В останні роки сонячні системи гарячого водопостачання викликають усе більший практичний інтерес. Їхнє використання дозволяє знизити пікові навантаження в традиційних системах гарячого водопостачання, альтернативно – замінити останні, забезпечуючи зниження шкідливих викидів у навколишнє середовище. Основним елементом такої системи є рідинний сонячний колектор. На ринку представлений великий вибір сонячних колекторів, проте висока вартість таких систем є одним із факторів, що стримує їх повсякденне використання. Використання полімерних матеріалів у конструкції сонячних колекторів (абсорбера й прозорого покриття) дозволяє суттєво знизити їхню вартість і вагу. Розрахункову ефективність сонячних колекторів досліджують при сонячному випромінюванні вище 800 Вт/м2, але реальні умови його експлуатації скоріш за все будуть нижче номінальних. Для кращого розуміння поведінки плоского полімерного сонячного колектору в реальному середовищі, та виборі його оптимальних геометричних і режимних параметрів, авторами було проведено порівняльне експериментальне дослідження двох таких колекторів, проте з різною величиною повітряного зазору (10 і 25 мм) між теплоприймачем і прозорим покриттям. Як результат, було визначено: коефіцієнт корисної дії, оптичну ефективність, та сумарний коефіцієнт теплових втрат. Був виконаний також аналіз розподілу температур у баку-теплоакумуляторі у верхній і нижній його частинах. За результатами експерименту було відзначено відсутність суттєвої різниці в ефективності сонячних колекторів при зменшенні повітряного зазору з 25 мм до 10 мм в однакових польових умовах. Розрахунок ефективності сонячної системи гарячого водопостачання проводився з урахуванням витраченої енергії на роботу насоса. На основі даних по будівельній кліматології для м. Одеса щодо величини сонячної радіації, авторами була визначена денна та річна теплова потужність сонячної системи гарячого водопостачання

The dynamic modeling of the energy characteristics of building structures with the help of energy-saving double-glazed windows was carried out in the work. The influence of different variants of windows replacement on the heat energy state of a typical mass building for various glazing coefficients in dynamic grid models created on the basis of the Energy Plus software product was analyzed. It is found that argon-filled glass, selective-coated glass on the outer and inner glass can reduce the energy requirement for the building by 8-10% compared to the double-glazed glass without selectively coating and filling the chambers with air. The load on the heating system is significantly different for the orientations North and South. It is assumed that the coefficient of glassy glass in the orientation of the South during the off-season (autumn / spring), less heating (switched on / off later). For North and South orientations, energy-saving windows with selective coating and / or filled up with inert gas cells have a different effect, which is explained by the coefficients of solar heat transmission, which was obtained on the basis of the simulation model. In addition, current standards in Ukraine do not provide all variants of the coefficients of optical transmittance characteristics of solar heat gains. In this work, a dynamic hourly simulation of the building energy demand in heated space for representative rooms N and S oriented for different glazing coefficients and window types has been carried out. Range of PMV change, average radiating temperature and air temperature in the room for the heating period were estimated. It was established that changing windows glazing can affect the PMV to change almost two times, which indicates the need for an integrated approach to the assessment of thermal comfort. Namely, the importance of taking into account the dynamic changes in the environment parameters and possible thermo-modernization were detected

Досліджуються математичні моделі нагрівання матеріалів при дії внутрішніх джерел теплоти. Представлено модель теплопровідності, у якій дія мікрохвильового поля враховується як позитивне внутрішнє джерело теплоти. Визначається, що доцільність одержання аналітичних рішень пов'язана із практичним інтересом до мікрохвильового сушіння. Інформація про розподіл температури в матеріалі важлива для різних технологічних процесів, наприклад, сушіння зерна. Розглядається напівобмежений масив, температура якого в початковий момент часу у всіх точках однакова. Прийнято однокомпонентну модель, відповідно до якої шар розглядається як квазігомогене середовище з ефективними характеристиками. Негативне джерело теплоти враховує частку енергії, обумовлену потоком вологи випаруваної при сушінні матеріалу. Приймається експонентний характер зміни інтенсивності позитивного та негативного джерела по товщині шару. Для рішення рівняння теплопровідності застосований метод інтегрального перетворення Лапласа. Рішення диференціального рівняння теплопровідності з початковими й граничними умовами І роду дозволило одержати формулу для розрахунку температури напівобмеженого масиву, що застосовно для умов, коли температура навколишнього середовища менше температури матеріалу. Ця умова відображає реальний фізичний процес мікрохвильового нагрівання. Аналізуються результати розрахунків температури води та щільного шару зерна пшениці залежно від тривалості дії мікрохвильового поля і його питомої потужності. Показано, що для одержання достовірних результатів важливим показником є значення коефіцієнта корисної дії мікрохвильової камери. Проведені розрахунки вологовмісту й температури шару зерна пшениці для періоду постійної швидкості сушіння. Отримана залежність може застосовуватися при аналізі впливу тривалості нагрівання, вхідної потужності й початкових температур на розподіл температури по товщині шару

Information on surface tension is necessary for modeling boiling processes in nanofluids. It was shown that the problem of predicting the surface tension of complex thermodynamic systems, such as nanofluids, remains outstanding. It should be noted that the surface tension of liquids and the saturated vapor pressure are due to a specific intermolecular interaction in the region of spatial heterogeneity of the substance (surface layer). Moreover, the compositions of the surface layer of nanofluid and its liquid phase are not equal. The presence of nanoparticles in the base fluid affects the composition of the surface layer of liquids. However, there are no methods for determining the composition of the surface layer of nanofluids and this fact complicates establishing the dependence of the surface tension on the state parameters of nanofluids. It should be mentioned that the number of possible methodological errors in measurements of the saturated vapor pressure of nanofluids is significantly lower than for the surface tension measurements. Therefore, in the development of models for predicting the surface tension, scientific and practical interest has establishing the relationship between the surface tension and the saturated vapor pressure of nanofluids. In the presented work, we consider the nanofluids of isopropanol/Al2O3 nanoparticles and o-xylene/fullerenes C60. Saturated vapor pressure and surface tension of nanofluids of isopropanol/Al2O3 nanoparticles have been studied in the temperature range 293 – 363 K and concentrations of Al2O3 nanoparticles 0-8.71 g/kg. Measurement of saturated vapor pressure and surface tension of nanofluids of o-xylene/fullerenes C60 have been performed in the temperature range 283 – 348 K and the concentration of C60 0-7.5 g/kg. It is shown that additives of Al2O3 nanoparticles and fullerenes C60 lead to a decrease in the surface tension and increase in the saturated vapor pressure. It is shown that there is a universal dependence between the reduced surface tension and saturated vapor pressure for the researched nanofluids.

Різні споживачі (металургія, великотоннажна хімія, енергетика, медицина і т.п.) потребують газоподібний кисень, стиснений до тисків 0,6...16 МПа. У першій половині 20-го століття створювали кріогенні повітророзподільні установки (ПРУ), в яких вироблений газоподібний кисень на виході з блоку розділення стискувався в кисневому компресорі (поршневому або відцентровому) до необхідного тиску. Після появи кріогенних насосів кисень стали стискати в них, а потім газифікувати з використанням теплоти потоку переробляємого повітря. На перший погляд ця схема здавалася досить ефективною, хоча і не позбавленою деяких недоліків. Проведено термодинамічний аналіз повітророзподільних установок для отримання газоподібного кисню під тиском. Виконано порівняння показників ПРУ, які працюють за схемою із стисненням продукційного кисню в компресорі і зі стисненням в насосі рідкого кисню з наступним нагріванням до температури навколишнього середовища в основному теплообміннику. В результаті проведеного аналізу виведено безрозмірний критерій, фізичний зміст якого полягає в тому, що він показує відношення роботи, що витрачається в кисневому компресорі до додаткової роботи, яку необхідно затратити для компенсації термодинамічних втрат, пов'язаних з роботою насоса рідкого кисню. Розглянуто приклад використання отриманих співвідношень для аналізу ПРУ, що працює по циклу середнього тиску і призначеної для отримання газоподібного кисню під тиском 16 МПа. Термодинамічний аналіз такої установки показує, що витрата енергії на стиснення кисню в схемі з насосом може бути в 1,5 рази менше витрати енергії при використанні кисневого компресора. Аналіз ПРУ низького тиску показав, що при тиску продукційного кисню нижче 7-8 МПа схеми з насосом рідкого кисню більш ефективні, ніж традиційні схеми із стисненням продукційного кисню в компресорі. При тиску продукційного кисню вище 7-8 МПа енергетично вигідніше стає схема з кисневим компресором.

У сучасних конденсаторах систем кондиціонування повітря, теплових насосів, випарниках систем опріснювання морської води і нагрівачах електростанцій процес конденсації пари здійснюється переважно у середині горизонтальних труб і каналів. Процеси теплообміну, що відбуваються у теплообмінниках цього типу, мають суттєвий вплив на загальну енергоефективність таких систем. У даній роботі представлено експериментальні дослідження теплообміну у разі конденсації холодоагентів R22, R406A, R407C у гладкій горизонтальній трубі з внутрішнім діаметром d = 17 мм за наступними режимними параметрами:температура насичення 35 - 40ºC, масова швидкість 10 - 100 кг/кв.м/c, масовий паровміст 0,1 - 0,8, питомий тепловий потік 5 ‑ 50 кВт/кв.м, різниця між температурою конденсації та температурою стінки труби 4 - 14 К. Вимірювання локальних за перерізом труби теплових потоків і коефіцієнтів тепловіддачі проводились за методом «товстої стінки» під час різних режимів конденсації. За результатами досліджень установлено, що у верхній частині труби з підвищенням теплового потоку зростає товщина плівки конденсату, що призводить до зменшення тепловіддачі. У нижній частині труби збільшення теплового потоку підвищує тепловіддачу, що характерно для турбулентної течії рідини в трубі. Отримані результати роботи дозволили покращити метод розрахунку теплообміну у разі конденсації пари, яка ураховує вплив течії конденсату у нижній частині труби на теплообмін. Цей метод із достатньою точністю (похибка ±30%) узагальнює експериментальні дані під час конденсації пари холодоагентів R22, R134a, R123, R125, R32, R410a за умови стратифікованого потоку. Використання цього методу у разі проектування теплообмінних апаратів, які використовують такі типи речовин, підвищить ефективність енергетичних систем.

The advantages and disadvantages of Arduino controllers in relation to refrigeration automation systems are considered. An example of using the Arduino controller for creating an automation and monitoring system for a non-standard laboratory refrigeration unit is presented. Arduino is a computing hardware platform for affordable design, the main components of which are the microcontroller board with input and output elements, as well as the Processing / Wiring programming environment in a programming language similar to C, C ++. Arduino can be used to create standalone interactive objects, connect to the software that is used on your computer. The main advantage of using Arduino-based controllers is the availability of information about the microcontroller card, the specification of the elements, the software. Information is freely accessible and can be used by developers in any field. Microcontroller boards have a special structure, due to which, if necessary, it can be expanded by adding new components to the device. Thus, the presented platform allows to improve or change the operation of the automation system of the refrigeration unit, depending on the requirements of the consumer of the cold. The presented variant of automation of refrigeration systems gives an opportunity to come up with a new approach to the design of refrigeration units. During the development of the automation system, a modular algorithm for controlling and protecting the refrigeration unit was created in all its variants, the necessary peripheral equipment and signal receivers were selected. It is shown that the value ratio - functionality of these devices significantly exceeds the similar indicators of the world's leading manufacturers of refrigeration automation systems.

Розглянуто характеристики елементів малої системи три генерації та алгоритм регулювання роботи системи в умовах тропічного клімату. Система вкючає енергетичну установку з прямім перетворенням сонячної енергії в електричную, холодильну компресорну машину для кондиціювання та опалення житлового приміщення та активну систему вентиляції для ци ркуляції свіжого, обробленого повітря через приміщення. Дослідження показало, що система здатна вирішувати енергетичні, екологічні та соціальні проблеми населення, що проживає на територіях в умовах тропічного та різко континентального клімату.

Запропоновано підхід до аналізу ефективності використання встановленої (проектної) холодопродуктивності холодильних машин систем кондиціювання припливного повітря (СКПП) з урахуванням змін теплових навантажень у відповідності з поточними кліматичними умовами. При цьому порівнюють потенційно можливе вироблення холоду (виходячи з наявної встановленої холодопродуктивності) за певний період, як приклад – за найбільш теплий липень місяць, з її використанням на попереднє охолодження зовнішнього повітря до певної проміжної (порогової) температури, і подальше глибоке охолодження повітря при відносно стабільному тепловому навантаженні. Висунуто гіпотезу попередньої оцінки доцільності застосування регулювання холодопродуктивності за співвідношенням сумарних за деякий проміжок часу використання холоду на охолодження зовнішнього повітря і потенційно можливого вироблення холоду при повній реалізації наявної встановленої холодопродуктивності СКПП. Запропонований підхід до вибору раціональної встановленої холодопродуктивності СКПП та її розподілу відповідно до характеру зміни теплового навантаження у відповідності з поточними кліматичними умовами доцільно використовувати для визначення областей ефективного застосування енергозберігаючих способів реалізації холодопродуктивності, зокрема, акумуляцією та використанням надлишку холодопродуктивності при змінних теплових навантаженнях, частотного або іншого способу регулювання холодопродуктивності компресорів при відхиленнях теплового навантаження від номінального.

Представлены технические решения известных в мировой практике узлов стыковки систем термостатирования воздухом низкого давления ракет космического назначения. Проанализированы приведенные технические решения. По результатам анализа изложены выводы.