Refrigeration Engineering and Technology

Інтеграція атмосферного генератора води з інверторним керуванням в інженерні системи житлових будинків в Одеській області

2026-06-14T16:23:46+03:00

У статті проведено комплексне наукове дослідження та розробку систем автономного водозабезпечення на основі атмосферних генераторів води (AWG), адаптованих до специфічних кліматичних умов Північного Причорномор’я. Основну увагу приділено підвищенню енергетичної ефективності процесу конденсації вологи шляхом впровадження інверторного керування компресором холодильної установки. У роботі детально проаналізовано динаміку відносної вологості та температури повітря в Одеській області, що дало змогу обґрунтувати доцільність переходу від традиційних систем типу «On/Off» до адаптивних інверторних приводів. Наукова новизна роботи полягає у встановленні нелінійної залежності холодильного коефіцієнта (COP) від частоти обертів компресора, де експериментально підтверджено наявність енергетичного оптимуму на частоті 38 Гц із показником COP = 4,2. Отримані дані демонструють приріст ефективності на 10-15% порівняно зі стандартними режимами роботи. Автором запропоновано та описано концепцію глибокої інтеграції AWG в інженерні мережі «розумного будинку», що включає синергію з гібридними сонячними електростанціями та системами припливно-витяжної вентиляції. Зокрема, обґрунтовано можливість використання осушеного та охолодженого повітря (побічного продукту AWG) для зниження навантаження на систему кондиціонування приміщень на 15-20%. У практичній площині проведено моделювання стратегій енергоспоживання, що дозволяють переносити пікові навантаження генератора на години максимальної сонячної інсоляції або дію нічного тарифу. Економічний аналіз показав, що впровадження запропонованої системи дозволяє знизити собівартість питної води до 1,37 грн/л, що в кілька разів нижче за ринкову вартість бутильованої води. Результати дослідження мають прикладне значення для підвищення автономності житлових об’єктів у регіонах із дефіцитом прісної води та нестабільним енергопостачанням

Сучасний стан використання гібридних систем теплопостачання на основі відновлюваних джерел енергії

2026-06-14T16:23:46+03:00

Розглядається наукова проблема оптимізації та підвищення функціональних можливостей гібридних систем теплопостачання на основі відновлюваних джерел енергії з урахуванням основних факторів, що стримують їх широке впровадження. Наголошується, що гібридні системи відновлюваної енергетики стикаються з кількома бар'єрами на шляху до впровадження, до яких належать технологічні, фінансові та операційні проблеми. Аналітичний огляд наукових праць довів, що гібридні енергетичні системи в перспективі дозволять підвищити техніко-економічні показники та надійність енергосистем, забезпечуючи маневрування потужністю для компенсації непостійної електрогенерації від відновлювальних джерел енергії. Наведені цілі статті, які полягають в вивченні методів оптимізації для гібридних систем відновлюваної енергії з метою врахування продуктивності її компонентів та можливості досягнення мінімальних витрат; визначенні ключових задач оптимізації гібридної системи відновлюваної енергетики; дослідженні ефективності гібридних систем відновлюваної енергетики. Розглянуті алгоритми оптимізації гібридних систем відновлюваної енергії, якими є класичні алгоритми, метаевристичні методи та гібрид двох або більше методів оптимізації. Сформульовані ключові цілі оптимізації гібридної системи відновлюваної енергетики, які поділяються на економічні, технічні, стійкісні, екологічні та соціальні. На підставі аналітичного огляду наукової літератури проведено дослідження продуктивності гібридних систем відновлюваної енергетики. Враховується, що на продуктивність гібридних систем відновлюваної енергетики, які поєднують джерела енергії вітру, сонця та геотермальної енергії, впливають різні умови навколишнього середовища. Отримані результати підкреслюють важливість комплексного врахування ресурсів джерел відновлювальної енергетиці під час проєктування та оптимізації систем відновлюваної енергетики

Дослідження енергетичної ефективності нагрівання в мікрохвильовому полі сировини для технічної кераміки на основі оксиду алюмінію

2026-06-14T16:23:46+03:00

Доведена актуальність дослідження ефективності нагрівання в мікрохвильовому полі сировини для технічної кераміки на основі оксиду алюмінію (Al₂O₃), що пов’язано з високою енергоємністю керамічної промисловості та спонукає пошук енергоефективних технологій термічної обробки керамічних матеріалів. Визначено, що застосування мікрохвильового нагрівання здатне забезпечити об’ємне поглинання енергії матеріалом, високу швидкість нагрівання та можливість зниження температури і тривалості процесу. Об’єктом дослідження є порошкові композити на основі оксиду алюмінію зі зв’язуючим полівініловим спиртом. Експериментальні дослідження проводились у мікрохвильовій камері з частотою генерації 2,45 ГГц та змінною потужністю магнетрона. У процесі експериментів визначались температурні режими нагрівання, зміна маси зразків, темп нагрівання та коефіцієнт корисної дії мікрохвильової камери. Встановлено, що на початкових стадіях нагрівання ефективність процесу є відносно низькою через слабку взаємодію оксиду алюмінію з мікрохвильовим полем, однак зі зростанням температури діелектричні властивості матеріалу покращуються, що призводить до інтенсифікації нагрівання. Отримані результати показали, що ефективність перетворення мікрохвильової енергії в теплову суттєво залежить від маси завантаження та режимів обробки. Визначено, що існує оптимальна маса зразка, за якої коефіцієнт корисної дії мікрохвильової камери досягає максимального значення. Проведені теплові розрахунки дозволили оцінити об’ємну густину тепловиділення та визначити раціональні значення напруженості електричного поля, необхідні для ефективного нагрівання матеріалу. Отримані результати можуть бути використані для оптимізації режимів мікрохвильового спікання керамічних матеріалів на основі оксиду алюмінію та масштабування процесів до промислового рівня. Дослідження спрямовані на підвищення енергетичної ефективності виробництва технічної кераміки та зменшення негативного впливу на навколишнє середовище

Ексергетичний аналіз циклу абсорбційної холодильної машини H₂O/LiBr в системах охолодження компресорних станцій магістральних газопроводів

2026-06-14T16:23:46+03:00

Виконано ексергетичний аналіз циклу одноступінчастої абсорбційної холодильної машини (АХМ) на робочій парі H₂O/LiBr, призначеної для охолодження технологічного газу та наддувочного повітря на компресорних станціях (КС) магістральних газопроводів. Дослідження спрямоване на підвищення обґрунтованості проектних рішень при виборі режимних параметрів АХМ для систем утилізації теплоти вихлопних газів газоперекачувальних агрегатів (ГПА). Побудовано математичну модель ексергетичного балансу для чотирьох основних апаратів циклу — генератора, конденсатора, абсорбера та випарника — і теплообмінника розчинів. Для кожного апарату складено рівняння ексергетичного балансу, що дозволяє виявити питому частку необоротних втрат. Встановлено, що основні необоротні ексергетичні втрати зосереджені у генераторі (28 %) та абсорбері (22 %) від підведеної ексергії, що зумовлено фізичною природою процесів десорбції та поглинання пари в розчинах LiBr різної концентрації. Втрати у конденсаторі та дроселі сукупно становлять 12 %, у теплообміннику розчинів — 8 %. Розраховано залежність ексергетичного ККД η_екс від температури генератора T_г в діапазоні 80–140 °C при фіксованих умовах навколишнього середовища та охолоджуваного середовища. Виявлено три характерні зони: швидке зростання η_екс при T_г < 100 °C, сповільнення приросту у зоні 100–120 °C та зниження η_екс при T_г > 130 °C внаслідок випереджаючого зростання ексергетичної вартості гріючого джерела. Визначено оптимальний температурний рівень живлення АХМ від вихлопних газів ГПА: T_г = 100–120 °C, що забезпечує η_екс = 26–32 %. Запропоновано безрозмірний критерій Φ раціонального вибору температурного рівня живлення, який враховує одночасно ефективність АХМ та ексергетичну вартість залучення джерела теплоти заданого потенціалу. Максимум критерію досягається при T_г ≈ 108–115 °C. Розроблені математична модель та критерій Φ можуть бути використані при проектному обґрунтуванні параметрів котла-утилізатора та АХМ для конкретних КС, а також при техніко-економічному порівнянні варіантів систем утилізації теплоти вихлопних газів

Дослідження процесів льодоутворення для різних блоків льоду

2026-06-23T22:56:03+03:00

У статті представлено конструкцію льодогенератора з льодовими блоками, що спливають, з яких в подальшому можна отримати прісну воду. На сьогоднішній день існують великі проблеми з прісною водою, що особливо характерно для країн Африки. Тому матеріали статті є доволі актуальними. Опріснення морської води – це змінення агрегатного стану: перехід з рідинного стану в твердий (лід) або газоподібний (пару). В практиці найбільш поширеними для цього способами є: заморожування, дистиляція, електродіаліз та зворотний осмос. Проведений аналіз цих способів на базі оцінки затрат енергії показав, що використання заморожування є доволі перспективним. Концентрація солі в морській воді має велике значення при проведені розрахунків. Так, час утворення товщини льоду з морської води в залежності від концентрації в ній солі може збільшуватись до 30 % (чим вища концентрація). Для отримання штучного льоду використовують різного типу льодогенераторів: блокового (плиткового), роздробленого (трубчастого, сочевице подібного) та сніжного льоду. Найбільш привабливим є льодогенератор з льодовими блоками, що спливають, з яких в подальшому можна отримати прісну воду. Проведений аналіз конструкції такого льодогенератору. Кращим варіантом є використання такого льодогенератору, коли в його трубах кипить робоча речовина, а не розсіл. Розглянуті такі питання, як процеси льодоутворення; різноманітні форми блоків льоду; залежності продуктивності льодогенератора від температури кипіння, часу заморожування від температури кипіння, від зовнішнього діаметру труб для різних форм блоків льоду, від його товщини та виду поверхні. Встановлено, що збільшення температури кипіння на 5 % призводить до зменшення продуктивності льодогенератора на 25 %. Оптимальний час намерзання льоду складає 2 год. при товщині близько 3 мм. Це потрібно враховувати при геометричному формуванні пучків труб (стрижнів) для блоків льоду

EN Термодинамічний аналіз комбінованої холодильної системи на CO2 з утилізацією тепла

2026-06-24T12:36:59+03:00

У роботі представлено термодинамічний аналіз комбінованої парокомпресійної CO₂-холодильної системи з утилізацією теплоти та додатковим переохолодженням. Запропонована система поєднує транскритичний парокомпресійний цикл на CO₂ з ежекторною холодильною машиною, яка приводиться в дію за рахунок теплоти нагнітання групою сполучених між собою компресорів високого ступеня стиснення та групою сполучених між собою комресорів паралельного стисненння. Ежекторний контур забезпечує додаткове переохолодження CO₂ після газоохолоджувача, що дозволяє зменшити втрати при дроселюванні та підвищити енергоефективність установки. Розроблено математичну модель, що базується на рівняннях збереження маси та енергії для всіх елементів системи, включаючи компресори, газоохолоджувач, мультиежекторний блок, випарники, сепаратор та переохолоджувач. Термодинамічні властивості CO₂ визначались із використанням бібліотеки CoolProp, а ефективність компресорів та параметри роботи ежекторів враховувалися на основі узагальнених залежностей та виробничих даних. Показано, що коефіцієнт COP запропонованої системи перевищує показники базової двоступеневої бустерної CO₂-системи. При температурі на виході з газоохолоджувача 45°C підвищення COP становить до 20.9% при температурі переохолодження 25°C та до 32.43% при 15°C. Водночас сумарна потужність компресорів зменшується на 17.29% та 24.50% відповідно. Отримані результати підтверджують доцільність інтеграції ежекторної технології та теплового переохолодження для підвищення енергоефективності транскритичних CO₂-холодильних систем. Подальші дослідження доцільно спрямувати на ексергетичний аналіз для визначення необоротностей та оптимізації запропонованої конфігурації

Дослідження енергетичних та ексергетичних характеристик високотемпературного теплового насоса на суміші R744/R600a

2026-06-24T12:13:55+03:00

У роботі досліджено енергетичні та ексергетичні характеристики високотемпературного теплового насоса типу «вода–вода», що працює на бінарній суміші природних холодоагентів R744/R600a. Розроблено математичну модель циклу теплового насоса з використанням термодинамічної бази даних NIST REFPROP та проведено оптимізацію параметрів циклу методом COBYQA. Проаналізовано вплив масової частки R744 на коефіцієнт перетворення, об’ємну теплопродуктивність, робочі тиски та ексергетичну ефективність окремих елементів установки. Встановлено, що максимальне значення COP 2,638 досягається при концентрації 26 % R744, що пояснюється синергетичним впливом температурного глайду та термодинамічних властивостей суміші. Показано, що досліджувана суміш характеризується високою ексергетичною ефективністю конденсатора та низьким потенціалом глобального потепління, однак має обмеження, пов’язані з високою горючістю та значним ступенем стиснення. Отримані результати можуть бути використані при проєктуванні високотемпературних теплових насосів промислового призначення

Методологія мінімізації обсягу заправки холодильних систем шляхом детермінації робочих характеристик ресиверного вузла

2026-06-23T22:57:27+03:00

У статті розглянуто методологію систематизації та обґрунтування розрахунку параметрів ресивера і маси заправки холодоагенту в холодильних системах різної конфігурації. Авторами виявлено критичні недоліки традиційних емпіричних методів розрахунку, які нівелюють фактор динамічної міграції робочого тіла в контурі під час перехідних процесів та тривалого простою обладнання. Запропоновано аналітичний підхід, що базується на впровадженні диференційованих локальних коефіцієнтів заповнення для кожного функціонального сегмента теплообмінних апаратів, що дозволяє досягти високої точності визначення маси холодоагенту. У роботі детерміновано функціональне призначення ресиверного вузла як інструмента компенсації змінних теплових навантажень або забезпечення повного заповнення системи залежно від її архітектури, зокрема наявності винесених конденсаторів та вузлів регулювання тиску. Доведено фундаментальну тезу про те, що фінальна заправна маса холодоагенту є похідною величиною від геометричного об’єму ресивера, а не навпаки. Встановлено, що стратегічне прагнення до мінімізації місткості ресиверного парку дозволяє суттєво знизити капітальні інвестиції, оптимізувати габарити апаратного відділення та мінімізувати екологічні ризики і зону токсичного ураження у разі аварійної розгерметизації аміачних контурів. Особливу увагу приділено питанням експлуатаційної безпеки ізольованих ділянок системи: запропоновано алгоритм встановлення запобіжних пристроїв зі скиданням надлишкового тиску на бік всмоктування, що виключає ризик руйнування судин під дією сонячної радіації або зовнішнього нагріву. Впровадження розробленого алгоритму детермінації дозволяє уникнути перезаправки систем, запобігає вологому ходу компресорів та мінімізує витрати на планове сервісне обслуговування в умовах експлуатації

Підвищення ефективності кріогенних установок шляхом застосування багатокомпонентних холодоагентів

2026-06-23T22:57:46+03:00

У статті досліджено особливості функціонування кріогенних установок, що працюють на основі дросельного циклу Лінде із застосуванням сумішевих холодоагентів. Проаналізовано сучасні підходи до отримання низьких температур у діапазоні 120–73 К та визначено роль ефекту Джоуля–Томпсона у формуванні холодильного процесу. Розглянуто принцип роботи системи з рекуперативним теплообмінником, у якій охолодження досягається за рахунок ізоентальпійного розширення робочого тіла. Особливу увагу приділено використанню багатокомпонентних холодоагентів, до складу яких входять вуглеводні та інертні гази. Встановлено, що введення компонентів з різними температурами кипіння забезпечує протікання фазових переходів у широкому температурному інтервалі, що сприяє підвищенню термодинамічної ефективності циклу при знижених тисках дроселювання. Показано, що застосування сумішевих холодоагентів дозволяє покращити енергетичні характеристики установки, підвищити її надійність та експлуатаційний ресурс. Виконано аналіз існуючих досліджень, присвячених оптимізації параметрів кріогенних установок та визначенню втрат ексергії, зокрема у рекуперативних теплообмінниках. Обґрунтовано необхідність точного визначення теплофізичних властивостей сумішей, оскільки принцип адитивності не завжди є коректним для багатокомпонентних систем. На основі експериментальних досліджень визначено склад ефективного холодоагента, що включає метан, етилен, пропан та ізобутан. Підкреслено важливість розроблення узагальнених кореляцій для розрахунку теплофізичних параметрів як окремих компонентів, так і сумішей у цілому. Отримані результати можуть бути використані при проєктуванні та оптимізації кріогенних установок з метою підвищення їх енергоефективності та надійності

EN Інструментарій підвищення ефективності багатомодульної сонячної колекторної системи з використанням її як додатку до котлів

2026-06-14T16:23:46+03:00

Стаття присвячена методам підвищення ефективності використання багатомодульної системи сонячних колекторів як додатків до котлів. Для досягнення основної мети дослідження було запропоновано математичну модель та виконано порівняльний аналіз ефективності альтернативної системи опалення на базі багатомодульної системи сонячних колекторів як додатків до котлів, що відповідають вимогам енергозберігаючих технологій. Було розроблено математичну модель процесу теплообміну в елементах системи з урахуванням геліотехнічних можливостей регіону експлуатації. Представлено методологію розрахунку ефективності багатомодульної системи сонячних колекторів з використанням їх як додатку до котлів. Розроблено алгоритм числового моделювання процесів теплообміну в елементах системи з урахуванням кліматичних умов. Виконано чисельне моделювання теплових процесів в елементах альтернативної системи опалення з використанням багатомодульної системи сонячних колекторів як додатку до котлів. Запропоновано методи оцінки енергоефективності запропонованої альтернативної схеми теплозабезпечення. Визначено фактори, що впливають на теплову та економічну ефективність багатомодульної системи сонячних колекторів як додатку до котлів. Розроблено схемно-конструктивні принципи взаємодії сонячних колекторів, які працюють як додатки до котлів. Представлено аналіз результатів чисельного моделювання теплових процесів в альтернативній системі опалення. Обґрунтовано раціональні шляхи підвищення ефективності запропонованої системи альтернативного теплозабезпечення з урахуванням кліматичних умов. Розроблена методика підвищення ефективності дозволяє розрахувати коефіцієнт теплового ККД, коефіцієнт тепловіддачі та коефіцієнт теплопередачі багатомодульної системи сонячних колекторів як додатку до котла, з урахуванням конструктивних та експлуатаційних чинників. Запропонований інструментарій дозволяє визначати оптимальні значення масової витрати теплоносія з урахуванням схемних рішень та конструктивних особливостей сонячних колекторів. Значення отриманих результатів полягає в обґрунтуванні умов, що дозволяють використовувати багатомодульну систему сонячних колекторів як додатка до котлів на засадах енергозбереження

Дослідження пелетних котлів для підвищення ефективності системи опалення

2026-06-14T16:23:47+03:00

Необхідність економії паливно-енергетичних ресурсів в масштабі всієї планети змусила промислово розвинені країни проводити широкі дослідження з пошуку альтернативних джерел енергії і, перш за все, відновлюваних. Останнім часом у нашій країні все частіше починають застосовувати в системах опалення приватних будинків пелетні котли, що працюють на переробленій біомасі (відходи сільського господарства, лісозаготівельної та деревообробної промисловості). Вони є надійним засобом для обігріву, здатним забезпечити тепло не тільки в приватних будинках, а й на виробничих підприємствах або в готелях. Цей вид опалення заснований на використанні пелет – гранул, виготовлених із спресованих деревних відходів. Балансові випробування проводять при стаціонарному режимі роботи пелетного водогрійного котла. Для цього котел застосовують «IBC Heiztechnik GK-4K ӧko 25». Вимірювання витрати твердого палива можна проводити двома способами: при безпосередньому зважуванні бункера з пелетами на лабораторних вагах: на початку і в кінці випробувань та за видатковою характеристикою шнекового живильника. В ході виконаних випробувань для підвищення ефективності роботи пелетного котла системи водяного опалення були досліджені витрати пелет;параметри мережної води на вході у котел; параметри мережної води на виході з казана;витрати мережної води;температура повітря та відхідних газів; визначено коефіцієнт корисної дії пелетного паливного котла. Допустимі відхилення показань за час випробувань пелетного котла свідчать про те, що процес роботи котла на заданому навантаженні досяг стаціонарного режиму. За допомогою результатів вимірювань і обробки отриманої інформації визначено ККД котла за прямим балансом η = 86,52 %. Розбіжність між значенням, що наведено в паспортних данних котла, склало менше 1,4%. Однією з можливих причин розбіжності в ККД може бути тривале зберігання пелет, через що їх вологість, незважаючи на зберігання в закритих мішках, збільшилася, і як наслідок цього, зменшиться розрахункова теплота згоряння пелет

Підвищення ефективності роботи систем теплопостачання адміністративних будівель моделювання з урахуванням режимів їх експлуатації

2026-06-24T12:55:09+03:00

У роботі виконано аналіз сучасних тенденцій розвитку світового енергетичного сектору, для якого характерними є стале зростання попиту на енергетичні ресурси та підвищення їх вартості на міжнародних ринках. Незважаючи на позитивну динаміку впровадження сучасних енергоефективних рішень, показники енергоефективності в Україні залишаються нижчими порівняно з аналогічними показниками провідних європейських країн. Це зумовлює необхідність подальшого вдосконалення технічних, економічних та організаційно-правових механізмів розвитку теплоенергетичної галузі. Показано, що важливим напрямом реалізації стратегій підвищення енергоефективності систем теплопостачання комунального сектору є модернізація існуючих теплогенеруючих потужностей і теплових мереж із впровадженням сучасних технологічних рішень та врахуванням режимів теплоспоживання основних груп споживачів. Результати дослідження свідчать, що визначальними факторами формування рівня енергоспоживання є функціональне призначення будівлі, її геометричні характеристики, режим експлуатації та рівень оснащеності інженерними системами життєзабезпечення. Для будівель громадського призначення найбільший вплив на загальний енергетичний баланс мають системи теплопостачання, що підтверджується суттєвим зростанням споживання теплової енергії в холодний період року. У межах дослідження проведено аналіз режимів функціонування системи теплопостачання адміністративної будівлі з урахуванням добових режимів експлуатації та впливу зовнішніх кліматичних чинників. На основі аналізу науково-технічних джерел узагальнено існуючі підходи до визначення режимів теплопостачання будівель громадського призначення. Для типової адміністративної будівлі виконано дослідження добових графіків теплоспоживання за окремими видами теплового навантаження з урахуванням особливостей режиму експлуатації та зміни параметрів зовнішнього середовища. За результатами проведених досліджень визначено потенціал зниження встановленої теплової потужності джерела теплоти шляхом використання акумулювання теплової енергії в періоди зниженого теплоспоживання. Отримано значення коефіцієнта використання теплової потужності джерела за умови вирівнювання добового графіка теплового навантаження. На підставі аналізу графіків профіциту та дефіциту теплової потужності протягом робочої доби побудовано залежність необхідного об’єму акумулятора теплоти від температури зовнішнього повітря. На основі отриманих результатів розроблено рекомендації щодо оптимізації параметрів джерела теплоти та зниження його встановленої потужності за рахунок впровадження систем акумулювання теплової енергії

Підвищення енергоефективності роботи інженжерних систем мікроклімату готелів, санітарно-курортних закладів, об'єктів реакреації за допомогою теплових насосів

2026-06-24T12:55:25+03:00

Перехід до технологічної та екологічної стійкості, а також посилення стратегій у країнах ЄС щодо впровадження чистих енергетичних рішень стимулюють попит на застосування теплових насосів у готельному бізнесі для систем теплопостачання та мікроклімату в готельних господарствах. Найбільш широко використовуються в Європі саме повітряні теплові насоси. В ході дослідження виконано аналіз використання цих теплових насосів для різних країн ЕС. Розроблено прогноз європейського ринку теплових насосів «повітря-вода». Наведено різноманітність використання теплових насосів у готельному бізнесу. Визначено вимоги до теплових насосів «повітря-вода» для даного сегменту європейського ринку з різним кліматом та споживчими звичками. Впровадження енергоефективних технологій в нашій країні стає ключовим напрямком у проектуванні та експлуатації готелів, що дозволяє знизити експлуатаційні витрати та підвищити привабливість об'єкта для гостей та інвесторів. Використовуючи досвіт ЄС, доцільно використовувати теплові насоси для зниження теплового навантаження в готельному бізнесі. Серед показників комфортності найбільш важливе місце займає стан параметрів повітряного середовища, яке створюється основними інженерними системами готельних комплексі. Згідно з дослідженнями 45% усіх енерговитрат готелю посідає на системи кондиціювання, вентиляції та опалення. Ступінь комфортності та відповідні вимоги до інженерного обладнання безпосередньо пов'язані з категорією готелів. Визначені показники мікроклімату, що рекомендуються у готелях різного рівня зірковості, згідно з нормативними документами України. Проаналізовані існуючи варіації використання сучасних теплових насосів для готелів. Визначено, що на вибір теплових насосів для готельного господарства значно впливають наступні фактори: географічне положення готелю, його розмір та фінансові можливості. Розроблено рекомендації, щодо вибору теплових насосів в залежності від кількості зірок. Для території Одеської області, де багато готелів та рекреацій найбільш ефективним та доступним є повітряний тепловий насос для систем індивідуального теплопостачання та мікроклімату. Проаналізовано застосування повітряних теплових насосів в залежності від класу готелю (економ, середній, преміум). Наведено вимоги для підвищення ефективності роботи повітряних теплових насосів. Використання теплових насосів у готельному господарстві дозволяє значно знизити витрати тепла на енергозабезпечення готелів без шкоди для комфорту гостей готелів та рекреаційних об’єктів

Оптимізація режимів навантаження гібридної системи енергозабезпечення з відновлювальними джерелами енергії

2026-06-24T12:55:40+03:00

Розповсюдженість гібридних систем енергозабезпечення (ГСЕ) щодо комплексного забезпечення споживачів електрикою та теплом зростає з кожним роком як в світі, так і в Україні. Для України напрямок щодо застосування розподіленої генерації в останні роки став доволі актуальним у зв’язку зі значними втратами централізованої генерації. ГСЕ поєднують в собі сучасні традиційні енерготехнології та відновлювальні джерела енергії. Таке поєднання має певний синергетичний ефект щодо посилення переваг кожного джерела енергії в системі та взаємної компенсації їх недоліків. ГСЕ щодо автономного забезпечення споживачів не тільки електрикою, але й теплом, мають широке застосування у комунально-побутовому секторі, індивідуальних домогосподарствах, невеликих промислових об’єктах, тощо. В кліматичних умовах України, для забезпечення споживачів електрикою, до ГСЕ найбільш доцільно інтегрувати фотоелектричні сонячні панелі та вітроустановку. До розгляду пропонується ГСЕ з газовим та електричним водогрійними котлами, як джерел постачання тепла, та з фотоелектричними сонячними панелями і вітроустановкою, як автономних джерел електрики. Метою роботи є оптимізації режимів роботи ГСЕ на протязі року та потужності кожного з джерел енергії у запропонованій системі з застосуванням експериментальних даних щодо кліматичних умов Одеського регіону. Методику щодо визначення оптимальної структури та показників ГСЕ засновано на узагальнені експериментальних багаторічних кліматичних даних щодо сонячної інсоляції та швидкості вітру для даного регіону. Для оптимізації режимів навантаження та параметрів ГСЕ, запропоновано цільову функцію, що мінімізує небаланс між генерацією та споживанням електрики в системі. Розроблено методику щодо визначення оптимальних режимів навантаження та параметрів ГСЕ за критерієм мінімізації дефіциту електричної потужності ГСЕ. Отримано оптимальні графіки щодо електричного та теплового навантаження ГСЕ запропонованої конфігурації за місяцями року. Підтверджено, що сезонна мінливість енергетичного потенціалу сонячних та вітрових ресурсів може бути взаємно компенсована шляхом інтеграції до єдиної системи різних за природою джерел енергії, оптимізації їх режимів навантаження та генеруючих потужностей

Підвищення ефективності роботи резервних джерел енергопостачання котелень у неопалювальний період

2026-06-24T14:59:29+03:00

Особливе значення в комунальному секторі має забезпечення надійного теплопостачання житлових районів. Безперебійне теплове забезпечення житлових комплексів упродовж опалювального сезону виконує важливу соціальну функцію, оскільки безпосередньо впливає на умови проживання населення та стабільність функціонування об’єктів соціальної сфери. Крім того, надійність систем теплопостачання є важливим чинником забезпечення сталого функціонування енергетики, промисловості та інших стратегічно важливих секторів економіки країни. Зазначена проблема є актуальною і потребує комплексного підходу до забезпечення не лише високої енергоефективності основного обладнання та систем енергозабезпечення в цілому, але й належного рівня їхньої безпеки та надійності в умовах надзвичайних ситуацій як для енергетичного комплексу та промислових підприємств, так і для об’єктів комунальної інфраструктури. Одним із перспективних підходів до вирішення вказаної проблеми є впровадження власних джерел електрогенерації на постійній основі як складової технологічного процесу систем теплопостачання або окремих котелень середньої та великої потужності. Поєднання процесів виробництва теплової та електричної енергії в когенераційному режимі за умови раціонального підбору обладнання здатне забезпечити значний економічний ефект і підвищити рівень енергетичної безпеки об’єкта. В той же час робота когенераційних установок у літнью пору року, при зниженому попиті на електроенергію з боку котелень та в більшості випадків відсутністю теплового навантаження дає підставу для додаткових заходів, щодо підвищення надійності енергозабезпечення генераторів теплоти центральних мереж теплопостачання. Одним із шляхів підвищення ефективності комплекса забезпечення надійності роботи системи теплопостачання є встановлення на дахах котелень сонячних електростанцій. В роботі проведено аналіз ефективності роботи сонячної електростанції для підвищення надійності енергозабезпечення котельні в неопалювальний період. Отримано технічні показники роботи сонячної електростанції впродовж року при різних умовах експлуатації

Експериментальне дослідження нестаціонарного теплообміну у електронних пристроях

2026-06-23T22:57:08+03:00

У роботі викладено результати експериментального визначення температури поверхні і темпу нагріву чотирьох марок транзисторів методом регулярного режиму першого роду. Проведено експериментальний та теоретичний аналіз нестаціонарних температурних полів, що виникають під час роботи електронних пристроїв. Проведений аналіз отриманих рішень для тіл з різними геометричними формами виявив їхню ідентичну будову: вони представляють собою суму нескінченного ряду, складеного з членів, які розподілені згідно зі швидкозменшувальними експоненціальними функціями. Розроблено установку для експериментального визначення температур поверхні і темпу нагріву транзисторів методом регулярного режиму першого роду. Наведено схему експериментальної установки і методику проведення дослідів. Об'єктами досліджень є транзистори, які відрізнялися за показниками розсіюваної потужності, типом корпусу, геометричними розмірами, а також гранично допустимою температурою переходу. Для кожного з цих параметрів проводився аналіз їхнього впливу на роботу пристроїв, забезпечуючи комплексний підхід до вивчення характеристик напівпровідникових компонентів. Температуру поверхні транзисторів визначали за допомогою мідь-константанової диференційної термопари. Наведено основні характеристики транзисторів з ізольованим затвором. Показано, що у випадку регулярного режиму нагрівання характерною рисою є те, що часовий розв’язок температурного поля представлений експонентою, а відносна швидкість нагрівання для будь‑яких точок тіла залишається сталою, не залежачи ні від просторових координат, ні від часу. Представлено розподіл температури на поверхні транзисторів при 100 Вт для різних марок. Наведено результати експериментальних і розрахункових значень температур транзисторів при змінній розсіюваній потужності. Проведена оцінка зміни різниці між температурами кристалу та корпусу транзистору в залежності від зростання потужності. За результатами дослідів визначено темп нагріву для кожного з транзисторів. Представлено результати експериментального дослідження залежності безрозмірної температури від часу. Показано, що транзистори досить швидко входять у регулярний режим. Помічено, що зі збільшенням потужності транзистора темп нагріву збільшувався. При розрахунках коефіцієнт тепловіддачі визначався з урахуванням вертикально орієнтованої поверхні для випадку тепловіддачі при вільному русі повітря. Таке визначення коефіцієнта тепловіддачі надає можливість розрахувати середнє значення цього показника на конкретній ділянці, що відповідає роботі дискретного джерела теплоти. Представлено залежність коефіцієнту тепловіддачі від темпу нагріву. Встановлено значення абсолютних похибок вимірювань згідно із визначеним класом точності вимірювальних приладів