Енергетика: економіка, технології, екологія: науковий журнал, № 1
Постійне посилання зібрання
Переглянути
Нові надходження
Документ Відкритий доступ Застосування гуматового реагенту для пилопригнічення і дегазації при масових вибухах(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2021) Щокін, В. П.; Щокіна, О. В.В роботі наведені результати дослідно-промислових випробувань ефективності застосування гуматового реагенту у внутрішніх та зовнішніх гідрозабійках для зниження пиловиділення та дегазації при проведенні масових вибухів у порівнянні зі зволоженням блоку перед вибухом ПАР «Лексол-5». В ході досліджень у 2020 році в умовах ПрАТ «Північний гірничозбагачувальний комбінат» було підтверджено процес зв'язування дрібнодисперсних частинок пилу, які активно беруть участь в загальному процесі формування пилогазової хмари та ефект нейтралізації газів після вибуху. При концентрації водного розчину гуматового реагенту 3% екологічна ефективність у порівнянні з водою склала: пилоподавлення збільшилось на 20,0%; нейтрализація оксиду вуглецю – 59,4%; нейтрализація оксидів азоту – 55,1%. Ефективність зв'язування ПАР «Лексол-5» дрібнодисперсних частинок пилу який утворився в результатів масового вибуху розрахована за результатами експериментів при проведені масового вибуху у кар’єрі ПрАТ «Інгулецький гірничозбагачувальний комбінат». Так, при застосуванні ПАР "Лексол-5" при попередньому зволоженні блоку 5% водним розчином, середня ефективність пилопригнічення склала 21%, ефект дегазації відсутній.Документ Відкритий доступ Оцінювання потенціалу мікроорганізмів до біодеструкції моторних палив з різними характеристиками(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2021) Шкільнюк, І. О.; Бойченко, С. В.; Шаманський, С. Й.; Вовк, О. О.Транспортна галузь характеризується значним впливом на довкілля відходами своєї діяльності, зокрема моторних палив. Найбільш масовими забруднювачами ґрунтів та водойм, особливо міських, є вуглеводні, особливо токсичні ароматичні вуглеводні. Присутність цих токсикантів погіршує екологію та негативно впливає на життя та здоров'я живих організмів. Тому характеристика впливу моторних палив на життєдіяльність мікроорганізмів з біодеструкційним потенціалом важлива для керованого знешкодження відходів танспортної інфораструктури. У статті розглянуто можливості використаня різних мікроорганізмів для очищення ґрунтів і водойм від зібруднення моторними паливами зрізними характеристиками шляхом біодеструкції. Досліджено також біодеструкційний потенціал автентичних для довкілля мікроорганізмів та відновлювальних процедур у випадку промислового забруднення довкілля нафтопродуктами. Дана праця підготовлена у рамках виконання проєкту «Експериментально-аналітичні засади гарантування безпеки людини та суспільства удосконаленням технологій поводження з відходами у техносфері» за підтримки Національного фонду досліджень України у межах грантового проєкту № 2020.01/0242.Документ Відкритий доступ Проблеми фізики та геополітики в глобальному потеплінні(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2021) Басок, Б. І.; Базєєв, Є. Т.Вступ. Глобальне потепління клімату і т. зв. «парниковий ефект» — одна з найбільш обговорюваних проблем фізики та геополітики, яка викликала протестні екологічні рухи в світі. Проблематика. Широко обговорюються як антропогенна (емісія парникових газів в атмосферу), так і природна концепції глобального потепління з драматичними наслідками зміни клімату для планети і окремих її регіонів. Мета. Оцінити стан проблеми, представити результати досліджень і заходи щодо можливого зниження парникового ефекту. Матеріали й методи. Використано авторитетні літературні джерела з аналізом антропогенних і природних факторів глобального потепління, в т. ч. з поясненням фізичних процесів, що проявляються при сонячно-геомагнітній активності. Результати. Визначено шляхи та напрямки підвищення ефективності використання енергоресурсів по зниженню емісії парникових газів. Висновки. Найбільший потенціал підвищення енергоефективності використання енергоресурсів, і тим самим зниження емісії парникових газів, знаходиться в сфері теплопостачання житловомуніципальної сфери країни. Перспективи подальших досліджень пов'язані з розробкою і реалізацією організаційно-економічних і технологічних інновацій в цьому секторі енергетики.Документ Відкритий доступ Особливості використання тарифів на переривання в умовах ринку електричної енергії України(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2021) Замулко, А. І.; Іщенко, О. С.Використання графіків відключення обмеження споживачів від електроенергії для зменшення навантаження ОЕС України є застарілою моделлю і не може відповідати нормам та вимогам нової моделі ринку електричної енергії України. Вивчення бажань та потреб споживачів є досить перспективним напрямом у підвищенні ефективності функціонування механізму балансування на ринку електроенергії та є важливим фактором при розрахунку тарифів на переривання. У даній роботі для мінімізації витрат через переривання електроенергії у споживача розглянуто створення гібридного економетричного підходу, який об’єднує переваги і дозволяє мінімізувати недоліки двох моделей: популярної моделі опитування споживачів та економетричної моделі. Економетрична модель, яка використовує додану вартість, створену групою споживачів за рік, є практичним способом оцінки витрат на заплановані відключення. Метод опитування споживачів є найпопулярнішим інструментом для оцінки надійності в умовах ринку електричної енергії. У роботі пропонується використовувати загальнодоступні дані споживачів зібраних за допомогою простого опитування споживачів щодо їх дій у разі небажаних перебоїв з подачі електричної енергії з урахуванням специфіки їх роботи. Варто зазначити, що дане дослідження фокусується на сценарії переривання, який призведе до найбільших витрат при відключенні, воно охоплює лише зимові відключення після обіду та виключає вплив різниці часу доби та сезону.Документ Відкритий доступ Модель оцінки доцільності переходу промислових споживачів до погодинного обліку електричної енергії на роздрібному ринку(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2021) Блінов, І. В.; Парус, Є. В.; Мірошник, В. О.; Шиманюк, П. В.; Сичова, В. В.Розглянуто основні відмінності у ціно- та тарифоутворенні для промислових споживачів електричної енергії з різними формами обліку електричної енергії. Розглянуто відносний добовий профіль електроспоживання з метою дослідження впливу особливостей добового графіка навантаження на середньозважену за добу ринкову вартість електричної енергії. Обґрунтовано важливість оцінки вартості профілів добового навантаження під час порівняння вартості електричної енергії для споживача у групі з інтегральним обліком електричної енергії та в умовах індивідуального погодинного її обліку. Теоретично обґрунтовано ефект заниження обсягів і вартості небалансів у групі з інтегральним обліком електричної енергії у порівнянні з погодинними нарахуваннями обсягів і вартості небалансів. Означено основні складові для порівняльної оцінки доцільності виходу споживача із групи з інтегральним обліком електричної енергії та переходу на погодинний її облік за індивідуальним добовим графіком навантаження. Основні підходи до такої оцінки продемонстровано на прикладі розрахунків для промислового підприємства в окремих регіонах України. Бібл. 14, рис. 3.Документ Відкритий доступ Моделі прогнозування кризи течії для теплоносія надкритичних параметрів(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2021) Федоров, Д. О.; Туз, В. О; Клевцов, С. В.Зацікавленість до проблематики різних теплофізичних і гідродинамічних явищ в атомній галузі, визначено реальним застосуванням в області аналізу аварійних процесів, пов'язаних з втратою теплоносія при порушеннях герметичності контуру охолодження в ядерних енергетичних установках. У статті проведено аналітичний огляд існуючих підходів математичного представлення явища критичного витікання середовища та актуальних прогнозних моделей. Надано опис фізичної суті такого феномену. Виконано аналіз існуючих моделей процесу для однофазного і двофазного потоку з урахуванням їх теплофізичних властивостей та залучених припущень. Задача полягала у аналізі, оцінці і актуалізації даних використання моделей, що необхідно для отримання замикаючої характеристики процесу. Розглянуті фізичні аспекти та особливість зазначеного явища для теплоносія надкритичних параметрів. Сформульовані вимоги до універсальної моделі кризи течії з подальшим її використанням в системних теплогідравлічних кодах для оцінки проблем ядерної безпеки перспективних ядерних реакторів IV-го покоління.Документ Відкритий доступ Формування функціональних плазмових покриттів з комплексом підвищених фізикомеханічних та експлуатаційних властивостей(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2021) Карпеченко, А. А.; Бобров, М. М.Досліджено можливість підвищення комплексу фізико-механічних і експлуатаційних властивостей плазмових покриттів з порошків марок ПГ-19М-01 і ПРХ18Н9 за рахунок електроімпульсного впливу на гетерофазний високотемпературний струмінь при напиленні і подальшої поверхневої пластичної деформації нанесених покриттів дробоструменевою обробкою. Показано, що дробоструменева обробка забезпечує формування зміцненого шару товщиною до 180...200 мкм, при цьому максимальний рівень мікротвердості спостерігається на глибині близько 60 мкм. Мікротвердість покриття з порошку ПГ-19М-01 в точці максимального зміцнення підвищується на 35%; сталевих покриттів з порошку ПР-Х18Н9 – на 48% в порівнянні зі станом після напилення. Проведено експериментальні дослідження впливу зазначеної обробки на міцність зчеплення і зносостійкість отриманих покриттів. Показано, що після проведення дробоструменевої обробки міцність зчеплення покриттів знижується на 10...15%, а зносостійкість підвищується на 32...38%.Документ Відкритий доступ Методи пошуку аномалій в даних вимірювань режимних параметрів електричної мережі(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2021) Яндульський, О. С.; Буханенко, О. І.В статті проведено аналіз проблем при зборі та обробці даних моніторингу режимних параметрів електричної мережі та розглянуто класифікацію аномалій, проблеми, особливості та методи їх пошуку в даних синхронізованих векторних вимірювань електроенергетичних систем.Документ Відкритий доступ Частотні характеристики електричних машин зі всипними обмотками при тепловологому старінні(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2021) Чумак, В. В.; Тимощук, О. Л.; Монахов, Є. А.; Вишневський, О. В.; Стулішенко, А. С.Експлуатація електричних машин з пошкодженнями в силовому електричному ланцюзі статора двигуна призводить до асиметрії заряду фазного струму двигуна, збільшення втрат нагріву в окремих фазах, виникнення змінних складових електромагнітного моменту і споживаної потужності. Обмотка статора електродвигуна складається з декількох статорних стрижнів і лобових частин. Завдяки складній структурі обмотки і сталевому сердечнику загасання і спотворення імпульсу, що передається через обмотку, є складними і залежними від частоти. Аналіз, представлений у цій главі, може бути застосований до інших обертових машин, таких як двигуни низької напруги. В даній статті представлено аналіз частотних характеристик низьковольтних електричних машин зі всипними обмотками з урахуванням процесів послідовної руйнації ізоляційної конструкції впливом тепло-вологих циклів. Показано, що частотні характеристики можуть бути узагальненим параметром стану ізоляції в умовах періодичного відстеження якості ізоляції при регламентних ревізіях. Доведено, що частотні характеристики, які зняті в режимах холостого ходу та короткого замикання мають діагностичні ознаки рівня руйнації ізоляції при зволоженні, які полягають в зміщенні екстремумів характеристик в область більш низьких частот, а також зменшення площі під кривою між мінімальними і максимальними екстремумами характеристики.Документ Відкритий доступ Моделювання процесу електромеханічного управління газорозподілом генератора електричної енергії з двигуном внутрішнього згорання(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2021) Зайченко, С. В.; Король, С. В.; Дерев’янко, Д. Г.; Опришко, В. П.; Жукова, Н. І.Використання генераторів при різному рівні навантаження дозволяє використовувати частину номінальної потужності двигунів шляхом зменшення частоти обертання двигуна внутрішнього згоряння, таким чином зменшувати витрату палива і підвищити загальний коефіцієнт корисної дії системи в цілому. Однак слід зазначити, що оптимальна робота двигуна внутрішнього згоряння при фіксованих параметрах газорозподілу можлива лише при певній частоті обертання двигуна. Зменшення частоти обертання двигуна призводить до погіршення його наповнення паливо-повітряною сумішшю і випуску відпрацьованих газів двигуна, що супроводжується впусканням вихлопних газів у впускний колектор і викиду частини горючої суміші в вихлопну трубу. У роботі представлено результати дослідження параметрів генераторів і загальна концепція створення системи управління автономним джерелом живлення на базі двигуна внутрішнього згоряння, з метою зменшення питомих показників генерації електричної енергії. Експериментально доведена доцільність регулювання рівня потужності двигуна внутрішнього згорання. Для досягнення мети запропоновано регулювання кутів відкриття і закриття двигуна внутрішнього згоряння електромагнітним клапаном. Застосування даної системи дозволяє зменшити питомі витрати більше ніж в 4 рази при генерації електричної енергії з низьким рівнем навантаження генератора. На основі діаграми фазового газорозподілу ДВС запропоновано залежність зміни кутів відкриття і закриття впускного і випускного клапанів від потужності автономного джерела енергії.Документ Відкритий доступ Аналіз впливу розподілення повітрообміну між кімнатами на енергоспоживання квартири(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2021) Дешко, В. І.; Білоус, І. Ю.; Суходуб, І. О.; Яценко, О. І.Сучасні результати енергетичного аналізу будівель різного призначення в Україні показують, що 30-50% теплоти, що надходить у будівлі, йде на нагрівання припливного повітря ззовні, що складає найбільшу частку в енергетичному балансі будівель. З точки зору енергоспоживання ефективність режиму вентиляції приміщення значною мірою залежить від експлуатаційного графіку та встановлених вимог до повітрообміну в приміщеннях різного призначення. Врахування графіку повітрообміну в першу чергу має сенс при наявності індивідуального регулювання опалення. В такому випадку, при використанні приміщень можна забезпечити комфортний рівень повітрообміну, а при відсутності мешканців знизити його до мінімального рівня. Відповідно до результатів дослідження, застосування переривчастого режиму повітрообміну в досліджуваній квартирі в робочі дні, призводить до зменшення енергоспоживання порівняно з постійним повітрообміном на рівні верхніх значень змінного графіка. З точки зору енергоефективності найбільш ефективним виявилось використання постійного значення кратності повітрообміну за ASHRAE Std 62. Що стосується якості повітря та концентрації СО2 всередині, то більш ефективним є підхід до вентиляції з збільшеним повітрообміном протягом годин використання приміщень за EN 16798. Таким чином використання нормативних та експериментальних значень кратності повітрообміну для формування погодинних графіків дозволяє більш точно визначити енергетичні показники будівель та вибрати оптимальний графік експлуатації технічних систем для забезпечення якості повітря всередині та теплового комфорту в години присутності людей.Документ Відкритий доступ Technical features of using a complex wind-solar power supply system of an energy-efficient house(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2021) Basok, B.; Nedbailo, O.; Bozhko, I.; Tkachenko, M.The wish to achieve energy savings of organic fuel while reducing the negative man-made impact on the environment, especially in the context of global warming, encourages for the search for new approaches in the construction of energy efficient houses and buildings. Analysis of the accumulated meteorological data on wind and solar potentials in Kyiv shows that in an urban city it is possible to create a fully autonomous house, which will be supplied with electricity using solar and wind energy. Year-round monitoring of atmospheric parameters such as current values of wind speed and direction, relative humidity and barometric air pressure was carried out using a portable meteorological station TFA Nexus using appropriate Primus software, which allowed to collect and analyze measurement data. Data on insolation for the location of the energy-efficient house were obtained experimentally in 2019 using measurements with a pyranometer SR-U1. The developed system consists of a wind generator, solar modules, charge controllers, inverters and batteries. The calculation of electricity production by the solar station was performed in the PVSyst program according to meteorological data Meteonorm. At the same time, it should be noted that the energy contribution from photomodules is crucial for the power supply of an energy-efficient house. The proposed instrumental methods for determining the parameters of insolation provide an opportunity to assess its technically available potential for a given area, as well as to use the obtained data for the design of complex power supply systems using energy of wind and solar. The research results prove that in the conditions of the city of Kyiv there are potential opportunities for the creation of residential buildings with zero energy balance, in which, for the purpose of power supply, wind generators and solar modules can be used quite successfully.Документ Відкритий доступ Підготовка фахівців з енергетичної сертифікації та обстеження інженерних систем будівель в ІЕЕ КПІ ім. Ігоря Сікорського(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2021) Денисюк, С. П.; Коцар, О. В.; Шовкалюк, М. М.Європейська інтеграція – стратегічний напрямок розвитку нашої держави. На виконання угоди про асоціацію України з Європейським Союзом розроблено, зокрема, план імплементації Директиви Європарламенту щодо енергетичної ефективності будівель (2010/31/ЄС), яким передбачено запровадження енергетичної сертифікації будівель, як виду енергоаудиту. Зважаючи на суттєве споживання енергетичних ресурсів в Україні в порівнянні з іншими країнами, підвищення рівня енергетичної ефективності будівельного фонду є надзвичайно актуальним завданням. Інститут енергозбереження та енергоменеджменту КПІ ім. Ігоря Сікорського має багаторічний успішний досвід підготовки фахівців у сфері енергетики та підвищення рівня енергоефективності об’єктів промисловості та житлово-комунального господарства. На базі Центру підготовки енергоменеджерів запроваджено курси підвищення кваліфікації для осіб, які мають намір провадити діяльність із сертифікації енергетичної ефективності та обстеження інженерних систем будівель. Енергетичний сертифікат будівель є обов’язковими для нових будівель, будівель державної власності, будівель органів місцевого самоврядування та, у випадку залучення державних коштів, – на комплексну термомодернізацію. У статті представлено досвід роботи, розкрито зміст навчальної програми з підготовки, перепідготовки і підвищення кваліфікації енергоаудиторів та наведено результати діяльності Атестаційної комісії КПІ ім. Ігоря Сікорського.Документ Відкритий доступ База даних сертифікатів енергетичної ефективності будівель в Україні: аналіз для нового будівництва(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2021) Дешко, В. І.; Шовкалюк, М. М.; Кузьмина, Ю. С.Одним із інструментів впливу на зниження споживання ресурсів будівельного фонду є впровадження у нормативну базу вимог щодо підвищення рівня енергоефективності. Із вступом в дію Закону України «Про енергетичну сертифікацію будівель» розробка енергетичного сертифікату стала обов’язковою для нових будівель, будівель державної власності, будівель органів місцевого самоврядування та у випадку залучення державних коштів на їх термомодернізацію. Енергосертифікат розробляється атестованим енергоаудитором і вноситься у відкриту базу в Єдиній державній системі у сфері будівництва. Енергосертифікат містить клас енергетичної ефективності, визначений розрахунковим шляхом за методикою національного стандарту, що розроблено з урахуванням європейських підходів до розрахунків енергоспоживання на різні потреби будівель. Узагальнений аналіз даних з наявних сертифікатів становить значний інтерес для оцінювання характеристик огороджувальних конструкцій, інженерних систем і обладнання та фактичного і розрахункового питомого енергоспоживання різних типів будівель. У даному дослідженні увага авторів була зосереджена на показниках енергоефективності нових будівель (починаючи з 2019 року).Документ Відкритий доступ Розвиток можливостей методу окремих складових для аналізу режимів у електротехнічних Smart-комплексах(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2021) Денисюк, С. П.; Коломійчук, М. О.; Мельничук, Г. В.Розглянуто особливості формування локальної електроенергетичної системи за концепцією Smart Grid, що потребує якісно нової архітектури системи енергозабезпечення та нових принципів функціонування – як на рівні технічних рішень, так і механізмів організаційної взаємодії на технологічному рівні та фінансових розрахунків. Проаналізовано науково-технічні проблеми, пов’язані з функціонуванням окремих типів електротехнічних Smart-комплексів (ЕТК-Smart), визначено особливості аналізу електротехнічних комплексів з нелінійними елементами шляхом аналізу процесів у разі змін активних та реактивних навантажень, що дає змогу враховувати відповідні зміни параметрів при розрахунках електромагнітних процесів за допомогою аналітичних методів. Удосконалено методологію оцінки впливу кондуктивних періодичних завад на протікання усталеного режиму в електротехнічних Smart-комплексах. Розглянуто принципи аналізу (моделювання) ЕТК-Smart як систем з періодично змінюваними параметрами. Показано, що застосування ЕТК-Smart зумовлює прискіпливу увагу до аналізу усталених та перехідних, у тому числі й модульованих, режимів, у випадку формування різноманітних графіків протікання енерготехнологічних та технологічних процесів, електроживлення різноманітних типів навантажень тощо. Сформульовано алгоритми розрахунку струмів у електричних комплексах з циклічно змінюваними параметрами, а також аналізу впливу періодичних кондуктивних завад в елементах ЕТК-Smart з перетворювачами електроенергії на основі розвитку можливостей методу окремих складових при моделюванні усталених режимів, що дозволяє здійснювати автоматизацію відповідних розрахунків за допомогою обчислювальної техніки. Наведено алгоритми аналізу електромагнітних процесів у ЕТК-Smart із змінюваними параметрами та RL-навантаженням для складних періодичних, аналізу системи у разі нелінійних елементів, врахування при аналізі внутрішнього опору генератора та ліній передачі, аналізу процесів при стрибкоподібній зміні параметрів реактивних елементів (індуктивності L та ємності C), аналізу впливу періодичних кондуктивних завад (на змінному та постійному струмі) на електромагнітні процеси в елементах ЕТК-Smart з перетворювачами електроенергії. Наведено основи методичного забезпечення оцінки енергоефективності ЕТК-Smart як елементів інтелектуальних систем електроживлення. Запропоновано алгоритм електротехнічного обстеження (енергоаудиту) електротехнічних комплексів шляхом застосування запропонованих аналітичних виразів та узагальненого алгоритму розрахунку електромагнітних процесів у електричних комплексах з циклічно змінюваними параметрами, що дає змогу здійснювати відповідні оцінки енергоефективності функціонування Microgrid. Запропоновано концепцію формування (побудови) та модернізації оптимізації елементів Smart-технологій для Smart-мікрорайону інтелектуального міста шляхом розроблення алгоритму здійснення відповідних досліджень і оцінок та формування мережі Microgrid (ЕТК-Smart з перетворювачами електроенергії) кількох рівнів ієрархії , що дозволяє здійснювати вибір оптимальних параметрів Microgrid та оцінку загальних показників енергоефективності функціонування Smart-мікрорайону інтелектуального міста. Представлені приклади аналізу підтверджують ефективність застосування модифікації методу окремих складових для аналізу усталених режимів ЕТК-Smart.