Academic literature on the topic 'Баланс енергії'

Метою даної роботи є розроблення моделі балансування процесів генерації та споживання електроенергії для випадків обмеженої або недостатньої інформації про навантаження на енергетичну систему. При відсутності достатніх історичних даних про ці процеси для моделювання використовуються узагальнені статистичні показники. Цим обумовлено завищені вимоги до потреб у резервних потужностях та системах акумулювання енергії. Предметом дослідження є гібридні електроенергетичні системи, які використовують традиційні та відновлювані джерела енергії і мають властивості локальної мережі. Такі системи чутливі до змінних режимів споживання енергії, які ускладнюють оцінку поточного навантаження. Наявність вітрових та сонячних електростанцій ускладнює забезпечення балансу потужності, що збільшує потребу в проміжному акумулюванні енергії. Методом дослідження локальної системи є математичне моделювання випадкових процесів споживання та генерації енергії. Джерелом інформації про споживання є статистичні дані про робота окремих споживачів, які мають обмежену потребу в електричній енергії і зацікавлені в автономних джерелах. Для таких споживачів перспективним є застосування розосередженої генерації, в тому числі з використанням місцевих джерел сонячної та вітрової енергії. Для узагальнення даних про різних споживачів їх поєднано в групи відповідно до державної класифікації видів економічної діяльності. Тоді балансування потужності можна розглядати як суперпозицію випадкових процесів генерації та споживання. Запропонована модель навантаження дозволяє імітувати реальні процеси таким чином, щоб результати співпадали з наявними статистичними даними. Результати дослідження дозволяють порівнювати різні варіанти енергосистеми за збалансованістю та потребами в акумулюванні енергії. Бібл. 17, табл. 1, рис. 4.

Представлено результати енергетичного аналізу життєвого циклу виробництва електричної енергії з твердої біомаси. Проведено порівняння із відповідним варіантом комбінованого виробництва теплової та електричної енергії. Розраховано баланс парникових газів протягом життєвого циклу виробництва електричної енергії з твердої біомаси.

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.

Запропоновано для ентропійного аналізу систем розосередженої генерації використовувати функцію ентропійної дивергенції. Приведено опис системи розосередженої генерації через розподіл носіїв та ресурсів генерації та споживання. Запропоновано методику розрахунку імовірностей мікро- та макростанів системи. Наведено функцію ентропійної дивергенції, як інтегральну характеристику макростану системи розосередженої генерації, а також її основні властивості. Розраховано ентропійну дивергенцію потоку сонячного випромінювання. Проведено імітаційне моделювання системи розосередженої генерації, що складається з відновлюваного джерела енергії, накопичувача та активного навантаження, у програмному середовищі Matlab R2020a Simulink®. Наведено часові залежності зміни стану заряду накопичувача. Розраховано ентропію та ентропійну дивергенцію потоку енергії на виході накопичувача у такій системі. Показано, що для зменшення величини ентропійної дивергенції потоку енергії на виході накопичувача, необхідно наблизити режим його роботи до гранично допустимого. Для цього необхідно змінювати ємність накопичувача у відповідності до ентропійної дивергенції потоку сонячного випромінювання, взятої з протилежним знаком. При цьому баланс енергії у системі зберігається, хоча тривалості інтервалів часу, коли накопичувач повністю заряджений та повністю розряджений, зменшуються.

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.

У статті проаналізовано актуальні питання розвитку галузі альтернативної енергетики України та можливі подальші перспективи цієї галузі, адже в умовах євроінтеграційних процесів питанням енергетичної незалежності країни приділяється значна увага з урахуванням екологічної чистоти та невичерпності відновлюваних джерел енергії. Доведено, що розвиток відновлюваної енергетики буде важливим кроком спроможним покращити торговий баланс, створити нові робочі місця, вирішити соціальні питання, скоротити залежність від імпорту природного газу, забезпечити енергонезалежність країни та підвищити конкурентоспроможність продукції як на внутрішньому, так і на зовнішньому ринках. Доведено, що залежність від видобутку корисних копалин та застаріла інфраструктура стали запорукою використання відновлюваних джерел енергії, адже котельні, дизельні двигуни та вугільні електростанції викидають у повітря дрібні частинки, які осідають в легенях та можуть спричинити серйозні захворювання. Зазначено, що державі для зміцнення енергетичної безпеки країни важливо зробити вибір між продовженням фінансування імпортованих енергоносіїв чи розвитком використання власних відновлюваних джерел енергії, що дасть змогу знизити собівартість «зеленої» електроенергії порівняно з тепловими і навіть атомними станціями.

Метою даної роботи є визначення шляхів зменшення викидів парникових газів. Парникові гази змінюють клімат планети, викликаючи так зване глобальне потепління. Відбувається антропогенний вплив на природу, загроза вимирання біологічних видів та продовольчій безпеці. В роботі розглянуто ринковий механізм кліматичної політики, за допомогою якого можна змінити світовий енергетичний баланс. Сектор енергетики в світі буде в значній мірі екологічно чистим за рахунок широкомасштабного використання відновлюваних джерел енергії. Ринковий механізм – один з основних інструментів кліматичної політики, за допомогою якого держави і компанії можуть продавати або купувати квоти на викиди парникових газів на регіональному, національному або міжнародному ринках. Законом України від 13.07.2016 р. №0105 ратифіковано Паризьку угоду щодо боротьби зі зміною клімату. Окрім міжнародних зобов’язань, запровадження ринку квот на викиди парникових газів передбачені й внутрішніми стратегічними документами України. Згідно з оновленою Енергетичною стратегією України на період до 2035 року оптимізацію структури енергетичного сектора національної економіки доцільно провадити шляхом збільшення обсягу використання енергетичних джерел з низьким рівнем викидів двоокису вуглецю, збільшення обсягу використання відновлюваних джерел енергії. Виробництво електроенергії відновлюваними джерелами енергії прогнозується збільшити з доведенням її частки у загальному первинному постачання енергії у 2035 р. до 25 %, у порівнянні з показником 2015 р. — 4%. Технічно-досяжний електроенергетичний потенціал відновлюваних джерел енергії України достатній для покриття значної кількості споживання електроенергії в країні. Бібл. 7, табл. 1, рис. 1.

Оптимізація використання вичерпних джерел енергії та перехід до відновлювальних набирає обертів в усьому світі. Особливо перспективними наразі стають схеми спільного використання ґрунтових теплових насосів разом із сонячними тепловими панелями (геліоколекторами) та вітрогенераторами. Це дозволяє підвищити частку використання відновлюваної енергії з навколишнього природного середовища в загальному енергоспоживанні.З сучасними досягненнями технологій почала відбуватися відкритість ресурсів, котрі раніше були поза досягненням у використанні будь-ким, крім мілітаризованої сфери. З приходом відкритості існування нових технологій прийшла ера мікромініатюризації та спрощення виробництва елементів, з яких вони побудовані. Для людства постала нова задача – навчитися використовувати відновлювані джерела енергії у повсякденному житті. З’явилась потреба у знаходженні самого підходу використання цих джерел, на ряду з тими, що ми звикли використовувати. В результаті проведеного аналізу була підтверджена доцільність використання як відновлювальних джерел енергії, так і централізованих та не відновлювальних. Але постало нове питання – як забезпечити систему більш доступним обладнанням та уніфікованими деталями. У статті розглянута доцільність створення комплексу енергозабезпечення будівлі, здатного працювати дистанційно і незалежно від прямих енергоресурсів, що призведе до значного підвищення рівня захищеності від нестабільності температурних перепадів і перепадів в електричній мережі. Також метою є оптимізація системи енергозабезпечення будівлі. Були розглянуті методи регресійно-корелляційної побудови математичної моделі за результатом експерименту, досліджені побудовані криві емпіричних та експериментально отриманих показників енергозберігаючою комплексної системи будівлі, приведений тепловий баланс та логічно-структурна схема оптимізації.

Калетник Г.М. Розвиток світового ринку біопалива / Г.М. Калетник // Економіка та держава. - №11. – 2008. – С. 52-54.
Ефективне генерування теплової енергії (ГТЕ) в промисловості та комунально-побутовому секторі в останні роки надзвичайно актуальне, що пояснюється зростанням вартості викопного палива, зменшенням його кількості та погіршення стану навколишнього середовища. Варто впроваджувати сучасні технології ГТЕ з використанням поновлювальних джерел енергії – біопалив. Біопаливо – це органічне паливо, рослинного або тваринного походження, а також утворену з відходів промислового виробництва, використання якого є безпечним для навколишнього середовища. Важливою характеристикою палива є його теплота згорання.

Актуальність теми. Всім відомий тренд на здешевлення технологій, устаткування, що використовується у відновлюваній енергетиці. Дзеркально відбувається і здешевлення технологій для energy storage. Це пришвидшить розвиток, розбудову цих проектів, а також їх поширення. Тому так, Україна відстала від впровадження законодавчої бази та інвестування в energy storage, але не настільки критично, як можна припустити. Важливо зазначити, що встановлення нових генеруючих потужностей (в основному, це стосується та актуально для «зеленої» енергетики) вимагає інвестування не лише в генерацію як таку, а й у складні технології та інфраструктуру, у тому числі, в системи зберігання енергії. Проте впровадження нормативно-правового регулювання стосовно здійснення діяльності по проектуванню / будівництву / експлуатації / виведенні з експлуатації систем зберігання енергії, не вирішить проблему зношеності мереж. Питання модернізації мереж є одним з найбільш критичних питань в енергетичному секторі України, яке потребує нагального вирішення, адже близько 17% обладнання підстанцій та майже 67% ліній електропередач експлуатуються понад 40 років (згідно даних НЕК «Укренерго», вказаних у Плані розвитку системи передачі на 2020-2029 роки, що має бути затверджений НКРЕКП 13 березня).   Мета та завдання дослідження. Метою дисертаційної роботи є: опрацювання питань щодо оптимізації процесів розподілу електроенергії у комплексі відновлюваних джерел енергії малої потужності з накопичувачами енергії. Для досягнення зазначеної мети були поставлені та вирішені такі задачі: - виконано аналіз поточного стану енергетичного сектора України; - виконано аналіз джерел акумулювання для систем електропостачання; - розглянуто доцільність встановлення енергетичних установок, які працюють з використанням відновлюваних джерел енергії; - вирішено питання оптимального розподілу навантаження між окремими джерелами генерування енергії та системою накопичення енергії. Об’єкт дослідження: процеси розподілу електричної енергії в системах електропостачання. Предмет дослідження: питання щодо проблеми уточнення постановки оптимізації процесів розподілу електричної енергії в системах електропостачання з урахуванням групи чинників різного характеру та характеристик джерел/накопичувачів енергії Методи дослідження. Основу виконаних досліджень було використано алгоритм розподілу ресурсів, який ґрунтується на методі нелокального пошуку запропонованого М.Л. Цетліним і І.М. Гельфандом та підходу Беллмана-Заде. Практичне значення одержаних результатів. У магістерській дисертації отримано наукові результати, що мають цінність для ринку електричної енергії, споживачів електричної енергії, споживачів – власників систем накопичення енергії. Стартап-проєкті пропонується розробка програмного забезпечення, яке дасть змогу споживачу отримати імітацію часового графіка задля оптимального використання джерел енергії, які використовуються в енергокомплексі.
Relevance of the work. There is a whole trend towards cheaper technologies, installation, how to win from new energy sources. Mirror view and cheaper technologies for energy storage. Tse sevvidshit development, rozbudovu tsikh projects, as well as їkh expansion. So, Ukraine has become a part of the legislative basis and investment in energy storage, but it is not so critical, as it can be allowed. It is important to note that the establishment of new generating pressures (in the main, it is important for the "green" energy), investment is not deprived of the generation of yak taku, but at the folding technology and infrastructure in the systems, including the energy supply. In the protest of the normative and legal regulation, one hundred percent of the efficiency of the design / maintenance / exploitation / operation of the energy saving systems, does not break the problem of aging. Nutrition of modernization one of the most critical power supply in the energy sector of Ukraine, as the demand for a major upgrade, is also close to 17% of the ownership of power stations, and even 67% of the power transmission lines are not in use 40 2020-2029 rocky, scho maє buti hardening NKREKP 13 birch). Aim and objectives of the study: Aim and objectives of the study: elaboration of issues related to the optimization of electricity distribution processes in the complex of low-power renewable energy sources with energy storage devices.   To achieve this goal, the following tasks were set and solved: - analysis of the current state of the energy sector of Ukraine was performed; - analysis of storage sources for power supply systems was performed; - expediency of installation of power plants operating with the use of renewable energy sources is considered; - the issue of optimal load distribution between separate energy generation sources and energy storage system is solved. The object of the study processes of electricity distribution in power supply systems. Subject of research: optimization of electric energy distribution processes in the complex of low-power renewable energy sources with energy storage devices, taking into account a group of factors of different nature. Subject of research: optimization of electric energy distribution processes in the complex of low-power renewable energy sources with energy storage devices, taking into account a group of factors of different nature. Research methods. The basis of the research was the algorithm of resource allocation, which is based on the method of non-local search proposed by ML Tsetlin and IM Gelfand and the Bellman-Zade approach. Elements of scientific novelty of the obtained results. In the master's dissertation the scientific results which have value for the market of electric energy, consumers of electric energy, consumers - owners of systems of energy storage are received.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.05.17 – гідравлічні машини і гідропневмоагрегати. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2019 р. Дисертацію присвячено вирішенню науково-практичної задачі удосконалення проточних частин високонапірних оборотних гідромашин за рахунок розробки методів розрахунку та аналізу їх гідродинамічних характеристик. На підставі розгляду тенденцій розвитку гідроенергетики України, з урахуванням ролі високонапірних оборотних гідромашин в об'єднаній енергетичній системі, відмічено актуальність проектування нових проточних частин. Визначено переваги та недоліки існуючих методів дослідження гідродинамічних процесів у проточних частинах оборотних гідромашин. Наведені результати розрахунку гідродинамічних характеристик елементів проточної частини на основі методу осереднених безрозмірних параметрів для оборотних гідромашин ОРО200-В-100 та ОРО500-В-100. Застосована математична модель робочого процесу гідромашини на основі блочно-ієрархічного підходу для проведення дослідження балансу енергії. Визначено вплив геометричних параметрів елементів проточної частини на показники роботи. Проведено чисельне дослідження просторової течії рідини в проточній частині високонапірних оборотних гідромашин за допомогою CFD, що дозволило визначити та візуалізувати картину течії. Складено баланси енергії гідромашин ОРО200-В-100 та ОРО500-В-100. Відмічено, що розподіл втрат по елементам проточної частини нерівномірний: для ОРО200-В-100 найбільшу частину втрат складають втрати в робочому колесі (близько 56 %), для ОРО500-В-100 – втрати у підводі (близько 62 %). Описано основні положення визначення оптимального режиму роботи оборотної гідромашини. Запропоновано та досліджено модифікований підвід для тихохідної оборотної гідромашини ОРО500-В-100, щоб підвищити її енергетичні показники: краще узгоджені елементи ПЧ та гідравлічний ККД збільшився на 2 %.
Thesis for granting the Degree of Candidate of Technical sciences in speciality 05.05.17 – Hydraulic machines and hydropneumatic units. – National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute", 2019. The tеhesis is devoted to the solution of the scientific and practical problem of improvement of the water passages of the high-pressure reversible hydraulic due to calculation and analysis their hydrodynamic characteristics. Based on the review of the trends in the development of hydropower engineering in Ukraine and given the role of high-pressure reversible hydraulic machines in the United Power System, it was noted that the designing a new flow parts is topical task. Advantages and disadvantages of the existing methods for research hydrodynamic processes in water passages of reversible hydraulic machines were identified after their analysis. The results of the calculation of the hydrodynamic characteristics of the elements of the water passages based on the method of averaged dimensionless parameters using the example of reversible hydraulic machines OPO200-B-100 and OPO500-B-100 were demonstrated. The mathematical model of the hydraulic machine working process based on a block-hierarchical approach was used to study the energy balance in the turbine and pump modes of hydraulic machines. The influence of the geometrical parameters of the elements of the water passage on the performance was determined: how the angle of flow in the spiral casing (cп ), the height of the wicket gate (b0 D) and the shape of the wicket gate profile influence the value of the coefficient resistance in the wicket gate. A numerical study of the three-dimensional flow of fluid in the water passage of high-pressure reversible hydraulic machines was carried out using the CFD software. This program allows determining the character of the flow and presenting the fields of distribution of velocity components, pressure and streamlines. The balances of energy were compiled: for the OPO200-B-100 in the turbine and pump operation modes, for the OPO500-B-100 in the turbine operation mode. It is noted that the distribution of losses on the elements of the water passage is not uniform: for the OPO200-B-100, the greatest part of the total losses are losses in the runner (about 56%), for OPO500-B-100 - losses in the inlet (about 62%). The main points for determining the optimal operating mode of the reversible hydraulic machine are described. The modified inlet for low-speed high-pressure hydraulic machine OPO500-B-100 was proposed and investigated to increase energy performance of hydraulic machine. The spiral casing was expanded, the number of stay vane blades and wicket gate blades were reduced to 16. As a result of the calculations of the modified inlet, the obtained results showed that the second variant made it possible to better align the elements of the water passage and the hydraulic efficiency increased by 2 %.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.05.17 – гідравлічні машини і гідропневмоагрегати. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2019 р. Дисертацію присвячено вирішенню науково-практичної задачі удосконалення проточних частин високонапірних оборотних гідромашин за рахунок розробки методів розрахунку та аналізу їх гідродинамічних характеристик. На підставі розгляду тенденцій розвитку гідроенергетики України, з урахуванням ролі високонапірних оборотних гідромашин в об'єднаній енергетичній системі, відмічено актуальність проектування нових проточних частин. Визначено переваги та недоліки існуючих методів дослідження гідродинамічних процесів у проточних частинах оборотних гідромашин. Наведені результати розрахунку гідродинамічних характеристик елементів проточної частини на основі методу осереднених безрозмірних параметрів для оборотних гідромашин ОРО200-В-100 та ОРО500-В-100. Застосована математична модель робочого процесу гідромашини на основі блочно-ієрархічного підходу для проведення дослідження балансу енергії. Визначено вплив геометричних параметрів елементів проточної частини на показники роботи. Проведено чисельне дослідження просторової течії рідини в проточній частині високонапірних оборотних гідромашин за допомогою CFD, що дозволило визначити та візуалізувати картину течії. Складено баланси енергії гідромашин ОРО200-В-100 та ОРО500-В-100. Відмічено, що розподіл втрат по елементам проточної частини нерівномірний: для ОРО200-В-100 найбільшу частину втрат складають втрати в робочому колесі (близько 56 %), для ОРО500-В-100 – втрати у підводі (близько 62 %). Описано основні положення визначення оптимального режиму роботи оборотної гідромашини. Запропоновано та досліджено модифікований підвід для тихохідної оборотної гідромашини ОРО500-В-100, щоб підвищити її енергетичні показники: краще узгоджені елементи ПЧ та гідравлічний ККД збільшився на 2 %.
Thesis for granting the Degree of Candidate of Technical sciences in speciality 05.05.17 – Hydraulic machines and hydropneumatic units. – National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute", 2019. The tеhesis is devoted to the solution of the scientific and practical problem of improvement of the water passages of the high-pressure reversible hydraulic due to calculation and analysis their hydrodynamic characteristics. Based on the review of the trends in the development of hydropower engineering in Ukraine and given the role of high-pressure reversible hydraulic machines in the United Power System, it was noted that the designing a new flow parts is topical task. Advantages and disadvantages of the existing methods for research hydrodynamic processes in water passages of reversible hydraulic machines were identified after their analysis. The results of the calculation of the hydrodynamic characteristics of the elements of the water passages based on the method of averaged dimensionless parameters using the example of reversible hydraulic machines OPO200-B-100 and OPO500-B-100 were demonstrated. The mathematical model of the hydraulic machine working process based on a block-hierarchical approach was used to study the energy balance in the turbine and pump modes of hydraulic machines. The influence of the geometrical parameters of the elements of the water passage on the performance was determined: how the angle of flow in the spiral casing (cп ), the height of the wicket gate (b0 D) and the shape of the wicket gate profile influence the value of the coefficient resistance in the wicket gate. A numerical study of the three-dimensional flow of fluid in the water passage of high-pressure reversible hydraulic machines was carried out using the CFD software. This program allows determining the character of the flow and presenting the fields of distribution of velocity components, pressure and streamlines. The balances of energy were compiled: for the OPO200-B-100 in the turbine and pump operation modes, for the OPO500-B-100 in the turbine operation mode. It is noted that the distribution of losses on the elements of the water passage is not uniform: for the OPO200-B-100, the greatest part of the total losses are losses in the runner (about 56%), for OPO500-B-100 - losses in the inlet (about 62%). The main points for determining the optimal operating mode of the reversible hydraulic machine are described. The modified inlet for low-speed high-pressure hydraulic machine OPO500-B-100 was proposed and investigated to increase energy performance of hydraulic machine. The spiral casing was expanded, the number of stay vane blades and wicket gate blades were reduced to 16. As a result of the calculations of the modified inlet, the obtained results showed that the second variant made it possible to better align the elements of the water passage and the hydraulic efficiency increased by 2 %.

У кваліфікаційній роботі було розглянуто і спроектовано систему електропостачання бази відпочинку. Були проаналізовані два можливих джерела відновлюваної енергії, вітер і сонце. Аналізу піддалися статистичні маси виданих з анемометричних станцій, встановлених в передбачуваному місці розташування, і дані NASA. Розраховані основні параметри обох джерел. Проведено розрахунок навантаження туристичної бази з урахуванням специфіки роботи об'єкта. Розраховані графіки навантаження. На підставі графіків навантаження і енергетичних параметрів поновлюваних джерел були складені енергетичні баланси. На підставі балансів і економічних розрахунків був обраний сонячне джерело енергії як основний.
В кваліфікаційній роботі було використано розрахункові та графоаналітичні методи, кліматичні характеристики заданого регіону, пакети програм Mathcad, Excel, графічний редактор Microsoft Visio, Mathlab. Робота проведена з метою оцінки ефективності застосування сонячних і вітряних джерел електроенергії в складі гібридної електростанції в даному регіоні. В результаті дослідження обрано джерело відновлюваної енергії, розрахований його потенціал, розраховані кількісні характеристики споживачів і генеруючих потужностей.
In the qualification work were used calculation and graph-analytical methods, climatic characteristics of a given region, software packages Mathcad, Excel, graphic editor Microsoft Visio, Mathlab. The work was carried out to assess the effectiveness of solar and wind power sources as part of a hybrid power plant in the region. As a result of research the source of renewable energy is chosen, its potential is calculated, quantitative characteristics of consumers and generating capacities are calculated.
Реферат 3 Вступ 6 Аналітичний розділ 8 1.1 Потенціал відновлюваних джерел енергії в Україні 8 1.1.1 Енергія вітру 8 1.1.2. Енергія сонця 9 1.2. Вітро-електростанції, основні характеристики та класифікація 10 1.3. Сонячні електростанції, класифікація та особливості їх застосування в автономних системах електропостачання 13 1.4. Типи сонячних батарей, їх характеристики 15 2 Проектно–конструкторський розділ 19 2.1 Визначення добових, сезонних, річних навантажень об'єкта електропостачання, у тому числі освітлювального навантаження 19 2.2 Оцінка потенціалу енергії вітру 26 2.3 Оцінка потенціалу використання енергії сонця 29 2.4 Висновок до розділу 37 3 Розрахунковий розділ 38 3.1 Розробка структурних схем або варіантів схем системи електропостачання 38 3.2 Визначення необхідних генеруючих потужностей і підбір обладнання 40 3.3 Модель вітрогенератора в програмі matlab / simulink 52 3.4 Висновок до розділу 61 4 Безпека життєдіяльності та основи охорони праці 62 4.1 Техніка безпеки при експлуатації електрообладнання та електромереж 62 4.2 Дослідження стійкості роботи у надзвичайних ситуаціях підприємств електротехнічної та світлотехнічної галузі 64 Загальні висновки 68 Перелік посилань 69

Системи подачі повітря представляють складний технічний об'єкт, призначений для вироблення, транспортування та використання енергоносія – стисненого повітря. Такий об'єкт слід віднести до класу теплових установок і, отже, до нього можливе застосування теоретичного апарату термодинаміки класичної науки спільно з прикладними науками – гідравлікою, теплотехнікою. Виникає проблема пошуку досконалих методів аналізу енергоефективності систем, що дозволяють не тільки досліджувати системи, але і вирішувати задачу оптимізації. У даній роботі наведені Т,s – діаграми процесів КС, умовна схема КС, принципова схема установки підігріву стисненого повітря, приведена аналогія між ГТУ та системою повітропостачання. Одержані формули для аналізу процесів з використанням Т,s – діаграм для повітря.
Системы подачи воздуха представляют сложный технический объект, предназначенный для выработки, транспортировки и использования энергоносителя - сжатого воздуха. Такой объект следует отнести к классу тепловых установок и, следовательно, к нему возможно применение теоретического аппарата термодинамики классической науки совместно с прикладными науками - гидравликой, теплотехникой. Возникает проблема поиска совершенных методов анализа энергоэффективности систем, позволяющих не только исследовать системы, но и решать задачу оптимизации. В данной работе приведены Т,s - диаграммы процессов КС, условная схема КС, принципиальная схема установки подогрева сжатого воздуха, приведена аналогия между ГТУ и системой воздухоснабжения. Получены формулы для анализа процессов с использованием Т,s - диаграмм для воздуха.
Air supply systems are a complex technical object designed for the production, transportation and use of energy - compressed air. Such an object should be attributed to the class of thermal installations and, therefore, it is possible to apply the theoretical apparatus of thermodynamics of classical science in conjunction with the applied sciences - hydraulics, heat engineering. There is a problem of finding perfect methods of energy efficiency analysis of systems, but also to solve the problem of optimization. This paper presents T,s - diagrams of the processes of the CS, the conditional scheme of the CS, the schematic diagram of the installation of compressed air heating, the analogy between the gas turbine and the air supply system. Formulas for the analysis of processes using T,s - diagrams for air are received.

Дисертація присвячена розробці теоретичних і практичних засад побудови системи гарантованого електроживлення на базі фільтро-компенсуючого перетворювача. В роботі розроблено математичні моделі та виведено аналітичні вирази, які дозволяють визначити основні параметри силової частини фільтро-компенсуючого перетворювача, а також законів його керування, при функціонуванні з системою заряду акумулятора. Запропонована система електроживлення на базі фільтро-компенсуючого перетворювача здатна виконувати як функцію джерела безперебійного живлення, так і компенсатора реактивної потужності. З використанням методу розрахунку системи за середніми значеннями струмів та напруг при врахуванні відношення між енергіями навантаження та заряду акумулятора розраховані параметри реактивних елементів та величини задавальних струмів та напруг, необхідних для забезпечення ефективної роботи системи. Спрощені методи розрахунку напруги конденсатора фільтро-компенсуючого перетворювача з використанням регулювальних характеристик та балансу енергій, а також амплітуди вхідного струму дозволяють значно знизити затримку мікропроцесорної системи керування при обчисленні керуючих впливів. Використовуючи метод заряду акумулятора імпульсним асиметричним струмом, забезпечується подовження терміну служби батарей. В системі гарантованого електроживлення на базі фільтро-компенсуючого перетворювача необхідно враховувати збільшення ємності накопичувального конденсатора. Основні теоретичні викладки роботи підтверджуються результатами комп’ютерного моделювання.

Метою даного проєкту є підвищенні рівня енергоефективності житлового будинку. Для досягнення даної мети було запропоновано впровадити такі заходи з енергозбереження: встановити датчики руху, замінити лампи, встановити конденсаторні батареї, утеплити зовнішні стіни буділі, замінити вікна, утеплити дах, встановити терморегулятори на батареї та виконати промивку систем опалення.
The aim of this project is to increase the energy efficiency of a residential building. To achieve this goal, it was proposed to implement the following energy saving measures: install motion sensors, replace lamps, install condenser batteries, insulate the outer walls of the alarm, replace windows, insulate the roof, install thermostats on the batteries and flush heating systems.

Дисертаційна робота присвячена моделюванню робочого процесу вільнивихрового насоса, який має вдосконалену геометрію робочого колеса, дослідженню впливу співвідношення геометричних параметрів робочого колеса на характеристики насоса з метою розробки методичних рекомендацій щодо розрахунку нового та вдосконалення існуючого насосного обладнання для підвищення його технічного рівня. Основним змістом дисертації є удосконалення математичної моделі робочого процесу вільновихрового насоса, яка базується на рівнянні різниці моментів кількості руху рідини, що виходить з робочого колеса насоса та входить до нього. Адекватність отриманої моделі підтверджена результатами експериментальних досліджень з отриманням інтегральних характеристик вільновихрового насоса з різним співвідношенням геометричних параметрів робочого колеса. Теоретичне дослідження робочого процесу дає уявлення про рух рідини у вільній камері вільновихрового насоса. Аналіз балансу енергій під час застосування комбінованого робочого процесу дозволяє оцінити вагу кожної складової процесу передачі та перетворення енергії та сформулювати умови підвищення ефективності роботи насоса. За допомогою числового дослідження отримано закономірності розподілу складових абсолютної швидкості руху рідини вздовж лопаті насоса, що дозволили розв’язати основне рівняння вільновихрового насоса та отримати удосконалену математичну модель. Фізичний експеримент на випробувальному стенді дав можливість підтвердити результати числового дослідження і адекватність отриманої математичної моделі та встановити залежності зміни оптимальних значень робочих параметрів насоса від співвідношення геометричних параметрів проточної частини. На основі удосконаленої математичної моделі з урахуванням отриманих експериментальних даних сформульовано методичні рекомендації з розрахунку нових вільновихрових насосів та вдосконалення існуючих шляхом виконання немодельних змін проточної частини. Оцінювання технічного рівня насосного обладнання виконане з використанням методу Харінгтона.
The thesis is devoted to modeling of workflow of torque flow pump, which has advanced geometry of impeller, to study the influence of the ratio of geometric parameters of impeller on the characteristics of the pump in order to develop methodological recommendations for the calculation of new and improvement of the existing pumping equipment. The main content of the thesis is to improve the mathematical models of the workflow of a torque flow pump, which is based on the equation of difference between the moments of the amount of fluid motion exiting the pump impeller and entering it. The adequacy of the obtained model is confirmed by the results of experimental studies with obtaining the integral characteristics of a torque flow pump with different ratio of the geometrical parameters of the impeller. A theoretical study of the workflow gives an idea of the fluid flow in a torque flow pump free pump chamber. The analysis of the energy balance during the combined workflow application allows us to estimate the weight of each component of the energy transfer and conversion process and to formulate conditions for increasing the efficiency of the pump. The numerical study obtained the regularities of the distribution of the components of the absolute velocity of the fluid along the pump blades, which allowed us to solve the basic equation of the torque flow pump and obtain an improved mathematical model. The physical experiment at the test bench allowed us to confirm the results of the numerical study and the adequacy of the mathematical model obtained and to determine the dependence of the change in the optimal values of the pump operating parameters on the ratio of the geometric parameters of the flowing part. On the basis of the advanced mathematical model, in the light of the experimental data obtained, methodological recommendations were formulated to calculate new free-flow pumps and to improve existing ones by performing non-model changes in the flow part. The technical level of the pumping equipment has been evaluated using the Harrington method.