ЕНЕРГЕТИЧНА ЕФЕКТИВНІСТЬ КОМБІНОВАНОГО ІЗ ЗОВНІШНІМ ЗАХИЩЕННЯМ БУДІВЛІ ГЕЛІОКОЛЕКТОРА

Подано результати експериментальних досліджень системи сонячного телпостачання із геліостіною в режимі цирикуляції. Описано результати досліджень надходження випромінювання на геліостіну. Встановлено графічні залежності температури нагріву теплоносія на вході та виході геліостіни, а також в баку-акумуляторі та кількості тепла, що отримала геліоустановка від часу опромінення її джерелом тепла

Heat Stability in Exterior Walls in the Summer

Abstract One of the main parameters that determine room climate is the internal temperature therein, which depends on projected external construction of the building. So, first of all, the article analyzes the heat resistance of the external construction of the building which is derived from thermal protection of the building, especially in the summer. Thermal effect on the external construction of the building has been analyzed primarily from the point of impact of solar radiation on the construction in the summer. Parameters that affect the thermal resistance of the external construction of the building during the summer season have been investigated, namely the relationship between the solar radiation absorption coefficient by the material of the external construction of the building and dependence of the temperature fluctuations amplitude on the external construction of the building has been examined. The influence of airflow in July, as an important parameter that affects the heat transfer coefficient of the outer surface of the external construction of the building for summer conditions has been analyzed. Keywords: solar radiation; external construction of the building; heat transfer coefficient; the amplitude of temperature fluctuations; amount of heat

The effectiveness to use the distribution manifold in the construction of the solar wall for the conditions of circulation

Abstract The aim of the research was to explore the proposed solar installation, which consisting of a solar wall, storage tank, radiation sources and measuring equipment. The solar installation was tested in a circulating mode, which is an important point in energy conservation. Planning the installation of the collector heating system is still at the stage of building the house. Therefore, it remains relevant to replace the traditional boiler on the solar wall in quality of the solar collector, which will be used to heat water in the system and/or the pool completely free of charge. Proposed construction of the solar wall is effective for the solar heat supply system, at the same time the results of research confirm not only the efficiency of the system, but also allow for the design stage to take into account the practical efficiency of the system. Solar wall in circulation mode has a sufficiently effective coefficient for combined hot water supply or preheating of the heating medium of the heating system. The main theses of this work also would like to mark the affordability for the consumer, since the following design does not require a separate installation, and has the ability to mount in the existing wall

Using vortex tube for decreasing losses of natural gas in engineering systems of gas supply

In this paper the method of reducing production and technological losses of natural gas in engineering systems of gas supply is considered. The reduction of the production and technological losses occurs at the gas distribution station when the natural gas heater is replaced by the vortex pipe. The heating of natural gas at the gas distribution stations is carried out to eliminate the icing of the gas pressure regulators during the throttling process. The main factors that influence the heating degree of gas in the vortex tube are determined. A study was conducted to determine the optimal dimensions of the vortex tube. It has been established that the presence of a vortex tube at gas distribution stations with a throughput of up to 2500 m3/hour can reduce the production and technological losses of natural gas in engineering systems of gas supply

Дослідження теплового режиму цеху поросят і свиноматки створеного комбінованою системою опалення

The present research addresses solution to the relevant problem of energy efficient heating supply of pig farms with barns of pigs and a sow by applying combined heating systems based on local heating of places for animal keeping. A physical model is developed, which offered the possibility to carry out a complex of experimental studies on determining temperature mode in the barn for piglets and a sow. We established the patterns of influence of thermal capacity of individual heating devices, in particular the heating panel in the place of sow keeping, as well as the heating mat and the infrared heater, on the thermal condition of specific areas.Assessment of the influence of the main factors of the research on its original characteristics was performed. We obtained the equation for determining relative air temperature in the zone of piglets and sow keeping, which depends on relative height of the operation area at a variable air velocity, as well as on incoming air temperature, influenced by the number of animals and background temperature in the premises. Graphical dependences were constructed and empirical dependences were derived based on the conducted experimental studies that can be used in subsequent engineering calculations.Based on the obtained results, we compiled recommendations on the choice of thermotechnical parameters of heating devices, particularly their geometric dimensions, material and method of location of heating elements. Обоснованно и построена приближенная физическая модель формирования температурного режима в цехе поросят и свиноматки с учетом влияния отдельных элементов системы комбинированного отопления. Определены закономерности влияния тепловых и технических характеристик отдельных элементов данной системы на температурный режим зон пребывания поросят и свиноматки и получены зависимости для определения температуры воздуха в этих зонах Обгрунтовано і побудовано наближену фізичну модель формування температурного режиму у цеху поросят і свиноматки із врахуванням впливу окремих елементів системи комбінованого опалення. Визначено закономірності впливу теплових і технічних характеристик окремих елементів даної системи на температурний режим зон перебування поросят і свиноматки та отримано залежності для визначення температури повітря у цих зона

Теоретично-експериментальний аналіз геліозахисту як частини енергоефективного будинку

The use of solar energy as a potential alternative source to ensure the heat supply to energy-efficient houses was explored. We have performed preliminary theoretical analysis of energy indicators for the combined heat supplying system when a solar window is used as part of the enclosure for an energy efficient house. In order to enhance operational effectiveness of the studied plant relative to existing solar collectors and to improve it in the structural aspect, the stratification of a heat carrier in the tank-accumulator of the combined heat supply system with a solar window was calculated.The study of operational efficiency of the experimental setup for using solar energy was carried out under the mode of circulation and gravitational motion of the heat carrier by the intensity of radiation of the solar energy simulator on the system of 600 W/m2 and 900 W/m2. Water was used as a heat carrier.We have analyzed changes in temperature of the heat carrier in the solar collector and in the tank-accumulator of the proposed combined solar heat supply system with a solar window as part of the external enclosure of an energy-efficient house.It was established that the heat carrier temperature under the circulation mode reached 26.5 °C. We have also presented comparative field, laboratory, and theoretical calculations of the average temperature of the heat carrier in the tank-accumulator under the mode of the heat carrier gravitation motion under various conditions.Efficiency of the experimental setup was calculated. The dynamics of change in efficiency of the solar heat supply system with a solar window were described. Efficiency was ≈55 % under the mode of heat carrier circulation for heat energy accumulation in the tank-accumulator, depending on heating duration. Under the mode of gravitational motion of the heat carrier, we calculated efficiency for the design of a solar window only, which was 53 %Исследовано использование солнечной энергии как потенциального альтернативного источника для обеспечения теплоснабжением энергоэффективных домов. Проведен предварительный теоретический анализ энергетических показателей комбинированной системы теплоснабжения за использование гелиоокна как части ограждения энергоэффективного дома. С целью повышения эффективности работы исследуемой установки относительно существующих солнечных коллекторов и улучшения ее в конструктивном аспекте было рассчитано стратификацию теплоносителя в баке-аккумуляторе комбинированной системы теплоснабжения с гелиоокном.Исследование эффективности работы экспериментальной установки в системе для использования солнечной энергии проводились в режиме движения циркуляции и гравитации теплоносителя по интенсивности излучения имитатора солнечной энергии на систему 600 Вт/м2 и 900 Вт/м2. В качестве теплоносителя использовали воду.Проанализировано изменение температуры теплоносителя в солнечном коллекторе и баке-аккумуляторе предложенной комбинированной системы солнечного теплоснабжения с гелиоокном как части внешней защиты энергоэффективного дома.Установлено, что температура теплоносителя в режиме циркуляции достигала 26,5 °С. Кроме этого, приведены сравнительные натурные, лабораторные и теоретические расчеты усредненной температуры теплоносителя в баке-аккумуляторе в режиме движения гравитации теплоносителя при различных условиях.Был рассчитан коэффициент полезного действия экспериментальной установки. Описана динамика изменения коэффициента полезного действия системы солнечного теплоснабжения с гелиоокном. В режиме движения циркуляции теплоносителя по накоплению тепловой энергии в баке-аккумуляторе, в зависимости от времени нагрева, КПД составлял ≈55 %. В режиме движения гравитации теплоносителя был подсчитан коэффициент полезного действия лишь конструкции гелиоокна, который составил 53 %Досліджено використання сонячної енергії як потенційного альтернативного джерела для забезпечення теплопостачанням енергоефективних будинків. Проведено попередній теоретичний аналіз енергетичних показників комбінованої системи теплопостачання за використання геліовікна як частини огородження енергоефективного будинку. З метою підвищення ефективності роботи досліджуваної установки відносно існуючих сонячних колекторів та покращення її в конструктивному аспекті, було розраховано стратифікацію теплоносія в баку-акумуляторі комбінованої системи теплопостачання із геліовікном.Дослідження ефективності роботи експериментальної установки в системі для використання сонячної енергії проводили в режимі руху циркуляції та гравітації теплоносія за інтенсивності випромінювання імітатора сонячної енергії на систему 600 Вт/м2 та 900 Вт/м2. Як теплоносій використовували воду.Проаналізовано зміну температури теплоносія в сонячному колекторі та в баку-акумуляторі запропонованої комбінованої системи сонячного теплопостачання із геліовікном як частини зовнішнього захисту енергоефективного будинку.Встановлено, що температура теплоносія в режимі циркуляції досягала 26,5 °С. Крім цього, наведено порівняльні натурні, лабораторні та теоретичні розрахунки усередненої температури теплоносія в баку-акумуляторі в режимі руху гравітації теплоносія за різних умов.Було розраховано коефіцієнт корисної дії експериментальної установки. Описано динаміку зміни коефіцієнта корисної дії системи сонячного теплопостачання із геліовікном. У режимі руху циркуляції теплоносія за накопиченням теплової енергії в баку-акумуляторі, залежно від часу нагріву, ККД становив ≈55 %. В режимі руху гравітації теплоносія було обраховано коефіцієнт корисної дії лише конструкції геліовікна, що становив 53

Результати експериментальних досліджень процесу сушіння дубового шпону у геліосушарці

A new design of solar drying plant with the active solar energy system is developed. It is proposed to use the K1-102 automated control system to diagnose the key parameters of air exchange in the solar dryer and to predict the intensity of heat exchange processes of oak veneer drying. This allows increasing the technological and power efficiency of the process of oak veneer drying in the solar dryer 2 times.The regularities of the influence of the physical parameters of the environment and weather-dependent factors on the heat, mass, and moisture exchange processes of oak veneer drying in the solar dryer are determined. Estimation of energy, kinetic and dynamic parameters of the oak veneer drying process is given. The duration of the drying process in the solar dryer is experimentally determined. Performance characteristics of the drying object are investigated, depending on the set technological tasks (heating or drying) under standard insolation and meteorological conditions.It is found that it is necessary to regulate air exchange, moisture release, rational moist coolant removal, solar energy flow in relation to the predicted changes in the minimum and maximum variation peaks of weather-dependent factors. This is important for intensifying the oak veneer drying processes and reducing the specific power consumption of the drying process due to solar energy.The obtained results can be used in the development and improvement of technical means of oak veneer drying, to improve the technological and power efficiency of the processРазработана новая конструкция гелиотермической сушильной установки с активной системой использования солнечной энергии. Предложено для диагностики основных параметров воздухообмена в гелиосушилке и прогнозирования интенсивности протекания теплообменных процессов сушки дубового шпона использовать автоматическую систему управления К1-102. Это позволяет повысить технологическую и энергетическую эффективность процесса сушки дубового шпона в гелиосушилке в 2 раза.Определены закономерности влияния физических параметров окружающей среды и погодозависимых факторов на тепло-, массо- и влагообменные процессы сушки дубового шпона в гелиосушилке. Приведена оценка энергетических, кинетических и динамических параметров процесса сушки дубового шпона. Экспериментально определена продолжительность технологического процесса сушки в гелиосушилке. Исследованы рабочие характеристики объекта сушки, в зависимости от поставленных технологических задач (прогревание или сушка материала) при стандартных режимах солнечного освещения и типичных метеорологических условиях.Установлено, что необходимо регулировать воздухообмен, влаговыделение, рациональное удаления влажного теплоносителя, концентрацию поступления солнечной энергии относительно прогнозируемых изменений минимальных и максимальных пиков колебаний погодозависимых факторов. Это важно для интенсификации процессов сушки дубового шпона и снижения удельных энергетических затрат на процесс сушки за счет солнечной энергии.Полученные результаты можно использовать при разработке и совершенствования технических средств сушки дубового шпона, для повышения технологической и энергетической эффективности процессаРозроблено нову конструкцію геліотермічної сушильної установки з активною системою використання сонячної енергії. Запропоновано для діагностики основних параметрів повітрообміну у геліосушарці і прогнозування інтенсивності протікання тепломасообмінних процесів сушіння дубового шпону використовувати автоматичну систему керування К1-102. Це дозволяє підвищити технологічну та енергетичну ефективність процесу сушіння дубового шпону у геліосушарці в 2 рази.Визначено закономірності впливу фізичних параметрів навколишнього середовища та погодозалежних факторів на тепло-, масо- і вологообміні процеси сушіння дубового шпону у геліосушарці. Наведено оцінку енергетичних, кінетичних та динамічних параметрів процесу сушіння дубового шпону. Експериментально визначено тривалість технологічного процесу сушіння у геліосушарці. Досліджено робочі характеристики об’єкта сушіння, залежно від поставлених технологічних задач (прогрівання або сушіння матеріалу) за стандартних режимів сонячного освітлення і типових метеорологічних умов.Встановлено, що необхідно регулювати повітрообмін, вологовиділення, раціональне видалення вологого теплоносія, концентрацію надходження сонячної енергії відносно прогнозованої зміни мінімальних та максимальних піків коливань погодозалежних факторів. Це є важивим для інтенсифікації процесів сушіння дубового шпону і зниження питомих енергетичних витрат на процес сушіння за рахунок сонячної енергії.Отримані результати можна використати під час розробки та вдосконалення технічних засобів сушіння дубового шпону, для підвищення технологічної та енергетичної ефективності процес

Результати експериментальних досліджень процесу сушіння дубового шпону у геліосушарці

A new design of solar drying plant with the active solar energy system is developed. It is proposed to use the K1-102 automated control system to diagnose the key parameters of air exchange in the solar dryer and to predict the intensity of heat exchange processes of oak veneer drying. This allows increasing the technological and power efficiency of the process of oak veneer drying in the solar dryer 2 times.The regularities of the influence of the physical parameters of the environment and weather-dependent factors on the heat, mass, and moisture exchange processes of oak veneer drying in the solar dryer are determined. Estimation of energy, kinetic and dynamic parameters of the oak veneer drying process is given. The duration of the drying process in the solar dryer is experimentally determined. Performance characteristics of the drying object are investigated, depending on the set technological tasks (heating or drying) under standard insolation and meteorological conditions.It is found that it is necessary to regulate air exchange, moisture release, rational moist coolant removal, solar energy flow in relation to the predicted changes in the minimum and maximum variation peaks of weather-dependent factors. This is important for intensifying the oak veneer drying processes and reducing the specific power consumption of the drying process due to solar energy.The obtained results can be used in the development and improvement of technical means of oak veneer drying, to improve the technological and power efficiency of the processРазработана новая конструкция гелиотермической сушильной установки с активной системой использования солнечной энергии. Предложено для диагностики основных параметров воздухообмена в гелиосушилке и прогнозирования интенсивности протекания теплообменных процессов сушки дубового шпона использовать автоматическую систему управления К1-102. Это позволяет повысить технологическую и энергетическую эффективность процесса сушки дубового шпона в гелиосушилке в 2 раза.Определены закономерности влияния физических параметров окружающей среды и погодозависимых факторов на тепло-, массо- и влагообменные процессы сушки дубового шпона в гелиосушилке. Приведена оценка энергетических, кинетических и динамических параметров процесса сушки дубового шпона. Экспериментально определена продолжительность технологического процесса сушки в гелиосушилке. Исследованы рабочие характеристики объекта сушки, в зависимости от поставленных технологических задач (прогревание или сушка материала) при стандартных режимах солнечного освещения и типичных метеорологических условиях.Установлено, что необходимо регулировать воздухообмен, влаговыделение, рациональное удаления влажного теплоносителя, концентрацию поступления солнечной энергии относительно прогнозируемых изменений минимальных и максимальных пиков колебаний погодозависимых факторов. Это важно для интенсификации процессов сушки дубового шпона и снижения удельных энергетических затрат на процесс сушки за счет солнечной энергии.Полученные результаты можно использовать при разработке и совершенствования технических средств сушки дубового шпона, для повышения технологической и энергетической эффективности процессаРозроблено нову конструкцію геліотермічної сушильної установки з активною системою використання сонячної енергії. Запропоновано для діагностики основних параметрів повітрообміну у геліосушарці і прогнозування інтенсивності протікання тепломасообмінних процесів сушіння дубового шпону використовувати автоматичну систему керування К1-102. Це дозволяє підвищити технологічну та енергетичну ефективність процесу сушіння дубового шпону у геліосушарці в 2 рази.Визначено закономірності впливу фізичних параметрів навколишнього середовища та погодозалежних факторів на тепло-, масо- і вологообміні процеси сушіння дубового шпону у геліосушарці. Наведено оцінку енергетичних, кінетичних та динамічних параметрів процесу сушіння дубового шпону. Експериментально визначено тривалість технологічного процесу сушіння у геліосушарці. Досліджено робочі характеристики об’єкта сушіння, залежно від поставлених технологічних задач (прогрівання або сушіння матеріалу) за стандартних режимів сонячного освітлення і типових метеорологічних умов.Встановлено, що необхідно регулювати повітрообмін, вологовиділення, раціональне видалення вологого теплоносія, концентрацію надходження сонячної енергії відносно прогнозованої зміни мінімальних та максимальних піків коливань погодозалежних факторів. Це є важивим для інтенсифікації процесів сушіння дубового шпону і зниження питомих енергетичних витрат на процес сушіння за рахунок сонячної енергії.Отримані результати можна використати під час розробки та вдосконалення технічних засобів сушіння дубового шпону, для підвищення технологічної та енергетичної ефективності процес

Математичне моделювання роботи геліопокрівлі

This article describes the modeling the worb of helioroof. Helioroof enhances the efficiency of solar heating by increasing the area of the absorption of solar energy. It is shown that heat can be effectively used by roofing material building. Deduced dependence o/temperature o/water in the accumulator box on the intensity of the heat flux and the exposure time. The dependence allows to determine the effectiveness of helioroof under various conditions.У статті описано моделювання роботи геліопокрівлі. Геліопокрівля забезпечує підвищення ефективності системи сонячного теплопостачання за рахунок збільшення площі поглинання сонячної енергії. Доказано, що можна ефективно використовувати тепло покрівельного матеріалу будівлі. Виведена залежність температури води в баці- акумуляторі від інтенсивності теплового потоку та часу опромінення. Встановлена залежність дозволяє визначити ефективність геліопокрівлі при різних умовах

Economic efficiency of application of solar window

Priority and qualitatively new direction in the fuel and energy sector is renewable energy. This paper describes a feasibility study of using solar window in the system of solar heat supply. The article presents literature data about the effectiveness of the use of solar systems in other countries. The results confirm a sufficient efficiency of solar heat supply with using solar Windows. Insights based on practical experience and mathematical calculations, which are aimed at a detailed explanation of economic efficiency of the proposed construction