачах оцінювання стану потокорозподілу в МТ, який базується на загальних принципах оцінювання за методом найменших квадратів і використовує авторегресійну модель прогнозу параметрів потокорозподілу. Даний метод дає змогу враховувати неодночасність вимірювань параметрів і експертні оцінки показників, що не підлягають вимірюванню. Розроблено математичну модель оптимізації потокорозподілу в МТ, яка дозволяє оцінити втрати тепла у трубопроводах МТ і втрати, що мають місце внаслідок неоптимального розподілу тепла між споживачами.

  Скачати повний текст

Робота присвячена вирішенню важливої народно-господарської проблеми підвищення ефективності роботи міських систем теплопостачання і економії палива. Обгрунтовані наукові принципи створення і промислового освоювання теплофікаційного обладнання з пластинчатими теплообмінними апаратами. Розроблена нормативна база їх впровадження. Розроблена методика оцінки теплової ефективності пластинчатих теплообмінних апаратів з системою показників: питомим коефіцієнтом теплоенергетичної ефективності, який враховує конструктивні та режимні параметри апарату, ексергетичним коефіцієнтом корисної дії, який визначає загальні необоротні теплові витрати, та економічними характеристиками. Удосконалений графо-аналітичний метод теплового розрахунку пластинчатих апаратів. У результаті узагальнення дослідних даних запропоновані критеріальні рівняння тепловіддачі та гідравлічного опору. Створено нове покоління вітчизняних теплообмінників, блочно-модульних установок для систем теплопостачання. Розроблені рекомендації з їх практичного застосування.

  Скачати повний текст