ISSN 2223-0858 (Online) Тематика: висвітлення теоретичних та прикладних питань науки, техніки та виробництва в галузі енергетики та автоматики Рік заснування: 2009 Засновник і видавець: Національний університет біоресурсів і природокористування України Код ЄДРПОУ: 00493706 ROR видавця: https://ror.org/0441cbj57 DOI префікс: 10.31548 Періодичність: 6 рази на рік Ідентифікатор медіа R40-02287. Рішення Національної Ради України з питань телебачення і радіомовлення від 21.12.2023 р. № 1796, протокол № 31 Фахова реєстрація у МОН України: Наказ № 1643 від 28.12.2019, Категорія "Б" Галузь наук: Технічні Спеціальність: 141 - електроенергетика, електротехніка і електромеханіка 144 - теплоенергетика Фахова реєстрація у МОН України: Наказ № 409 від 17.03.2020, Категорія "Б" Галузь наук: Технічні Спеціальність: 151 - автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології Кластер наукового фахового видання: Безпечна, чиста енергетика та енергоефективність. Спеціальності, за якими видання публікує наукові праці: G3 електрична інженерія; G4 енерговиробництво. Мова видання: Українська, англійська Адреса редакції: 03041, Київ, вул. Героїв Оборони, 12 Телефон: (044)527-85-22
Національний університет біоресурсів і природокористування України
Усі матеріали поширюються на умовах ліцензії Creative Commons Attribution 4.0 International Public License, що дозволяє іншим розповсюджувати рукопис із визнанням авторства роботи та першої публікації в цьому журналі.
Аналіз методів сонячного сушіння та конструктивних схем геліосушарок
Глобальне потепління, що спричинене викидами парникових газів в атмосферу, вимагає рішучих дій щодо декарбонізації насамперед в енергетичному секторі, тобто переходу до безвуглецевих, зокрема відновлюваних, джерел енергії. Термічне сушіння сільськогосподарської продукції - один із секторів, що потребує значних витрат енергії, що призводить до викидів CO2. Застосування енергії сонячного випромінювання для процесів сушіння може значно знизити вуглецевий слід, а також витрати на використання енергії викопних ресурсів. Проте одними з основних перешкод для широкого впровадження сонячних сушарок є мінливість сонячного випромінювання протягом технологічного процесу. Вона визначається часом доби, сезоном, місцевим кліматом та метеорологічними умовами. Це призводить до ризиків нестабільності температурного та вологісного режимів та зниження яко-сті продукту. Метою статті є аналіз методів сушіння та конструктивних схем сонячних сушарок, що знайшли застосування в сучасних технологічних процесах. В роботі використано методи аналізу, порівняння та узагальнення результатів наукових досліджень процесів сонячного сушіння. В результаті визначено, що ефективність сонячного сушіння суттєво залежить від способу підведення теплоти, організації конвекції повітря, здатності компенсувати періоди з низькою інсоляцією за допомогою додаткових джерел енергії або акумулювання, а також конструктивного типу сушарки. Відповідно до поставленої задачі, необхідно підібирати метод, який буде забезпечувати ефективний процес сушіння, дотримуючись вимог щодо збереження якості продукту. Отримано: 18.01.2026. Доопрацьовано: 01.04.2026. Прийнято: 17.04.2026.
Авторське право (c) 2026 Енергетика і автоматика https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
Дослідження обертового трансформатора системи моніторингу та регулювання режиму роботи біогазового реактора
Стаття присвячена удосконаленню способу передавання електричної енергії до обертових елементів електромеханічних систем, зокрема, у вибухонебезпечних або хімічно агресивних середовищах. Мета дослідження – обґрунтування використання трансформатора з вторинною обмоткою, що обертається, для безконтактної передачі енергії на обертову частину заглибного поліфункціонального електромеханічного перетворювача (ПЕМП) у складі комплексу моніторингу та регулювання режиму роботи біогазового реактора. У розробленій системі трансформаторна структура реалізована як обертовий трансформатор (ОТ) з аксіальним розміщенням обмоток: первинна обмотка жорстко фіксована на нерухомому сталевому осерді, а вторинна - закріплена на ПЕМП. Для оцінки динамічних властивостей ОТ проведено серію вимірювань при зміні частоти вхідного П-подібного сигналу від 1,5 до 7 кГц. Схема живлення ОТ побудована на базі ШІМ-драйвера IR2153, що керує двома MOSFET транзисторами. Аналіз електромагнітного поля та закономірностей розподілу магнітної індукції здійснено у програмному середовищі Comsol Multiphysics. Вибір частоти живлення у 2 кГц підтверджено досягнутими значеннями потужності і ККД. Запропонований ОТ відрізняється топологічними особливостями та режимом роботи в циклах вимірювання. Для усунення впливу системи живлення датчиків на теплову картину було розроблено спеціальний алгоритм роботи ОТ. Отриманий прототип демонструє середню ефективність 75% у діапазоні вихідної потужності 300–500 мВт. Запропонована топологія дає можливість нарощувати потужність ОТ без шкоди для його розміру, вартості або продуктивності. Перспективами подальшого розвитку є дослідження у напрямку забезпечення електромагнітної сумісності комплексу моніторингу та регулювання режиму роботи й впливу на субстрат біогазового реактора. Отримано: 20.01.2026. Доопрацьовано: 23.03.2026. Прийнято: 17.04.2026.
Живлення побутових газових котлів від інверторів з модифікованою синусоїдою
У статті розглянуто особливості живлення побутових газових котлів від автономних джерел електроенергії на основі інверторів із модифікованою синусоїдою. Проаналізовано електричні характеристики таких інверторів та їх вплив на роботу основних вузлів сучасних котлів: циркуляційних насосів, вентиляторів, електронних плат керування та систем розпалювання. Визначено ризики використання напруги несинусоїдальної форми, зокрема підвищений нагрів електродвигунів, некоректну роботу датчиків і блоків автоматики, збільшення електромагнітних перешкод. Метою дослідження є оцінка впливу форми вихідної напруги інвертора з модифікованою синусоїдою на режими запуску та стабільної роботи побутових газових котлів, а також визначення ефективності застосування фільтра для зниження вищих гармонічних складових і обґрунтування допустимості використання такого резервного джерела живлення. Проведено аналіз вихідної напруги інвертора із модифікованою синусоїдою при використанні індуктивного фільтру вищих гармонік з позицій зменшення вищих гармонічних складових у кривій напруги, провівши моделювання даного процесу при використанні прикладної комп’ютерної програми електронного робочого столу EWB 32. Обґрунтовано доцільність застосування інверторів із модифікованою синусоїдою для забезпечення стабільної та безпечної роботи газових котлів в умовах перебоїв електропостачання. Запропоновано практичні рекомендації щодо вибору та експлуатації резервних систем живлення в побутових умовах. Запропонована методика використання інвертора із модифікованою синусоїдою з додатковим індукційним фільтром вигідно відрізняється від наявних. Вона дозволяє використовувати дешеві інвертори для живлення побутових газових котлів забезпечуючи енергоефективність та надійність їх експлуатації. Отримано: 15.01.2026. Доопрацьовано: 19.03.2026. Прийнято: 17.04.2026.
Розробка і дослідження електротехнічної системи керування електроприводом каскадної насосної установки
У статті представлено результати дослідження автоматизованої системи керування каскадною насосною установкою з частотним регулюванням електропривода, спрямовані на підвищення енергоефективності систем водопостачання. Система спрямована на підвищення енергоефективності та оптимізацію гідравлічних процесів у мережах водопостачання змінного навантаження. Розроблено алгоритм автоматичного керування, що забезпечує стабілізацію тиску в трубопроводі шляхом безперервної корекції частоти обертання електродвигуна, відповідно до поточного значення тиску, отриманого від вимірювального перетворювача. Особливу увагу приділено каскадному принципу керування насосами, який дозволяє ефективно узгоджувати роботу агрегатів із реальним водоспоживанням. У режимах низького навантаження необхідний тиск у мережі який формується роботою лише одного насоса з регульованою швидкістю, тоді як додатковий насос автоматично відключається. Такий підхід усуває холості та низькоефективні режими роботи, забезпечує суттєве зниження енергоспоживання та зменшення зношування обладнання, внаслідок скорочення кількості пусків і тривалої роботи при неповному навантаженні. У роботі проведено експериментальне дослідження енергетичних і робочих характеристик каскадної насосної установки, до складу якої входять два асинхронні електроприводи з різними номінальними параметрами. Керування здійснювалося методом частотного регулювання, що дозволяє забезпечити плавну зміну продуктивності та тиску в системі, залежно від гідравлічного навантаження. У ході досліджень, отримано залежності зміни споживаного струму, тиску та частоти обертання при різних режимах роботи одного, та двох насосів у складі каскадної системи. На основі імітаційного моделювання та експериментальної верифікації, встановлено кількісні закономірності впливу частотного регулювання на формування витрат та стабільність тиску в мережі. Показано, що застосування перетворювача частоти забезпечує адаптивність системи до динамічних змін навантаження, зменшує втрати електроенергії, знижує пускові навантаження на електроприводи та, загалом, підвищує надійність функціонування насосної інфраструктури. Отримані результати мають практичне значення для проектування нових та модернізації існуючих систем водопостачання і зрошення, дозволяючи досягти покращення енергетичних показників, продовження ресурсу обладнання та забезпечення більш високої якості регулювання технологічних параметрів. Отримано: 29.12.2025. Доопрацьовано: 01.03.2026. Прийнято: 17.04.2026.
Потенційно можливий збиток як критерій вибору систем діагностики та захисту електрообладнання
Рішення у сфері забезпечення безпеки та мінімізації збитків, що реалізуються в реально функціонуючих і новостворених системах захисту енергетичного обладнання (ЕО), вимагають удосконалення існуючих методик розрахунку збитків та обґрунтування нових показників ефективності, аналізу вартості й оцінки наслідків впливу низької якості електроенергії. Коли виникає необхідність вибору засобів діагностики та захисту ЕО, ситуація не є цілком однозначною та визначеною. Можлива наявність багатьох варіантів вибору систем і засобів захисту ЕО, кожен з яких є цілком коректним. Обґрунтування нових критеріїв прийняття рішень під час вибору систем захисту, діагностування та прогнозування розвитку аварійних ситуацій є одним із головних напрямів виявлення передаварійних станів і побудови систем релейного захисту електрообладнання. У статті розглянуто питання вибору видів складових системи релейного захисту, що базується на обґрунтованому критерії потенційно можливого збитку. Запропоновано багаторівневу систему діагностики та захисту електрообладнання. Розроблена система дає змогу будувати системи релейного захисту та здійснювати діагностування виду пошкодження залежно від імовірного аварійного стану електрообладнання та можливих збитків. Отримано: 14.01.2026. Доопрацьовано: 16.03.2026. Прийнято: 17.04.2026.
Підвищення ефективності вертикально-осьових вітроустановок з використанням концентратора вітрового потоку
Актуальність дослідження зумовлена необхідністю підвищення енергетичної ефективності та покращення пускових характеристик автономних систем генерації, зокрема вертикально-осьових вітроенергетичних установок, в умовах низькопотенційних вітрових потоків (3–5 м/с), характерних для більшості регіонів України. Мета і завдання дослідження полягають у розробці та дослідженні стаціонарного аеродинамічного концентратора вітрового потоку конфузорного типу для зниження порогу самозапуску та збільшення вихідної потужності вітрогенератора. Методи дослідження базуються на експериментальному моделюванні роботи модифікованої електромеханічної системи (ротора Савоніуса з генератором PMG-20) в умовах аеродинамічної труби дозвукових швидкостей при активному електричному навантаженні 230 Ом. Результати досліджень показали, що використання направляючих лопаток дозволяє реалізувати ефект Вентурі, забезпечуючи локальне прискорення повітря на робочих лопатях та екранування лопатей, що рухаються проти вітру. Експериментально підтверджено зниження порогу швидкості самозапуску установки на 30 % (з 2,7 м/с до 1,9 м/с). Встановлено, що при швидкості вітру 4,0 м/с вихідна електрична потужність зростає у 3,6 раза порівняно з базовою конфігурацією ротора. Висновки: застосування розробленої конструкції аеродинамічного концентратора є ефективним науково-технічним рішенням для розширення робочого діапазону та підвищення стабільності генерації вертикально-осьових вітроустановок малої потужності. Отримано: 28.01.2026. Доопрацьовано: 21.03.2026. Прийнято: 17.04.2026.
Дослідження технології мікрофакельного низькоемісійного спалювання природного газу з адаптацією для китайських типів енергетичних котлів
Актуальність дослідження зумовлена необхідністю зниження викидів оксидів азоту під час спалювання природного газу в теплоенергетичних установках та підвищення енергоекологічної ефективності газоспалювального обладнання. Особливого значення набуває впровадження низькоемісійних технологій горіння, здатних забезпечити стабільне спалювання палива за мінімального утворення забруднювальних речовин. Метою роботи є дослідження процесів мікрофакельного низькоемісійного спалювання газу та оцінка ефективності високошвидкісного струминного пальника щодо зниження утворення оксидів азоту NOx, вирівнювання температурного поля та покращення екологічних характеристик процесу горіння. Для досягнення поставленої мети проведено чисельне CFD-моделювання процесів горіння у програмному середовищі ANSYS Fluent із використанням RANS-підходу та стандартної k–ε моделі турбулентності. Досліджено вплив геометричних параметрів пальника та коефіцієнта надлишку повітря на температурний режим і процеси утворення NOx. Виконано експериментальні дослідження мікрофакельного пальника потужністю 200 кВт із використанням газоаналізатора GASMET DX4000. Встановлено, що запропонована конструкція пальника забезпечує формування множини мікрофакелів, інтенсифікацію змішування паливоповітряної суміші та більш рівномірний розподіл температури у камері згоряння. Визначено, що найбільш ефективний режим роботи досягається при діаметрі повітряного каналу 16 мм та коефіцієнті надлишку повітря α ≈ 1,4. Отримані результати показали, що концентрація NOx у продуктах згоряння не перевищує 50 мг/м³, що відповідає сучасним вимогам до низькоемісійних технологій спалювання. Практичне значення роботи полягає у можливості використання запропонованих мікрофакельних пальників для модернізації існуючих теплотехнічних установок і підвищення екологічної безпеки процесів спалювання природного газу. Отримано: 03.01.2026. Доопрацьовано: 09.03.2026. Прийнято: 17.04.2026.
Дослідження енерговитрат тваринницких комплексів методами системного біоенергетичного аналізу
Вирішення продовольчої проблеми в Україні неможливе без подальшого збільшення виробництва тваринницької продукції, а, отже, будівництва нових, реконструкції і підвищення ефективності експлуатації існуючих тваринницьких комплексів із промисловою технологією і високим рівнем електрифікації та автоматизації виробничих процесів. Розглядаючи сільське господарство як систему, де проходить перетворення і накопичення сонячної та інших видів енергії в їжу за допомогою рослин і тварин, проблему енергетичної досконалості сільськогосподарського виробництва необхідно вирішувати на основі комплексного аналізу витрати енергії не тільки всередині кожної сфери, а й усього енергетичного потоку АПК. Постійне зростання споживання енергетичних ресурсів при одночасному зниженні забезпеченості ними, невиправдано великих і нераціональних витратах електроенергії, палива і кормів, характерних для багатьох галузей сільського господарства і, перш за все, тваринництва, суттєве підвищення вартості енергоресурсів та інші причини обумовили важливість і актуальність енергозберігаючої політики. Підвищення рівня раціонального використання енергетичних ресурсів у сільськогосподарському виробництві має велике значення і характеризується значними масштабами економії матеріальних і енергетичних ресурсів. Так, економія лише 1% енергетичних ресурсів у сільському господарстві України еквівалентна збереженню 8700 ГДж у рік. Тому завдання оптимального управління енергоспоживанням у сільському господарстві повинно розглядатись як альтернатива розвитку генеруючих потужностей. Системний біоенергетичний аналіз значно перевищує можливості техніко-економічного аналізу по виявленню резервів економії викопних енергоресурсів. Якщо в процесі проведення техніко-економічного аналізу здійснюється констатація недоліків і обумовлених ними причин, то результатом системного аналізу є пошук конкретних шляхів усунення цього роду недоліків, підвищення ефективності функціонування досліджуваного об’єкта. Отримано: 02.02.2026. Доопрацьовано: 26.03.2026. Прийнято: 17.04.2026.
Використання рекомендації automationml ar apc для інтеграції інженерних інструментів у життєвому циклі систем керування
Для великих систем керування, у яких протягом життєвого циклу відбуваються часті ітераційні процеси, виникає потреба автоматизації створення програмного забезпечення для PLC та SCADA/HMI систем, а також постійного забезпечення узгодженості даних між усіма інженерними інструментами. Автоматизація створення програмного забезпечення можлива за наявності відповідних фреймворків, одним із яких є PACFramework. Однак засоби автоматизації потребують узгодженості із системами автоматизованого проєктування, що передбачає автоматизований імпорт і експорт даних. Тому для забезпечення сумісності між інженерними інструментами дедалі частіше використовуються нейтральні моделі подання даних. Одним зі стандартів, призначених для обміну інженерними даними в промисловій автоматизації, є AutomationML. Зокрема, рекомендація AutomationML Application Recommendation Automation Project Configuration (AR APC) означує модель представлення апаратної конфігурації систем автоматизації. У роботі досліджено можливість використання рекомендації AR APC як формату представлення апаратної конфігурації та майстерданих у життєвому циклі промислових систем керування. Дослідження проводиться в контексті архітектури життєвого циклу PFw2, у якій майстердані розглядаються як центральний елемент інтеграції інженерних інструментів. Структуру моделі AR APC проаналізовано з точки зору її можливостей представляти пристрої, модулі, канали та технологічні змінні. На основі цього аналізу досліджено відповідність між елементами AR APC і нижніми рівнями моделі керування PFw2. Отримані результати показують, що модель AR APC повністю покриває підрівень Channels і частково підрівень Process Variables у ієрархії моделі керування. Тому ця модель може бути використана як основа для представлення майстерданих нижнього рівня та інтеграції інженерних інструментів, що застосовуються протягом життєвого циклу промислових систем керування. Отримані результати демонструють потенціал використання AutomationML AR APC для забезпечення узгодженого обміну інженерними даними між різними інженерними середовищами. Отримано: 27.12.2025. Доопрацьовано: 19.02.2026. Прийнято: 17.04.2026.
Щодо пріорітетного використання засобів компенсації реактивної потужності
Приведено аналіз результатів досліджень науковців з питань компенсації реактивної потужності в розподільчих мережах оператора системи розподілу (ОСР) і в мережах потужних споживачів електроенергії з використанням синхронних двигунів, котрі є поширеним елементом електричних приводів в технологічних процесах ряду підприємств. Наведені зауваження автора щодо постановки та розв’язання задач компенсації реактивної потужності (КРП) в електричних мережах з використанням синхронних двигунів (СД). Тому актуальним є визначення меж техніко-економічних характеристик СД для їх використання спільно з низьковольтними конденсаторними установками (НКУ) для КРП в електричних мережах виробничих підприємств. Досліджено вплив режиму роботи підприємства та параметрів СД на економічно доцільність їх застосування для компенсації реактивної потужності. Отримані величини відносного економічного реактивного завантаження СД та вплив на його значення швидкісних характеристик СД, режимів роботи підприємств та параметрів електричної мережі з підключеними СД і НКУ. Отримано: 23.01.2026. Доопрацьовано: 25.03.2026. Прийнято: 17.04.2026.
Аналіз життєвого циклу (LCA) та приєднаного вуглецю в системах енергопостачання й теплопостачання
Аналіз життєвого циклу (Life Cycle Assessment, LCA) є одним із ключових інструментів оцінювання екологічної ефективності енергетичних і теплотехнічних систем у контексті глобальної декарбонізації. В умовах переходу до високоефективних та відновлюваних джерел енергії зростає значення оцінки не лише експлуатаційних викидів, але й приєднаного вуглецю, пов’язаного з виробництвом, транспортуванням, монтажем, технічним обслуговуванням і утилізацією матеріалів та обладнання. Метою статті є узагальнення сучасних наукових і методологічних підходів до застосування LCA для систем теплопостачання, енергозабезпечення та інженерних систем будівель, а також аналіз ролі приєднаного вуглецю у формуванні сумарного екологічного впливу протягом життєвого циклу. Окрему увагу приділено методичним особливостям визначення меж системи, функціональної одиниці та інтерпретації результатів LCA. Методи дослідження ґрунтуються на систематичному аналізі міжнародних стандартів, наукових публікацій і галузевих звітів, присвячених LCA, whole-life carbon та оцінюванню екологічних показників енергетичних систем. Проаналізовано підходи до оцінки систем централізованого теплопостачання, опалення, вентиляції та кондиціонування, а також технологій з використанням відновлюваних джерел енергії. Поряд із потенціалом глобального потепління (GWP) розглянуто такі показники, як первинне енергоспоживання, використання природних ресурсів, утворення відходів, потенціал кислотоутворення та евтрофікації. Результати узагальнення свідчать, що зі зменшенням операційних викидів частка приєднаного вуглецю у сумарному екологічному впливі зростає і може становити суттєву частину повного життєвого сліду енергетичних систем. Отримані висновки можуть бути використані як методична основа для вдосконалення підходів до проєктування, модернізації та стратегічного планування декарбонізації енергетичної інфраструктури. Отримано: 03.01.2026. Доопрацьовано: 15.03.2026. Прийнято: 17.04.2026.
Температурні режими зони активного горіння мікрофакельних пальників з багаторядною паливоподачею
Об’єктом досліджень є температурні режими у пальниках стабілізаторного типу з трирядною системою паливоподачі, орієнтованих на експлуатацію при коефіцієнтах надлишку повітря 1,1…1,5. Дослідження проведено на основі CFD моделювання з використанням RANS (Reynolds Averaged Navier-Stokes) підходу. Виконано аналіз основних закономірностей протікання процесів теплопереносу в мікрофакельних пальниках, що розглядаються. При цьому велика увага приділяється дослідженню впливу на різні теплові характеристики конструктивних і режимних параметрів пальникового пристрою. Отримано результати CFD моделювання полів температур у зонах активного горіння при подачі паливного газу в різні ряди газоподавальних отворів. Представлені дані розрахункових досліджень свідчать, що температурні поля суттєво відрізняються в кількісному відношенні в залежності від номера ряду подачі паливного газу. Наведено результати обчислювальних експериментів щодо полів середньоквадратичних пульсацій температури при подачі палива у різні ряди газоподавальних отворів. Виконано Особливу увагу приділено аналізу теплового стану зони рециркуляції за стабілізатором полум’я. Згідно з отриманими даними, для трьох аналізованих ситуацій паливоподачі мають місце екстремальні значення температур в зоні рециркуляції. Розглянуто закономірності зміни по довжині каналу коефіцієнта нерівномірності температури. Показано, що найбільші значення цього коефіцієнта спостерігаються при паливоподачі в третю секцію, найменші – в першу. При цьому відносно різке зменшення величини коефіцієнта нерівномірності температури має місце в зоні, що розташована поблизу торця стабілізатора. Дані виконаних досліджень можуть бути використані в енергетичній практиці при проектуванні і модернізації пальникових пристроїв, що експлуатуються за умов змінних значень коефіцієнта надлишку повітря і змінної теплопродуктивності теплоенергетичного устаткування. Отримано: 17.01.2026. Доопрацьовано: 05.03.2026. Прийнято: 17.04.2026.
Використання біомаси як чинник підвищення енергоекологічної ефективності котелень та забезпечення енергетичної стійкості в умовах військового стану
Порушення функціонування енергетичної інфраструктури в Україні в умовах воєнного стану загострює проблему забезпечення надійного теплопостачання. Залежність котелень від природного газу знижує їхню стійкість до кризових впливів, що зумовлює необхідність переходу до альтернативних і локально доступних джерел енергії, зокрема біомаси. Метою статті є оцінка потенціалу використання біомаси для підвищення енергоекологічної ефективності котелень і забезпечення їхньої енергетичної стійкості. Для досягнення поставленої мети увагу зосереджено на виявленні ключових характеристик біопалив, оцінюванні їх впливу на ефективність роботи котелень, а також обґрунтуванні доцільності впровадження біоенергетичних рішень з урахуванням міжнародного досвіду. У роботі використано порівняльний аналіз характеристик природного газу та різних видів біомаси, системний підхід до розгляду котельні як інтегрованої енерготехнологічної системи, розрахункові методи оцінювання теплотехнічних і економічних показників, а також елементи експериментального аналізу складу паливних матеріалів і узагальнення зарубіжного досвіду. Встановлено, що використання біомаси сприяє підвищенню енергетичної автономності котелень і зниженню собівартості теплової енергії порівняно з природним газом. Виявлено, що ефективність функціонування біопаливних котелень визначається узгодженістю їхніх технологічних елементів і врахуванням властивостей палива. Обґрунтовано доцільність використання деревних пелет і торрефікованої біомаси для котелень середньої потужності, тоді як агробіомаса потребує врахування корозійних і шлакоутворювальних ризиків. Показано можливість адаптації європейських моделей біоенергетики до вітчизняних умов. Використання біомаси є ефективним напрямом підвищення енергоекологічної ефективності та стійкості систем теплопостачання в умовах воєнного стану. Перехід на біопаливо забезпечує диверсифікацію джерел енергії, зниження залежності від імпортованих ресурсів і розвиток локальних паливних ринків. Реалізація цього підходу потребує комплексного врахування технічних, економічних і ресурсних чинників. Отримано 2025-11-21 Доопрацьовано 2026-01-21 Прийнято 2026-02-11
Математичне моделювання динамічних характеристик поворотно-лопатевих вітроенергетичних установок за умов стохастичного вітрового навантаження
Інтеграція поворотно-лопатевих вітроенергетичних установок в сучасні енергетичні системи набуває все більшого значення у зв’язку зі стрімким зростанням частки відновлюваних джерел енергії. Водночас робота вітроенергетичних установок значно відрізняється від традиційних джерел генерації, оскільки її продуктивність безпосередньо залежить від швидкості та напрямку вітру, які мають випадковий характер. Це призводить до значних коливань механічних та електричних параметрів системи, ускладнює процес регулювання частоти та активної потужності генератора і створює підвищені вимоги до стабільності роботи енергосистеми.. Метою дослідження є розробка математичної моделі поворотно-лопатевої вітроенергетичної установки з урахуванням стохастичного вітрового навантаження для аналізу динаміки установки та налаштування алгоритмів керування частотою вітрогенератора. Математичне моделювання базується на рівняннях обертального руху ротора та вітроколеса, описаних через крутний момент і момент сил опору, а також на рівняннях руху повітряного потоку з урахуванням турбулентності та випадкових змін швидкості і напрямку. Для цифрової реалізації алгоритмів керування використовується дискретизація рівнянь і рекурентні співвідношення для кутової швидкості ротора та кута орієнтації лопатей. Спрощене подання крутного моменту та моменту опору у вигляді поліноміальних залежностей забезпечує достатню точність при мінімальних обчислювальних витратах і дозволяє ефективно тестувати алгоритми керування у режимі реального часу. Запропонована модель адекватно відтворює динамічні характеристики установки, враховує стохастичні фактори вітру та дозволяє реалізувати цифрові системи керування з високою точністю орієнтації лопатей. Використання моделі забезпечує підвищення стабільності та ефективності роботи поворотно-лопатевих вітроенергетичних установок в реальних умовах експлуатації, гарантує надійне виробництво електроенергії за змінних погодних умов та зберігає ключові динамічні властивості системи при мінімальних витратах ресурсів. Отримано 2025-12-07 Доопрацьовано 2026-02-02 Прийнято 2026-02-11
Багатоагентне навчання з глибоким підкріпленням у задачі планування шляху рою БПЛА
Робота присвячена багатоагентному навчанню з глибоким підкріпленням у задачі планування шляху. Обгрунтовано використання роїв БПЛА в точному землеробстві. Показано, що для використання роїв дронів необхідно застосовувати штучний інтелект, зокрема навчання з підкріпленням. Поставлена задача планування шляху при наявності поганої якості або вітсутності GPS навігації. Запропоновано використання методу Multi-Agent Proximal Policy Optimization. Отримані результати показали високу якість планування шляху в умовах наявності перешкод та поганої якості або вітсутності GPS навігації. Отримано 2025-12-27 Доопрацьовано 2026-02-02 Прийнято 2026-02-11
Синтез адаптивної системи керування зовнішнім освітленням муніципальних систем на основі багатокритеріальної оптимізації
Робота присвячена актуальній проблемі підвищення рівня енергоефективності муніципальних систем зовнішнього освітлення, які часто функціонують із надлишковим запасом потужності. Метою дослідження є підвищення енергетичної ефективності та якості функціонування систем вуличного освітлення шляхом удосконалення системи керування, яка враховує рівень природного освітлення, показники рівномірності світлового потоку та ресурс роботи обладнання. . Розроблено математичну модель просторового розподілу світлового поля та сформульовано задачу автоматичного керування рівнем освітленості як задачу багатокритеріальної оптимізації. Для знаходження компромісного рішення між мінімізації енергоспоживання, максимізації рівномірності освітлення та ресурсу обладнання використано метод наближення до утопічної точки в просторі критеріїв із використанням чебишевської метрики. Чисельне моделювання для типової ділянки автомагістралі підтвердило ефективність запропонованого підходу. Встановлено, що адаптивна система забезпечує зниження споживання електроенергії на 27,9% (з 600 Вт до 432,6 Вт) порівняно з традиційними таймерними системами. Економія досягається за рахунок компенсації природного фону та усунення технологічного запасу освітленості – зниження мінімального рівня з 20,02 лк до нормованих 15,00 лк. При цьому забезпечується підвищення поздовжньої рівномірності з 0,778 до 0,790 та збільшення прогнозованого ресурсу світильників майже удвічі (до 100 тис. годин) за рахунок зниження теплового навантаження. Впровадження методу дозволяє створювати системи класу Smart City, що адаптуються до реальних умов видимості, гарантуючи безпеку руху за мінімальних експлуатаційних витрат. Отримано 2025-11-07 Доопрацьовано 2026-01-05 Прийнято 2026-02-11
Вплив питомої теплоємності сировини, що зброджується у біогазовому реакторі на теплорозподіл
З кожним роком, використання біогазових технологій дає поштовх до розробки нових способів поводження з накопиченими відходами сільськогосподарських та побутових об’єктів. Тому, актуальним питанням є зниження енергетичних витрат на підтримку мікроклімату зброджування, з максимально можливим утворенням біогазу із певного виду сировини. Фізико-хімічні параметри мають суттєвий вплив на зброджування сировини та енергетичні витрати. Метою роботи є аналіз впливу питомої теплоємності сировини, що зброджується у біогазовому реакторі на зміну критерію Прандтля та енергетичні витрати на підігрів. Наведено результати теоретичних досліджень, під час яких було проаналізовано вплив діапазону питомої теплоємності сировини від 1000 до 4000 Дж/кг 0С на енергетичні витрати. Результатом є графічні залежності, які описують зміну коефіцієнту тепловіддачі та теплопередачі від нагрівального пристрою до сировини, зміну критеріїв Прандтля та Рейнольдса в залежності від зміни питомої теплоємності сировини та частоти обертання перемішуючого пристрою. Встановлено відсоткову зміну критерію Рейнольдса, коефіцієнтів тепловіддачі та теплопередачі при зміні частоти обертання перемішуючого пристрою. Встановлено, що зміна критерію Прандтля в залежності від зміни питомої теплоємності сировини відбувається за лінійним законом. Використання отриманих результатів у поєднанні з попередніми дослідженнями, які стосуються впливу фізико-хімічних параметрів на енергетичне споживання, дають поштовх у напрямку встановлення раціональної частоти обертання перемішуючого пристрою з точки погляду енергетичного споживання. Отримано 2025-11-27 Доопрацьовано 2026-01-19 Прийнято 2026-02-11
Smart campus: впровадження енергетичних інновацій в освітньому середовищі
Розглянуто підходи до підвищення енергоефективності закладів вищої освіти в умовах цифровізації на прикладі впровадження концепції Smart Campus у Національному університеті біоресурсів і природокористування України. Основну увагу приділено застосуванню автоматизованих систем енергомоніторингу, що забезпечують безперервний контроль споживання електричної та теплової енергії у режимі реального часу. Проаналізовано можливості використання зібраних даних для моделювання та прогнозування енергоспоживання з урахуванням технічних, кліматичних і поведінкових факторів. Показано, що інтеграція цифрових інструментів дозволяє виявляти неефективні режими роботи інженерних систем, оптимізувати навантаження та знижувати витрати енергоресурсів. Наведено результати досліджень динаміки споживання енергії в навчальних корпусах і гуртожитках, які демонструють адаптивність системи до змін умов експлуатації та режимів перебування користувачів. Обґрунтовано ефективність застосування аналітичних і прогнозних моделей для підвищення якості управління енергоресурсами та зменшення енергетичних і фінансових ризиків. Встановлено, що впровадження систем енергомоніторингу сприяє зниженню енергоспоживання, підвищенню енергоефективності будівель і формуванню культури раціонального використання ресурсів. Підкреслено також освітню та наукову цінність системи як інструменту підготовки фахівців у сфері енергоменеджменту та цифрових енергетичних технологій. Отримано 2025-11-17 Доопрацьовано 2025-01-09 Прийнято 2026-02-11
Концепція побудови електротехнічного комплексу моніторингу та регулювання режиму роботи біогазового реактора
Стаття присвячена підвищенню ефективності експлуатації існуючих біогазових установок шляхом впровадження електротехнічного комплексу на базі заглибного поліфункціонального електромеханічного перетворювача (ПЕМП). Мета дослідження – розробка концепції комплексу моніторингу та регулювання режиму роботи біогазового реактора. Комплекс поєднує активний термомеханічний й електромагнітний вплив на субстрат із розподіленим інтелектуальним моніторингом. Архітектура комплексу базується на синергетичній взаємодії двох функціональних підсистем: ПЕМП - виконавчий механізм, що розташовується безпосередньо у робочому об’ємі реактора та забезпечує одночасне перемішування, нагрівання, омагнічування субстрата, просторовий моніторинг температури, контроль частоти обертання та, при необхідності, інтенсивності магнітного поля в масиві зовнішнього ротора; пристрій для автоматичного контролю параметрів – вимірювальний модуль, що забезпечує періодичний високоточний контроль фізико-хімічних показників (pH, Redox, густина, вміст О2, NH3, H2 тощо) з функцією автоматичного обслуговування (очищення та калібрування) сенсорів. Це дозволяє перейти до комплексного керування бродінням, де теплові та механічні потоки формуються адаптивно до стану середовища. Для оцінки динамічних властивостей обертового трансформатора проведено серію вимірювань на експериментальному зразку при зміні частоти вхідного П-подібного сигналу. Встановлено, що найбільш збалансованими виявилися показники при 2 кГц: достатня індукована напруга та помірний короткозамкнений струм. Перспективами розвитку передбачено зв’язок оцінки стану процесу метаногенеза не тільки через вплив на субстрат через зміну режимних параметрів всередині біореактора, але й з умовами впливу на режим попередньої обробки сировини (насамперед лігнінвмісної). Отримано 2025-12-01 Доопрацьовано 2026-01-21 Прийнято 2026-02-11
Математична модель використання електричної енергії підприємствами чернігівської області
У статті досліджено динаміку використання електричної енергії підприємствами Чернігівської області та наведено прогноз обсягів споживання електричної енергії на 2026 рік. Актуальність дослідження зумовлена необхідністю підвищення ефективності управління енергоресурсами підприємств в умовах економічної нестабільності, що спричинена повномасштабною війною в Україні та глобальною енергетичною кризою. Саме тому питання планування енергоспоживання, забезпечення безперервності виробничих процесів та підвищення енергоефективності набувають особливого значення для стабільного функціонування регіональної економіки Чернігівської області. Метою даного дослідження є побудова математичної моделі та прогнозування використання електричної енергії підприємствами Чернігівської області на основі статистичних даних за період 2016 – 2024 роки. Для проведення даного дослідження використовувалися офіційні дані Державної служби статистики України щодо обсягів використання електроенергії на виробничо-експлуатаційні та господарські потреби підприємств без урахування електроенергії, відпущеної населенню. Для аналізу використано методи описової статистики, кореляційного та регресійного аналізу із застосуванням табличного процесора Microsoft Excel. У результаті аналізу кореляційного поля розглянуто кілька видів регресійних моделей. Найбільш придатною виявилася поліноміальна функція третього степеня з коефіцієнтом детермінації R² = 0,9303, що свідчить про високий рівень узгодженості моделі з емпіричними даними. На основі побудованої емпіричної поліноміальна моделі отримано точковий прогноз обсягу споживання електричної енергії на 2026 рік, який становить 724274 тис. кВт-год. Результати дослідження можна використати для планування підвищення ефективності управління енергоресурсами Чернігівської області. Перспективи подальших наукових досліджень полягають у розширенні моделі, шляхом врахування домінуючих факторів, та застосування методів машинного навчання. Отримано 2025-11-27 Доопрацьовано 2026-01-31 Прийнято 2026-02-11
Безконтактне керування розумними пристроями сільськогосподарського призначення за допомогою жестів
Метою дослідження є розробка науково обґрунтованого підходу до проєктування ергономічних систем керування сільськогосподарськими дронами на основі алгоритмів розпізнавання жестів рук із використанням сучасних технологій комп’ютерного зору та глибинного навчання. Запропонований підхід спрямований на підвищення ефективності, точності та зручності людино-машинної взаємодії в умовах реального застосування агродронів. У роботі використано методи системного аналізу для формалізації процесів взаємодії «користувач–пристрій», методи порівняльного аналізу сучасних бібліотек і фреймворків, методи побудови та дослідження моделей глибинного навчання, а також методи імітаційного моделювання для перевірки працездатності запропонованих рішень. В роботі розроблено методику проєктування ергономічної системи жестового управління агродронами, яка включає: формалізацію інформаційної моделі взаємодії, обґрунтування набору жестів з урахуванням ергономічних критеріїв, вибір програмних засобів реалізації та параметрів архітектури нейронних мереж. Реалізовано експериментальний прототип системи на базі MediaPipe та Python, що забезпечує розпізнавання жестів у реальному часі. Проведено імітаційне тестування із використанням моделі керування курсором, що дозволило оцінити точність і стабільність розпізнавання. Отримані результати підтверджують працездатність запропонованого підходу та демонструють можливість його практичного застосування для створення інтуїтивних інтерфейсів керування агродронами. Розроблена методика може бути використана при створенні систем управління не лише агродронами, але й іншими розумними пристроями. Отримано 2025-11-20 Доопрацьовано 2026-02-01 Прийнято 2026-02-11
Особливості ідентифікації процесів термообробки зерна
Розглянуто процеси тепло- та масопереносу під час конвективного сушіння зернового матеріалу. Метою роботи є розроблення та ідентифікація математичної моделі кінетики нагрівання і сушіння зерна з урахуванням змінних теплофізичних властивостей матеріалу. Як базову модель використано систему диференціальних рівнянь О.В. Ликова, для тонкого шару зерна з урахуванням нестаціонарності процесу та залежності коефіцієнту вологопровідності від температури і вологовмісту зернівки. Запропоновано спрощену аналітичну залежність для коефіцієнта сушіння, що дозволяє зменшити обчислювальну складність для аналітичного розв’язку моделі без втрати точності. Проведено ідентифікацію параметрів моделі на основі експериментальних даних із застосуванням методу зворотних задач на основі аналітичного розв’язку запропонованої математичної моделі. Отримано емпіричні залежності коефіцієнтів моделі від початкової вологості зерна та основних режимних параметрів процесу сушіння. Результати чисельного моделювання на моделі з ідентифікованими змінними коефіцієнтами добре узгоджуються з експериментальними даними, що підтверджується високим значенням коефіцієнта множинної кореляції (R=0,96–0,99). Запропонована математична модель із змінними ідентифікованими коефіцієнтами може бути використана для прогнозування кінетики сушіння зерна при визначенні раціональних режимів роботи зерносушарок та розроблення інтелектуальних систем керування з метою підвищення енергоефективності процесу при збереження якості зернового матеріалу. Отримано 2025-12-01 Доопрацьовано 2026-02-01 Прийнято 2026-02-11
Вплив відхилення напруги на приводні характеристики робочих машин з двигунами постійного струму незалежного та паралельного збудження і лінійному моменті статичних опорів
Дослідження із впливу відхилення та несиметрії напруги на технологічні і енергетичні характеристики робочих машин і механізмів з асинхронним електроприводом показали, що при їх відхиленні зменшується продуктивність та зростають питомі енергетичні витрати. Проте відсутні дослідження з впливу відхилення напруги на електроприводи постійного струму. Мета дослідження – встановлення впливу відхилення наруги в електроприводах з двигунами постійного струму незалежного та паралельного збудження на технологічні та енергетичні характеристики робочих машин з моментом статичних опорів, який лінійно залежить від кутової швидкості. При відхиленні напруги змінюється кутова швидкість двигунів постійного струму незалежного та паралельного збудження, що викликає зміну продуктивності робочої машини. У двигунів постійного струму незалежного і паралельного збудження при насиченій магнітній системі залежність продуктивності робочої машини від зміни напруги є лінійною При відхиленні напруги змінюються постійні і змінні втрати потужності в електродвигуні постійного струму. Запропоновано проводити енергетичну оцінку електропривода постійного струму за питомою витратою електроенергії. Проведено дослідження впливу відхилення напруги на енергетичні характеристики робочих машин з моментом статичних опорів, лінійно залежним від кутової швидкості, які приводяться в дію від двигунів постійного струму незалежного та паралельного збудження. Встановлено, що при зниженні напруги знижуються питомі витрати електроенергії. Отримано 2025-12-12 Доопрацьовано 2026-01-27 Прийнято 2026-02-11
Система підтримки прийняття рішень на основі онтологій у виробництві ентомофагів
Досліджено питання розроблення системи підтримки прийняття рішень на основі онтологій у виробництві ентомофагів для біологізації захисту рослин, яке обумовлено необхідністю підвищення ефективності процесів управління цим виробництвом. Використання онтологій дає змогу узагальнити та систематизувати знання щодо процесів виробництва ентомофагів на базі результатів попередніх досліджень, технологічного досвіду фахівців, аналізу наукових праць та сучасних програмних засобів. Мета дослідження – розроблення системи підтримки прийняття рішень на основі онтологій у виробництві ентомофагів. Методи дослідження – системний та синергетичний підходи, онтологічний інжиніринг, машинне навчання, загальнодоступні програмні середовища Visual Understanding Environment та FreeMind, система комп’ютерної математики Scilab. Проведено аналіз останніх досліджень та публікацій стосовно створення систем підтримки прийняття рішень на основі онтологій. Розроблено систему підтримки прийняття рішень на основі онтологій у виробництві ентомофагів, структуру якої представлено у вигляді асоціативної карти із застосуванням програмного середовища FreeMind. Компонентами системи є програмне середовище Visual Understanding Environment; інтерфейс користувача; онтологічна база знань, яка містить класи, поняття та вбудовані онтології. Функціями системи є: підтримка прийняття рішень стосовно якості ентомологічної продукції та рівня технологічної керованості процесів виробництва в умовах невизначеності; автоматизований аналіз, структуризація та діджиталізація знань. Результати досліджень дозволяють підвищити рівень автоматизації процесів керування виробництвом ентомофагів і компетентності особи, що приймає рішення, та можуть бути використані при створенні систем штучного інтелекту у виробництві біологічних засобів захисту рослин. Отримано 2025-11-25 Доопрацьовано 2026-01-12 Прийнято 2026-02-11
Обґрунтування принципів балансування мікроенергосистем з дефіцитом потужності шляхом застосування циклічних графіків відключень
Внаслідок масованих ракетно-дронових атак на енергетичну інфраструктуру в більшості регіонів України має місце дефіцит потужності, що спричиняє аварійні і стабілізаційні відключення. За таких умов важливим є ефективне використання наявного енергетичного потенціалу для підтримання живучості регіональних енергосистем з урахуванням ліміту потужності. Законодавчо-нормативна база регламентує застосування графіків погодинних і аварійних відключень та обмеження електроспоживання, визначаючи пріоритетність надійного електроживлення об’єктів критичної інфраструктури. Приєднання споживачів різної пріоритетності до спільних фідерів споживчих підстанцій 6–10 кВ у реальних розподільчих мережах істотно ускладнює диспетчерське управління та потребує обґрунтування методів оптимізації потокорозподілу потужності за змінних лімітів. Метою дослідження є обґрунтування математичної моделі балансування потокорозподілу з урахуванням критичності фідерів на основі циклічних графіків відключень шляхом використання змішано-цілочислової моделі потокорозподілу потужності у трирівневій структурі енергоострова: оператор системи передачі – оператор системи розподілу – фідери споживчих підстанцій. У моделі визначається мінімальна тривалість електроживлення фідерів залежно від навантаження споживачів критичної групи з урахуванням ліміту потужності. Числове моделювання виконане для фідерів пріоритетних споживачів з подальшою мінімізацією сумарного моменту потужності як показника ефективності потокорозподілу. Запропонований підхід забезпечує балансування розподільних мікроенергосистем з урахуванням пріоритетності споживачів, мінімізацію втрат електроенергії при реконфігурації мережі. Практична цінність підходу полягає у визначенні нераціональних перетоків електроенергії з урахування пропускної здатності мереж. Подальші дослідження пов’язані з моделюванням балансування мікроенергосистем з урахуванням стохастичних режимних даних та інтеграцією децентралізованих джерел. Отримано 2025-12-03 Доопрацьовано 2026-01-30 Прийнято 2026-02-11
Особливості застосування теплоутилізаційного устаткування в запилених газових потоках
Однією з проблем, що стримують широке впровадження систем рекуперації скидної теплоти на багатьох паливоспоживальних енергетичних і промислових об’єктах, зокрема і на сміттєспалювальних заводах, є запиленість та агресивність димових газів. Підвищення ефективності використання паливних ресурсів на цих об’єктах є вельми актуальним завданням. Мета досліджень - розроблення для сміттєспалювальних агрегатів ефективного теплоутилізаційного устаткування та визначення його основних конструкційних та режимних характеристик. Використовувалися експериментальні та розрахункові методи досліджень. Наведено результати комплексу цих досліджень щодо розроблення ефективного теплоутилізаційного устаткування для запилених газів паливоспоживальних установок. Використовувалися дані експериментальних досліджень стосовно теплообміну при рекуперації скидної теплоти запилених газів скловарних печей за умов застосування різних поверхонь теплообміну. Такими поверхнями слугували пакети сталевих панелей, сконструйованих на основі труб з мембранами, оребрені трубні пучки з чавуну та пучки сталевих труб з кільцевими турбулізаторами потоку. Виконано аналіз теплопродуктивності, коефіцієнта теплопередачі, товщини відкладень пилу пакетів панелей, а також визначено раціональні терміни їх очищення. Результати досліджень свідчать про високу теплову ефективність панельних поверхонь. Розроблено технічне рішення панельного повітрогрійного теплоутилізатора для рекуперації теплоти відхідних газів сміттєспалювальних установок. Теплоутилізатор характеризується значною тепловою ефективністю, стійкістю поверхонь теплообміну до корозійного зношування та можливістю реалізації очищення цих поверхонь від шару пилу. Виконано розрахункові дослідження ефективності запропонованого теплоутилізатора в різних режимах його експлуатації, а саме: за різних вхідних температур димових газів і навколишнього повітря, вологості димових газів, коефіцієнта надлишку повітря, рівня запиленості поверхні теплообміну тощо. Визначено основні режимні характеристики теплоутилізатора в різних режимах експлуатації. Показано, зокрема, що величина його теплопродуктивності за розглянутих умов зменшується в 1,2-1,4 рази при максимальному рівні запиленості теплообмінної поверхні. Отримано 2025-11-27 Доопрацьовано 2026-01-16 Прийнято 2026-02-11
Технічна реалізація та дослідження експериментального стенду автономної системи електроживлення з вентильно-індукторним генератором за змінної частоти обертання
Анотація. Розглянуто експериментальний стенд автономної системи електроживлення, який базується на машині постійного струму, що імітує первинний двигун змінної частоти обертання, і вентильно-індукторний генератор. Представлено узагальнену і повну структурні схеми експериментального стенда. Описано принцип роботи окремих структурних елементів стенду. Розглянуто процес самозбудження генератора від залишкового потоку і наведено осцилограму цього процесу, що ілюструє характер зміни вихідної напруги постійного струму. З використанням осцилограми фазного струму генератора розглянуто рух енергії в системі електрична машина – вентильний перетворювач. Досліджено робочі характеристики вентильно-індукторного генератора. Дані експериментальних досліджень підтверджують можливість стенду використовуватись в якості автономної системи електроживлення за змінної частоти обертання. Ключові слова: двигун постійного струму, вентильно-індукторний генератор, генерована потужність
Авторське право (c) 2025 Енергетика і автоматика https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0
Дослідження впливу динамічної в'язкості сировини, що зброджується у біогазовому реакторі, на теплорозподіл
Все більшої популярності серед промисловості та побутових споживачів набувають біогазові установки. Це спонукає до підвищення зацікавленості щодо проведення досліджень у напрямку підвищення рентабельності таких установок. У першу чергу дослідники зосереджують свою увагу на створенні систем, що будуть задовільняти умови для протікання анаеробного зброджування, та при цьому споживати мінімальну кількість електричної енергії на перемішування та нагрівання речовини. Адже для ферментації використовується сировина з різним фізико-хімічним складом, що суттєво впливає на енергетичні витрати. Метою роботи є дослідження впливу динамічної в'язкості сировини, що ферментується в біогазовому реакторі, на зміну критерію Рейнольдса та коефіцієнтів тепловіддачі від нагрівача, який обертається, до сировини. У статті представлено математичну модель для проведення теоретичних досліджень. У роботі розглянуто зміну динамічної в'язкості субстрату в діапазоні від 0,01 до 0,1 Па·с. Встановлено, що при зміні динамічної в’язкості сировини в діапазоні від 0,01 до 0,1 Па·с критерій Рейнольдса та коефіцінти теплопередачі змінюються за екпоненціальним законом, що підтверджується графічними залежностями, отриманими при проведенні досліджень та наведеними у цій роботі. Отримані результати надалі дозволять встановити раціональну частоту обертання змішувального пристрою, поєднаного з нагрівальним пристроєм, враховуючи зміну динамічної в’язкості сировини для створення та підтримки сприятливого мікроклімату для анаеробного процесу з максимально можливим утворенням біогазу. Ключові слова: критерій Рейнольдса, енергетичні витрати, коефіцієнт теплопередачі, динамічна в'язкість сировини, зброджування, коефіцієнт тепловіддачі, перемішування
Математичне моделювання розповсюдження електроакустичих хвиль зсуву в шарувато періодичному середовищі «П'єзоелектрик - щілина»
Розроблено метод побудови дисперсійних співвідношень для об'ємних, поверхневих і нормальних електропружних хвиль зсуву, що розповсюджуються у шарувато-періодичних середовищах, утворених повторенням «породжуючого» пакету, що складається з шару п'єзоелектрика і шару вакууму, який не має електричних властивостей. У результаті проведених аналітичних розрахунків отримано дисперсійні співвідношення для поверхневих, нормальних і об’ємних електропружних хвиль зсуву. Як п’єзоелектричний матеріали розглядався CdS. Було чисельно проаналізовано отриманні дисперсійні співвідношення для різної геометрії шарів і фізичних властивостей матеріалів, що утворюють «породжуючий» пакет. Чисельний аналіз показав, що особливістю отриманого спектра об'ємних хвиль є те, що в діапазоні зміни хвильового числа і кругової частоти межі зон не перетинаються. Спектр нормальних хвиль утворюється набором дисперсійних кривих, який локалізований в зонах пропускання об’ємних хвиль крім однієї дисперсійної кривої з набору. Ця крива є дисперсійною кривою для поверхневих мод. Набір дисперсійних кривих нормальних мод складається з n кривих (n – кількість електропружних «породжуючих» пакетів в структурі). Вивчено вплив фізико-механічних та геометричних параметрів шарів на структуру зон запирання та пропускання, а також досліджено вплив п'єзоефекту. На основі підходів, запропонованих в попередніх роботах, задачі про об'ємні, поверхневі і нормальні електропружні хвилі зведені до дослідження властивостей передавальних матриць «породжуючого» пакету шарів, через елементи яких виражаються шукані дисперсійні співвідношення. У роботі вдалося, використовуючи умову металізації на зовнішніх поверхнях пакета, записати дисперсійні співвідношення через елементи матриць другого порядку замість четвертого, що дозволило спростити аналіз дисперсійних рівнянь. Ключові слова: об'ємні, поверхневі і нормальні хвилі зсуву, періодично-шарувата структура, п'єзоелектрик, шар з властивостями вакуума, зони пропускання, зони запирання об’ємних хвиль
Дослідна установка для вирощування рослин в електричному полі високої напруженості та під різним оптичним випромінюванням
Дослідження впливу електричних полів високої напруженості та різного оптичного випромінювання на ріст і розвиток рослин є перспективним напрямком у агрономії та агроекології. Метою цієї роботи є розробка та випробування дослідної установки, що дозволяє створювати контрольовані умови для вирощування рослин під впливом електричних полів та оптичного випромінювання різних спектрів. Установка складається з системи для створення електричних полів високої напруженості, світлодіодних джерел світла, кліматичної камери, а також системи моніторингу та аналізу даних для реєстрації параметрів росту та фізіологічних процесів рослин. Основною метою дослідження є оцінка ефективності впливу цих факторів на фотосинтетичну активність, швидкість росту та врожайність рослин, а також визначення оптимальних параметрів для стимуляції їхнього розвитку. Експерименти показали, що електричні поля можуть значно підвищити швидкість росту рослин, а спектри світла (червоний, синій, ультрафіолетовий) впливають на ефективність фотосинтезу і розвиток кореневої системи. Крім того, комбінований вплив електричних полів та оптичного випромінювання сприяє покращенню врожайності та стійкості рослин до стресових факторів, таких як захворювання, шкідники та екстремальні кліматичні умови [3, 8]. Електричні поля високої напруги також відіграють важливу роль у стимулюванні росту рослин. Вплив електричних полів на біологічні об'єкти широко вивчається в різних галузях науки, зокрема в агрономії. Встановлено, що електричні поля можуть впливати на ріст рослин, стимулюючи йонні та електрохімічні процеси в клітинах, що покращує поглинання води і поживних речовин з ґрунту [12]. Це відкриває нові можливості для покращення якості і кількості врожаю. Ключові слова: електротехнологічний комплекс, енергоефективність, електричне поле високої напруженості, автоматизація