No abstract

The object of research is the shape of the blade of a vertical-axis installation. The problem solved in this work is to find the optimal shape of the blade for a wind power installation for operation at low wind speeds or in areas where its flow is limited. In the course of the work, the interaction between each blade option and the wind flow depending on the shape of the blade was considered. With the help of a reduced model of the wind turbine, a flat blade, a blade with a «pocket», and a blade with a «pocket» and a slit were tested. The test results prove the effectiveness of the designed and manufactured blade with a «pocket» and a slit. This was confirmed by the study results, according to which, during the experiment, the number of revolutions of a wind turbine with blades made with a «pocket» and a slit was the largest. In comparison with flat-shaped blades, the increase was 20 %, and, in comparison with blades with a «pocket», the increase was 10 %. In order to compare wind turbines that have flat-shaped blades and blades with a «pocket» and a slit, experimental studies and calculations of the power factor Ср were carried out. A flat-blade wind wheel has Ср1=24; a blade with a «pocket» – Ср2=52.9; a blade that has a «pocket» and a slit – Cp3=58.7. Therefore, one can assume that the power generated by the wind wheel with the above blades is also the largest, Р3=98 W, compared to two other shapes of blades: flat, P1=32.3 W; with a «pocket», Р2=88.2 W. It would increase during the test time from zero speed to reaching a constant rotational speed. The studies confirm that the wind wheel, which has blades with a «pocket» and a slit, has the highest speed of rotation over the entire period of time when measurements were performed

Розширення можливостей альтернативної енергетики може призвести до значного зменшення використання традиційних джерел енергії, а також забруднення навколишнього середовища. На сьогоднішній день альтернативна енергетика у різних країнах набирає темпи розвитку досить не стабільно. Це пов’язано з можливістю використання тих чи інших альтернативних джерел, відсутністю окремих їх видів, затрат на виробництво установок, їх монтаж та пусконалагоджувальні роботи. Однак, значного поширення набуває вітрова енергетика. Особливо це стосується районів, де швидкість вітру досить часто здатна розкручувати вітроколесо до обертів, за яких генератор буде виробляти електричну енергію. Проте, вітроенергетика не є виключенням і для районів з малою швидкістю вітрів. Використання мінімального зусилля, здатного привести в рух вітроколесо, уже є успіхом. У таких районах для забезпечення достатніх для генерування електричної енергії обертів вітроустановки встановлюють редуктори або інші пристрої, здатні збільшити частоту обертання валу на виході з редуктора, порівнюючи з частотою обертання на вході. Проте, ускладнення конструкції установки призводить до збільшення її маси та збільшення витрат на виробництво окремих частин, їх монтаж та обслуговування. Тому, пошук оптимальної форми лопаті, здатної забезпечити покращений старт вітроустановки та підтримувати оберти на більш високому рівні, порівнюючи з базовою формою лопаті, є актуальним завданням. В роботі представлено нову форму лопаті вітроустановки з вертикальною віссю обертання для районів з малою швидкістю вітрів. Розроблена лопать має незмінні габаритні розміри, порівнюючи з базовим варіантом, проте, за рахунок зміни форми безпосередньо на бічній частині є можливість поглинання енергії одразу у двох напрямках та концентрації її у так званому «кармані», чого не було у базового варіанту. За такого компонування кількість обертів установки складає на 17 % більший показник, ніж у лопаті, виконаної у базовому варіанті. Зростає показник розгону установки, що підтверджує ефективність її на старті. Дослідження, проведенні за допомогою мінімоделі вітроустановки з трьома формами лопатей та вентилятора, забезпечили однакові умови випробувань та отримання не лише теоретичних даних, а і практичних.

This paper gives examples of the implementation of energy-saving measures in public premises. The introduction of energy-saving measures at enterprises significantly reduces the fixed component of industrial expenditures. As a rule, educational institutions, for example, public premises, are financed from the state budget, and saving money on utilities will enable redirecting finances to the development of the university’s educational and scientific base. Thus, the main purpose of implementing such measures is to reduce the cost of maintaining buildings. The measures are divided into three stages. At the first preparatory stage, the problem elements of a building and communications, which require the introduction of energy-saving measures using a special Fluke Ti25 device, are identified. Problem elements of the building structure were determined by complete scanning of the ceiling, walls, and floor with the help of a thermal imager. A large (more than 10 %) difference between indoor air temperature and the temperature of the building element indicates a problem element. The research method is thermographic. The study contains an example of scanning the wall of the premises. The temperature difference between the left and the right sides of the wall is 2.6 °C (the difference with the room temperature is 21 %). This indicates significant heat losses through the wall. At the second stage of information processing, measures to reduce energy consumption were determined. At the third stage of the introduction of energy-saving measures, the measures that directly affect the energy consumption of a building and effective functioning of communications were implemented. The practical relevance of the study is to obtain results and practical recommendations that can be applied in practice to improve the energy efficiency of premises and buildings.

У статті розглянуто систему, що дає можливість автоматизованого керування роботою насосного агрегату за різних режимів роботи. Системою забезпечуються ручний та автоматичний режими керування, що дає змогу переважно за автоматичного режиму керування виключити відсоток відмов через людський фактор. Робота системи базується головним чином на використанні перетворювача частоти, що є основним елементом у системі, яка розглядається, та допоміжних структурних елементів, таких як реле захисту від «сухого ходу», реле для захисту від перепаду тиску в основному та резервному насосах, датчики температури та тиску. Потреба у постійній високоточній зміні швидкості обертання насосного агрегату здатна бути вирішена за рахунок такої системи, принцип роботи якої полягає у надходженні періодичних, коли це необхідно буде здійснювати, сигналів до перетворювача частоти, який залежно від того, яку швидкість обертання насосного агрегату потрібно досягти, буде регулювати частоту, яка безпосередньо має вплив на швидкість обертання електричного двигуна, що є приводним двигуном для насосного агрегату. У разі наприклад зменшення тиску води у системі через датчики температури та реле перепаду тиску буде подано сигнал до частотного перетворювача, яким буде збільшено частоту електромагнітного поля. За рахунок збільшення частоти і при цьому незмінного числа пар полюсів у електричному двигуні буде досягнуто більшу швидкість обертання електродвигуна, що призведе до збільшення продуктивності насосного агрегату, яким накачується певна кількість рідини, тиск якої заздалегідь визначений та запрограмований як стандартне значення тиску у системі. Збільшивши частоту, а відповідно, і продуктивність насосного агрегату, тиск у системі буде піднято до стандартного значення, після чого насосний агрегат буде здійснювати роботу на звичній для себе швидкості. Таким чином, будь-які відхилення параметрів системи від робочих є контрольованими та регулюються за рахунок датчиків та реле температури, а також перетворювача частоти, який за рахунок зміни частоти здійснює зміну швидкості обертання і, як наслідок, зміну продуктивності роботи насосного агрегату, що може бути використаний у системах тепло- або водопостачання як житлових будинків, так і промислових підприємств окремо взятих груп споживачів.