Викладено поняття, визначення та закони термодинаміки та теплопередачі. Наведено диференціальні та розрахункові рівняння для проведення розрахунків різних теплових процесів. Запропоновано методику складання диференціальних рівнянь термодинаміки, ентропії, внутрішньої енергії, описано термодинамічні коефіцієнти. Висвітлено термодинамічні властивості робочих тіл, проаналізовано некругові термодинамічні процеси, розкрито їх зміст. На основі ексергетичних балансів надано оцінку термодинамічній ефективності цих процесів та установок. Розглянуто основні поняття та закони променевого теплообміну, його види, а також основи теплового розрахунку теплообмінних апаратів.

Викладено основні принципи використання теплових насосів і кондиціонерів як пристроїв для забезпечення, насамперед, комфортних умов перебування людини у приміщенні. Надано теретичні передумови технічної реалізації теплових насосів і кондиціонерів. Зроблено акцент на використанні поновлюваної енергії для перетворення у цих пристроях.

Мета дослідження - розробка системи електричного опалення з нічним акумулюванням теплоти та обгрунтування її енергозберігаючого характеру в порівнянні з іншими можливими варіантами опалення. Методика заснована на сучасних стандартах України і включає наступні основні допущення: коефіцієнт корисної дії електричного котла приймається рівним 100 %; залежність опалювального навантаження будівлі від зовнішньої температури вважається лінійною; для всіх розрахункових варіантів опалення, що використовують різні енергетичні ресурси, режим роботи системи опалення відстежує погодні умови відповідно до температури зовнішнього повітря. Методика передбачає визначення основних технічних характеристик системи з урахуванням можливості включення електричного бойлера в денний час на половину розрахункового навантаження. На основі запропонованого методу була розроблена розрахункова програма для визначення щомісячного теплоспоживання будівлі і розрахунку вартості опалення при використанні різних енергетичних ресурсів. Ця програма також дозволяє зіставляти вартості централізованого теплопостачання як по теплоті, що спожита, так і при оплаті за величиною опалювальної площі. Наукова новизна. Вперше наведені метод і програма розрахунку систем електроопалення з нічним акумулюванням теплоти, що враховують діючі стандарти України та дозволяють визначати основні технічні характеристики системи, а також розраховувати вартості опалення при використанні різних видів енергетичних ресурсів. Використання запропонованої методики дозволяє проектувати енергозберігаючі системи електричного опалення з нічним акумулюванням теплоти. Наведено чисельний приклад для реальних погодних умов м. Києва. Доведено, що термін окупності переходу на електроопалення для варіанту заміни централізованого теплопостачання з оплатою за спожиту теплоту складає менше, ніж 3 роки, для варіанту заміни централізованого теплопостачання з оплатою за опалювальну площу складає менш, ніж 1 рік.

Розроблено метод аналітичного визначення опромінення, температурного режиму, а також вироблення електроенергії двосторонніх сонячних елементів при різній орієнтації панелей. Створено інтегральну математичну модель для оцінки енергетичного режиму роботи сонячних елементів при змінних кліматичних умовах і просторових настановних характеристик. Проведені аналітичні дослідження роботи сонячних елементів. Показані особливості опромінення передньої й тильної сторін сонячних панелей, умови формування температурного режиму роботи і його впливу на вироблення електроенергії. Розглянуто можливості формування раціональних умов просторової орієнтації панелей за фактором електричної продуктивності. Використання запропонованої методики й результатів аналізу, проведених на її основі, дозволяє вибрати раціональну архітектуру сонячної електростанції високої ефективності.