Виконано вірогідний прогноз теоретичного потенціалу енергетичних культур, призначених для виробництва твердого палива. Відповідно до трьох природно-кліматичних зон (Степ, Лісостеп, Полісся та Карпати) запропоновано використовувати вербу, вільху, тополю, міскантус, козлятник, шавнат. Вирощування енергетичних культур доцільно провадити на землях не придатних для сільсько-господарського виробництва та відкритих заболочених землях, площі яких становлять відповідно 1465,2 і 979,8 тис. га.

Наведено результати уточнюючих розрахунків енергетичного потенціалу соломи і рослинних відходів із застосуванням методу енергоефективності аграрних технологій. На основі обробки фактичних даних щодо виходу соломи окремих культур спростовано уявлення про сталість коефіцієнтів відходів сільськогосподарських культур. Згідно з дослідженням, енергетичний потенціал соломи і рослинних відходів за період 1990 - 2011 рр. змінювався у межах 14,3 - 30,0 млн т у.п. за рік.

Розглянуто основні напрямки використання соломи зернових культур: для потреб тваринництва та в якості добрива. Надлишок соломи визначено як різницю між доступною кількістю соломи і теоретичними потребами для сільськогосподарського використання. Цей надлишок можна використати для енергетичних потреб.

Наведено результати експериментальних досліджень процесів енерготехнологічного перетворення основних видів твердої біомаси в горючий газ і біовугілля в реакторах щільного шару палива з рухомою зоною газифікації. Визначено обмеження щодо параметрів газифікації біопалива та розраховано параметри процесу газифікації.

Викладено уточнену методику визначення параметрів процесу часткової газифікації біомаси, складання матеріального і теплового балансів. Ефективність процесу часткової газифікації характеризується коефіцієнтом корисної дії, який є відношенням теплоти згоряння одержаних кількостей горючого газу та біовугілля до нижчої теплоти згоряння біомаси. Для досліджених режимів часткової газифікації біомаси коефіцієнт корисної дії становить близько 90 %.

Індекс рубрикатора НБУВ: З352.8 + Н761.204.5

Рубрики:

Тверде паливо з відходів

Оброблення, утилізація та використання осаду стічних вод

Шифр НБУВ: Ж28350 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Построена модель процесса горения и газификации коксозольной частицы твердого топлива в неподвижном слое с учетом радиационного и кондуктивно-конвективного теплообмена и гетерогенных химических реакций. На базе разработанной модели проведены широкие численные исследования влияния диаметра частицы биомассы, содержания окислителя в газовой фазе и соотношения интервалов поверхностного и объемного реагирования на процесс термохимической переработки коксозольной частицы соломы в неподвижном слое.

Досліджено вплив організації реагування генераторного газу з повітрям із захистом від атмосферних впливів на енергетичну ефективність роботи газогенераторної плити у режимах, що відповідають її застосуванню для нагріву води для господарських потреб та для варіння їжі. Для стабілізації роботи газогенераторної плити запропоновано змішування генераторного газу повітрям та їх реагування здійснювати у камері згоряння з виходом продуктів згоряння через звужений центральний отвір. Виконано порівняння двох модифікацій плит: без камери згоряння (плита з периферійним горінням) та з камерою згоряння (плита з центральним горінням). Експериментально показано, що встановлення у плиті камери згоряння з організацією центрального горіння та захистом факелу від атмосферних впливів у режимі нагріву води надає змогу збільшити коефіцієнт корисної дії до 29,6 % у порівнянні з 25,1 % для плити з периферійним горінням. Середня корисна теплова потужність плит за периферійного та центрального горіння була однаковою - 1,2 кВт. Застосування газогенераторної плити для нагріву води з її тривалим кип'ятінням (режим приготування їжі) призводить до зниження коефіцієнта корисної дії, для плити з центральним горінням коефіцієнт корисної дії зменшувався з 29,6 до 21,9 %.

Уточнено науково-практичний метод оцінювання енергетичного потенціалу рослинної біомаси шляхом поширення теорії енергоефективності аграрних технологій на визначення ресурсів рослинної біомаси, доступної для енергетичного використання. Уперше експериментально встановлено залежність виходу біовугілля у разі часткової газифікації біомаси від параметрів здійснення процесу - зменшення його виходу зі збільшенням витрати дуттьового повітря та збільшенням вмісту вологи у біомасі. Уперше експериментально встановлено, що за часткової газифікації вологої березової деревини зі збільшенням питомої витрати дуттьового повітря вихід біовугілля зменшується, але при цьому його сорбційні показники зростають до величин, що відповідають промисловому активованому вугіллю. Уточнено складові енергетичного балансу часткової газифікації біомаси шляхом урахування теплоти екзотермічних реакцій розпаду біомаси та наявності важких вуглеводнів у піролізному газі часткової газифікації. Запропоновано визначати коефіцієнт корисної дії часткової газифікації біомаси як відношення суми потенційної (хімічної) теплоти газу та біовугілля до нижчої теплоти згоряння палива.

Висвітлено історію становлення та розвитку Інституту відновлюваної енергетики Національної академії наук України. Наведено інформацію про його створення, засновників, сучасний стан і перспективи розвитку наукової установи, розробки якої протягом усього періоду діяльності активно впливали на науково-технічний прогрес у галузі відновлюваної енергетики України. Викладено основні здобутки Інституту в галузі фундаментальних і прикладних досліджень у різних напрямах освоєння енергії відновлюваних джерел, а також дані про нормативно-технічну, науково-освітню та міжнародну діяльність.

Досліджено вплив організації реагування генераторного газу з повітрям із захистом від атмосферних впливів на енергетичну ефективність роботи газогенераторної плити у режимах, що відповідають її застосуванню для нагріву води для господарських потреб та для варіння їжі. Для стабілізації роботи газогенераторної плити запропоновано змішування генераторного газу повітрям та їх реагування здійснювати у камері згоряння з виходом продуктів згоряння через звужений центральний отвір. Виконано порівняння двох модифікацій плит: без камери згоряння (плита з периферійним горінням) та з камерою згоряння (плита з центральним горінням). Експериментально показано, що встановлення у плиті камери згоряння з організацією центрального горіння та захистом факелу від атмосферних впливів у режимі нагріву води надає змогу збільшити коефіцієнт корисної дії до 29,6 % у порівнянні з 25,1 % для плити з периферійним горінням. Середня корисна теплова потужність плит за периферійного та центрального горіння була однаковою - 1,2 кВт. Застосування газогенераторної плити для нагріву води з її тривалим кип'ятінням (режим приготування їжі) призводить до зниження коефіцієнта корисної дії, для плити з центральним горінням коефіцієнт корисної дії зменшувався з 29,6 до 21,9 %.

Індекс рубрикатора НБУВ: З65 + П057

Рубрики:

Біоенергетика

Шифр НБУВ: Ж25096 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Завдяки екологічним перевагам вітрові технології та їх широке застосування є одним із перспективних сучасних напрямів генерації електричної енергії. Представлено результати теоретичних і прикладних досліджень щодо впливу параметрів вітрового потоку регіону Полісся на вибір характеристик автономної системи електропостачання на основі вітроелектричної установки. Зокрема, виведено аналітичні залежності для визначення: потужності вітрового потоку, коефіцієнта використання енергії вітру, електричної потужності, що розвивається вітроенергетичною установкою, та середньорічної кількості часу роботи установки. Прикладні дослідження відображені в графічній залежності коефіцієнта використання енергії вітру від швидкохідності вітрового колеса та залежності потужності вітроенергетичної установки і коефіцієнта використання енергії вітру від швидкості вітру. Також відповідно до номограми розподілу середньої швидкості вітру по місяцям за період з 2011 до 2021 року та відповідно до номограми щомісячної частини вітрів, придатних для потреб вітроенергетики, обгрунтовано вибір вітроелектричної установки малої потужності. Використовуючи методи статистичного розподілу, а саме розподіл Релея, нормальний розподіл, за середнім значенням параметра (швидкість вітру) та емпіричну функцію розподілу, досліджено щільність імовірності швидкості вітру. Встановлено, що застосування розподілу Релея дозволяє підвищити точність обчислення на 18,8 % і 36 % в порівнянні з нормальним розподілом і розрахунком за середнім значенням швидкості вітру відповідно. За 100 % було прийнято значення енергії, отримане розрахунком за емпіричними даними. Під час розрахунків мали місце похибки, спричинені нерівномірністю добового використання енергії споживачем та імпульсним характером надходження енергії. З метою уникнення зазначених похибок надалі рекомендовано використовувати математичне та комп'ютерне моделювання. Отримані розрахунки параметрів елементів системи автономного електропостачання на основі вітроенергетичної установки, адаптованої до характеристик вітрового потоку регіону Полісся, свідчать про можливість забезпечення в даному регіоні надійного та безперебійного постачання споживачам електричної енергії.

Індекс рубрикатора НБУВ: П040.23

Рубрики:

Штучний гній. Компости

Шифр НБУВ: Ж25096 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Шифр НБУВ: Ж25096 Пошук видання у каталогах НБУВ 

На основі наведеної системи параболічних рівнянь, яка описує процес конверсії коксозольного залишку в пароповітряній суміші, збагаченій киснем, побудована нестаціонарна модель газифікації твердого палива у фіксованому шарі з урахуванням міжфазного конвективного теплообміну, радіаційно-кондуктивного теплопереносу твердої фази, променевого та кондуктивного теплообміну шару зі стінкою реактора, гетерогенних та гомогенних хімічних реакцій, сил тяжіння та аеродинамічного опору. Запропонована модель дає можливість отримати детальну інформацію щодо геометричних, аеродинамічних, теплових та фізико-хімічних параметрів газифікації твердого палива в нерухомому шарі за різного тиску в будь-який момент часу.