Journal articles on the topic 'Втрата теплоти'

Зменшити втрати деревини від грибкових пошкоджень під час зберігання і транспортування можна завдяки проведенню теплової стерилізації. Теплову обробку деревини використовують у багатьох деревообробних процесах: виробництво лущеного і струганого шпону, у лісопильному виробництві, процесах гнуття та пресування. Одним із видів теплової обробки деревини є пропарювання. Відсутність процесу пропарювання букових пиломатеріалів після лісопилення є причиною значних втрат деревини від розтріскування, враження грибами та комахами. У виробничих умовах, під час пропарювання, не враховують багато чинників: особливостей будови деревини бука, її густини, теплових та механічних властивостей. Все це призводить до зайвих втрат матеріалу, теплової енергії та якісних показників букових пиломатеріалів. Тому дуже важливо досліджувати режими та технології пропарювання букових пиломатеріалів із збереженням їх фізико-механічних властивостей. Дослідження проведено з використанням пропарювального ковпака виробничого зразка. Здійснено експериментальні дослідження пропарювання букових заготовок та пиломатеріалів, яке охоплює початковий прогрів, сам процес пропарювання та охолодження. Внаслідок проведення експериментальних досліджень вибрано оптимальні режими пропарювання, які зберігають якісні фізико-механічні показники, такі як: запобігання втратам деревини під час зберігання і транспортування, вирівнювання забарвлення або надання деревині потрібного кольору, покращення міцності та пластичності, прискорення подальшого сушіння.

В дослідженні аналізується ефективність застосування цеолітів для акумулювання теплоти. Зазначається, що принцип роботи теплових акумуляторів на цеолітах ґрунтується на виділенні теплоти адсорбції при зволоженні цеолітів у процесі безпосереднього контакту з водою або з вологим повітрям. Коли вода адсорбується, цеоліт виділяє тепло адсорбції. Для видалення та використання тепла, накопиченого у шарі цеоліту в процесі адсорбції (термічне розвантаження), через ємність пропускають холодне та вологе повітря. Це дозволяє цеолітам адсорбувати воду з повітря, осушити його та нагріти. У процесі десорбції шар цеоліту продувається гарячим сухим повітрям, з шару цеоліту повітря виходить охолодженим і вологим. Визначено, що адсорбційні теплоакумулюючі системи все ще знаходяться на ранніх стадіях розробки та не повністю комерціалізовані, однак деякі конкретні системи для побутових потреб уже вийшли на ринок. Технологія, що ґрунтується на використанні цеолітів, дозволяє зберігати тепло без втрат у мінімальних обсягах протягом тривалих періодів часу. Поглинаючі накопичувачі з нанопористих матеріалів, таких як цеоліти, можуть успішно застосовуватися як теплові акумулятори в промисловості. Цеоліти зустрічаються в природі та отримані штучно. Для підготовки їх до роботи, а також для регенерації цеолітів як штучного, так і природного походження необхідна стадія сушіння. Встановлено, що при мікрохвильовому сушінні сорбційна ємність цеолітів значно збільшується внаслідок того, що застосування мікрохвиль призводить до отримання дрібніших зерен. Як правило, це сприяє зростанню пористості та покращенню механічних властивостей. Ефективність мікрохвильового нагріву залежить від хімічного складу цеоліту та його діелектричних властивостей. Для розрахунку температурного поля у шарі цеоліту при мікрохвильовому сушінні визначено аналітичну залежність. Швидкість сушіння при проведенні розрахунків визначається даними експериментів відповідно до типу цеоліту

За допомогою методів термогравіметрії – термогравіметричної кривої (ТГ), диференціальної термогравіметричної кривої (ДТГ), або кривої інтенсивності зміни маси досліджуваного зразка, досліджено термічну деструкцію деревини і кори головної лісотвірної породи штучних лісових насаджень Північного Степу України – робінії несправжньоакації (Robinia pseudoacacia L.). Термічний аналіз зразків деревини і кори здійснено в окиснювальній (повітря) атмосфері. Встановлено стадії термічного розкладання деревинної речовини і кори в умовах програмованого нагріву до 600 оС зі швидкістю 10 оС/хв (ТГ/ДТГ/ДТА), їх температурні інтервали, втрату маси, інтенсивність втрати маси та теплові ефекти. На основі аналізу величин енергії активації на окремих стадіях термічного розкладання, залежності енергії активації від ступеня конверсії деревини і кори, а також із порівняння втрати маси на відповідних стадіях термодеструкції, теплових ефектів, залишкової маси і інших параметрів ТГ/ДТГ, охарактеризовано деревину і кору робінії. Деревина робінії характеризується значнішою термостабільністю, ніж кора. Запропоновано математичні моделі для оцінювання залежності втрати маси від температури деструкції складників надземної фітомаси (кори, деревини) досліджуваного деревного виду.

Проведено експериментальні дослідження комбінованих холодильних агрегатів абсорбційного типу (АХА) з додатковою нагрівальною камерою (ДНК), яка забезпечує теплову та холодильну обробку харчових продуктів у побуті. Для забезпечення теплового зв'язку між теплорозсіювальними елементами АХА (дефлегматором) використовується двофазний випарний термосифон (ДФТС). Показано, що теплова потужність, яка відводиться у процесі проведення випробувань АХА з ДФТС, закріпленого на підйомній магістралі дефлегматора, не перевищувала 7 Вт, а в середньому становила 4...5 Вт; величини теплового потоку, що відводиться з дефлегматора АХА за допомогою ДФТС, достатньо тільки для підтримки в ДНК температури на рівні 50 °С; для підтримки у ДНК рівня температур 70 °С і 100 °С потрібні додаткові енерговитрати; величина додаткових енерговитрат для 70 °С становить 3,5 Вт, а для 100 °С – 8,7 Вт, при цьому добові енерговитрати холодильника зростуть відповідно на 4,9% і 12,3%; за повного використання теплоти дефлегмації для обігріву ДНК можливе гарантоване забезпечення її теплових режимів у діапазоні температур 50...100 °С; у разі використання у якості робочого середовища ДНК повітря виникають проблеми при теплопередаванні від конденсатора ДФТС до внутрішнього об'єму камери – у цьому випадку необхідно підтримувати перепад температур між нагрівальною панеллю і повітрям в ДНК близько 25...35 °С а величина панелі повинна становити не менше 0,200×0,285 м; у разі використання води у якості робочого середовища ДНК доцільно використовувати нагрівальні панелі заввишки 0,2 м, шириною 0,02...0,03 м, а для інтенсифікації процесів теплопередавання при нагріванні води нагрівальну панель необхідно розташовувати в нижній частині ДНК; у разі використання повітря в ДНК його охолодження через втрату тепла до навколишнього повітря йде в 32 рази швидше, ніж при використанні води при початковій температурі 50 °С і в 11 раз швидше при початковій температурі 70 °С

Розроблено методику розрахунку втрат ексергетичної потужності у процесах теплопровідності під час передачі теплоти через поперечний переріз пластини газоповітряного пластинчастого теплоутилізатора за граничних умов третього роду. Методику засновано на комплексному підході, що поєднує ексергетичні методи з методами термодинаміки незворотних процесів. Математична модель досліджуваних процесів включає рівняння ексергії, рівняння балансу ексергії та ентропії, рівняння нерозривності трифазної термодинамічної системи при зміні концентрації однієї з фаз, рівняння руху фаз, рівняння енергій, рівняння балансу ентальпій, рівняння Гіббса і рівняння теплопровідності за граничних умов третього роду. Для отримання формул для розрахунку втрат ексергетичної потужності використано локальне диференціальне рівняння балансу ексергії. У цьому рівнянні одна зі складових визначає втрати ексергетичної потужності, зумовлені незворотністю процесів і пов'язані з теплопровідністю, в'язкістю фаз, міжфазним теплообміном і тертям між фазами. На підставі цього рівняння і рішення рівняння теплопровідності за граничних умов третього роду для необмеженої пластини, якою моделювалася пластина газоповітряного пластинчастого теплоутилізатора, отримано формули для розрахунку втрат ексергетичної потужності. Виконано розрахунки загальних втрат ексергетичної потужності в газоповітряному пластинчастому теплоутилізаторі за різних режимів роботи котла і втрат ексергетичної потужності у процесах теплопровідності. Встановлено, що втрати ексергетичної потужності у процесах теплопровідності в газоповітряному пластинчатому теплоутилізаторі становлять 8,6-11,6 % від загальних втрат ексергетичної потужності і залежать від режиму роботи котла.

The problem of increasing the thermodynamic efficiency of power plants can be solved only by using a complex approach using methods based on modern methods of exergy analysis in combination with methods of heat transfer theory, theory of linear systems, structural-variant methods, multi-level optimization methods, etc. The analysis of the possibility of applying the discrete-modular principle and the corresponding complex method for analyzing the efficiency of the exhaust gases heat-recovery exchanger of a cogeneration unit heat engine is performed in the paper. The aim of the work is to analyze the localization of exergy losses, their differentiation, and the establishment of the relative contribution of various types of losses to the general exergy losses in the exhaust gases heat-recovery exchanger of a cogeneration unit heat engine. The structural features of the heat-recovery exchanger and the exergy properties that reflect the essence of exergy methods: universality and additivity, made it possible to use the discrete-modular principle and a complex method based on exergy-dissipative functions for efficiency analysis. The advantage of this method is the ability to analyze the localization of exergy losses in separate modules of the heat-recovery exchanger and to differentiate the exergy losses associated with nonequilibrium heat transfer between the heat-transfer agents and the wall, heat conduction and the movement of heat-transfer agents. Using the chosen complex method, the analysis of the localization of exergy losses in the heat-recovery exchanger was carried out and the exergy-dissipative functions of each of the eight modules of the heat-recovery exchanger were calculated. Differentiation of exergy losses was carried out and the relative contribution of exergy losses associated with the processes of heat transfer from flue gases to the wall, from wall to water, in heat conduction processes, as well as exergy losses associated with the movement of heat-transfer agents, in the general exergy losses was analyzed. To determine the exergy losses due to nonequilibrium heat transfer between the heat-transfer agents and the motion of the heat-transfer agents, the differential exergy equations, the equations for the heat flow densities between the heat-transfer agents and the wall, the equation for the heat flow density due to heat conduction through the wall and the equations of motion are used. It has been established that the localization of maximum exergy losses in all modules of the heat-recovery exchanger is associated with losses due to heat transfer from flue gases to the wall.

Зброджування біосировини в закритих камерах ферментації є одним з перспективних методів виробництва компостів, що інтенсивно розвивається. Однак, одним з невирішених питань процесу зброджування субстратів на основі біосировини в закритих камерах є низька ефективність, пов’язана із втратами енергії. З метою дослідження енергетичних параметрів процесу зброджування біосировини розроблено та представлено конструкцію камери ферментації закритого типу. Встановлено, що саме температурний режим на кожній з фаз зброджування субстрату є вагомим чинником впливу на ефективність усього процесу виробництва компосту. Експериментально визначено, що оптимальними температурами на кожній з фаз зброджування є: фаза розігрівання субстрату – до 20 °С; мезофільна фаза – від 20 до 42 °С; термофільна фаза – від 42 до 65 °С; фаза дозрівання – від 65 °С до температури навколишнього середовища. Забезпечення вказаного температурного режиму на кожній з фаз зброджування дозволяє зробити процес компостування керованим та отримувати компости високої якості відповідно до біотехнологічних норм. Експериментально досліджено, що найбільше енергії втрачається через конвекцію на термофільній фазі компостування. Найвищі значення коефіцієнту конвекційного теплообміну становили 1,6…1,7 Вт/(м2·°С) при температурі процесу рівній 61…62 °С і мали місце на 108…132-й годинах тривання процесу компостування. При цьому на 132-й годині тривання процесу значення коефіцієнта тепловиділення становило 8,5 Вт на кілограм органічної речовини субстрату, а сумарна кількість теплоти, виділена з кілограму органічної речовини субстрату, досягала 2 МДж/кг. Хоча під час термофільної фази компостування біосировини внутрішня енергія субстрату різко зростала, на забезпечення енергетичних потреб процесу витрачалося лише 5 % цієї енергії. Аналіз параметрів процесу свідчить, що близько 95 % від виробленої в процесі компостування теплоти втрачається через конвекцію, теплове випромінювання та під час аерації субстрату повітрям. Ці втрати можна зменшити, розробивши відповідні термопідтримуючі засоби – теплоізоляційне покриття зовнішніх поверхонь камер, використання нагрівачів. Бібл. 14, рис. 5.

Для транспортування природного газу магістральними трубопроводами на компресорних станціях (КС) встановлені газоперекачувальні агрегати (ГПА), енергоносієм для яких, в більшості випадків, є природний газ, що транспортується. На привід ГПА витрачається (спалюється) 0,5...1,5 % від обсягу газу, що транспортується. Для поточної економічної ситуації на ринку газу України добове зниження експлуатаційних витрат у типових магістральних газопроводах при зниженні температури газу перед стисненням у ГПА на 20 К становить від 1800 до 3360 $. Одним з перспективних напрямків зниження експлуатаційних втрат у магістральних газопроводах є попереднє охолодження компримованого газу за допомогою тепловикористальних абсорбційних холодильних машин (АХМ), які утилізують скидне тепло відпрацьованих продуктів згоряння газоперекачувальних агрегатів. Відповідно до розробленого алгоритму було виконано розрахунок нагнітача для різних температур природного газу перед компримуванням. Показано, що використання типового магістрального газопроводу штучного охолодження потоку газу перед всмоктуванням дасть економію витрати паливного газу 79 кг/год. Виконано термодинамічний розрахунок циклів АХМ різного типу. Показано, що незважаючи на більш високий тепловий коефіцієнт у бромістолітієвих АХМ (0,808), слід вибрати водоаміачні АХМ з тепловим коефіцієнтом 0,477, тому що тільки водоаміачні АХМ можуть забезпечити прийнятний рівень температур охолодження (258 К) природного газу перед компримуванням, на відміну від бромістолітієвих АХМ з температурою охолодження не вище 280 К. Виконано конструкторський (тепловий) розрахунок теплообмінника-охолоджувача (ТОО) природного газу перед стисненням у нагнітачі. Проведено розрахунок конструкції теплообмінника з коаксіальним розташуванням ребер з боку газового потоку. Матеріал ребер – алюміній

Наведено методику та результати дослідження кількості тепла, що втрачається через огородження сушильної камери за допомогою тепловізійного обстеження в умовах виробництва способом отримання термограми – зображення об'єкта в інфрачервоному спектрі, що показує картину розподілу температурних полів. Для визначення найбільших втрат тепла в сушильній камері застосовано тепловізор марки Fluke TI10. За наведеними тепловими знімками можна зробити висновки, що найбільші втрати тепла в основі сушильної камери – через фундамент. Також значні втрати є за периметром воріт для завантаження матеріалу та ревізійних дверей. Незначні втрати спостережено на бокових огородженнях. За результатами аналізу теплознімків найкритичнішими місцями виявлено периметр самих воріт та дверей, що пояснено властивостями використовуваних матеріалів та їх конструкцією: в місцях прилягання до стін сушильної камери всі елементи виготовлені з металу, який є добрим провідником тепла і поганим теплозберігаючим матеріалом. Сама конструкція не допускає можливості застосування менш надійних енергозберігаючих матеріалів. Для теплоізоляції застосовують алюмінієві касети з теплоізолювальним наповнювачем – імпрегнованою мінеральною ватою. Для зменшення втрат тепла можливим є збільшення теплоізолювального шару та уникнення в такий спосіб теплових містків у конструкції камери. Для порівняння проведено розрахунки для теплоізолювального шару товщиною 100 і 150 мм. За результатами досліджень найбільшу економію від збільшення товщини теплоізоляційного шару спостережено в холодні пори року: від 1979 до 2282 кВт-год за один цикл процесу сушіння. Втрати теплової енергії залежать від середньої температури в камері. На останніх етапах процесу сушіння, де температура найвища, спостережено найбільший ефект від збільшення теплоізоляційного шару – від 1,92 до 3,12 кВт на годину. Зменшення втрат тепла через огородження із збільшенням товщини теплоізоляційного шару від 100 до 150 мм становить 32 %.

Досліджено розрахунковим способом пасивне сонячне теплопостачання енергоощадного будинку в Чернівцях з розташованою в ньому стіною Тромбе-Мішеля, південна поверхня якої площею 8×2,7 м2 нахилена до площини горизонту під кутом 67 о і відділена від навколишнього середовища подвійним склінням. Будівля є одноповерховим двокімнатним приміщенням з опалювальною площею 50 м2 і опалювальним об'ємом 150 м3. У підвалі будинку розташовано тепловий щебеневий акумулятор, який здатний зберігати до 2 ГДж теплоти за температури 75 оС. Влітку для зарядки акумулятора прогріте в проміжку між стіною Тромбе-Мішеля та склінням повітря відбирається вентилятором, продувається через акумулятор тепла, нагріваючи цим самим його теплоакумулятивну насадку. У жовтні-листопаді забране вентилятором з кімнати повітря проходить через акумулятор і нагріте повертається у приміщення. Встановлено сезонну залежність сумарного добового приходу тепла з урахуванням радіаційних втрат і використанням закумульованого тепла. Наведено розрахунок ефективності пасивної системи сонячного опалення розглянутої будівлі у Чернівцях за вказаних її об'єму, розміру стіни Тромбе-Мішеля і ємності теплового акумулятора, визначено коефіцієнти заміщення, з яких видно, що ступінь підтримки теплопостачання в осінні та весняні місяці може становити, залежно від значень теплового навантаження γ (Вт/(м3∙град)), від 25 до 100 %.

В роботі представлено аналіз конструктивних особливостей, недоліків та переваг фундаментних паль з теплообмінниками та без них їх. Встановлено, що більшість паль має складну форму теплообмінника або самої палі. Теплообмінники можуть бути одинарні, подвійні та потрійні U-подібної, W-подібної та спіральної форми. Найбільш перспективними є палі з U-подібними теплообмінниками. Їх застосування виключає механічне навантаження на стіни будівлі. Немає додаткових втрат на буріння свердловини. Вони мають збільшену теплову ефективність і низькі гідродинамічні втрати на перекачку теплоносія. Особливо це справедливо при використанні теплообмінників з паралельними подвійними U-подібними трубами. В таких конструкціях проблема порушення герметичності зведена до мінімуму і, відповідно, досягається належний рівень екологічної безпеки. Водночас, використання рідини як теплоносія, за рахунок зміни температури, тиску та її об’єму може призвести до руйнування, спочатку труб теплообмінників, а потім і конструкції палі. Наявність розчиненого кисню в рідинному теплоносії сприяє появі наскрізної корозії труб теплообмінників і, як наслідок, руйнуванню залізобетонної конструкції палі в цілому. Використання труб теплообмінників у якості арматури також може приводити до їх ушкодження і, відповідно, до приведених вище проблем. Проведений аналіз відомої інформації стосовно фундаментних паль дозволяє сформувати вимоги до перспективних конструкцій енергетичних паль і в перспективі дасть можливість розробити нову конструкцію забивної палі з U-подібним теплообмінником в якій враховані всі приведені в роботі недоліки. Перш за все потрібно провести оптимізацію конструкції теплообмінника, а саме, геометрію поперечного перетину труб, форму укладки труб в тілі палі, методи фіксації труб тепло-обмінника в тілі палі та кількість таких фіксаторів.

Стаття спрямована на вирішення проблеми зниження втрат енергії в трансмісійних агрегатах підйомних установок для ремонту свердловин. Були проаналізовані основні напрямки з скорочення енергоспоживання підйомних установок для ремонту свердловин. Проведений аналіз особливостей конструкції трансмісій підйомних установок для ремонту свердловин. Виконані дослідження в'язкісно-температурних характеристик сучасних трансмісійних олив та температурного режиму в трансмісійних агрегатах. Був запропонований метод швидкого прогріву та підтримання оптимального температурного режиму в трансмісійних агрегатах підйомних установок за рахунок використання теплоти відпрацьованих газів. Досліджена типова механічна трансмісія підйомної установки для ремонту свердловин на колісному шасі. Наведена методика та засоби експериментальних досліджень енергоефективності трансмісій підйомних установок. Виконані експериментальні дослідження реалізації запропонованого методу зниження втрат енергії в трансмісійних агрегатах. Встановлена залежність зміни температури трансмісійної оливи в коробці перемикання передач при різних режимах обертання первинного валу коробки передач. Одержана залежність втрат потужності в коробці перемикання передач підйомної установки моделі УПА 60/80А в залежності від температури та сорту трансмісійної оливи. Наведені результати розрахунків перевитрат палива в коробці перемикання передач підйомної установки моделі УПА 60/80А з різними силовими приводами та за різних температур трансмісійної оливи. Ключові слова: підйомна установка для ремонту свердловин, нафтогазовий технологічний транспорт; дизельний двигун; трансмісійний агрегат; коробка перемикання передач; утилізація теплоти; відпрацьовані гази; потужність; питома витрата палива.

Акутальним в наш час є пошук ефективних акумуляторів сонячної енергії для обігріву приміщень в умовах значного добового перепаду температур. В якості акумулюючого тіла доцільно застосовувати щільний шар гранульованих матеріалів. Вивчено можливість застосування теплообмінного апарату регенеративного типу з гранульованою насадкою у вигляді щільного шару. Нагрівання гранульованої насадки здійснюється потоком повітря з внутрішнього простору. Проектований регенератор призначений для підтримки необхідного температурного рівня. Ідея створення ґрунтового регенератора ґрунтується на відомостях про інтенсивність нагріву повітря в теплиці від сонячного випромінювання в денний час і ефективності контактного теплообміну між повітрям і шаром частинок. Пропоноване схемне рішення передбачає забір повітря з верхньої частини теплиці, що забезпечує подачу потоку повітря в канал при максимальній температурі. Розглядається застосування щільного шару щебню в якості теплообмінної насадки. Представлені результати теплового розрахунку регенератора, проведені для теплиці з площею основи 18 м2. Кліматичні умови відповідають регіонам з помірним кліматом, наприклад, Одеській області. Для середнього рівня інсоляції, характерного для квітня, і заданої тривалості нагріву шару, визначені основні геометричні характеристики теплообмінних каналів. Наведено результати попереднього розрахунку теплових втрат від теплиці в нічний час і час, протягом якого теплота, акумульована регенератором, буде йти на обігрів внутрішнього обсягу теплиці. Отримано, що акумульована теплота дозволяє підтримувати допустиму температуру в теплиці протягом 2,5 години без застосування інших засобів обігріву. При підвищенні температури навколишнього середовища час роботи регенератора буде збільшуватися, що сприяє більшому зниженню енергетичних витрат на підтримку клімату в теплиці

Розроблено метод розрахунку процесу газифікації низькосортного палива, який дає змогу провести розрахунок параметрів робочого процесу в газифікаторі зі суцільним шаром, який є найбільш технологічно та конструктивно простим. Проаналізовано фізичні моделі процесу газифікації твердого палива, які дають змогу побудувати методику розрахунку параметрів робочого процесу у газифікаторі, засновану на рівняннях теплового і матеріального балансів, вигорання і газифікації вуглецю, що сприяє підвищенню екологічних показників та модернізації наявних інженерних методів розрахунку. Використано стандартизовані методи проведення досліджень процесу газифікації низькосортного палива. У процесі розроблення газогенераторної установки, що дає змогу виробляти синтез-газ, застосовано сучасні методи використання відповідних контрольно-вимірювальних пристроїв. Використано математичне планування експериментальних досліджень. Розроблено метод розрахунку процесу газифікації деревини, який дає змогу провести розрахунок параметрів робочого процесу в газифікаторі зі суцільним шаром, засновану на рівняннях теплового і матеріального балансів. На основі експериментальних досліджень складено матеріальний і тепловий баланси процесу газифікації деревини породи сосна (Pinus sylvestris). Показано, що під час газифікації соснової деревини невеликі втрати тепла виходять внаслідок винесення пилу і втрат вуглецю із золою і шлаком.

Розроблено математичну модель нагрівання сталевих заготовок у полуменевихпечах камерного типу. Задачу теплообміну вирішено за допомогою зонального методу зурахуванням наявності факела, руху нагрівального середовища, втрат теплоти через ого-родження печі, а також акумульовано кладкою. Досліджено вплив довжини факела, а та-кож імпульсного режиму опалювання печі на якісні показники нагрівання металу. Встанов-лено, що достатньо рівномірного нагрівання металу досягнуто за довжини факела, яка єзіставленою із шириною робочого об’єму камери, та під час реалізації імпульсного режимуопалювання печі у період витримки.

Обґрунтовано переваги застосування УФБ ламп низького тиску для очищення повітря тваринницьких приміщень від шкідливих домішок. Установки на основі УФБ ламп здатні очистити повітря від вірусів та мікробів до 99,9%, а озон ефективно знешкоджує патогенну мікрофлору, аміак (NH3), сірководень (H2S), метан (CH4), вуглекислий газ (CO2), знижує вологість повітря. Застосування УФБ установок забезпечує скорочення повітрообміну із зовнішнім середовищем, що призводить до зменшення втрат теплоти з викидним вентиляційним повітрям, зменшення об’ємів вентиляції та підвищує ефективність рекуперації теплоти. Обґрунтована необхідність застосування припливно – витяжних установок рекуперативного типу, в яких за рахунок теплоти викидного повітря відбувається сухий підігрів припливного повітря без змішування потоків. В тваринницьких приміщеннях доцільно застосовувати теплоутилізатори на основі полімерних матеріалів, стійких до агресивного повітряного середовища тваринницьких приміщеннях. Обґрунтована функціональна схема системи технічних засобів для створення енергоощадного мікроклімату тваринницьких приміщень, яка складається з літньої вентиляції, припливно-витяжних установок з утилізацією теплоти вентиляційних викидів та УФБ установок для очищення повітря від шкідливих домішок. Приведені технічні характеристики експериментальних зразків енергоефективного обладнання для забезпечення мікроклімату: припливно – витяжної установки з рекуперацією теплоти РТВ-2,5, УФБ рециркулятора РПБ 1,8-6/30 та пристрою для скорочення емісії шкідливих речовин на основі люмінесцентних УФБ ламп низького тиску. Приведено результати виробничих випробування УФБ установок енергоефективної системи забезпечення мікроклімату в приміщенні для утримання кролів. За результатами випробувань встановлено: Припливно-витяжна система вентиляції приміщення на базі рекуперативного теплоутилізатора забезпечує повітрообмін кролеферми до 2500 м3/год та скорочення витрат енергоресурсів на підігрів припливного повітря в опалювальний період 42 ...45 %. Рециркулятор – очищувач повітряного середовища тваринницьких приміщень забезпечує обробку від патогенної мікрофлори та шкідливих домішок до 1800 м3/год повітря з ефективністю очищення від аміаку 44,8%. Пристрій для скорочення емісії шкідливих речовин в зоні накопичення біологічних відходів забезпечує скорочення емісії аміаку до 59,6%. Очікуване скорочення витрат енергоресурсів за опалювальний сезон при застосуванні енергоефективної системи - до 80%.

Проаналізовані виробничі можливості сучасного парку промислових, фермерських та домашніх інкубаторів; визначені основні технічні проблеми їх конструкції. Недосконале обладнання вітчизняних побутових та практична відсутність фермерських інкубаторів а також відносно висока їх енергозатратність суттєво стримують виробництво продукції сільського птахівництва. На основі аналізу рівняння теплопередачі через стінки огороджувальної конструкції інкубатора визначені основні чинники, що суттєво впливають на втрати теплової енергії ним. Зроблений висновок про зменшення теплових втрат шляхом виготовлення огороджувальної конструкції інкубатора на основі сучасних теплоізоляційних матеріалів та заміни електромеханічної системи обертання інкубаційного матеріалу. Описано конструкцію оригінального енергоефективного інкубатора, що може бути виготовлений як у фермерському так і побутовому виконаннях і використаний на малих фермерських та присадибних господарствах. Для автоматичного локального та дистанційного керування параметрами мікроклімату інкубатора розроблена «інтелектуальна» автоматична система. Використання персонального комп’ютера в комплексі з мережею приладів «ТРЦ 02 Універсал+» вітчизняного виробництва дозволяє представляти вимірювані значення параметрів технологічного процесу інкубації в цифровій і графічній формах, а також локально та дистанційно керувати параметрами. В якості механізму перевертання інкубаційного матеріалу використаний лоток з гравітаційним перевертанням, що зменшує споживання електроенергії та спрощує процес перевертання інкубаційного матеріалу.

У статті досліджено використання теплоти інфрачервоного випромінювання яке є одним з ефективних шляхів інтенсифікації теплової обробки ковбасних батонів і дозволяє значно скоротити тривалість її обробки і підвищити якість готових виробів. На основі сучасного підходу вирішене завдання пов'язане з тепловою обробкою, яке полягає в дослідженні тих способів і режимів, забезпечуючих необхідну інактивацію мікрофлори, максимальне збереження харчової цінності продукту. На основі визначених передумов розглянута математична модель спільного тепломасопереносу і теплової обробки ковбасних батонів циліндричної форми в обсмажувальній установці з інфрачервоним (ІЧ) -нагріванням. досліджені такі способи і режими, які забезпечували б, разом з необхідною інактивацією шкідливої мікрофлори, максимальне збереження харчової цінності продукту. досліджено комплекс параметрів, які мають безпосередній вплив на хід процесу теплової дії на ковбасні батони. Враховане загасання променистого потоку, що проникає в продукт, яке описане параболічним законом. Реалізовані ефективні шляхи інтенсифікації теплової обробки ковбасних батонів з використання енергії і підвищення якості готових виробів на основі математичної моделі дії теплового електромагнітного поля ІЧ діапазону. Поставлена і аналітично вирішена задача спільного тепло- і масопереносу при інфрачервоному нагріванні ковбасного батона циліндричної форми. Отримані результати дозволять розрахувати поля температури і вмісту вологи, усереднені значення відповідних потенціалів перенесення, температури нагрівання, витрати тепла в процесі теплообміну, а також одержати формули, зручні для інженерних розрахунків. Запропоновані аналітичні конструкції дають можливість визначати час, необхідний для досягнення продуктом певної температури і вмісту вологи, забезпечуючи втрати маси при підсушуванні в діапазоні 0,5-1,8 % при тривалості процесу від 3 до 30 хвилин.

Надано рекомендацію щодо зменшення втрат теплової енергії в теплових мережах завдяки викорис- танню коаксіальних труб. Виконано розрахунки розподілу температур теплоносія по довжині мережі в залежності від швидкості руху теплоносія, діаметру та матеріалу трубопроводів.

Базальтові штапельні волокна і матеріали на їх основі можуть бути викорстані для вирішення проблем економії енергоспоживання, зменшення теплових втрат на промислових і цивільних об'єктах, комунальному господарстві та ін. Представлені характеристики волокон і матеріалів.

В останні роки сонячні системи гарячого водопостачання викликають усе більший практичний інтерес. Їхнє використання дозволяє знизити пікові навантаження в традиційних системах гарячого водопостачання, альтернативно – замінити останні, забезпечуючи зниження шкідливих викидів у навколишнє середовище. Основним елементом такої системи є рідинний сонячний колектор. На ринку представлений великий вибір сонячних колекторів, проте висока вартість таких систем є одним із факторів, що стримує їх повсякденне використання. Використання полімерних матеріалів у конструкції сонячних колекторів (абсорбера й прозорого покриття) дозволяє суттєво знизити їхню вартість і вагу. Розрахункову ефективність сонячних колекторів досліджують при сонячному випромінюванні вище 800 Вт/м2, але реальні умови його експлуатації скоріш за все будуть нижче номінальних. Для кращого розуміння поведінки плоского полімерного сонячного колектору в реальному середовищі, та виборі його оптимальних геометричних і режимних параметрів, авторами було проведено порівняльне експериментальне дослідження двох таких колекторів, проте з різною величиною повітряного зазору (10 і 25 мм) між теплоприймачем і прозорим покриттям. Як результат, було визначено: коефіцієнт корисної дії, оптичну ефективність, та сумарний коефіцієнт теплових втрат. Був виконаний також аналіз розподілу температур у баку-теплоакумуляторі у верхній і нижній його частинах. За результатами експерименту було відзначено відсутність суттєвої різниці в ефективності сонячних колекторів при зменшенні повітряного зазору з 25 мм до 10 мм в однакових польових умовах. Розрахунок ефективності сонячної системи гарячого водопостачання проводився з урахуванням витраченої енергії на роботу насоса. На основі даних по будівельній кліматології для м. Одеса щодо величини сонячної радіації, авторами була визначена денна та річна теплова потужність сонячної системи гарячого водопостачання

У статті встановлено, що боргова стійкість є комплексною категорією, яка поєднує в собі здатність сплачу-вати за поточними й майбутніми платежами, ліквідність, відсутність неприйнятних управлінських рішень, неможливої до виконання політики та суттєвих коригувань бюджету. Проаналізовано основні показники, що характеризують боргову стійкість держави. Розраховано індикатори й надано оцінку ступеня ризику за Рамками боргової стійкості МВФ, визначено інтегральний показник боргової безпеки держави відповідно до вітчизняної методики за останні 5 років. Побудовано актуальну теплову матрицю і матрицю оцінки ризиків, що дають змогу оцінити потенціал платоспроможності держави і ймовірність, ступінь зовнішніх і внутрішніх ризиків, що впливають на боргову стійкість держави, а також оцінити можливі перспективи і втрати.

Буряк – широко споживаний овоч у світі. Однак він легко зневоднюється і швидко псується, що призводить до великих втрат та фінансових витрат. Сушіння тепловим насосом є ефективним і недорогим методом, що широко використовується при переробці чутливих до температури овочів та фруктів для виробництва нових продуктів та продовження терміну придатності продуктів харчування. Метою даного дослідження було вивчення впливу температури сушіння тепловим насосом у діапазоні від 45 до 65°C на фізичні властивості, біологічно активні сполуки та антиоксидантну здатність сушених буряків. Результати показали, що підвищення температури сушіння тепловим насосом з 45 до 65°C може значно скоротити час сушіння та коефіцієнт регідратації висушеного буряка (p < 0,05). Буряк, висушений при 50°C, показав найменшу загальну різницю в кольорі (∆E) порівняно з ліофілізованим буряком, і не було значного впливу на ∆E буряків, висушених при різних температурах сушіння (p > 0,05). Вміст біоактивних сполук у висушеному буряку, у тому числі бетаціаніну, бетаксантину, аскорбінової кислоти, суми фенолів та суми флавоноїдів, збільшувалося з підвищенням температури сушіння від 45 до 65°С і досягало найбільших значень при 65°С. Крім того, здатність висушеного буряка поглинати радикали 2,2'-азино-біс-(3-етилбензтіазолін-6-сульфонової кислоти) (ABTS) та антиоксидантна здатність відновлення заліза (FRAP) мали ті ж тенденції залежно від температури сушіння, що значно збільшується з температурою сушіння і обидва досягають максимальних значень при 65°С. Однак здатність 2,2-дифеніл-1-пікрилгідразил (DPPH) поглинати радикали значно знижувалася з підвищенням температури сушіння (p < 0,05). Що стосується біологічно активних сполук та антиоксидантної здатності сушених буряків, то вважається, що 65°С є оптимальною температурою для сушіння буряків тепловим насосом.

Розробка безперервного холодильного ланцюга завжди була важливим завданням у галузі переробки морепродуктів. Зберігання продукту при заданому температурному рівні на протязі його життєвого циклу забезпечує кінцеву якість. У рибопромисловій справі холодильний ланцюг починається з моменту появи риби на борту судна. Для забезпечення максимальної якості та мінімізації втрат продукт необхідно швидко охолодити до температури близької до кріоскопічної. Далі треба підтримувати цей температурний режим, бажано уникаючи коливань, до наступного етапу переробки продукту. Для вирішення цієї проблеми пропонується система попереднього охолодження продукту. Система включає в себе ванни-акумулятори та генератор бінарного льоду скребкового типу. Продукт швидко охолоджують в резервуарах до низької температури та зберігають при необхідному температурному рівні до потрапляння у швидкоморозильні апарати. Морепродукти надходять на заморожування вже охолодженими, що призводить також до зменшення питомих витрат енергії на обробку риби та зменшення втрат маси продукту від усушки. Розроблено технологічну схему руху морепродуктів від моменту підйому на борт, до моменту завантаження в трюм для зберігання. Розраховано теплові баланси для резервуарів з продуктом, з урахуванням усіх видів витрат. Визначено кількість бінарної суміші, необхідної для підтримки технологічного режиму. Розраховано та підібрано скребковий генератор бінарного льоду, який задовольняє необхідному навантаженню. Для того, щоб визначити економічну доцільність використання системи попереднього охолодження бінарним льодом, було проведено техніко-економічний порівняльний аналіз. Навіть не враховуючи значно вищу якість кінцевого продукту, орієнтований термін окупності додаткових вкладень складає близько двох років, за рахунок зниження енергозатрат при заморожуванні.

Різні споживачі (металургія, великотоннажна хімія, енергетика, медицина і т.п.) потребують газоподібний кисень, стиснений до тисків 0,6...16 МПа. У першій половині 20-го століття створювали кріогенні повітророзподільні установки (ПРУ), в яких вироблений газоподібний кисень на виході з блоку розділення стискувався в кисневому компресорі (поршневому або відцентровому) до необхідного тиску. Після появи кріогенних насосів кисень стали стискати в них, а потім газифікувати з використанням теплоти потоку переробляємого повітря. На перший погляд ця схема здавалася досить ефективною, хоча і не позбавленою деяких недоліків. Проведено термодинамічний аналіз повітророзподільних установок для отримання газоподібного кисню під тиском. Виконано порівняння показників ПРУ, які працюють за схемою із стисненням продукційного кисню в компресорі і зі стисненням в насосі рідкого кисню з наступним нагріванням до температури навколишнього середовища в основному теплообміннику. В результаті проведеного аналізу виведено безрозмірний критерій, фізичний зміст якого полягає в тому, що він показує відношення роботи, що витрачається в кисневому компресорі до додаткової роботи, яку необхідно затратити для компенсації термодинамічних втрат, пов'язаних з роботою насоса рідкого кисню. Розглянуто приклад використання отриманих співвідношень для аналізу ПРУ, що працює по циклу середнього тиску і призначеної для отримання газоподібного кисню під тиском 16 МПа. Термодинамічний аналіз такої установки показує, що витрата енергії на стиснення кисню в схемі з насосом може бути в 1,5 рази менше витрати енергії при використанні кисневого компресора. Аналіз ПРУ низького тиску показав, що при тиску продукційного кисню нижче 7-8 МПа схеми з насосом рідкого кисню більш ефективні, ніж традиційні схеми із стисненням продукційного кисню в компресорі. При тиску продукційного кисню вище 7-8 МПа енергетично вигідніше стає схема з кисневим компресором.

Мета. Дослідити зміни клімату на півдні України та їх вплив на накопичення вологи в ґрунті, динаміку її запа- сів, ефективність використання опадів, водозабезпече- ність агроценозів та запропонувати заходи запобігання аридизації території. Методи: польовий, лабораторний, статистичний, аналітичний, розрахунково-порівняль- ний. Результати. На півдні України за 138 років клімат значно змінився. За період із 1882 року до 1971 року опадів випадало в середньому 347,3 мм, а за наступні 38 років (1972–2010 роки) їх уже було 458,1 мм, що на 110,8 мм більше, тому в цей період забезпеченість рослин вологою значно покращилась. Однак на практиці в зем- леробстві це майже непомітно. Виявлено, що ґрунтом поглинається дуже мала кількість опадів. Так, із 196 мм, які випали за осінньо-зимовий період, у середньому за роки спостережень на посівах пшениці після кукурудзи на силос ґрунтом поглиналось лише 42%, на пару – 20, а на зрошенні – 16% від тих опадів, що випали. Решта води опадів, а саме 58–84%, ймовірно, збігла в низини, частина випарувалася або вимерзла і втрачена, не при- носячи ніякої користі. Для посушливої зони такі великі втрати вологи недопустимі, бо це – фактично втрачений урожай зерна. Саме через великі втрати опадів за біль- шої їх кількості водний режим ґрунту на посівах пшениці не покращився. Повніше вбирання осінньо-зимових опа- дів є одним з найбільших резервів покращення забезпе- чення посівів пшениці водою. В період 2011–2020 років порівняно з попереднім періодом (1972–2010 роки) відбулося зменшення річної кількості опадів з 458 до 387 мм, а річна температура повітря підвищилась до 12,1ºС, або на 2,0ºС. В останні п’ять років у цій зоні водний і тепловий режими для сільськогосподарських культур погіршились, відбувається значне прискорення аридизації Південного Степу. Висновки. В Херсонській області за останні 10 років річна кількість опадів змен- шилась на 71 мм, а температура зросла на 2,0°С, що загрожує опустелюванню території та зниженню продук- тивності агроценозів. За осінь і зиму ґрунтом вбирається дуже мала кількість опадів, а саме 20–60%, а решта води опадів, а саме 40–80%, втрачається. Втрати вологи опадів настільки великі, що стають загрозливими для ведення землеробства, особливо з огляду на потепління клімату. Для кращого забезпечення агроценозів вологою і стримування аридизації території необхідно покращити агрофізичні властивості ґрунтів шляхом внесення гною, подрібненої соломи, стебел кукурудзи та інших органіч- них решток, впровадження відповідних сівозмін, удоско- налення способів обробітку ґрунту та збільшення площі зрошуваних земель.

Запропоновано методику розрахунків температурного графіка в технологічній лінії ливарно-прокатного агрегату з виробництва алюмінієвої катанки, яку створено на підставі аналізу літературних джерел, присвячених математичному моделюванню подібних процесів. Прогнозування температури металу здійснюється з використанням існуючих формул і рівнянь, за допомогою яких обчислюють змінювання температури зливка у процесі охолодження кристалізатора водою; повітряне охолодження заго- товки на шляху від кристалізатора до прокатного стана та катанки під час укладання її в бунт; змінювання температури штаби протягом гарячої прокатки; зменшення її температури за примусовим охолодженням емульсією у прокатному стані та катанки у гартувальному пристрої. Похибка прогнозу температури заготовки на виході з ливар- ного колеса складає 1,7%, а перед прокатним станом 0,8%. Розрахункова темпера- тура катанки на виході з прокатного стана відрізняється від фактичної на 3%, а після гартувального пристрою розбіжність складає 1,3%. Модельна температура катанки у кінці технологічної лінії майже співпадає з фактичною. Наявність математичної моделі термограми алюмінієвого зливка дає змогу дослідити вплив різноманітних теплових втрат, що відбуваються за кристалізації металу, на температуру заготовки після ливарного колеса, зафіксувати та зрозуміти характер змінювання температури штаби від першої до останньої кліті прокатного стана, обчислити температуру катанки після її охолодження в гартувальному пристрої. Все це дає змогу обґрунтовано кори- гувати технологію на окремих ділянках ливарно-прокатного агрегату й удосконалю- вати алгоритми управління технологічними параметрами та механізмами.

Кассов В. Д., Кабацький О. В., Бережна О. В., Малигіна С. В. Газоповітряний нагрівач для нагріву деталей обертання при зварюванні та наплавленні // Вісник ДДМА. – 2019. – № 2 (46). – C. 17–21. Одним з важливих етапів технології наплавлення масивних великогабаритних деталей є нагрів їх до необхідної температури. При цьому, неможливість підтримувати прийняті параметри нагріву неминуче призводить до утворення дефектів в наплавленому шарі (тріщини, відшарування і ін.). Метою роботи було вдосконалення устаткування для стабільного й безпечного підтримання процесу нагріву деталей при зварюванні та наплавленні. Запропоновано конструкцію газоповітряного нагрівача для зварювання й наплавлення. При цьому газоповітряним полум'ям пальників нагрівається внутрішній лист утеплювача, випромінюваним теплом від якого нагрівається деталь. Розпечені гази, продукти згоряння відводяться в безпечне місце. Розрахунок пальників нагрівача проводиться за їх тепловою потужністю. Враховуючи неминучі втрати тепла при наплавленні, а також за конструктивними міркуваннями у нагрівач встановлено три пальники потужністю 55000 ккал/год. Було також здійснено перевірочний розрахунок пальнику. Виконано розрахунок на відсутність проскакування полум’я, яке показало безпечність його використовування. Було виконано також розрахунок розміру виходного сопла пальника. Виходячи з рекомендацій, знайдено діаметр сопла таким, що складає 2,3 мм. Нагрівач складається з двох рознімних половин (передньої і задньої), що представляють собою порожнини, усередині яких встановлено пальники. У задній половині нагрівача розташовано два пальники, в передній – один. Обидві половини вільно поступально переміщаються в напрямку поздовжньої осьової лінії установки, що зручно при установці деталі під наплавлення, а також при її знятті. Зверху і знизу половини нагрівача замикаються, утворюючи при цьому зазори для зручності наплавлення і переміщення зварювальної головки вгорі, і прибирання флюсової кірки і флюсу внизу. Оскільки пальники розташовані в закритому просторі нагрівача, потрапляння гарячих газів (продуктів згоряння) на зварювальну головку виключається, і поліпшуються умови роботи наплавників й підвищується якість металу. Нагрівач працює при високих температурах, а тому виготовляється з нержавіючої жаростійкої листової сталі товщиною 4 мм. Як показали випробування, вибрана конструкція газоповітряного нагрівача дозволяє забезпечити стабільність й безпечність процесу нагріву деталей при зварюванні та наплавленні, значно знизити втрати тепла і виконувати наплавлення без перерв. Використання нагрівача може бути рекомендоване при зварюванні та наплавленні деталей обертання в умовах виробництва.

Бетонні сонячні колектори давно застосовуються в якості низькотемпературних водопідігрівачів, наприклад для підігріву води в басейнах. Їхніми основними перевагами є дешевизна, простота виконання та високі експлуатаційні якості. Одним з сучасних напрямків застосування бетонних сонячних колекторів є їх інтегрування в фасади та дахи будівель та споруд. Їх можна встановлювати на будівлях, що мають історичну цінність, не порушуючи їх зовнішній вигляд. Перевагою таких систем є естетичність та міцність, через те що вони не містять крихкого скляного покриття. В той же час абсорбери без скління, особливо в холодний сезон та нічний час, можуть мати значні втрати тепла за рахунок конвективного теплообміну з навколишнім повітрям, а також через довгохвильове випромінювання в атмосферу. Для аналізу впливу різних факторів на теплову роботу сонячної системи з бетонним колектором використовували математичну модель. Вона розраховує зміни прямого і розсіяного сонячного випромінювання на поверхню колектора протягом дня з урахуванням місця розташування і орієнтації приймаючої поверхні, пори року і доби. В моделі вирішується задача нестаціонарної теплопровідності в бетонній плиті з вбудованою системою труб з циркулюючою рідиною та баком-акумулятором. Режим добового водоспоживання враховується шляхом зміни режиму роботи циркуляційного насоса. Модель застосовувалась для аналізу роботи бетонних колекторів для умов України. Виконані порівняльні розрахунки теплової роботи заскленого та незаскленого бетонного колектора. Показано, що в умовах роботи бетонного колектора із замкнутим контуром на ефективність сонячної системи істотно впливає об’єм теплового бака-акумулятора і режим відбору води, так як після закінчення сонячного дня значна частина тепла, накопиченого бетонним абсорбером, може бути втрачена в навколишнє середовище. Була розглянута можливість покращення корисного використання тепла, що накопичується бетонним абсорбером, після закінчення сонячного дня за рахунок збільшення об’єму бака-акумулятора і різних режимів його розгрузки.

Актуальність теми дослідження. Процес побудови сучасних систем моніторингу енергоощадності муніципальних будівель є актуальним питанням сучасної дійсності, що зумовлене зростанням кількості споживачів енергії, її ціною та постійним збільшенням обсягів інформації, що визначають параметри енергоощадності, а також розвитком інформаційних ресурсів і сервісів, які можуть використовуватися в системі енергозбереження. Постановка проблеми. На сучасному етапі розвитку України постає проблема економії теплових ресурсів, що дозволяє знизити ціну на енергоносії та забезпечити енергетичну незалежність держави. У зв’язку з цим питання експрес-оцінки енергоефективності будівель та споруд набуває першочергового значення. Тому визначення класу енергоефективності, побудова тепловізійних діаграм та створення рекомендацій щодо енергозахисту будівельного об’єкта є проблемою цього дослідження. Аналіз останніх досліджень і публікацій. У роботі були розглянуті останні публікації з цієї теми, які представлено у відкритому доступі, включаючи чинні нормативні документи. Виділення недосліджених частин загальної проблеми. Питання щодо оцінки класу енергоефективності муніципальних об’єктів, зокрема навчального корпусу ЧНТУ, вивчено недостатньо. Від якісного вирішення цього питання залежатиме температура в аудиторіях, що впливатиме на якість роботи викладачів та студентів, а також економію державних коштів на опалювання будівлі в зимовий період. Постановка завдання. Визначення теплотехнічних показників будівлі, класу енергоефективності та проведення тепловізійного моніторингу будівельної споруди. Виклад основного матеріалу. Для проведення тепловізійного моніторингу енергоефективності будівлі було визначено геометричні параметри 22 корпусу ЧНТУ, на основі яких проводився розрахунок теплотехнічних показників будівлі з подальшим експериментальним визначенням тепловізійних діаграм та їх обробкою в програмному комплексі. Висновки відповідно до статті. На основі досліджень виконано моніторинг енергоефективності муніципальної будівлі, визначено комплексні показники енергоефективності та отримано клас енергоефективності будівельної споруди. Виконано експериментальні дослідження енергоефективності будівлі за допомогою тепловізора марки Testo 875v-1i (серійний номер 20441348), з обробкою результатів у програмі IRSoft. Дослідження показали, що основні втрати енергії припадають на вікна та батареї корпусу, що необхідно враховувати при плануванні заходи з енергозахисту.

Підвищення рівня надійності і збільшення ресурсу машин та інших об’єктів техніки можливо тільки за умови випуску продукції високої якості у всіх галузях машинобудування. Це вимагає безперервного вдосконалення технології виробництва і методів контролю якості покриттів. У даний час все більш широкого поширення набуває 100%-вий неруйнівний контроль покриттів на окремих етапах виробництва. Для забезпечення високої експлуатаційної надійності машин і механізмів велике значення має також періодичний контроль їх стану без демонтажу або з обмеженим розбиранням, який проводиться при обслуговуванні в експлуатації або при ремонті.Висока якість машин, приладів, устаткування – основа успішної експлуатації, отримання великого економічного ефекту, конкурентоспроможності на світовому ринку. Тому комплекс глибоких знань і певних навичок в області контролю якості покриттів є необхідною складовою частиною професійної підготовки фахівців з машинобудування.Існуючі методики викладання інженерних дисциплін, як правило, не відповідають змінам у розвитку суспільства. У зв’язку з невеликим обсягом годин, що приділяються на вивчення дисципліни, й сучасними високими вимогам до рівня підготовки фахівців такий курс необхідно ввести не традиційним способом, а з використанням інформаційних технологій. Для цього:– студенти повинні мати попередню комп’ютерну підготовку;– викладач повинен розробити відповідну технологію навчання.Відомо [1], що під технологією навчання мається на увазі системна категорія, орієнтована на дидактичне застосування наукового знання, наукові підходи до аналізу й організації навчального процесу з урахуванням емпіричних інновацій викладачів і спрямованості на досягнення високих результатів у розвитку особистості студентів.Суть пропонованої технології полягає у створенні модульного середовища навчання (МСН) «Контроль якості покриттів» і впровадженні його у процес навчання, що забезпечує систематизацію навчання й формалізацію інформації. Метою технології є індивідуалізація навчання, а визначеність МСН полягає в її алгоритмічній структурі. Тому зміст МСН розроблений у вигляді систематизуючої ієрархічної схеми, куди увійшли основні розділи робочої програми курсу. Структура МСН складається з наступних блоків:1. «Методичне забезпечення дисципліни», у якому пропонуються відповідні дії, що сприяють засвоєнню інформації на заданому рівні:– першоджерела;– робоча програма;– робочий план;– опис дисципліни;– загальні методичні вказівки;– методичні вказівки до вивчення лекційного матеріалу;– методичні вказівки до виконання самостійної роботи;– методичні вказівки до виконання лабораторних робіт;– методичні вказівки до виконання домашнього завдання №1;– методичні вказівки до виконання домашнього завдання №2;– зразок титульної сторінки домашнього завдання.2. «Лекції», у якому представлені html-файли відповідного лекційного матеріалу, контрольні питання й тести до кожної теми:– дефекти і фізико-хімічні властивості покриттів;– оцінка механічних властивостей покриттів; класифікація видів і методів неруйнівного контролю (НК); візуально-оптичний, радіохвильовий і тепловий види НК;– вихореструмовий і радіаційний види неруйнівного контролю покриттів;– магнітний та електричний види НК покриттів;– акустичний метод НК покриттів;– НК покриттів проникаючими речовинами;– технологічні випробування покриттів;– методи і засоби статистичного контролю якості; автоматизація контролю якості покриттів.Викладання лекцій проводиться у режимі комп’ютерної презентації.3. «Самостійне опрацювання теоретичного матеріалу» з тестами.Відомо, що викладач у процесі своєї роботи повинен не тільки передавати студентам певний об’єм інформації, але і прагнути сформувати у них потребу самостійно здобувати знання, застосовуючи різні засоби, зокрема комп’ютерні. Чим краще організована самостійна пізнавальна активність студентів, тим ефективніше і якісніше проходить навчання. Тому деякі матеріали, що відносяться до лекційних тем, пропонуються для самостійного вивчення. При цьому організований доступ студентів до розділів МСН без звернення за допомогою до викладача. При необхідності подальшого використання матеріалів МСН можна копіювати ресурси, компонувати, редагувати і згодом відтворювати їх.4. «Лабораторні роботи» з інструкціями з техніки безпеки при виконанні робіт у лабораторіях і при роботі на персональному комп’ютері й з тестами до кожної теми:– вплив товщини покриття на міцність деталі;– контроль мікротвердості покриттів;– моделювання технологічних випробувань покриттів;– контроль внутрішніх напружень покриттів;– вплив дефектів покриття на якість деталі;– корозійний та електрохімічний контроль якості покриттів;– використання х– та s–діаграм для визначення причин погіршення якості покриттів.5. «Домашні завдання» (умова з варіантами даних і методичні вказівки до виконання, зразок оформлення):– оцінити вплив мікротвердості покриття на міцність деталі;– оцінити вплив корозії покриття на міцність деталі.Для ефективного використання МСН необхідне його планомірне включення в учбовий процес. Тому ще на етапі тематичного планування були розглянуті варіанти можливого використання усіх модулів МНС.Для розвитку розумової діяльності студентів і виховання у них пізнавальної активності самостійну роботу потрібно добре методично забезпечити. У свою чергу, ефективність самостійної роботи студентів багато в чому залежить від своєчасного контролю за її ходом. Тому для оцінки ефективності використання ІКТ у учбовому процесі створена система визначення якості навчання і на її основі побудовані тестові процедури оцінки знань з усіх тем курсу. Перевірку і контроль знань студентів можна здійснити як під час занять, так й інтерактивно. Основними перевагами програми автоматизованого контролю знань є:– випадковий характер вибору тестових завдань, порядок проходження завдань і відповідей, що сприяє об’єктивності оцінок;– представлення варіантів відповідей у вигляді формул і малюнків, що дозволяє розширити коло текстових завдань;– диференційована оцінка кожного варіанту відповіді, що забезпечує детальний аналіз результатів тестування.Комп’ютерне тестування дозволяє [2] розширити можливості проведення індивідуально адаптованих процедур контролю і коректування знань конкретних тем, підвищити об’єктивності контролю знань студентів, забезпечити можливість проведення їх попереднього самоконтролю, підвищити рівень стандартизації вимог до об’єму і якості знань та умінь.Розв’язування експрес-тестів проходить під час лабораторних занять протягом фіксованого проміжку часу. Крім режиму контролю передбачений режим навчання.Важливим елементом навчання є використання моделюючих програм у процесі навчання. У цьому випадку студенти самостійно задають різні параметри задачі, що дає можливість детальніше перевірити характер поведінки моделі за різних умов.Особливістю МСН є застосування комп’ютерного моделювання для лабораторних робіт, оскільки постійні бюджетні проблеми останніх років виключають придбання необхідних установок і приладів. Моделювання контролю якості покриттів дозволило істотно наситити заняття експериментальним і теоретичним змістом. При цьому учбові і учбово-дослідницькі задачі розв’язуються як з формуванням практичних навиків у вивченні фізичних явищ, так і дослідницького мислення, а розроблені методичні вказівки дозволяють разом з типовими лабораторними роботами виконувати роботи евристичного змісту. І, що особливо важливо, використання ІКТ, методів комп’ютерного моделювання дозволяє істотно розширити можливості лабораторних робіт.Використання електронних лабораторних робіт дозволяє більш повно реалізувати диференційований підхід у процесі навчання, ніж роботи і завдання на паперових носіях. Це пов’язано з можливістю включення в роботи необхідної кількості завдань різного рівня складності або об’єму. Істотною перевагою є можливість легко адаптувати наявні роботи до нових версій програм, що з’являються [3].Домашні завдання також виконуються з використанням САПР: на етапі побудови 3D моделі деталі з покриттям студенти працюють в SolidWorks; потім, перейшовши до реальної конструкції, використовують SimulationXpress і SolidWorks Simulation (додатки для аналізу проектних розв’язків, повністю інтегровані в SolidWorks). Оформлення робочої документації досягається засобами Microsoft Office. Така організація роботи дозволяє у процесі навчання побудувати модель контролю якості покриттів на якісно новому рівні й підготувати студентів до використання сучасних інструментаріїв інженера.В SolidWorks Simulation студенти виконують наступне:– прикладають до деталей з покриттями рівномірний або нерівномірний тиск в будь-якому напрямі, сили із змінним розподілом, гравітаційні та відцентрові навантаження, опорну та дистанційну силу;– призначають не тільки ізотропні, а й ортотропні та анізотропні матеріали;– застосовують дію температур на різні ділянки деталі (умови теплообміну: температура, конвекція, випромінювання, теплова потужність і тепловий потік; автоматично прочитується профіль температур, наявний в розрахунку температур, і проводиться аналіз термічного напруження);– знаходять оптимальний розв’язок, який відповідає обмеженням геометрії та поведінки; якщо допущення лінійного статичного аналізу незастосовні, застосовують нелінійний аналіз– за допомогою аналізу втоми оцінюють ефект циклічних навантажень у моделі;– при аналізі випробування на ударне навантаження вирішують динамічну проблему (створюють епюру і будують графік реакції моделі у вигляді тимчасової залежності);– обробляють результати частотного і поздовжнього вигину, термічного і нелінійного навантажень, випробування на ударне навантаження й аналіз втоми;– будують епюри поздовжніх сил, деформацій, переміщень, результатів для сил реакції, форм втрати стійкості, резонансних форм коливань, результатів розподілу температур, градієнтів температур і теплового потоку;– проводять аналізи контактів у збираннях з тертям, посадок з натягом або гарячих посадок, аналізи опору термічного контакту.Змінюючи при чисельному моделюванні деякі вхідні параметри, експериментатор може прослідити за змінами, які відбуваються з моделлю. Основна перевага методу полягає у тому, що він дозволяє не тільки поспостерігати, але і передбачити результат експерименту за якихось особливих умов.Метод чисельного моделювання має наступні переваги перед іншими традиційними методами [4]:– дає можливість змоделювати ефекти, вивчення яких в реальних умовах неможливе або дуже важке з технологічних причин;– дозволяє моделювати і вивчати явища, які передбачаються будь-якими теоріями;– є екологічно чистим і не представляє небезпеки для природи і людини;– забезпечує наочність і доступний у використанні.Але щоб приймати технічно грамотні рішення при роботі з САПР, необхідно уміти правильно сприймати і осмислювати результати обчислень. Цілеспрямований пошук шляхом ряду проб оптимального або раціонального рішення у проектних задачах набагато цікавіший і повчальніший для майбутнього інженера, ніж отримання тільки одного оптимального проекту, який не можна поліпшити і ні з чим порівняти.При великій кількості варіантів проекту аналіз машинних розрахунків дозволяє виявити основні закономірності зміни характеристик проекту від варійованих проектних змінних і сприяє тим самим швидкому і глибокому вивченню властивостей об’єктів проектування.Упровадження сучасних САПР для контролю якості покриттів не тільки забезпечує підвищення рівня комп’ютеризації інженерної праці, але й дозволяє приймати оптимальні рішення. При створенні і використанні таких систем сучасний інженер повинен мати навички роботи з комп’ютерними системами, уміти розробляти математичні моделі формування параметрів оцінки якості покриттів.У цих умовах молодий інженер не має достатнього резерву часу для надбання на виробництві необхідних навичок моделювання складних процесів і систем – він повинен одержати такі навички у процесі навчання у вузі. Таким чином, йдеться про володіння прийомами постановки і розв’язування конструкторсько-технологічних задач сучасними методами моделювання.

Анотація. Постійне збільшення вирощування зернових культур в Україні на протязі 15 років залежить від якості насіннєвого матеріалу, що потрібно підвищувати. Попередні дослідження насіння зернових культур різних авторів не дають повної комплексної оцінки якісних показників, зокрема насіння пшениці, ячменю та вівса. Велике значення для насіннєвого зерна має значення граничнодопустимої температури нагрівання насіння, що визначається біохімічними властивостями та термостійкістю матеріалу. Попередні дослідження лише регламентували вибір низькотемпературних режимів сушіння і не завжди вказували якісні показники, рекомендовані режими сушіння зернових культур суттєво відрізнялись один від одного. Тому нами були проведені дослідження кінетики процесу сушіння насіннєвого матеріалу на конвективному сушильному стенді в елементарному шарі при низькотемпературному сушінні із визначення граничнодопустимої температури нагрівання матеріалу. Особливе значення при виборі режиму сушіння приділялось якісним характеристикам насіння. Хоча мінімально допустима схожість для зернових матеріалів визначена стандартом України на рівні 92%, нами була поставлене завдання досягнути максимального збереження насіннєвих властивостей матеріалу наближеного до схожості 100%. Як з’ясувалось, під час проведення досліджень із низькотемпературного сушіння зернового матеріалу, все ж таки втрата якості хоч не значна, але відбувається. Втрата 4 – 5% врожайності зернових культур – це досить вагомі втрати в загальнодержавному масштабі і можуть оцінюватись у мільярди гривень. Тому в представленій роботі проводиться дослідження та перехід від оптимальних низькотемпературних режимів до ступеневих енергоефективних, що істотно зменшують тривалість сушіння і питомі витрати теплоти. Схожість насіння зернових культур при сушінні в ступеневих режимах становить 98 – 100%, що підтверджують проведені дослідження із якісних характеристик матеріалу. Енергоефективність наведених ступеневих режимів оцінюється відносними питомими витратами теплоти на кілограм випареної вологи, що нижче на 62% від оптимального низькотемпературного режиму.

В харчовій промисловості, основному, використовуються технології конвективного сушіння зернових і олійних культур, що реалізовані в різноманітних за конструкціями сушарках: шахтних, стрічкових, барабанних, в яких передача теплоти до сировини реалізується за допомогою сушильного агенту, нагрітого повітря. Перспективним способом при організації процесу сушіння є технологія мікрохвильової обробки насіння, що має цілий ряд відмінностей від традиційних методів зневоднення. Нагрів за рахунок мікрохвильового опромінення забезпечує підведення енергії до об’єму матеріалу, а температурою нагрівання легко керувати. У статті представлені теоретичні та експериментальні дослідження діелектричного нагріву насіння ріпаку в процесі сушіння в мікрохвильовому полі. Проаналізовано математичні моделі тепломасообміну, розроблені для моделювання процесів мікрохвильового сушіння, і обговорені діелектричні властивості олійних культур в залежності від вологості та температури. Принцип перетворення НВЧ - енергії в теплоту заснований на ефективному поглинанні вологою продукту, що нагрівається, підведеної до нього НВЧ - енергії. При цьому теплота, що генерується в усьому об’ємі оброблюваного продукту, і що підводиться в робочу камеру НВЧ - енергія практично повністю поглинається насінням. Інтенсивність нагрівання насіння ріпаку залежить від його діелектричних властивостей і напруженості мікрохвильового поля, що створює випромінювач. Коефіцієнт діелектричних втрат насіння ріпаку в значній мірі залежить від вологовмісту,тобто вода відіграє основну роль в процесі поглинання енергії при діелектричному нагріві. Нелінійна залежність коефіцієнта діелектричних втрат від вологості обумовлена різноманітністю форм зв’язку вологи в насінні ріпаку. Зменшення значення коефіцієнта діелектричних втрат, з підвищенням температури ріпаку можна пояснити активними втратами води при нагріванні насіння.

Вивчені експлуатаційні характеристики сонячних колекторів, які виготовлені зі стільникових полікарбонатних пластиків, для адсорбційних холодильних установок. Проведені натурні випробування розроблених колекторів ПСК-АВ2-3, ПСК-АВ1-2, ПСК-АВ2-1, ПСК-ВС1-2, ПСК-ВС2-2, ПСК-ВС2-3, ПСК-СТ10-ЧВ. Показана кореляція їх результатів з лабораторними випробуваннями за допомогою теплогідравлічного стенду. Визначені оптичний коефіцієнт корисної дії та приведений коефіцієнт теплових втрат полімерних сонячних колекторів. На основі залежностей коефіцієнта корисної дії сонячних колекторів від приведеної температури визначені оптимальні конструкції полімерних сонячних колекторів для адсорбційних холодильних геліоустановок в залежності від температури регенерації сорбентів. Показано, що при температурі регенерації композитного сорбенту до 50 ­- 60ºС доцільно використовувати колектори типу - ПСК-АВ2-1, ПСК-СТ10-ЧВ, а при температурах, вище 80ºС – типів ПСК-АВ2-3, ПСК-ВС2-3, ПСК-АВ1-2, ПСК-ВС2-2 та ПСК-ВС1-2. Показана перспективність використання полімерних сонячних колекторів при конструюванні адсорбційних холодильних установок.

Людина 80 % часу проводить у приміщеннях різного призначення, з яких 40 % – це робоче місце працівника. У вищих навчальних закладах це аудиторії. Викладання і сприймання навчальної інформації потребує підвищення рівня працездатності та психоемоційної активності. Під час засвоєння матеріалу студентам доводиться «включати» сприйняття, мислення, пам'ять, уяву, уважність, зацікавленість, зосередженість, що викликає внутрішнє напруження організму та, як наслідок, – стомлення.У зв’язку з цим необхідно вміти регулювати мікроклімат навчальних приміщень, знати стан особливості теплообміну організму при розумовому напруженні, а від так – стан систем вентиляції і опалення. Недотримання гігієнічних вимог до повітряного режиму погіршує сприйняття та засвоєння навчального матеріалу, а також призводить до погіршення стану здоров’я і студентів, і викладачів. Томустворення комфортного та безпечного повітряного середовища в аудиторіях є пріоритетним завданням керівництва навчальних закладів. На даний час Україна відстає від розвинених країн Європи у вирішенні питання забезпечення норм мікроклімату в аудиторіях. Для забезпечення нормативних метеорологічних умов необхідна енергія, яка буде застосовуватися для роботи систем опалення, вентиляції та кондиціювання. Необхідно зазначити, що Україна належить до країн з дефіцитом енергії, оскільки за рахунок власних джерел первинних енергетичних ресурсів потреби покриваються менш на 50 %. За рахунок власного видобутку покривається 15 % потреб у нафті та 20-25 % – у природному газі. Найскладнішою щодо ефективності використання енергії залишається ситуація справ у житлово-комунальному комплексі, де старі теплові та водопостачальні станції працюють з низьким ККД і здійснюють постачання через такі ж зношені мережі. Внаслідок цього втрати енергії сягають 45-50 %. Крім того, будівлі, у яких розташована більшість навчальних закладів України, були побудовані у часи колишнього СРСР. Термічний опір огорож будівель не відповідає діючим нормам, системи вентиляції архаїчні, а системи охолодження та зволоження повітря непередбачені. Ситуація з метеорологічними умовами у навчальних закладах та варіанти її виправлення розглядається на прикладі Одеського національного морського університету