Завдяки екологічним перевагам вітрові технології та їх широке застосування є одним із перспективних сучасних напрямів генерації електричної енергії. У роботі представлено результати теоретичних і прикладних досліджень щодо впливу параметрів вітрового потоку регіону Полісся на вибір характеристик автономної системи електропостачання на основі вітроелектричної установки. Зокрема, виведено аналітичні залежності для визначення: потужності вітрового потоку, коефіцієнта використання енергії вітру, електричної потужності, що розвивається вітроенергетичною установкою, та середньорічної кількості часу роботи установки. Прикладні дослідження відображені в графічній залежності коефіцієнта використання енергії вітру від швидкохідності вітрового колеса та залежності потужності вітроенергетичної установки і коефіцієнта використання енергії вітру від швидкості вітру. Також відповідно до номограми розподілу середньої швидкості вітру по місяцям за період з 2011 до 2021 року та відповідно до номограми щомісячної частини вітрів, придатних для потреб вітроенергетики, обґрунтовано вибір вітроелектричної установки малої потужності. Використовуючи методи статистичного розподілу, а саме розподіл Релея, нормальний розподіл, за середнім значенням параметра (швидкість вітру) та емпіричну функцію розподілу, досліджено щільність імовірності швидкості вітру. Встановлено, що застосування розподілу Релея дозволяє підвищити точність обчислення на 18,8 % і 36 % в порівнянні з нормальним розподілом і розрахунком за середнім значенням швидкості вітру відповідно. За 100 % було прийнято значення енергії, отримане розрахунком за емпіричними даними. Під час розрахунків мали місце похибки, спричинені нерівномірністю добового використання енергії споживачем та імпульсним характером надходження енергії. З метою уникнення зазначених похибок надалі рекомендовано використовувати математичне та комп'ютерне моделювання. Отримані розрахунки параметрів елементів системи автономного електропостачання на основі вітроенергетичної установки, адаптованої до характеристик вітрового потоку регіону Полісся, свідчать про можливість забезпечення в даному регіоні надійного та безперебійного постачання споживачам електричної енергії.
Зброджування біосировини в закритих камерах ферментації є одним з перспективних методів виробництва компостів, що інтенсивно розвивається. Однак, одним з невирішених питань процесу зброджування субстратів на основі біосировини в закритих камерах є низька ефективність, пов’язана із втратами енергії. З метою дослідження енергетичних параметрів процесу зброджування біосировини розроблено та представлено конструкцію камери ферментації закритого типу. Встановлено, що саме температурний режим на кожній з фаз зброджування субстрату є вагомим чинником впливу на ефективність усього процесу виробництва компосту. Експериментально визначено, що оптимальними температурами на кожній з фаз зброджування є: фаза розігрівання субстрату – до 20 °С; мезофільна фаза – від 20 до 42 °С; термофільна фаза – від 42 до 65 °С; фаза дозрівання – від 65 °С до температури навколишнього середовища. Забезпечення вказаного температурного режиму на кожній з фаз зброджування дозволяє зробити процес компостування керованим та отримувати компости високої якості відповідно до біотехнологічних норм. Експериментально досліджено, що найбільше енергії втрачається через конвекцію на термофільній фазі компостування. Найвищі значення коефіцієнту конвекційного теплообміну становили 1,6…1,7 Вт/(м2·°С) при температурі процесу рівній 61…62 °С і мали місце на 108…132-й годинах тривання процесу компостування. При цьому на 132-й годині тривання процесу значення коефіцієнта тепловиділення становило 8,5 Вт на кілограм органічної речовини субстрату, а сумарна кількість теплоти, виділена з кілограму органічної речовини субстрату, досягала 2 МДж/кг. Хоча під час термофільної фази компостування біосировини внутрішня енергія субстрату різко зростала, на забезпечення енергетичних потреб процесу витрачалося лише 5 % цієї енергії. Аналіз параметрів процесу свідчить, що близько 95 % від виробленої в процесі компостування теплоти втрачається через конвекцію, теплове випромінювання та під час аерації субстрату повітрям. Ці втрати можна зменшити, розробивши відповідні термопідтримуючі засоби – теплоізоляційне покриття зовнішніх поверхонь камер, використання нагрівачів. Бібл. 14, рис. 5.
Завдяки екологічним перевагам вітрові технології та їх широке застосування є одним із перспективних сучасних напрямів генерації електричної енергії. У роботі представлено результати теоретичних і прикладних досліджень щодо впливу параметрів вітрового потоку регіону Полісся на вибір характеристик автономної системи електропостачання на основі вітроелектричної установки. Зокрема, виведено аналітичні залежності для визначення: потужності вітрового потоку, коефіцієнта використання енергії вітру, електричної потужності, що розвивається вітроенергетичною установкою, та середньорічної кількості часу роботи установки. Прикладні дослідження відображені в графічній залежності коефіцієнта використання енергії вітру від швидкохідності вітрового колеса та залежності потужності вітроенергетичної установки і коефіцієнта використання енергії вітру від швидкості вітру. Також відповідно до номограми розподілу середньої швидкості вітру по місяцям за період з 2011 до 2021 року та відповідно до номограми щомісячної частини вітрів, придатних для потреб вітроенергетики, обґрунтовано вибір вітроелектричної установки малої потужності. Використовуючи методи статистичного розподілу, а саме розподіл Релея, нормальний розподіл, за середнім значенням параметра (швидкість вітру) та емпіричну функцію розподілу, досліджено щільність імовірності швидкості вітру. Встановлено, що застосування розподілу Релея дозволяє підвищити точність обчислення на 18,8 % і 36 % в порівнянні з нормальним розподілом і розрахунком за середнім значенням швидкості вітру відповідно. За 100 % було прийнято значення енергії, отримане розрахунком за емпіричними даними. Під час розрахунків мали місце похибки, спричинені нерівномірністю добового використання енергії споживачем та імпульсним характером надходження енергії. З метою уникнення зазначених похибок надалі рекомендовано використовувати математичне та комп'ютерне моделювання. Отримані розрахунки параметрів елементів системи автономного електропостачання на основі вітроенергетичної установки, адаптованої до характеристик вітрового потоку регіону Полісся, свідчать про можливість забезпечення в даному регіоні надійного та безперебійного постачання споживачам електричної енергії.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
customersupport@researchsolutions.com
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.
Copyright © 2025 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.