Вип. 26

Постійний URI для цього зібранняhttps://repositary.knuba.edu.ua/handle/987654321/103

Переглянути

Зараз показуємо 1 - 7 з 7

Визначення техніко-економічних показників енергоефективних зовнішніх каркасно-обшивних стін з використанням плит AQUAPANEL®OUTDOOR
(КНУБА, 2018) Хохрякова, Д. О.; Шамріна, Г. В.; Дмитроченкова, Елла Ігорівна
При проектуванні енергоефективних зовнішніх огороджувальних конструкцій для будівель різного призначення (промислових, житлових та громадських) дуже важливе значення відіграють як теплотехнічні характеристики конструкцій так і техніко-економічні показники (ТЕП), до складу яких входять трудомісткість та вартість улаштування зазначених конструкцій у різних температурних зонах. Сфера досліджень обмежувалася чотирма конструктивними рішеннями збірних систем зовнішніх стін. До структури кожної конструкції були долучені цементно-мінеральні плити КНАУФ AQUAPANEL®Cement Board OUTDOOR. Розрахунки приведеного опору теплопередачі збірних систем та, відповідно, їхніх техніко-економічних показників виконувалися для глухої ділянки стіни розміром 2,7 м х 6 м з кроком стоякових профілів 400 мм. Визначення ТЕП виконувалося на підставі даних попередніх досліджень збірних систем на відповідність їхніх теплотехнічних показників вимогам чинних нормативних документів. У результаті проведених досліджень встановлено, що для промислових (сільськогосподарських) будівель для I та ІІ температурних зон за критеріями трудомісткості й вартості виконання робіт ефективним є варіант з однорядним розташуванням стоякових профілів Steelco ПС 150/278/0,7 без внутрішнього горизонтального профілю; для житлових та громадських будівель для І температурної зони за критеріями трудомісткості й вартості виконання робіт ефективним є варіант з однорядним розташуванням стоякових профілів Steelco ПС 150/278/0,7 з внутрішнім горизонтальним Z-подібним профілем Steelco ПЗу-0,1 80/0,7; для житлових та громадських будівель для І температурної зони за критеріями трудомісткості й вартості виконання робіт ефективним є варіант з однорядним розташуванням стоякових профілів Steelco ПС 150/278/0,7 з внутрішнім горизонтальним Z-подібним профілем Steelco ПЗу-0,1 80/0,7. When designing external fencing constructions for buildings of various purposes (industrial, residential and public), both thermal and technical characteristics of structures and technical and economic indicators (TEP) play a very important role, which includes the complexity and cost of arranging these structures in different temperature zones. The scope of research was limited to four constructive solutions of prefabricated systems of external walls. The structure of each design included KNAUF cement and mineral plates AQUAPANEL® Cement Board OUTDOOR. The calculations of the resistance of the heat transfer of the prefabricated systems and their respective technical and economic parameters were carried out for a blind wall area of 2.7 m x 6 m with the 400 m step of the stack profile. The determination of the TEP was performed on the basis of preliminary studies of prefabricated systems on the conformity of their heat engineering indicators with the requirements current normative documents. As a result of the conducted research, it was established that for industrial (agricultural) buildings for I and II temperature zones according to the criteria of labor intensity and cost of performance of works the variant with a single-row arrangement of steel profiles Steelco PS 150/278/0,7 without an internal horizontal profile is effective; for residential and public buildings for the I temperature zone, according to the criteria of labor and cost of work, an effective variant with a single-row arrangement of steel profiles Steelco PS 150/278/ 0.7 with an internal horizontal Z-shaped profile Steelco PZu-0,1 80/0,7; for residential and public buildings for the I temperature zone, according to the criteria of labor and cost of work, an effective variant with a single-row arrangement of steel profiles Steelco PS 150/278/0.7 with an internal horizontal Z-shaped profile Steelco PZu-0,1 80/0,7.
Використання електромагнітних хвиль для контролю процесів вологопереносу в матеріалах художніх виробів
(КНУБА, 2018) Човнюк, Ю. В.; Диктерук, М. Г.; Довгалюк, Володимир Борисович; Скляренко, Олег Михайлович
Для контролю процесів вологопереносу в експонатах, які розміщені в музеях (наприклад, у картинах майстрів минулих століть, гобеленах, скульптурах тощо), запропоновано використовувати метод поглинання енергії електромагнітних хвиль (НВЧ(SHF) – радіочастотного й КВЧ(EHF) – міліметрових) нетеплової інтенсивності. Контроль за процесом вологопереносу в експозиційних приміщеннях даним способом заснований на тому, що поглинання енергії НВЧ/КВЧ електромагнітних хвиль нетеплової інтенсивності при їхньому проходженні через дисперсні системи (саме такою є полотно художньої картини, фарби, нанесені на нього, захисні прошарки (лакування) тощо) визначається кількістю вільної води та питомою електропровідністю досліджуваного об’єкту. При експонуванні художніх виробів об’ємний вміст води в системі та її питома електропровідність збільшуються і досягають інколи таких значень, при яких може бути порушена цілісність експонату – з’являються тріщини, згини полотна, що, у кінцевому випадку, призводить до його руйнування. При цьому електромагнітні хвилі мають нетеплову інтенсивність саме для того, щоб електромагнітний сигнал, який зондує, не створював пошкодження матеріалу при поглинанні в тонкому поверхневому шарі. Додатковий вологоперенос всередину експонатів музею викликаний наявністю в приміщенні музею (у картинній галереї) потоку відвідувачів, особливо в ті дні, коли проводяться виставки. Якщо наявна стабілізація поглинання НВЧ/КВЧ енергії, котру можна отримати за допомогою спеціальних систем контролю мікроклімату музейних приміщень, тоді процес руйнування художніх картин/експонатів можна призупинити (або, принаймні, суттєво зменшити). На точність визначення даним методом параметрів НВЧ/КВЧ енергії, яка поглинається, суттєво впливає низка факторів (зокрема, робоча частота генератора електромагнітних хвиль, точність її налаштування, ширина частотної смуги випромінювання тощо), котрі пов’язані як з точністю вимірювання послаблення НВЧ/КВЧ сигналу (методом НВЧ/КВЧ рефлектометрії), так і з особливостями експонату/картини, що досліджується. In order to control of moisture transfer in museum’s exhibits (for example, in pictures by masters of past centuries, hobbles, sculptures etc.), it is proposed to use the method of electromagnetic energy absorption (UHF – radio frequency range and EHF – range o millimeter waves) with a very low level of heat intensity of these waves. The control of moisture transfer in museum’s exhibits with a help of such method is based on a phenomenon of UHF/EHF electromagnetic waves absorption, when they have non-heat intensity, during the process of transmission of such waves along dispersive systems (canvases of pictures, paints, protective layer on canvases (polish), etc.). This value of absorption is determined by the quantity of free water and by the conductivity of researched object, as well. When canvases are exhibited at museum’s rooms (painting galleries), the volume content of a water in the system and its conductivity are increased, and that’s why they may have such values which can destroy the canvases’ condition of being intact (for example, their materials), there are cracks in a canvases, their bending and so on. All these phenomena destroy canvases during a certain period of time. By the way, UHF/EHF electromagnetic waves of non-heat intensity have such values of it in order to no destroy the exhibit/canvas surface during the act of absorption of incident/reflected electromagnetic search signal in the thin surface layer. The additive moisture transfer into museum’s exhibits is due to the flow of visitors at museum’s rooms (at painting gallery) just during those days when exhibitions are. If one has the stabilization of UHF/EHF energy absorption, which may be obtained with the help of a special control system of microclimate of museum’s rooms, then the process of destroying of canvases/exhibits may be suspended (or may be substantially decreased). The accuracy of determination of absorption parameters of UHF/EHF energy with the help of this method substantially depends on some factors (for example, the working frequency of electromagnetic waves generator, the accuracy of its tuning, the bandwidth of frequency range of emission, etc.). These factors are connected with accuracy of measuring of UHF/EHF signal attenuation (with the help of UHF/EHF reflectometer method) and with characteristic properties of the researching exhibit/canvas.
Екологічні аспекти використання біогазів полігонів твердих побутових відходів для потреб енергопостачання населених пунктів України
(КНУБА, 2018) Жук, Г. В.; Предун, Костянтин Миронович
Системи теплопостачання населених пунктів України сьогодні є прикладом неефективного використання паливно-енергетичних ресурсів у державі. Заміна основного палива – природного газу – для потреб джерел теплоти альтернативним дає економію коштів місцевих бюджетів в умовах децентралізації державного управління (за рахунок різниці цін природного газу та інших органічних палив). Водночас, такі заходи породжують ряд інших проблем. Збільшення забруднення навколишнього природного середовища – одна із них. Полігони твердих побутових відходів, один із елементів інженерної інфраструктури населених пунктів, за певних умов можна перетворити з джерел забруднення довкілля на поновлювані джерела енергоносіїв. У процесі експлуатації таких полігонів утворюється біогаз, основними компонентами якого є метан і вуглекислий газ. З точки зору енергоефективності найбільш придатним є використання біогазу як палива в когенераційних установках або газових турбінах для отримання електричної і теплової енергії. Досліджено екологічні аспекти застосування таких біогазів порівняно з традиційним природним для потреб житлово-комунального господарства. На основі виконаних розрахунків отримані значення економії природного газу і зменшення забруднення атмосферного повітря. Реалізація вказаних заходів дозволить зменшити споживання традиційного природного газу для потреб теплопостачання населених пунктів The engineering infrastructure of settlements of Ukraine is one of the largest consumers of fuel and energy resources. This work is devoted to the study of the effectiveness of measures to replace natural gas with alternative fuels for the needs of power supply of settlements of Ukraine, as well as assessing the impact on the environment of emissions of pollutants together with biogas combustion products. Heat supply systems in the settlements of Ukraine today are an example of inefficient use of fuel and energy resources in the state. Replacement of the main fuel – natural gas – saves local budgets in conditions of decentralization of public administration (due to the difference in prices of natural gas and other organic fuels) for alternative sources of heat sources. At the same time, such measures give a number of other problems. Increasing pollution of the environment is one of them. Polygons of solid household waste, which is one of the elements of the engineering infrastructure of settlements, under certain conditions can be transformed from sources of pollution of the environment to renewable energy sources. During the operation of such landfills, biogas is formed, the main components of which are methane and carbon dioxide. From the point of view of energy efficiency, the most suitable is the use of biogas as a fuel in cogeneration units or gas turbines for the production of electric and thermal energy. The ecological aspects of the use of such biogas in comparison with the traditional natural for the needs of housing and communal services are investigated. On the basis of the performed calculations, the values of natural gas savings and reduction of atmospheric air pollution are determined. The implementation of these measures will reduce the consumption of traditional natural gas for the needs of the heat supply of settlements.
Експлуатаційна ефективність роботи твердопаливних теплогенераторів невеликої теплопродуктивності
(КНУБА, 2018) Сенчук, Михайло Петрович; Корогод, А. І.
У статті розглянуто проблему негативного впливу забруднення поверхонь нагріву твердопаливних теплогенераторів на експлуатаційну ефективність їхньої роботи. Показано, що вплив забруднення теплообмінних конвективних поверхонь, зокрема трубчастого типу, при розробці теплогенераторів ураховується нормативними коефіцієнтами теплової ефективності, значення яких усереднене і не враховує особливості конструкції конвективного пакету, різні способи інтенсифікації, а також відмінності процесу горіння різних видів та якості твердого палива. Проаналізовано відомі способи інтенсифікації конвективного теплообміну, відмічено та описано особливості конструкції найбільш поширених інтенсифікаторів у димогарних трубах теплогенераторів невеликої теплопродуктивності та описано їхнє компонування з різними типами водогрійних котлів: жаротрубно-димогарними, водотрубно-димогарними та панельними. Проведено розрахункові дослідження впливу ступеня забруднення димогарних труб за різних рівнів і способів інтенсифікації теплообміну на економічні показники твердопаливного теплогенератора. Проаналізовано для конструкції з водотрубно-димогарною схемою профілю вплив ступеня забруднення димогарних труб: гладких, з кільцевою накаткою та із гвинтовими стрічковими вставками – на величину коефіцієнта корисної дії теплогенератора. Розглянуто взаємозв’язок між конструктивними рішеннями на стадії розробки теплогенератора та умовами його експлуатації на паливах різної якості, зокрема необхідності урахування ступеня відновлення чистоти теплообмінних поверхонь під час їхнього періодичного чищення з метою забезпечення нормативних експлуатаційних показників тривалої роботи твердопаливного теплогенераторів. In the article the problem of the negative influence of pollution of heating surfaces of solid-fuel heat generators on the operational efficiency of their work is considered. It is shown that the influence of the contamination of heat exchanging convective surfaces, in particular tubular type, in the design of heat generators is taken into account by normative coefficients of thermal efficiency, the magnitude of which is averaged and does not take into account the features of the design of the convective package, different methods of intensification, as well as the differences in the combustion process of different types and the quality of solid fuel. The well-known methods of intensification of convective heat exchange are analyzed, features of the design of the most common intensifiers in flue pipes in heat generators of small heat output are described and their arrangement with different types of water-heating boilers is described: fire-tube, flame-fired, water-tube and fire-tube and panel. Calculated studies of the influence of the degree of pollution of flue pipes on different levels and methods of intensification of heat exchange on the economic parameters of solid-fuel heat generator. The structure of the water pipe and flue system profile was analyzed for the effect of the degree of pollution of the flue pipes: smooth, with ring knitting and with screw ribbon inserts on the magnitude of the efficiency of the heat generator. Influence of the degree of contamination of flue pipes: for smooth, with ring knitting and with screw ribbon inserts on the magnitude of the efficiency of the heat generator, was analyzed for the structure with the water pipe and flue system of the profile. The relationship between constructive solutions at the stage of development of the heat generator and conditions of its operation on fuels of different quality, in particular, the need to take into account the degree of restoration of the purity of heat exchange surfaces during their periodic cleaning, is considered in order to provide normative performance indicators for the long-term operation of the solid-fuel heat generator.
Механізм захисної дії деяких поверхнево-активних речовин в мережній воді систем централізованого теплопостачання
(КНУБА, 2018) Гламаздін, Павло Михайлович; Давиденко, Є. П.; Вітковський, В. С.
Проблема боротьби з накипоутворенням та корозією є дуже гострою та актуальною для теплоенергетики. Особливо гостро проблема стоїть у системах централізованого теплопостачання в містах країн Східної Європи та колишнього СРСР. Традиційні методи боротьби з накипоутворенням та корозією на сьогодні не задовольняють експлуатаційні організації з багатьох причин, серед яких і з економічної точки зору. Одним з перспективних нових методів боротьби з корозією та накипоутворенням є модифікація мережевої води додаванням поверхнево-активних речовин (ПАР). Існує багато ПАР різної хімічної природи. Одні з них добре підходять для боротьби з накипоутворенням, інші – з корозією. Серед них є вузький клас, який можна використовувати одночасно і проти накипоутворення і проти корозії. Кафедра теплотехніки Київського національного університету будівництва і архітектури веде дослідження дії саме таких ПАР. У ході досліджень уперше зафіксовано новий механізм дії таких ПАР, який описаний в даній статті. Отримані в ході постановочних експериментів дані та їхній аналіз показує, що вплив вибраних авторами поверхнево-активних речовин забезпечує захист поверхонь нагріву та трубопроводів СЦТ від корозії. Аналіз процесів, що призводять до позитивного ефекту показує, що дія ефірів жирних органічних кислот має подвійний ефект – по-перше це відомий ефект утворення «частоколу Ленгмюра», а по-друге утворення під ним другого захисного шару – плівки з оксиду заліза Fe3O4, що при його щільній структурі захищає додатково поверхню металу від розчиненого у воді кисню. Тhe problem of controlling scale formation and corrosion is very acute and relevant for heat power engineering. Particularly acute problem is in centralized heat supply systems in the cities of Eastern Europe and the former Union of Soviet Socialist Republics. Traditional methods of controlling scale formation and corrosion to date are not satisfactory by the operating organizations for many reasons, including from an economic point of view. One of the promising new methods for controlling corrosion and scale formation is the modification of network water by the addition of surfactants (surfactants). There are many surfactants of different chemical nature. Some of them are well used in the fight against scale formation, others with corrosion. Among them there is a narrow class, which can be used simultaneously and against scale formation and corrosion. The Department of Heating Engineering is investigating the effect of such surfactants. In the course of the investigations, a new mechanism for the operation of such surfactants, described in this article, was recorded for the first time. The data obtained during the staging experiments and their analysis shows that the influence of the surfactants chosen by the authors is to ensure the protection of the heating surfaces and the corrosion-resistant PVC pipelines. The analysis of the processes leading to a positive effect shows that the effect of esters of fatty organic acids has a double effect -firstly, the well-known effect of the formation of the "palm of Langmuir", and the second formation under it of the second protective layer - films of iron oxide Fe3O4, which, when it The dense structure further protects the metal surface from dissolved oxygen in water. The authors developed a further program of conducting experimental research in order to reach the development of technological regulations for the treatment of network water of district heating systems with surfactants.
Моделирование параметров излучения между поверхностями произвольного положения с использованием точечного исчисления
(КНУБА, 2018) Егорченков, Владимир Алексеевич
При моделировании теплообмена излучением между поверхностями одним из основных параметров является угловой коэффициент облучённости. Его определение представляет особую сложность, и в настоящее время расчёты осуществляются для прямоугольных плоскостей, расположенных или параллельно или перпендикулярно друг другу. В реальности же поверхности могут занимать различные положения в пространстве и иметь многообразные формы. Поэтому целью данной работы является разработка метода моделирования параметров излучения между поверхностями, произвольно расположенными в пространстве и имеющими нестандартную форму с необходимой точностью на основе использования математического аппарата точечного исчисления. Для этого формируются множества точек сканирования. Для соседних четырёх точек сканирования определяются параметры излучения: тепловой поток, температура и коэффициент облученности и суммируются по всей площади поверхности. Разработанный метод моделирования позволит упростить эту задачу и сократить время расчётов, поскольку исключает составление громоздких систем уравнений, которые решаются численными методами. Дальнейшие исследования будут направлены на разработку программного комплекса по формированию комфортных температурно-влажностных условий в помещениях при наличии поверхностных излучателей различных форм и различно расположенных в пространстве. One of the components of thermal comfort for a person in a room is the amount of radiant heat perceived by him, which depends on the nature and amount of radiant heat exchange between the surfaces of the enclosing structures. The distribution of heat due to radiant heat transfer between the surfaces is similar to the light distribution and differs only in the wavelength. Therefore, the laws of propagation, reflection and refraction, established for visible light rays, are also valid for thermal radiation. This provision makes it possible to use the results of previous studies in determining the magnitude of the projection of the solid angle module in lighting calculations, which is identical to the irradiance coefficient. When simulating heat transfer by radiation between surfaces, one of the main parameters is the angular irradiance coefficient. Its definition is of particular complexity and at present calculations are carried out for rectangular planes located either parallel or perpendicular to each other. In reality, surfaces can occupy different positions in space and have multiple forms. Therefore, the aim of this work is to develop a method for modeling the radiation parameters between surfaces that are arbitrarily located in space and have a non-standard form, with the necessary accuracy based on the use of the mathematical apparatus of point calculus. For this, sets of scanning points are formed. For the adjacent four scan points, the radiation parameters are determined: heat flux, temperature, and irradiance coefficient and summed over the entire surface area. The developed method of modeling the parameters of radiant heat transfer over the surface of absorption of radiant heat from the surface of the radiator will simplify this task and reduce the computation time, since it eliminates the creation of cumbersome systems of equations that are solved by numerical methods. Further research will be focused on the development of a software package for the formation of comfortable temperature and humidity conditions in rooms with surface emitters of various shapes and variously located in space.
Проблеми використання енергетичного органічного палива та шляхи їх вирішення
(КНУБА, 2018) Скляренко, Олег Михайлович; Довгалюк, Володимир Борисович; Шишина, Марія Олексіївна; Горбачова, Ярослава Володимирівна
Розглянуто проблеми, що пов’язані з динамікою зростання споживання енергетичного палива – дефіцит енергоресурсів і збільшення навантаження на навколишнє середовище шкідливими речовинами продуктів згорання. Аналіз ряду наукових досліджень показує, що зниження вмісту шкідливих речовин (SOx, NOx) в продуктах згорання неможливе без принципових змін в організації топкових процесів. Реалізація цих змін можлива за допомогою переходу на нові принципи спалювання вуглеводнів. Переважну частину теплогенераційного обладнання України складають застарілі та фізично зношені тепло агрегати часів СРСР, у яких рівень вмісту шкідливих речовин та парникових газів у продуктах згорання набагато перевищує гранично допустимі відповідно до екологічних нормативів країн Європейського Союзу. Обґрунтовано необхідність модернізації теплогенеріційного обладнання задля підвищення енергетичної ефективності використання ресурсів та зниження шкідливого впливу на навколишнє середовище. Зменшення впливу шкідливих речовин може бути досягнуто за рахунок енергозбереження і модернізації технологій виробництва. На основі аналізу розвитку енергетики показано, що основними засобами розв’язання цих проблем є реалізація концепцій енергозбереження і енергозаміщення. Також у статті розкрита концепція Національної стратегії з енергозбереження та енергозаміщення традиційних первинних енергоресурсів альтернативними паливними джерелами енергії. The article discusses the problems associated with the dynamics of growth in the consumption of energy fuels – the shortage of energy resources and the growth of the load on the environment by harmful substances, which are contained in the combustion products of fuel. An analysis of a number of scientific studies shows that it is impossible to reduce the content of harmful substances (SOx, NOx) in combustion products without fundamental changes in the organization of furnace processes. The implementation of these changes is possible through the transition to new principles of combustion of hydrocarbons. The predominant part of the heat-generating equipment of Ukraine is made up of outdated and physically worn-out heat units of the USSR, in which the content of harmful substances and greenhouse gases in the combustion products is many times higher than the maximum permissible according to EU environmental standards. The necessity of modernization of heat-producing equipment with the aim of improving the efficiency of combustion of fuel and reducing the negative impact on the environment is substantiated. Reducing the influence of harmful substances can be achieved through energy saving and modernization of production technologies. Based on the analysis of the development of the power industry, it is shown that the main means of solving the above problems is the implementation of the concept of energy saving and energy replacement. The concept of the National Strategy for Energy Saving and Energy Replacement of Traditional Primary Energy Resources with Alternative Sources is also disclosed. It was determined that the main problem in the world energy sector is not a shortage of energy fuel, but a lack of investment in the energy saving of fossil fuel and its energy supply. Formed energy development until 2025 is based on the use of traditional organic fuels and advanced technologies for processing them into electrical and thermal energy. The environmental threat to the development of civilization comes largely from the technological emissions of energy complexes. Reducing the influence of harmful substances can be achieved through energy saving and modernization of production technologies.