Енергетика: економіка, технології, екологія: науковий журнал, № 1 (59)
Постійне посилання зібрання
Переглянути
Нові надходження
Документ Відкритий доступ Аналіз роботи автотранспорту на біогазі в гірських умовах експлуатації(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2020) Дикун, Т. В.; Гаєва, Л. І.; Козак, Ф. В.; Дем’янчук, Я. М.Актуальність проблеми ефективного використання традиційних джерел енергії і пошук альтернативних ресурсів не викликає сумніву. На сьогодні в Україні майже не використовується потенціал низькокалорійних газів, що у значній кількості виробляються сільським господарством та промисловістю, зокрема біогазу. Кількість існуючих вітчизняних установок з утилізації цього газу є незначним, хоча у більшості розвинених країнах налічується сотні і тисячі таких установок. Одним з перспективних джерел енергії є біогаз сміттєзвалищ, який на сьогодні викидається в атмосферу і забруднює її, або спалюється у факельних установках. Малорозвиненим напрямком використання біогазу – використання його в якості палива в автомобільних двигунах внутрішнього згоряння. Однак заміна бензину на біогаз призводить до зменшення потужності двигунів та до збільшення витрати палива. Особливо це слід враховувати при експлуатації автомобілів в гірській місцевості – при зменшенні атмосферного тиску та температури. Знаючи компонентний склад біогазу можна розрахувати його теплоту згоряння та теплоту згоряння газоповітряних сумішей. В результаті аналітичних досліджень отримано графічні залежності зміни ефективної потужності і ефективної питомої витрати біогазу від зміни температури та зміни атмосферного тиску довкілля.Документ Відкритий доступ Analysis of use of Trapa natans as alternative fuel for boiler(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2020) Naumenko, D.; Hrebeniuk, Т.; Zakladnyi, O.; Bronytskyi, V.The article considers the search for alternative fuel relevant for the present question. For example, the use of wood pellets or biomass. The use of biofuels can also put a stop to the biggest environmental problem - climate change on the planet. Biofuels have less effect on the greenhouse effect, because plants that then use as biofuels absorb carbon from the atmosphere and produce oxygen. The properties of Trapa natans spread and multiply rapidly, make it possible to consider it as an alternative fuel for boiler houses of the hot water supply system (HWS). Coal combustion is usually characterized by high combustion temperatures and contains more sulfur and nitrogen than wood and other biomass. This means that the burning of coal leads to the release of sulfur oxide and nitrogen oxides, as well as toxic pollutants that are bound by adsorption or absorption. Wood combustion smoke also contains gaseous air pollutants, which may have a number of adverse health effects. Among these gases are carbon monoxide, nitric oxide, acrolein, formaldehyde, benzene, and other organic compounds, including carboxylic acids, numerous saturated and unsaturated hydrocarbons, aromatic compounds, and oxygen organic compounds. Combustion of biomass, which, for example, as a result of salt water treatment or transport by sea, contains chlorine, can also lead to emissions of chloro-organic compounds. To establish a connection between the combustion heat and the calorific value of the substance, the equations of the chemical combustion reaction are analyzed. The calorific value of the fuel is calculated using the empirical formula proposed by D.I. Mendeleev. To do this, an analysis of the elementary composition of the fuel is performed, that is, the percentage of oxygen, hydrogen, carbon, sulfur, nitrogen, ash, water in it. The necessary amount of Trapa natans, firewood and coal required to heat 500 liters of water from 30 to 100 C has been established. It has been proved that Trapa natans can be used as an alternative fuel for boiler systems of HWS for enterprises adjacent to reservoirs.Документ Відкритий доступ Порівняльні характеристики утилізаційних установок димових газів котелень зі зволоженням дуттьового повітря(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2020) Боженко, М. Ф.; Озеруга, О. В.Наведені методики і результати розрахунків енергетичної і екологічної ефективності теплоутилізаційних установок з КТАНом-утилізатором – КТАНом-повітронагрівачем, екологічно чистої установка, з поверхневими утилізаторами-калориферами. Розрахунки виконані для теплоутилізаційних установок, встановлених в опалювальній водогрійній котельні в м. Києві за водогрійним котлом КВ-ГМ-10. Показано що теплоутилізаційна установка з поверхневими калориферами характеризується найвищими показниками енергетичної і екологічної ефективності. Вона має найбільший потік утилізованої теплоти (2312 кВт) та найменші експлуатаційні і зведені витрати (25950 та 119140 грн/рік відповідно), а також найменші викиди оксидів азоту з димовими газами (0,06 г/с). Далі за цими показниками розташовується екологічно чиста теплоутилізаційна установка, які відповідно складають 1936 кВт, 68250 та 382090 грн/рік і 0,12 г/с; а установка з КТАНом–утилізатором – КТАНом – повітронагрівачем – характеризується найнижчою енергетичною ефективністю і однаковою з екологічно чистою установкою екологічною ефективністю, аналогічні показники для якої складають 1550 кВт, 87300 та 412700 грн/рік і 0,12 г/с відповідно.Документ Відкритий доступ Аналіз методів оцінки економічного ефекту від впровадження проектів енергетичної ефективності(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2020) Трофімчук, В. І.; Савельєв, В. Г.Розглянуто три методики для розрахунку економічного ефекту, на прикладі впровадження інвестиційного проекту по відбору тепла із лінії автоматичного повітряного охолодження масла під час роботи компресорної станції по транспортуванню природного газу. Для можливості прийняття рішення щодо ефективності інвестицій по проекту, проаналізовано чинники, які вплинуть на економічний ефект при реалізації проекту. Представлено діючу в газотранспортній системі методику по розрахунку економічного ефекту. Дана методика є статичною відносно оцінки руху грошових коштів та не враховує, що вартість грошей з часом змінюється. Ефективність інвестиційного проекту розраховано за іншою методикою, яка згідно з міжнародними стандартами бізнес-планування, визначає основні показники економічної ефективності інвестиційних проектів. Недоліками приведених методик є те, що вони не враховують факторів (ризиків), які можуть виникнути під час експлуатації проекту енергоефективності та будуть впливати на його ефективність. Для оцінки ризиків та можливості аналізування їх впливу на показники ефективності інвестиційного проекту було вибрано метод імітаційного моделювання МонтеКарло. Визначено основні ризики, які можуть впливати на показники економічної ефективності інвестиційного проекту. Застосування методу Монте-Карло дозволило проаналізувати всі можливі наслідки рішень в ході реалізації проекту і оцінити вплив ризиків на показники ефективності проекту, що забезпечило більш високу ефективність прийняття рішень в умовах невизначеності. Побудовано діаграму Торнадо, яка показала, що найбільш впливовими ризик-факторами є ціна на газ та напрацювання в опалювальний період. Діаграма Торнадо дала можливість кількісно оцінити вплив ризик-факторів на показники ефективності проекту.Документ Відкритий доступ Аналіз економічної ефективності використання плоскоовальних труб з неповним оребренням в умовах природної тяги(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2020) Вознюк, М. М.; Письменний, Є. М.; Терех, О. М.; Ліщишин, В. Ю.; Конько, Д. В.Розглянута ефективність переводу апаратів повітряного охолодження у режим вільної конвекції. Встановлена доцільність встановлення витяжної башти над теплообмінною поверхнею апарату повітряного охолодження та його переведення у режим природної тяги. Відзначена можливість застосування плоскоовальних труб з неповним оребренням у конструкціях апаратів повітряного охолодження з природною тягою. Проведені варіантні розрахунки апарату повітряного охолодження на базі найпоширеніших на ринку України оребрених труб, в якому необхідна для забезпечення теплової потужності кількість повітря забезпечується лише за рахунок витяжної башти. Співставлення результатів розрахунків показують, що найкращі техніко-економічні показники має варіант апарату повітряного охолодження на базі плоскоовальних труб з неповним оребренням. Сума капітальних витрат на виготовлення апарату повітряного охолодження на базі плоскоовальних труб з неповним оребренням на 47% менша за варіант апарату на базі біметалевих труб з накатаним спіральним оребренням та в 2 рази менша за варіант виконання апарату повітряного охолодження на базі труб з приварним спіральнострічковим оребренням або овальних труб з овальним оребренням.Документ Відкритий доступ Modeling of aircraft steering control system with traction electric drive by used an adaptive fuzzy controller(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2020) Matushkin, D.; Bosak, A.; Kulakovskyi, L.; Dubovyk, V.; Priadko, S.One of the main tasks of the last two decades is to find ways to optimize energy consumptions for aircrafts. The commercial aviation business is increasingly using environmental monitoring systems and electrical control by using AC and DC tires. One of the trends in the development of aircraft control systems is the replacement of hydraulic and pneumatic systems with electrical ones. The aerospace industry and airlines are interested in performing steering operations without major engines. This operation method allows to save fuel, reduce brake wear, eliminates towing and achieve decreasing of environmental pollution. In the future it is necessary to implement electric steering using a traction drive (TD) based on a synchronous motor with permanent magnets (PMSM). This system is powered by an available auxiliary power unit or other sources such as fuel cells or batteries. This study presents a highly efficient electric steering system as a modern solution for improving the ground operations of modern aircraft powered by main engines. The system was investigated using steering profiles for takeoff and landing. The study determined the effectiveness of its use for steering. The influence of external factors and the change of parameters of the electromechanical system of wheel with an elastic tire were investigated. The results of modeling the dynamic processes of an electromechanical system containing elastic links in the conditions of parametric perturbations confirmed the robust stabilization of dynamic control quality indicators based on the laws of fuzzy logic.Документ Відкритий доступ Визначення основних енергосилових параметрів пристроїв для очищення магістральних трубопроводів з роликовим приводом(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2020) Зайченко, С. В.; Шаленко, В. О.; Король, С. В.; Шевчук, С. П.В роботі представлено загальну концепцію створення системи очищення магістральних трубопроводів пристроєм з роликовим приводом з використанням енергії потоку нафти. Аналітично доведено доцільність використання очисних пристроїв з роликовим приводом щіток. Застосування даної системи дозволяє зменшити час і трудовитрати при проведенні очисних робіт магістральних трубопроводів за рахунок багатократної дії щіток які рухаються по гвинтовій траєкторії. Запропоновано нову конструкцію внутрішньотрубного пристрою з роликовим приводом щіток яка дозволяє використати енергію потоку нафти для створення обертального моменту приводу щіток. На основі рівнянь механіки контактної взаємодії і теорії руху колісних транспортних засобів встановлено рівняння максимальної потужності роликового приводу обертання ротора очисного пристрою. Аналіз залежності свідчить про синусоїдальну залежність зміни потужності роликового приводу обертання ротора очисного пристрою від кута повороту ролика і лінійну від коефіцієнта проковзування і швидкості.Документ Відкритий доступ Пристрій керування обмеженням струмів короткого замикання для підвищення ефективності електропостачальних виробничих систем(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2020) Калінчик, В. П.; Побігайло, В. А.На разі зростання рівнів та кількості струмів короткого замикання, існують проблеми, пов'язані з підвищенням ефективності методів та засобів обмеження струмів короткого замикання, які є актуальними у контексті розвитку енергетичного сектору України. Ключовим аспектом тут є інтенсифікація темпів зменшення витрат електроенергії у виробничих системах електропостачання (ВСЕП), що може бути досягнуто шляхом впровадження нових або з підвищеною ефективністю існуючих методів та засобів обмеження струмів короткого замикання. Присутня наукова та практична актуальність вдосконалення функціонування засобів обмеження струмів короткого замикання (КЗ), сформульована мета та завдання наукового дослідження. В якості рішення уперше запропоновано та досліджено спосіб управління обмеження струмів короткого замикання у ВСЕП з використанням струмообмежуючого реактора з керованим шунтом. Розроблено алгоритм дії системи «реактор - керований шунт». Вперше побудовано схему причинно-наслідкових зв’язків виникнення струмів КЗ у ВСЕП - використовуючи діаграму «аналізу кореневих причин» Ісікава, відповідно до ISO 9004. Запропонований спосіб обмеження струмів КЗ в ВСЕП і обладнання для його реалізації за схемою «реактор – керований шунт», яка повністю компенсує всі недоліки, що виникають при обмеженні струмів КЗ в ВСЕП за схемою обмеження «реактор - нерегульований шунт». Слід також зазначити, що обмеження струмів КЗ в ВСЕП за схемою «реактор - керований шунт» має певні суттєві переваги перед іншими існуючими на сьогоднішній день засобами обмеження струмів КЗ.Документ Відкритий доступ Аналіз методів визначення джерел гармонічних спотворень в електричній мережі(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2020) Філянін, Д. В.; Волошко, А. В.Наявність нелінійних навантажень і зростання числа систем розподіленої генерації електроенергії призводять до спотворення форми кривих напруги і струму в системах електропостачання, тобто до появи гармонік струму і напруги. При цьому енергосистема зобов'язана поставляти електроенергію тільки основної частоти 50Гц з постійною амплітудою. Енергопостачальні організації зазвичай знімають з себе відповідальність за причини виникнення гармонік, вводячи стандарти або рекомендації щодо обмеження рівнів гармонійних складових в точках загального приєднання споживачів. Ці документи не враховують склад обладнання систем електропостачання і, відповідно, збитки, яких можуть завдати гармоніки мережевому обладнанню та устаткуванню споживача. Актуальність роботи обумовлена необхідністю достовірного визначення джерел гармонічних спотворень в системі електропостачання для ефективного функціонування системи штрафів і санкцій і більш ефективного визначення списку технічних заходів щодо підвищення якості електроенергії. У статті проведено огляд існуючих методів визначення джерел спотворення в системах електропостачання. Розглянуто їх основні принципи та особливості застосування.Документ Відкритий доступ Особливості використання комутаційних апаратів з дистанційним керуванням в процесі формування активних розподільних мереж(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2020) Попов, В. А.; Яценко, Д. В.; Аданіков, О. В.; Яценко, О. В.Широке впровадження джерел розосередженої генерації у мережам 6-10 кВ призводить до необхідності застосування нових технічних засобів та розробки відповідної методології керування режимами. Разом з тим, формування активних розподільних мереж, як етапу впровадження концепції Smart Grid, передбачає поряд з їх автоматизацію забезпечення адекватного інформаційного моніторингу процесів передачі та розподілу електричної енергії. Тільки за цих умов з`являється можливість вирішення багатьох задач керування режимами роботи розподільних мереж з необхідним рівнем ефективності. Виходячи з цього, в роботі задача вибору оптимальної конфігурації розподільної мережі розглядається, як задачі оперативного керування. Для прийняття економічно обґрунтованих рішень зі зміни топології розподільної мережі у статті розроблено нову модель прогнозування електричного навантаження та вихідної потужності джерел розосередженої генерації. Особливістю даної моделі є її адаптивність та можливість одночасного прогнозування значень відповідних параметрів режиму впродовж наперед заданих інтервалів часу.Документ Відкритий доступ Особливості оцінювання режимів функціонування локальних систем з джерелами розосередженої генерації та накопичувачами(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2020) Денисюк, С. П.; Дерев’янко, Д. Г.; Горенко, Д. С.Розглянуто структуру локальних електроенергетичних систем з джерелами Розосередженої Генерації. Представлено основні моделі зазначених систем. Представлено детальну класифікацію ланки генерації локальних електроенергетичних систем з джерелами розосередженої генерації котра містить основні характеристики генераторів. Проаналізовано різнотипні засоби накопичення електроенергії та особливості їх застосування. Виокремлено основні типи накопичувачів, котрі містять пристрої накопичення електричної енергії з використанням конденсаторів та суперконденсаторів, пристрої механічного накопичення енергії, пристрої накопичення хімічної енергії, пристрої зберігання теплової енергії. Ретельно проаналізовано енергетичні процеси у електроенергетичних системах з джерелами розосередженої генерації та накопичувачами електричної енергії шляхом оцінювання величин та знаків обмінних потужностей у перетинах цих систем. Серед вищевказаних процесів: несинусоїдні режими у перетинах локальних електроенергетичних системах та відхилення частоти при синусоїдних та несинусоїдних режимах роботи. Для оптимізації енергетичних процесів у зазначених системах запропоновано метод візуального відображення технічних та економічних показників, котрий дає змогу комплексно оцінити системи з джерелами розосередженої генерації та різнотипними накопичувачами електричної енергії та процеси в них. Враховуючи особливості структури та процесів функціонування систем з джерелами розосередженої генерації обрано такі критерії, як економічна складова вартості елементів системи, її доступність у зазначеному регіоні, екологічність та термін служби. Для поєднання технічних та економічних критеріїв запропоновано використовувати їх графічне відображення