Journal articles on the topic 'Система накопичення енергії'

Мета статті – визначення шляхів зменшення викидів парникових газів, які суттєво вливають на тепловий баланс землі. Доповідь 2019 року про розрив в рівнях викидів, яка підготовлена Програмою ООН з навколишнього середовища, свідчить, що заходи по поточній політиці скорочення шкідливих викидів, явно недостатні. В світі спостерігається постійний зростаючий інтерес до відновлюваних джерел енергії, викликаний екологічними міркуваннями: зміна клімату і збільшення вмісту в атмосфері парникових газів. В Україні стрімким темпом розвивається використання відновлюваних джерел енергії, зокрема вітряної та сонячної енергії. Разом з тим при вводі нових потужностей об’єктів на базі ВДЕ існують проблеми мережевого та системного характеру. Тому збільшення потужностей ВДЕ потребує створення в Україні більш гнучкої енергосистеми, в тому числі вирішення питання з резервними і балансуючими потужностями. В статті обґрунтовано використання електричних станцій на базі відновлюваних джерел енергії, які оснащені системами акумулювання електроенергії на основі водню, в якості балансуючих потужностей оператора системи накопичення енергії. Зазначена система накопичення електричної енергії дозволяє перенесення енергії з періоду її «профіциту» в період її «дефіциту». Особливість водневої технології полягає в тому, що забезпечується найбільш економічний варіант зберігання електроенергії і подальше використання цієї запасеної енергії при тривалості розряду до кількох діб. Надано відомості про реальний пілотний проект впровадження накопичення енергії з ВДЕ за водневою технологією, який впроваджується в Європейському Союзі за програмою «Horizon 2020». Гібридні станції на ВДЕ, які оснащені водневими технологіями, можуть забезпечити балансування електроенергії в реальному часі. Технічно-досяжний потенціал ВДЕ в країні перевищує поточне річне споживання електроенергії України. Використання «зеленого» водню, виробленого без викидів в атмосферу CO2, сприяє вирішуванню екологічної проблеми з глобального потепління. Бібл. 9, табл. 1, рис. 3.

Мета. Встановити вплив різних систем удобрення на продуктивність ланки зрошуваної овоче-кормової сівозміни, накопичення енергії органічною речовиною ґрунту та баланс елементів живлення. Методи. Польові (довготривалі стаціонарні), лабораторні, розрахунково-статистичні. Результати. Використання мінеральної (N226P130K135 з розрахунку на 1 га сівозмінної площі) та органо-мінеральних систем удобрення (14 т/га органічних добрив + N30–60P28–57K25–50) забезпечує зростання урожайності ячменю на 26,0–59,1%, пшениці озимої – на 20,1–38,0%, люцерни – на 13,4–21,1%. При цьому вихід кормових одиниць становить 11,9–12,8 т/га, збір зерна – 0,85–1,01 т/га сівозмінної площі, що свідчить про високий рівень продуктивності ланки овоче-кормової сівозміни за даних систем удобрення. За систем удобрення, де використовуються органічні добрива, відмічається зростання енергопотенціалу органічної речовини ґрунту (3068–3155 ГДж/га), показнику активності енергетичних процесів (0,105–0,106) та показник стійкості родючості ґрунту (1,19–1,26). Загальний рівень енергетичної стабільності органічної речовини залишається низьким, але за рахунок оптимального рівня активності енергетичних процесів відмічається позитивна тенденція. За мінеральної, органічної та органо-мінеральної систем удобрення відмічено від’ємний баланс азоту, фосфору та калію в ланці сівозміни. Найнижчий рівень використання елементів живлення з ґрунтових запасів відмічено за органо-мінеральної системи удобрення (азоту 81 кг/га, фосфору – 34 кг/га, калію – 284 кг/га). Висновки. За сукупною дією на урожайність зернових та кормових, овочевих рослин, вихід кормових одиниць в ланці зрошуваної овоче-кормової сівозміні Лівобережного Лісостепу України виділяється мінеральна (з розрахунковими дозами добрив та використанням мікроелементів) та органо-мінеральні (14 т/га гною + врозкид N60P57K50 або локально N15P14K12,5) системи удобрення. Органо-мінеральна система удобрення в зрошуваній овоче-кормовій сівозміні Лівобережного Лісостепу України забезпечує найбільш оптимальні параметри енергетичного стану ґрунту (енергопотенціал органічної речовини ґрунту – 3155 ГДж/га, показник стійкості родючості ґрунту – 1,26) та зумовлює формування балансу елементів живлення з мінімальним використанням ґрунтових запасів.

Мета. Встановити вплив різних систем удобрення на продуктивність ланки зрошуваної овоче-кормової сівозміни, накопичення енергії органічною речовиною ґрунту та баланс елементів живлення. Методи. Польові (довготривалі стаціонарні), лабораторні, розрахунково-статистичні. Результати. Використання мінеральної (N226P130K135 з розрахунку на 1 га сівозмінної площі) та органо-мінеральних систем удобрення (14 т/га органічних добрив + N30–60P28–57K25–50) забезпечує зростання урожайності ячменю на 26,0–59,1%, пшениці озимої – на 20,1–38,0%, люцерни – на 13,4–21,1%. При цьому вихід кормових одиниць становить 11,9–12,8 т/га, збір зерна – 0,85–1,01 т/га сівозмінної площі, що свідчить про високий рівень продуктивності ланки овоче-кормової сівозміни за даних систем удобрення. За систем удобрення, де використовуються органічні добрива, відмічається зростання енергопотенціалу органічної речовини ґрунту (3068–3155 ГДж/га), показнику активності енергетичних процесів (0,105–0,106) та показник стійкості родючості ґрунту (1,19–1,26). Загальний рівень енергетичної стабільності органічної речовини залишається низьким, але за рахунок оптимального рівня активності енергетичних процесів відмічається позитивна тенденція. За мінеральної, органічної та органо-мінеральної систем удобрення відмічено від’ємний баланс азоту, фосфору та калію в ланці сівозміни. Найнижчий рівень використання елементів живлення з ґрунтових запасів відмічено за органо-мінеральної системи удобрення (азоту 81 кг/га, фосфору – 34 кг/га, калію – 284 кг/га). Висновки. За сукупною дією на урожайність зернових та кормових, овочевих рослин, вихід кормових одиниць в ланці зрошуваної овоче-кормової сівозміні Лівобережного Лісостепу України виділяється мінеральна (з розрахунковими дозами добрив та використанням мікроелементів) та органо-мінеральні (14 т/га гною + врозкид N60P57K50 або локально N15P14K12,5) системи удобрення. Органо-мінеральна система удобрення в зрошуваній овоче-кормовій сівозміні Лівобережного Лісостепу України забезпечує найбільш оптимальні параметри енергетичного стану ґрунту (енергопотенціал органічної речовини ґрунту – 3155 ГДж/га, показник стійкості родючості ґрунту – 1,26) та зумовлює формування балансу елементів живлення з мінімальним використанням ґрунтових запасів.

Метою даної роботи є дослідження впливу таких параметрів системи акумулювання електроенергії, як ємність та швидкодія, на стан балансу потужностей в комбінованій енергосистемі. Особливістю комбінованої локальної системи є значні градієнти поточної потужності, обумовлені змінною природою вітрових і сонячних електростанцій. Система акумулювання енергії має максимально збалансувати генерацію та споживання електроенергії, зменшити втрати можливої надлишкової енергії чи її дефіцит. Об’єкт дослідження – гібридні електроенергетичні системи, які мають властивості локальної мережі. Елементами системи є вітрові та сонячні електростанції та засоби акумулювання енергії, здатні реагувати на швидкі зміни потужності. Методом дослідження є математичне моделювання випадкових процесів споживання та генерації енергії, яке дозволяє аналізувати поточне балансування потужностей та отримувати інтегральні характеристики стану акумулювання і повторного використання енергії. Моделювання режимів роботи сонячних і вітрових електростанцій основане на статистичних даних про погодні фактори, а балансування потужності можна розглядати як суперпозицію випадкових процесів генерації та споживання. Особливістю дослідження є одночасне врахування швидких змін потужності вітрових і сонячних електростанцій, можливостей накопичення незбалансованої енергії та реального стану зарядки акумуляторів. Аналітичне дослідження потребує точного визначення характеристик розподілу ймовірності для кількох випадкових процесів, тому використано адаптивну імітаційну модель з можливістю варіації вхідних параметрів. Застосована модель енергобалансу дозволяє імітувати процес акумулювання енергії та розрахувати поточні й кумулятивні показники. В результаті дослідження встановлено вплив ємності та швидкодії акумуляторів на енергетичну ефективність системи. Визначено області чутливості енергетичного балансу, коли швидкість зарядки акумуляторів стає меншою за швидкість поточних змін вітрової та сонячної потужності. Порівнюються різні конфігурації енергосистеми за джерелами енергії, при цьому враховуються географічні відмінності й сезонні кліматичні особливості. Бібл. 16, табл. 3, рис. 4.

У статті на основі аналізу біографічних даних і сфер наукової та суспільної діяльності німецького мислителя, лінгвіста, представника німецького філологічного неогуманізму, державного і політичного діяча, реформатора європейської університетської освіти Вільгельма фон Гумбольдта розглянуто формування лінгвофілософської системи, що визначила магістраль­ні напрямки розвитку європейського і світового мовознавства ХХ–ХХІ століття. З’ясовано, що доповідь «Про порівняльне вивчення мов різних епох їхнього розвитку», прочитана в Берлінській академії наук у 1820 р., стала етапним фактом наукової біографії Гумбольдта, результатом особистого екзистенційного досвіду, свідомого цілеспрямованого накопичення фактів проявів національного духу різних європейських народів, включаючи повноцінні мови й діалекти, міфологічний національний пласт, традиції, культурні артефакти, фольклорні й авторські тексти різних епох. Доведено, що основоположні ідеї лінгвофілософської системи Гумбольдта сформульовані й оприлюднені в праці «Про відмінність статей і її вплив на органічну природу» (1794). Проголошена ним формула «прекрасної єдності» речей і явищ трактувалася як результат діяльності енергії тілесного світу, тому всі його прояви, включаючи людину, її діяння, а також мову (праця «Про Германа і Доротею» Гете», 1798), мають бути враховані, осмислені й систематизовані, як результати функціонування людського духу. Мандрівки Францією, Іспанією та Італією не лише забезпечили Гумбольдта новими естетичними враженнями, але остаточно визначили мовознавчий вектор його досліджень, що завершився оригінальною лінгвофілософською концепцією, в якій ідеальна складова не суперечить матеріальній, а доповнює її: мова є дух, і духом народу є його мова («Про відмінність будови людських мов і її вплив на духовний розвиток людства»).

Розвиток відновлюваних джерел енергії в Україні характеризується стрімкими темпами. Станом на вересень 2020 року встановлена потужність вітроелектричних (ВЕС) та фотоелектричних (ФЕС) станцій складає біля 6 ГВт, що відповідає майже 20% максимального навантаження електроенергетичної системи на чинний момент часу. Тому на сьогодні набуває актуальності задача акумулювання стохастичного надходження електроенергії ВЕС та ФЕС в електроенергетичну систему, зумовлена неузгодженістю графіків генерування та споживання потужності. Ідея застосування гідроакумулювальних електростанцій (ГАЕС) для накопичення стохастичного надходження енергії ВЕС і ФЕС починає знаходити своє практичне втілення. В Іспанії вже декілька років функціонує вітродизельна електростанція для подачі води в басейн-акумулятор ГАЕС потужністю 11 МВт. Досвід експлуатації цього комплексу засвідчив суттєве зменшення його енергетичної ефективності, зумовлене стохастичним характером надходження енергії вітру. Тому на часі вирішення задачі визначення енергетичної ефективності процесу перетворення кінетичної енергії вітру в потенційну енергію води, накопиченої в басейні-акумуляторі, з урахуванням наявності пульсацій швидкості вітру . В даній роботі виконана оцінка енергетичної ефективності потужної гідронасосної станції при електроживленні двигунів насосів від вітроелектричної установки з урахуванням пульсацій швидкості вітру та кількості гідроелектричних агрегатів у складі станції. Визначення кількісних значень оцінюваних параметрів базувалось на результатах математичного моделювання динаміки навантажувальних режимів роботи вітрогідронасосної станції з урахуванням стохастичної зміни швидкості вітру. Математична модель являє собою систему нелінійних диференційних рівнянь, що описує взаємодію двох інерційних складових єдиної аероелектрогідродинамічної системи. Визначено раціональне співвідношення кількості гідронасосів в складі насосної станції для досягнення максимальних значень коефіцієнта використання встановленої потужності вітрогідронасосної станції. Бібл. 29, рис. 6.

У даний час зростає інтерес до відновлювальних джерел енергії (ВДЕ). Незважаючи на це, в енергетичних системах високої продуктивності переважно використовуються вугілля, нафта, природний газ, а також енергія, що виробляється гідроелектростанціями та атомними електростанціями. Перші три джерела сформували так звану вуглецеву енергетику, якій притаманні два основні недоліки: обмеженість ресурсів та збільшення викидів СО2 у навколишнє середовище, незважаючи на вимоги Кіотського протоколу. Більшість ВДЕ характеризуються нерівномірним виробництвом та споживанням енергії, тому необхідно забезпечувати також її зберігання. Можна зауважити, що чим більше виробляється електроенергії вітру і сонця, тим сильніше виявляється потреба в системах накопичення і зберігання цього виду енергії. Сприятливим фактором для впровадження ВДЕ при цьому є різке зниження вартості одиниці встановленої потужності, яка включає в себе експлуатаційні і капітальні витрати. У статті розглядаються відносно нові типи ВДЕ, які дають змогу зберігати енергію у вигляді води (PSHE), компримованого повітря (CAES) та кріогенних рідин – повітря та азот (CES). За допомогою цього способу можна реалізовувати всі процеси виробництва, розподілу, зберігання та застосування електричної енергії у різні періоди часу. Розглянуто питання створення ефективного обладнання для тривалого зберігання тепла, що виробляється з електроенергії, яка виробляється сонячними панелями та вітрогенераторами. Тепло, яке отримується у такий спосіб, можна довго зберігати у теплоізольованих контейнерах, що заповнюються базальтовою крихтою. Актуальність цих досліджень підтверджується міжнародним енергетичним агентством: «ВДЕ вже є другим за величиною джерелом електроенергії у світі, але їх використання все ще необхідно прискорювати, якщо ми хочемо досягти довгострокових цілей у галузі клімату, якості повітря та доступу до енергії»

Метою даної роботи є розроблення моделі балансування процесів генерації та споживання електроенергії для енергосистем на основі відновлюваних джерел енергії з використанням системи акумулювання. Режими генерації вітрових і особливо сонячних електростанцій мають значні градієнти поточної потужності, коли істотні зміни можливі за кілька хвилин. При виборі систем акумулювання необхідно враховувати такі фактори, як нерівномірність генерації та споживання, обсяг можливої надлишкової енергії чи її дефіцит, швидкість зміни балансу потужностей та відповідна швидкодія акумуляторів. Об’єкт дослідження - гібридні електроенергетичні системи, які мають властивості локальної мережі. Такі системи чутливі до змінних режимів генерації, а наявність швидких змін потужності вимагає врахування коротких часових проміжків. Методом дослідження є математичне моделювання випадкових процесів споживання та генерації енергії, яке дозволяє аналізувати поточне балансування потужностей та отримувати інтегральні характеристики стану акумулювання і повторного використання енергії. Моделювання режимів роботи сонячних та вітрових електростанцій основане на статистичних даних про погодні фактори. Тоді балансування потужності можна розглядати як суперпозицію випадкових процесів генерації та споживання. Особливістю дослідження є врахування часових градієнтів потужності вітрових та сонячних електростанцій, стану зарядки та швидкодії акумуляторів. Аналітичне дослідження ускладнене фактором наявності різних процесів з особливим характеристиками розподілу, тому запропоновано імітаційну модель з відповідним алгоритмом розрахунку. Запропонована модель енергобалансу дозволяє імітувати процеси накопичення та використання енергії при різних властивостях системи акумулювання. Результати дослідження дозволяють порівнювати різні конфігурації енергосистеми за збалансованістю, потребами в акумулюванні та рівнем втрат енергії. При цьому враховуються місцеві та сезонні кліматичні особливості. Бібл. 21, табл. 1, рис. 2.

Нині за кордоном утилізують відходи швидше, ніж вони накопичуються. Для цього використовують альтернативні методи та екологічні матеріали, які мінімізують їх утворення. В Україні використовують шкідливі матеріали, які забруднюють довкілля, а також відсутні екологічні методи утилізації відходів. В Україні однією з найважливіших і найактуальніших проблем забруднення довкілля є неконтрольоване накопичення відходів та захоронення на полігонах. Проаналізовано основні тенденції розвитку методів і систем управління відходами. Оцінено сучасний стан та проблеми управління відходами в Україні та Львівській області. Виявлено тенденцію постійного зростання обсягу відходів. Простежено динаміку утворення відходів за категоріями матеріалів та класами небезпеки. Виконано аналіз утворення та утилізації відходів у Львівській області за 2010–2017 рр. Виконано регресійний аналіз зміни обсягу спалених відходів у Львівській області для отримання енергії і зміни показників утворення відходів І класу небезпеки. Встановлено, що відходи І класу небезпеки з 2000 по 2017 рр. змінюються в поліноміальній залежності 2-го степеня. Використання цих залежностей дасть змогу спрогнозувати зміни обсягів відходів у Львівській області. В Україні для сталого розвитку потрібно впроваджувати інтегровані системи управління відходами на регіональному та локальному рівнях. Тому для оптимальної моделі управління відходами потрібно запобігати утворенню та накопиченню відходів та повторно використовувати ті, що містяться на полігонах та сміттєзвалищах.

Представлені основні положення концепції Дорожньої карти розвитку водневої енергетики України на період до 2035 року щодо забезпечення використання водню у якості екологічно чистого енергоносія. Проблематика, на розв’язання якої спрямована Дорожня карта розвитку водневої енергетики України полягає у необхідності створення ефективних систем виробництва, акумулювання, зберігання, транспортування та перетворення водню в енергію необхідної якості із використанням у якості первинного енергоресурсу відновлюваних джерел енергії. Розроблення та реалізація завдань і заходів Дорожньої карти розвитку водневої енергетики України забезпечить зміну структури паливно-енергетичного комплексу України шляхом збільшення в ньому частки відновлюваних джерел енергії, підвищення стабільності роботи енергетичного обладнання, ефективності та надійності електропостачання, а також зменшення антропогенного та техногенного навантаження на довкілля. Розв’язання поставлених завдань відповідає пріоритетам державної політики – розвитку сфери виробництва енергоносіїв з відновлюваних джерел енергії, які можуть забезпечити у 2035 році збільшення частки ВДЕ у паливно-енергетичному балансі України до 25 %. Оптимальний варіант досягнення мети Дорожньої карти розвитку водневої енергетики України передбачає розроблення і виконання заходів на період 2020-2035рр., направлених в першу чергу на створення ефективної та економічної інфраструктури постачання споживачів воднем, що використовується в якості енергоносія, та розробку і впровадження дієвого механізму реалізації державної політики у сфері водневої енергетики. Це дасть можливість створити умови для підвищення рівня освоєння енергії відновлюваних джерел, підвищення стабільності у сфері енергопостачання за рахунок накопичення та використання пікової електроенергії, а також забезпечити впровадження новітніх технологій на основі водню у транспортній галузі України. Бібл. 10.

Мета. Розробити агротехнічні заходи для покращення родючості чорнозему південного малогумусного супіщаного та удосконалити технології вирощування кавуна за краплинного зрошення. Методи. Польовий – визначення урожаю, біометричні обліки та вимірювання; лабораторний – аналіз якості плодів, вміст елементів мінерального живлення у ґрунті; економічно-математичний – оцінка економічної ефективності досліджуваних елементів та технології в цілому; математично-статистичний – проведення дисперсійного аналізу та статистичної обробки результатів досліду. Результати. За результатами досліджень виділено кращу ґрунтопокривну культуру – жито озиме, яка переважає інші культури за: фактичним надходженням у ґрунт сухої органічної речовини, що у 1,6 разу більше від гірчиці білої та у 2,7 разу – від вики посівної; найвищою біологічною активністю ґрунту, яка при внесенні 1/2 від рекомендованої дози добрив та застосуванні Біограну склала 94,9 мг СО2/м2×год.; найменшою щільністю складення ґрунту перед сівбою у 0–10 см горизонті – 1,24 г/см3, тоді як у контролі – 1,26 г/см3; – позитивним впливом на тепловий режим ґрунту у період отримання сходів кавуна – загортання у ґрунт та мульчування міжряддя рослинною масою підвищує температуру ґрунту на глибині 10 см на 4,2ºС, порівняно з контролем; урожайністю кавуна – 40,6 т/га, отриманою за внесення рекомендованої дози мінеральних добрив та передпосівної інокуляції насіння кавуна Біограном, яка на 8,1 т/га була вищою, ніж у контролі; за показником інтенсивності накопичення енергії в системі «ґрунт – рослина» за допомогою ґрунтопокривної культури, як трансформатора енергії ФАР в органічну речовину та показниками економічної ефективності. Висновки. Досліджено процеси, що визначають поживний стан, біологічну активність ґрунту, оцінено потенційну родючість ґрунту за показником накопиченої енергії в системі «ґрунт – рослина» за допомогою ґрунтопокривної культури як трансформатора енергії ФАР в органічну речовину та виділено кращу ґрунтопокривну культуру для бінарного мікросмугового вирощування кавуна – жито озиме.

Гідронасосні станції з електроприводом та живленням від вітроелектричних установок знайшли застосування на територіях, віддалених від розподільчих електромереж. Досвід експлуатації таких станцій засвідчує суттєвий вплив наявності пульсацій швидкості вітру на їх продуктивність. В рамках цього дослідження розроблена математична модель динаміки зміни подачі води багатоагрегатною гідронасосною станцією з електроприводом від асинхронних двигунів з короткозамкненою обмоткою ротора за живлення від вітроелектричної установки з синхронним генератором з урахуванням стохастичної складової зміни швидкості вітру. Дослідження динамічних процесів здійснюється на 10-и хвилинному інтервалі осереднення швидкості вітру, що є стандартизованою величиною для оцінки потужності вітроелектричної установки за збурень вітрового потоку. Модель являє собою систему нелінійних диференційних рівнянь, що описує взаємодію двох інерційних складових єдиної аероелектрогідродинамічної системи. Перша інерційна складова містить в собі вітротурбіну та синхронний генератор, а друга – асинхронний двигун та гідронасос. Взаємний вплив одної інерційної складової на іншу здійснюється через електричний зв’язок між генератором та двигуном через лінію електропередачі разом з трансформаторними підстанціями. Визначення параметрів механічного обертального руху інерційних складових виконувалось в припущенні про квазістаціонарність електромагнітних процесів в статорних і роторних контурах генератора та двигуна. Розрахунок їх електромагнітних моментів здійснювався з використанням еквівалентних заступних електричних схем обладнання з урахуванням змінної частоти обертання та довільної кількості гідроагрегатів у складі станції. Представлені результати розрахунків динаміки подачі гідронасосної станції потужністю 1 МВт в складі 5 гідроагрегатів за електроживлення від вітроустановки з синхронним явнополюсним генератором такої ж потужності за швидкості вітру менше номінального значення, рівному та більшому за номінальне значення. Вони надають можливості оцінки динамічних властивостей процесу перетворення кінетичної енергії вітру в потенціальну енергію води, накопиченої в басейні акумуляторі. На сьогодні отримані результати набувають важливого значення в зв’язку з необхідністю інтеграції значних потужностей вітроелектростанцій до складу електроенергетичних систем. Бібл. 26, табл. 3, рис. 8.

Ходові системи сільськогосподарських тракторів мають техногенний вплив на ґрунт. За умови багатократноговпливу погіршуються його фізико-механічні та агротехнічні властивості. Внаслідок переущільнення ґрунту, утворення коліїпогіршується якість виконання технологічних операцій, пов’язаних із обробітком ґрунту, посівом та збиранням врожаю. Зметою зменшення негативного впливу металевих гусениць на ґрунт застосовують рушії з гумовометалевими елементами(наприклад, шарнірами), гумовометалеві гусениці, пневмогусениці, гумовоармовані гусениці, еластичні траки гусениць.Не зважаючи на досвід, накопичений у сільськогосподарському машинобудуванні, проектування конструкційгусеничних рушіїв з гумовими та гумовоармованими елементами вимагає подальшого проведення значного об’єму науково-дослідних робіт як теоретичного так й експериментального характеру.Одним із актуальних напрямків є дослідження перехідних процесів у системі рушія гусеничних машин. Під часзміни напрямку руху, на початку руху, гальмуванні виникають значні динамічні навантаження, що перевищують статичні.Потреба в аналізі перехідних процесів пов’язана, зокрема з тим, що продуктивність та енерговитрати машини залежать відчасу їхнього протікання.У даній статті розглянуто початок руху гусеничного рушія для мінітрактора з еластичною гусеницею з метоюотримання диференційних рівнянь, які описують динамічний процес в механічній системі. В основу досліджень покладенорозроблену авторами методику для вирішення задач підвищення тягово-пружинних характеристик мінітрактора шляхомрівномірного розподілу тиску з боку гусеничного рушія на ґрунт, підвищення плавності ходу та маневреності на ділянках ізскладним рельєфом. Ключові слова: рушій, механічна система, кінетична енергія, узагальнена сила, робота, навантаження, перехідний процес.

Синхронні явнополюсні генератори знаходять широке застосування в складі вітро- та гідроелектричних установок малої потужності. На сьогодні набуває актуальності задача застосування потужних автономних вітроелектричних установок з синхронними генераторами для накопичення частини генерованої ними енергії на гідроакумулювальних електростанціях. Розроблення раціональних схемо-технічних рішень реалізації даної технології для багатоагрегатних вітроелектростанцій потребує аналізу навантажувальних режимів роботи всіх складових в широкому діапазоні робочих швидкостей вітру і частоти обертання. Ефективне моделювання та проведення розрахункових досліджень перебігу електромеханічних процесів в даних системах може бути реалізовано шляхом застосування заступних електричних схем генераторів та двигунів, проте для явнополюсного синхронного генератора неможливо побудувати точну заступну електричну схему для електрорушійної сили обмотки якоря. В рамках цього дослідження розроблено наближену заступну електричну схему фази явнополюсного синхронного генератора та виконано оцінку можливих похибок результатів розрахунку параметрів навантажувального режиму схеми за різних значень частоти обертання ротора. Схема базується на послідовному ввімкненні активного опору обмотки якоря та індуктивних опорів розсіювання і поперекової реакції якоря, а також індуктивного опору, зумовленого сумісною дією поперекової та повздовжньої реакцій якоря. Очікувані похибки визначення розрахункових параметрів напруги споживачів автономної системи електроживлення на основі вітро- та гідроелектричних установок з синхронними явнополюсними генераторами за використання розробленої заступної електричної схеми не перевищують 2,5% по модулю та 1,5 електричних градусів по фазі для довільного значення частоти обертання ротора генератора в діапазоні 0,6...1,2 номінального значення. Застосування розробленої заступної електричної схеми явнополюсного синхронного генератора надає можливості проведення автоматизованих багатоваріантних розрахункових досліджень електромеханічних перехідних процесів в системах електроживлення на основі вітро- та гідроелектричних установок з урахуванням пульсацій швидкості вітру, зміни витрат та напорів води, зміни навантаження. Бібл. 24, табл. 3, рис. 3.

Purpose. The further introduction of electric transport is largely constrained by the insufficient energy capacity of existing energy storage devices. One of the possible replacements for the chemical accumulator is the flywheel energy storage, which has important advantages. This advantage is its potentially huge storage capacity. One of the disadvantages of flywheel drives is the presence of a gyroscopic moment, which leads to a deterioration in vehicle handling. Methodology. The authors of the work in their development of the flywheel drive have eliminated a number of shortcomings, but to use the drive, it is necessary to develop an operation algorithm and a mathematical model. A mathematical model of electrical and mechanical processes in the author’s electromechanical energy storage system is presented. It is shown that the charging and discharging currents of a storage device change exponentially with time, which should be taken into account when developing a specific implementation of drivers for storage motors. The algorithm of operation of the proposed electromechanical energy storage system in the modes of energy storage and energy withdrawal has been developed. Results. The verbal and graphical form of the algorithm is presented. It is noted that in the presence of an electromechanical transmission on a vehicle, the advantages of such a drive increase even more, which prompted the authors of this work to develop a new electromechanical transmission, which the authors plan to combine in the future with the developed drive based on one vehicle. Originality. In the direction of further increasing the efficiency of using the proposed storage device, as well as, incidentally, of their other types, it is also planned to use the electromechanical system for transmitting electricity to the vehicle, developed by the authors. Practical value. In the future, it is also planned to expand and clarify the algorithm of the drive, in order to take into account the types of charger, energy source, the presence of batteries on board the car, depending on the characteristics of the vehicle, road conditions, driver qualities, weather conditions, etc. (at the limit, go to an intelligent control system). It is planned to create a more detailed model of the drive. Figures 4, references 21.

В статті проаналізовано небезпека впровадження заходів підвищення енергоефективності в приміщеннях закладів освіти без урахування їх впливу на людину. Встановлено, що певні заходи з одного боку підвищують температуру в аудиторіях, наближаючи її до комфортної, з іншого боку погіршують якість повітря, що безпосередньо впливає на організм людей, які навчаються та навчають. Тому потрібен аналіз і порівняння не тільки витрат енергії на опалення, а і їх влив на якість повітря, зокрема концентрації вуглекислого газу. Метою роботи є пошук шляхів покращення якості повітря (безпечна концентрація вуглекислого газу) у навчальних корпусах Одеського національного морського університету (ОНМУ). Об’єктом дослідження є навчальні аудиторії ОНМУ. Предмет дослідження – концентрація діоксиду вуглецю в аудиторії. Проаналізовано структуру комунальних видатків університеті, визначені пріоритетні напрямки, чітко визначені, що головними «флагманами» видатків є теплопостачання та електроенергія. Розглянуто, як відмінність температури від норми та підвищена концентрація СО2 впливають на організм людини. Простежено, які норми концентрації вуглекислого газу запропоновані у розвинутих країнах світу. Встановлено, що мінімізація втрат енергії за рахунок уповільнення вентиляції приміщень суттєво погіршує якість повітря за рахунок стрімкого зростання концентрації вуглекислого газу. Заміна старих вікон на «енергоефективні» без змін в системі вентиляції ще більш ускладнює ситуацію з якістю повітря. Проведені експериментальні дослідження динаміки накопичення СО2 під час навчального процесу. Запропоновані заходи, які спрямовані в першу чергу на забезпечення якості повітря у навчальних аудиторіях з урахуванням варіантів зменшення витрат енергії на опалення. Ці заходи припустимо поділити на організаційні або мало бюджетні та технічні, які потребують чималих коштів. Встановлена необхідність прийняття вітчизняних норм вуглекислого газу для громадських приміщень та впровадження змін в організацію навчального процесу, що дозволить зменшити витрати на опалення і покращить доброякісність повітря.

The article presents a simulation model for estimating the economic effect of the energy storage systems providing the balancing electricity to the Transmission System Operator in the balancing market segment. The model simulates the serial charge and discharge of storage (i.e., sequential provision of unloading and loading services). Peculiarities of considering the cost of purchase, installation, and maintenance of energy storage systems with reduction both to the guaranteed service life and the guaranteed resource of charge/discharge cycles are given. An example of the application of the simulation model for estimating the economic effect and payback period of energy storage systems in the provision of electricity balancing services in the balancing market segment is shown. Ref. 15.

Кінець ХХ ст. в діяльності ЮНЕСКО, Світового Банку, освітніх департаментів Європейського Союзу та інших міжнародних організацій відзначений кількома важливими змінами:– безприкладним підвищенням уваги до вищої освіти та наукових досліджень як головної передумови стійкого соціального і економічного розвитку націй у ХХІ столітті (введення нових стандартів класифікації освіти в 1997 р., конференція 1998 р. в Парижі з вищої освіти та ін.);– акцентуванням проблеми вимірювання і забезпечення якості навчання і професійної підготовки, створення та поширення засобів об’єктивного оцінювання діяльності навчально-виховних закладів (здійснення проектів на кшталт PISA – масового тестування сотень тисяч учнів у десятках країн);– прискоренням розвитку фундаментальних наук і розширенням використання їх у системах освіти як незамінного засобу підготовки працівників ХХІ ст. і формування передумов для стійкого суспільно-економічного розвитку.Строго кажучи, останні два аспекти тісно поєднуються, оскільки високоякісна і сучасна освіта не може не включати вивчення точних наук і формування навичок використання новітніх інформаційних та інших “високих” технологій. Прикладом цього є рекомендації Всесвітньої конференції з точних наук, організованої під егідою ЮНЕСКО в Будапешті (26 червня – 1 липня 1999 р.) [1]. Для нас особливо важливим є та частина документів цієї конференції, де йдеться про безперспективність скорочення вивчення фундаментальних наук в системі обов’язкової освіти під фальшивим приводом їх “складності”, де пропонується змінювати й осучаснювати зміст природничо-математичної складової середньої та вищої освіти як фундаменту стійкого розвитку людства, збереження і поліпшення довкілля, забезпечення миру і стабільності.Однак, у деклараціях конференцій та інших працях експертів ЮНЕСКО мало мовиться про необхідність негайного подолання наслідків сучасного “інформаційного вибуху”, насамперед – браку в активного населення новітніх знань для ефективної й результативної діяльності. Пропонуємо називати це явище “ефект хоттабізації” на знак того, що все частіше і частіше кваліфіковані фахівці внаслідок незнання новітніх наукових досягнень повторюють дії дідугана Хоттабича, який намагався допомогти одному лінуватому підлітку скласти екзамен з фізичної географії на основі знань про довкілля, які існували за дві тисячі років до нашої ери на теренах Індії і Близького Сходу. Негативні наслідки ефекту хоттабізації загострюються тим, що нашими сучасниками є приблизно 90% всіх науковців, які жили на планеті, а продуктивність їхньої праці постійно зростає завдяки комп’ютерній техніці і створенню світових мереж для циркуляції наукової інформації та наукової співпраці (електронна пошта, Інтернет та ін.).Неусвідомлення загрози з боку ефекту хоттабізації вже привело в Україні до того, що у нас продовжують використовувати поняття “фундаментальні курси” в анахронічному аспекті як синонім тих усталених академічних знань, що датуються періодом становлення класичних наук. Наслідком цього, очевидно, стає зниження ефективності діяльності всієї системи освіти, а також певна втрата впливу наукової спільноти на громадську думку. Як відомо, цим негайно скористалися представники псевдонаук і невігласи, адепти релігійних й езотеричних вчень тощо.В Україні для вчителів шкіл і викладачів вищих навчальних закладів зникла можливість для ліквідації ефекту хоттабізації і безперешкодного отримання нових даних про результати наукових досліджень в десятках старих і молодих наук. Наукові матеріали чи повідомлення про відкриття займають маргінальне становище, зустрічаються в кількох газетах і науково-популярних журналах з мікроскопічним накладом. Не буде перебільшенням твердження, що сучасна Україна поступається більшості країн третього світу в увазі до поширення наукових знань, у виданні книг, журналів, газет, використанні спеціалізованих каналів телебачення тощо.Очевидно, що подібна деградація не віщує нам нічого хорошого у найближчому майбутньому й загрожує подальшим зниженням інтегральної виробничої компетентності населення України. Яскравий і виключно неприємний приклад стратегічно помилкових дій в освітній сфері – здійснення у нас на Кіровоградщині фінансованого зі США проекту “розвитку критичного мислення”, опис якого і перші “результати” можна знайти в статті [2]. Заокеанські “меценати” розвитку нашої школи безапеляційно оголосили всі тексти підручників “банальними й усім відомими знаннями”, а справжньою цінністю – те, що в ці книги не входить. Цим вони гранично активізували цікавість молоді до антинаукової інформації – переповідання старих релігійних текстів і псевдо-знань алхіміків, байок про легкість отримання “необмеженої енергії з вакууму” та здійснення всіх мрій людства на базі “торсійних полів”. Наслідок? Він дуже сумний – учні на заключних заняттях і залікових дискусіях затаврували всі фундаментальні науки, “довели шкідливість і помилковість” праць Ч. Дарвіна та безлічі інших геніальних вчених...Ми були б необ’єктивними, стверджуючи, що лише в Україні природничо-математичні науки страждають від активізації фанатизму і невігластва. Зауважимо, що і в зарубіжних країнах ситуація з оновленням комплексу навчальних дисциплін і врахуванням у них новітніх наукових відкриттів другої половини ХХ ст. залишається доволі строкатою. З міркувань лаконічності, вкажемо лише два приклади.На відміну від української практики 90-х років, що відзначається значним зниженням уваги до точних наук під гаслом кампанії з гуманізації та гуманітаризації діяльності системи освіти, політичне і адміністративне керівництво Франції інтенсифікувало рух у протилежному напрямі. Як свідчать останні матеріали про тенденції розвитку вищої школи Франції [7], країна обрала твердий курс на розширення охоплення молоді вищою освітою шляхом професіоналізації навчальних програм, широкого впровадження коротких професіоналізованих профілів підготовки кадрів, доповнення класичних спеціалізацій (філолога, історика тощо) додатковими – юриста середньої кваліфікації, соціолога, психолога та ін. Якщо у нас ключовим терміном є “інтелект”, то у сучасній Франції – “компетентність”. Зауважимо, що такою ж є освітня політика кількох інших розвинених країн – Фінляндії, Австрії, Нідерландів, – а також частини країн третього світу – Південної Кореї, Сінгапуру, Індії тощо.Інший приклад. Сучасна Росія, очевидно, успадкувала від СРСР не лише розташовану на своїй території мережу навчальних закладів, але й теоретично-методичний доробок науково-педагогічних дослідних установ, більшість яких концентрувалася в радянські часи у Москві. Нас особливо цікавлять досягнення в інтегруванні природничих наук, зокрема, створенні навчального курсу з інтегрованого “Природознавства”. Вже на початку 80-х років там розпочалися дослідження з диверсифікації старшої середньої школи і використання в навчальному процесі нових предметів і дисциплін.В Україні ці тенденції оновлення виявили себе у планах міністерства народної освіти ввести в майбутньому профільне навчання в старших класах середньої школи. Серед підготовчих кроків (очевидно, за дозволом Москви) воно у другій половині 80-х рр. проводило конкурс на створення програми інтегрованого предмету “Природознавство”, призначеного для заміни фізики, хімії і біології в гуманітарних профілях або потоках навчання. Протягом декількох років комісії відкинули багато невдалих варіантів. Організатори в 1990 р. запропонували автору взяти участь у конкурсі, що призвело до створення бажаної програми і закриття проблеми. Вперше нова програма з інтегрованого “Природознавства” була опублікована в №23 Інформаційного збірника міносвіти в 1991 р., а пізніше регулярно перевидавалася (напр., [3]).Ми переконані – головні ідеї цього нового предмету стають все більш актуальними. Про це свідчать і події в Росії, де експериментують з новою вузівською дисципліною “Концепції сучасного природознавства” і пропонують іншу – “Наукова картина світу” ([4] та ін.). Та вже побіжне ознайомлення з російськими варіантами інтегрованих природознавчих дисциплін засвідчує, що вони мають численні недоліки – еклектичність, відсутність певної інтегруючої ідеї, акцентування другорядної інформації та ін. Схоже, росіяни не змогли скористатися негативним досвідом країн Заходу, де у 80-х роках нова дисципліна “Наука (Science)” була найчастіше простим об’єднанням надмірно класичних фрагментів двох-трьох традиційних наук.Українська старша середня і вища школи мають врахувати вказані приклади і тенденції, створивши і використавши власний варіант дисципліни (чи групи споріднених дисциплін), де були б акумульовані й логічно поєднані в єдине ціле більшість головних відкриттів природничих наук останнього тридцятиріччя. Цей період виділений нами тому, що нові досягнення групи молодих наук дають змогу створити більш повне і сучасне уявлення про Всесвіт і довкілля, Землю і людство.Один з варіантів нових підходів ми пропонуємо у згаданому інтегрованому “Природознавстві”, яке може бути однаково корисним як у старшій середній школі, так і на базовому рівні вищої освіти.Основна особливість авторського “Природознавства” – акумуляція в ньому останніх відкриттів і досягнень цілої групи наук про природу і людину: астрофізики, ядерної і теоретичної фізики, нерівноважної термодинаміки, нелінійної хімії, геофізики і геохімії, етології, нейро- і молекулярної біології, генетики, теорії інформації, почасти, екології й ін.Розроблений варіант курсу складається з двох частин із подібними цілями, що послідовно висвітлюють сучасні уявлення про походження неживої (1-я частина курсу) і живої субстанції, їхній розвиток й постійне ускладнення, а також розглядають сучасний стан і шляхи подальшої еволюції косної і живої матерії у Сонячній системі. У центрі уваги – загальні й партикулярні закони, що детермінують цю еволюцію, а також “досягнення” людства в порушенні природної ходи подій та пошуки реального шляху ліквідації загроз його існуванню. Відсутність фінансування не дає змоги виділити півтора-два року на завершення цього досить складного проекту і створення серії підручників для навчальних закладів різного рівня (включаючи посібники для підготовки викладачів нової дисципліни). Поки-що є лише попередній текст першої частини “Природознавства” (приблизно 20 друкованих аркушів).Настільки детальна розповідь про нереалізований проект виправдана переконанням автора в тому, що в найближчому майбутньому в рамках переходу до 12-річної середньої освіти в Україні можуть активізуватися пошуки нових предметів і дисциплін для заключних рівнів первинної освіти (термін означає всю сукупність засобів і методів підготовки нових генерацій до активного життя). Наприклад, проблема адекватного викладу складних наукових аспектів сучасної екології як інтегративної науки найкраще вирішується саме в рамках ще більш інтегративного курсу “Природознавства”. Багато років автор використовував у різних комбінаціях інформацію з екології, природознавства і наукового людинознавства під час читання курсів “Вступ в екологію”, “Основи екології” і “Безпека життєдіяльності” в університетах та спеціалізованих середніх навчальних закладах Києва. Досвід показав, що учні і студенти негативно ставляться до викладу цих курсів на основі акцентування видів забруднень і правил цивільної оборони, віддаючи перевагу отриманню знань про закони живої і неживої природи та про особливості комплексних динамічних явищ довкілля.Наше заключне зауваження стосується ужитого терміну “наукове людинознавство” і, напевне, має особливе значення. Цієї науки ще немає, але існують і розширюються досить тривкі острівці наукових знань про сутність людини в рамках групи окремих молодих точних наук.Тисячоліттями сутність людини була об’єктом вивчення, аналізу і трактування гуманітарних наук і мистецтв. Накопичений ними океан знань відрізняється декількома особливостями, зокрема: а) колосальним обсягом; б) словесною або графічною формою; в) відсутністю надійного інструментарію для відділення істини від помилок і хибних гіпотез; г) непристосованістю до швидкої передачі молодим поколінням.Для автора друга половина ХХ ст. відзначена насамперед тим, що у своєму розвитку генетика, етологія, теорія інформації, нейро- і молекулярна біологія й інші точні науки “проникли” в сферу вивчення сутності людини. Багато чого з золотого фонду здогадок науковців-гуманітаріїв вони підтвердили у формі законів природи, виявивши одночасно хибність частини поширених ідей і постулатів (особливо в сфері психології й уявлень про мотиви поведінки людини, див. напр. [5,6]). Автор, зрозуміло, володіє лише частиною інформації зі сфери наукового людинознавства, але й вона чітко виявила свою виняткову ефективність у процесі виховання і викладання. Відзначимо, що окремі аналітики-прогнозисти серед педагогів-науковців (як Т. Левовицький у Польщі чи Б. Гершунський у Росії) пропонують розширити можливості педагогіки у ХХІ ст. шляхом залучення досягнень психології, соціології і кібернетики. Та значно більшого можна чекати від названих вище молодих наук, особливо етології, генетики і нейромолекулярної біології.Й досі педагоги або не підозрюють про існування, приміром, законів етології й нейрохімії людських емоцій, або, не вивчивши їх глибоко, відхиляють як небезпечну для їхньої науки єресь (“сьянтизм”). Звичайно, ці варіанти дій по-своєму логічні, але не мають перспективи з урахуванням необхідності переходу від адаптаційної до трансформаційної (існують також назви “гуманістична” і “критично-креативна”) парадигми освіти, формування в молоді потрібної в ХХI сторіччі неоцивілізаційної компетентності – фундаментальної передумови виживання людства і його стійкого прогресу.Свою частину рішення зазначених освітньо-виховних проблем може взяти на себе великий курс “Основи сучасного природознавства” як комплекс знань про походження, розвитку і сутності природи і людини, міру розумності і можливостей останнього.