Developing the system of collecting, storing and processing information from solar collectors

В данной статье представлена новая методика управления системой сбора, хранения и обработки информации от солнечных коллекторов, которая может применяться для обогрева промышленных и бытовых отсеков для горячего водоснабжения. Наиболее выгодное использование солнечных коллекторов в промышленности - замена помех от человека сетями беспроводных датчиков. Стандартная система солнечного коллектора потребляет в среднем 30% тепла из-за плохого управления и конфигурации. Наша система контроля и управления позволяет повысить производительность обогрева производственных и бытовых помещений с помощью солнечного коллектора для горячего водоснабжения

Developing the system of collecting, storing and processing information from solar collectors

В данной статье представлена новая методика управления системой сбора, хранения и обработки информации от солнечных коллекторов, которая может применяться для обогрева промышленных и бытовых отсеков для горячего водоснабжения. Наиболее выгодное использование солнечных коллекторов в промышленности - замена помех от человека сетями беспроводных датчиков. Стандартная система солнечного коллектора потребляет в среднем 30% тепла из-за плохого управления и конфигурации. Наша система контроля и управления позволяет повысить производительность обогрева производственных и бытовых помещений с помощью солнечного коллектора для горячего водоснабжения

Statement and Solution of Multicriteria Tasks of Database Modular Block-Schemes Development

The paper considers developed and offered an effective algorithm for solving the block-symmetrical tasks of polynomial computational complexity of data processing modular block-schemes designing.Currently, there are a large number of technologies and tools that allow you to create information systems of any class and purpose. To solve the problems of designing effective information systems, various models and methods are used, in particular, mathematical discrete programming methods. At the same time, it is known that such tasks have exponential computational complexity and can not always be used to solve practical problems. In this regard, there is a need to develop models and methods of the new class, which provide the solution of applied problems of discrete programming, aimed at solving problems of large dimensions. The work has developed and proposed block-symmetric models and methods as a new class of discrete programming problems that allow us to set and solve applied problems from various spheres of human activity.The issues of using the developed models are considered. and methods for computer-aided design of information systems (IS)

Statement and Solution of Multicriteria Tasks of Database Modular Block-Schemes Development

The paper considers developed and offered an effective algorithm for solving the block-symmetrical tasks of polynomial computational complexity of data processing modular block-schemes designing.Currently, there are a large number of technologies and tools that allow you to create information systems of any class and purpose. To solve the problems of designing effective information systems, various models and methods are used, in particular, mathematical discrete programming methods. At the same time, it is known that such tasks have exponential computational complexity and can not always be used to solve practical problems. In this regard, there is a need to develop models and methods of the new class, which provide the solution of applied problems of discrete programming, aimed at solving problems of large dimensions. The work has developed and proposed block-symmetric models and methods as a new class of discrete programming problems that allow us to set and solve applied problems from various spheres of human activity.The issues of using the developed models are considered. and methods for computer-aided design of information systems (IS)

BADANIE PARAMETRÓW ŚWIATŁOWODOWYCH SYSTEMÓW POMIAROWYCH

At present there exist a lot of technical devices, the failure of which can be connected not only with huge financial losses, but with the treat to the environment as well. Therefore, an important problem is the effective devices conditions diagnostics, including electronic components and check of their operation. Timely faults detecting allows introducing the prevention measures and avoiding serious consequences. Fiber-optic sensors have several advantages, more important of which include the immunity to electromagnetic disturbances, little weight and possibility to be included into the structure being measured. The most perspective are the sensors based on the Bragg fiber gratings. Bragg fiber gratings have several advantages, for instance, they allow creating the distributed measuring massifs, which contain several sensors. As well, they are insensitive to the optic power source vibrations. Variety of using the fiber sensors based on the Bragg fiber gratings has led to producing the Bragg fiber gratings with different spectral characteristics. Homogeneous Bragg fiber gratings have the spectra with solid side lobes, which can influence at the temperature sensor processing characteristics. To level the side lobes there is applied the apodization method, which is one of the means to affect the spectral form. The article herein considers the issues of the Bragg fiber gratings mathematical and computer modeling using the transfer matrix method. Transfer matrix method allows defining the optical components spectral characteristics based on the bound modes theory and description of electromagnetic wave, passing through an optic fiber. In the article there have been analyzed the Bragg fiber gratings in compliance with spectral features, such as transmission and reflectance spectra. As well, there has been carried out the experiment with influence of various parameters at the Bragg fiber gratings spectral characteristics. There have been studied the Bragg fiber gratings spectral features and selected the grating optimal parameters for designing the fiber-optic sensors based on the Bragg fiber gratings.Obecnie istnieje wiele urządzeń technicznych, których awarię można powiązać nie tylko z ogromnymi stratami finansowymi, ale także z troską o środowisko. Dlatego ważnym problemem jest skuteczna diagnostyka warunków pracy urządzeń, w tym elementów elektronicznych i kontrola ich działania. Wykrywanie błędów w odpowiednim czasie umożliwia wprowadzenie środków zapobiegawczych i uniknięcie poważnych konsekwencji. Czujniki światłowodowe mają kilka zalet, z których ważniejsze to odporność na zakłócenia elektromagnetyczne, niewielka waga i możliwość włączenia do mierzonej struktury. Najbardziej perspektywiczne są czujniki oparte na siatkach Bragga (FBG). Optyczne siatki Bragga mają kilka zalet, na przykład umożliwiają tworzenie rozproszonych układów pomiarowych, które zawierają kilka czujników. Są również niewrażliwe na wibracje źródła zasilania optycznego. Różnorodność wykorzystania czujników światłowodowych opartych na siatkach Bragga doprowadziła do wytworzenia siatek Bragga o różnych charakterystykach spektralnych. Jednorodne, optyczne siatki Bragga mają widma z pełnymi płatkami bocznymi, które mogą wpływać na charakterystykę przetwarzania czujnika temperatury. Aby wyrównać płatki boczne, stosuje się metodę apodyzacji, która jest jednym ze sposobów wpływania na formę widmową. W niniejszym artykule omówiono zagadnienia światłowodowych siatek Bragga, modelowania matematycznego i komputerowego z wykorzystaniem metody macierzy transferu. Metoda macierzy transferu pozwala na określenie charakterystyki widmowej składników optycznych w oparciu o teorię modów wiązanych i opis fali elektromagnetycznej, przechodzącej przez światłowód. W artykule przeanalizowano siatki Bragga zgodnie z cechami widmowymi, takimi jak widma transmisji i odbicia. Przeprowadzono również eksperyment z wpływem różnych parametrów na charakterystyki widmowe siatek Bragga. Zbadano cechy widmowe siatek Bragga i wybrano optymalne parametry siatki do projektowania czujników światłowodowych opartych na siatkach Bragga

F-diagram Research Method for Double Circuit Solar System with Thermosyphon Circulation

In the work herein we have conducted researches of F-diagram method for the solar system with thermosyphon circulation-diagram method is based on correlation of a lot of simulations, computed non-dimensional variables. Modeling conditions varied in corresponding ranges of thermosyphon circulation double circuit solar system practical constructions’ parameters. By means of F-diagram method there have been computed the environmental monthly temperature values with correction index, which shows that the monthly average daily heating degree and direct solar radiation decrease according to weather conditions. It may be noted that monthly temperature load fraction increases along with the collector square growth. It demonstrates that the monthly temperature load fraction is higher in summer in Almaty city (Kazakhstan) (July—the highest value) and lower in winter months (January, February—the lowest value)

ANALIZA EGZERGETYCZNA KOLEKTORA SŁONECZNEGO DWUOBWODOWEGO Z OBIEGIEM TERMOSYFONU

In the present work, an exergy analysis was done of two-circuit flat solar collector with thermosiphon circulation. The article presents a mathematical model of energy and exergic analysis of flat solar collectors, as well as calculations of solar radiation efficiency, temperature, flow rate of the fluid, exergy rates and exergy loss rates are done. The significance of the results achieved is high, since experimental studies can detect inefficient components of the solar heating system. The exergetic efficiency of a dual-circuit flat solar collector with a thermosiphon circulation describes irreversibility of the process according to thermodynamic parameters. This is caused by a large the degree of overheating achieved at the end of the processes of compression and evaporation, which leads to large differences in heat exchange temperature based on the heat pump cycle. The exergy efficiency value for the entire system is 70. Maximum values energy efficiency and exergy at noon, 32.5% and 2.23%, respectively. The efficiency of exergy is 4%, and the highest the loss of exergy is the difference between the absorber plates and the sun, accounting for 52.86% of the total exergy rate.W niniejszej pracy wykonano analizę egzergetyczną płaskiego kolektora słonecznego dwuobwodowego z cyrkulacją termosyfonową. W artykule przedstawiono model matematyczny analizy energetycznej i egzergetycznej płaskich kolektorów słonecznych, a także obliczono sprawność promieniowania słonecznego, temperaturę, natężenie przepływu cieczy, wskaźniki egzergii i wskaźniki strat egzergetycznych. Znaczenie osiągniętych wyników jest duże, ponieważ badania eksperymentalne mogą wykryć nieefektywne elementy systemu ogrzewania energią słoneczną. Egzergetyczna sprawność dwuobwodowego płaskiego kolektora słonecznego z obiegiem termosyfonowym opisuje nieodwracalność procesu według parametrów termodynamicznych. Jest to spowodowane dużym stopniem przegrzania osiąganym pod koniec procesów sprężania i odparowywania, co prowadzi do dużych różnic w wymianie ciepła w oparciu o cykl pompy ciepła. Efektywność energetyczna całego systemu wynosi 70. Maksymalne wartości sprawności energetycznej i egzergii w południe, odpowiednio 32,5% i 2,23%. Efektywność egzergii wynosi 4%, a największą stratą egzergii jest różnica pomiędzy płytami absorbera a słońcem, stanowiąca 52,86% całkowitego wskaźnika egzergii

CECHY POMIARÓW DYNAMICZNYCH PRĘDKOŚCI KĄTOWEJ Z WYKORZYSTANIEM ENKODERA

Based on the most significant features of the angular velocity dynamic measurements selected by the authors, the main phases of measuring information transformation were established, which allowed to obtain new mathematical models in the form of transformation function, equations for estimating quantization errors, analytical dependences for measuring range that are initial for modeling physical processes occurring in such digital measuring channels with microprocessor control. The process of converting an analog quantity into a binary code is analytically described, an equation for estimating the absolute and relative quantization error is obtained and a measurement range is established, which provides a normalized value of relative quantization error for angular velocity measuring channels with encoder. For the first time, the equation of sampling error was obtained, and it was proved that the limiting factor of the angular velocity measurements upper limit is not only the normalized value of quantization error, as previously thought, but also the value of sampling frequency fD. Therefore, to expand the measurement range (by increasing the upper limit of measurement), it is proposed not only to increase the speed of analog-to-digital conversion hardware, but also to reduce the execution time of software drivers for transmitting measurement information to RAM of microprocessor system. For this purpose, the analytical dependences of estimating the upper limit of measurement based on the value of the sampling step for different modes of measurement information transmission are obtained. The practical implementation of the software mode measurement information transmission is characterized by a minimum of hardware costs and maximum execution time of the software driver, which explains its low speed, and therefore provides a minimum value of the upper limit measurement. In the interrupt mode, the upper limit value of the angular velocity measurement is higher than in the program mode due to the reduction of the software driver’s execution time (tFl = 0). The maximum value of the angular velocity measurements upper limit can be achieved using the measurement information transmission in the mode of direct access to memory (DMA) by providing maximum speed in this mode (tFl = 0, tDR = 0). In addition, the application of the results obtained in the work allows at the design stage (during physical and mathematical modeling) to assess the basic metrological characteristics of the measuring channel, aimed at reducing the development time and debugging of hardware, software, and standardization of their metrological characteristics.Na podstawie najistotniejszych cech dynamicznych pomiarów prędkości kątowej ustalono główne fazy transformacji informacji pomiarowej, co pozwoliło na uzyskanie nowych modeli matematycznych w postaci funkcji transformacji, równań do szacowania błędów kwantyzacji, analitycznych zależności dla zakresu pomiarów, które są podstawą do modelowania procesów fizycznych zachodzących w takich cyfrowych kanałach pomiarowych ze sterowaniem mikroprocesorowym. analitycznie opisano proces konwersji wartości analogowej na kod binarny Po raz pierwszy otrzymano równanie błędu próbkowania i udowodniono, że czynnikiem ograniczającym górną granicę pomiarów prędkości kątowej jest nie tylko znormalizowana wartość błędu kwantyzacji, jak sądzono wcześniej, ale także wartość częstotliwości próbkowania fD. Dlatego w celu rozszerzenia zakresu pomiarowego (poprzez zwiększenie górnej granicy pomiaru) proponuje się nie tylko zwiększenie szybkości działania sprzętu do konwersji analogowo-cyfrowej, ale również skrócenie czasu wykonania sterowników programowych do transmisji informacji pomiarowej do pamięci RAM systemu mikroprocesorowego. w tym celu uzyskano analityczne zależności górnej granicy pomiaru od wartości kroku próbkowania dla różnych trybów transmisji informacji pomiarowej. W trybie przerwania górna wartość graniczna pomiaru prędkości kątowej jest wyższa niż w trybie programu ze względu na skrócenie czasu wykonania sterownika programowego (tFl = 0). Maksymalną wartość górnej granicy pomiaru prędkości kątowej można uzyskać przesyłając informacje pomiarowe w trybie bezpośredniego dostępu do pamięci (DMA) zapewniając maksymalną prędkość w tym trybie (tFl = 0, tDR = 0). Ponadto zastosowanie uzyskanych w pracy wyników pozwala na etapie projektowania (podczas modelowania fizycznego i matematycznego) na ocenę głównych cech metrologicznych kanału pomiarowego, co ma na celu skrócenie czasu rozwoju i debugowania sprzętu, oprogramowania oraz standaryzacji ich cech metrologicznych

Thermal and Hydraulic Analysis of Transfer Medium Motion Regime in Flat Plate Solar Collector

In the research herein, we have considered the thermal and hydraulic analysis of transfer media motion mode in the flat solar collector. We have substantiated the thermal and hydraulic parameters of the flat plate solar collector. Heat absorbing flat solar collector tubes hydraulic analysis has shown, that using the heat transfer standard size there might be located the pipeline, the length of which 2.5 times more than of the collector’s body, sufficiently increasing at that insolation time on the transfer media

A COMPARATIVE STUDY OF VARIOUS MODELS OF EQUIVALENT PLASTIC STRAIN TO FRACTURE

For more then half a centre just the same approach to the simulation of the ductile crack formation was developed independently by the scientific communities of foreign and native researchers. The importance at these studies drastically increased. A set of the characteristics, according to which it is recommendly to perform the detail comparison of the existing fracture models is developed. The examples of the analysis of a number of the most popular models by means of obtaining and study their analytical expressions regarding the conditions of the plane state are given. The generalized relations of the know models and a number of separate relations are obtained