Вісники та науково-технічні збірники, журнали
Permanent URI for this communityhttps://ena.lpnu.ua/handle/ntb/12
Browse
9 results
Search Results
Item Building heat supply system based on hybrid solar collectors(Видавництво Львівської політехніки, 2023-02-28) Шаповал, С. П.; Касинець, М. Є.; Гулай, Б. І.; Пришляк, Ю. В.; Shapoval, S.; Kasynets, M.; Gulai, B.; Prishlyak, Yu.; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National UniversityЗапровадження нових технологій у будівництві та підвищення енергозбережних властивостей матеріалів спонукає до розроблення ефективних методів для збирання сонячної енергії, з подальшим її використанням у системах теплозабезпечення будівель різного призначення. Але збирання та накопичення отриманого тепла супроводжуються постійними втратами, які пов’язані з кліматичними умовами, географічним розташуванням, конструктивними особливостями елементів сонячних систем та правильністю вибору типу сонячного колектора. Ці проблеми – одні із основних у сонячній енергетиці. Вирішити їх можливо із застосуванням інноваційних комплексних методів, основа яких – упровадження нових елементів у конструкцію сонячних перетворювачів. Дослідження показують, що використання гібридних сонячних колекторів є одним із способів підвищення ефективності геліосистем загалом. У статті розглянуто конструкцію сонячного колектора із розташуванням трубок циркуляції над теплопоглинальною поверхнею без прозорого покриття. Досліджено геліосистему із природною циркуляцією теплоносія – води. На основі виконаних експериментів розроблено номограму взаємозв’язку коефіцієнта теплової ефективності Кеф, кутів нахилу встановлення гібридного сонячного колектора α і β та густини потоку випромінювання Ів. За допомогою цієї номограми отримано функціональну залежність, яка дає змогу точно визначати коефіцієнт теплової ефективності залежно від вхідних параметрів. Розрахунки показали, що за певних кутів нахилу і відповідної інтенсивності сонячного випромінювання значення Кеф зростає і може досягати 50 %. Наведені дослідження свідчать про потребу в застосуванні гібридних сонячних колекторів для забезпечення ефективного збирання сонячної енергії в різних кліматичних умовах та підкреслюють важливість подальших досліджень і вдосконалення конструкції таких систем для зменшення забруднення навколишнього середовища і підвищення стійкості систем теплопостачання.Item Estimation of solar hot water system operation for a residential building(Видавництво Львівської політехніки, 2021-06-01) Савченко, Олена; Савченко, Зенон; Savchenko, Olena; Savchenko, Zenon; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National UniversityСистеми сонячного гарячого водопостачання можуть забезпечити значну частину теплової енергії, необхідної в житловому секторі. Використання систем сонячного гарячого водопостачання дозволяє зменшити споживання традиційних видів енергії, і, відповідно, зменшити викиди парникових газів. Мета цієї статті полягає в оцінці роботи системи сонячного теплопостачання для забезпечення потреб системи гарячого водопостачання житлового будинку тепловою енергією. Встановлено ефективність плоского сонячного колектора, який працює у одноконтурній термосифонній системі сонячного теплопостачання житлового будинку в м. Львів. Визначено сонячну частку системи гарячого водопостачання житлового будинку залежно від об’єму гарячої води, яка споживається, зокрема 50, 60, 70, 80, 90, 100 л/добу. Встановлено, що чим менша потреба у гарячій воді, тим більша сонячна частка системи сонячного гарячого водопостачання. Так, середньорічна сонячна частка система сонячного гарячого водопостачання зі щоденним споживанням 50 л/добу становить 0,77; при щоденному споживанні 100 л/добу сонячна частка дорівнює 0,39. Середнє значення сонячної частки для систем сонячного гарячого водопостачання досліджуваного будинку становить 0,55.Item Prospects of using polymeric materials in the construction of solar collectors(Видавництво Львівської політехніки, 2021-11-11) Лабай, В. Й.; Пізнак, Б. І.; Гулай, Б. І.; Сухолова, І. Є.; Labay, Volodymyr; Piznak, Bohdan; Gulai, Bohdan; Sukholovak, Iryna; Національний університет "Львівська політехніка"; Lviv Polytechnic National UniversityХоча сонячна енергія, яка потрапляє на Землю, є безкоштовною, установки для перетворення енергії сонячного випромінювання на тепло, а також для транспортування та зберігання цього тепла потребують певних інвестицій. Значну частину компонентів цих системи становлять метали. Трубопроводи в сонячних колекторах і теплообмінниках виготовлені з міді, алюміній використовується для поглинача та корпусу, а сталь часто використовується у ємностях для зберігання теплоти. Одним із варіантів зменшення вартості сонячних колекторів та підвищення їх ефективності є використання полімерних матеріалів замість металів. Сонячні колектори виготовлені повністю з полімерних матеріалів, які б мали високу продуктивність, найскладніші у виготовленні з технологічного погляду і найцікавіші для виробництва через потенційний обсяг ринку. Основними перевагами використання полімерних матеріалів у сонячних теплових колекторах є їхня вартість, особливо з урахуванням зростанням ринку відновлювальної енергетики та зростання цін на метали. З використанням полімерів знижуються також витрати на виробництво, транспортування та монтаж для кінцевого споживача. Різноманітні технології виробництва, такі як екструзія, термоформування, вакуум-формування та лиття під тиском можна застосовувати для виготовлення сонячних колекторів. Процеси виробництва полімерних матеріалів істотно відрізняються від більшості відомих виробничих процесів у сонячній тепловій промисловості, де переважно використовують метали. Ці виробничі процеси дають можливість застосовувати інноваційний підхід до проектування продукції та компонентів. Полімерні матеріали дають свободу для виробництва колекторів з великими геометричними розмірами, гнучкість у інтеграції таких конструкцій у зовнішні захищення будівель з більшою естетичністю. Порівняно з іншими матеріалами, полімерні матеріали характеризуються своєю багатофункціональністю, надзвичайно гнучкою здатністю до опрацювання складних компонентів та малою вагою.Item Examination of the thermal efficiency of the solar collector integrated into the light transparent building facade(Видавництво Львівської політехніки, 2020-02-10) Шаповал, С. П.; Желих, В. М.; Венгрин, І. І.; Миронюк, Х. В.; Генсецький, М. П.; Shapoval, Stepan; Zhelykh, Vasyl; Venhryn, Iryna; Myroniuk, Khrystyna; Gensetskyi, Mykola; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National UniversityОписано перспективність розвитку напрямку сонячної енергетики в Україні. Інтерес до ефективного використання сонячного випромінювання сонячними колекторами обґрунтовує актуальність і доцільність досліджень з проблеми використання в них такої енергії. Проаналізовано, що сонячна енергетика залишається найперспективнішим напрямком для генерації теплової енергії внаслідок: встановленого обсягу надходження сонячного випромінювання на територію України та зношеність технологічного обладнання, що працють на традиційному органічному паливі. Окрім цього, враховуючи тенденцію побудови скляних фасадів у галузі будівництва, в праці запропонованого сонячний колектор інтегрований в світлопрозорий фасад будівлі з метою економії площі, на яку встановлюються установки сонячних колекторів та збереження викопних видів палива. За інтенсивності імітованого сонячного випромінювання 900 Вт/м2, що потрапляло на поглинаючу поверхню сонячного колектора, температура на виході із сонячного колектора досягала 22,9 ºС. Порівнюючи зміни миттєвої потужності сонячного колектора Qск, Вт/м2 встановлено, що на 60 хв експерименту за інтенсивності імітованого сонячного випромінювання 900 Вт/м2, вона була більшою за 250 Вт/м2. Коефіцієнт корисної дії експериментального сонячного колектора в режимі прямотечії теплоносія в системі за інтенсивності імітованого сонячного випромінювання 900 Вт/м2 досягав ≈33 %. Встановлено, що запропонований сонячний колектор за інтенсивностей, що відповідатимуть потужності сонячного випромінювання в літній період року, в рeжимі прямотечії теплоносія через конструкцію соячного колектора є ефективним джерелом низькопотенційного тепло- постачання. Перспективним напрямом подальших досліджень залишається встановлення ефективності такого колектора за інших інтенсивностей імітованого сонячного випромінювання та за інших режимів роботи теплоносія через конструкцію сонячного колектора в системі сонячного теплопостачання.Item Simulation of solar energy gain through natural iighting systems of complex geometry(Видавництво Львівської політехніки, 2019-03-23) Єгорченков, В. О.; Коваль, Л. М.; Сергейчук, О. В.; Буравченко, В. С.; Yehorchenkov, Volodymyr; Koval, Lidiia; Sergeychuk, Oleh; Buravchenko, Vsevolod; Київський національний університет будівництва і архітектури; Kyiv National University of Construction and ArchitectureВажливу роль в енергозбереженні будівель відіграють системи природного освітлення. Тому площа світлових прорізів повинна бути оптимізована, щоб забезпечити світловий комфорт у приміщеннях і зниження енерговитрат на підтримку комфортного теплового режиму. Інженерні методи розрахунку сонячних теплонадходжень застосовуються для будівель масової забудови з огороджувальними конструкціями у вигляді горизонтальних і вертикальних площин. Для поверхонь криволінійної форми складають системи рівнянь, які розв’язують числовими методами зі значними затратами комп’ютерного часу. У статті запропоновано метод моделювання сонячних теплонадходжень для нестандартних рішень огороджувальних конструкцій в умовах наявної забудови з використанням апарату точкового числення. Апарат точкового числення дає змогу формувати точкову множину, оптимізовану до заданої форми геометричного об’єкта. Отриману множину використовують для формування елементарних тілесних кутів, у межах яких визначаються теплонадходження в розрахункові точки приміщення від прямої, розсіяної та відбитої сонячної радіації. Сума елементарних величин теплонадходження визначає загальну величину теплонадходжень у приміщенні. Дослідження показали, що математичний апарат точкового числення ефективний для моделювання багатьох фізичних процесів, зокрема режиму сонячних теплонадходжень у приміщення, що важливо для формування комфортного середовища та енергоефективності будівель. У результаті розроблено методику формування режиму сонячних теплонадходжень у будівлі складної геометрії як від прямих сонячних променів та розсіяного випромінювання небозводу, так і від променевих потоків, відбитих від поверхонь землі та сусідніх об’єктів. Практичне значення проведеного дослідження полягає у тому, що отримано точкові рівняння, за допомогою яких формують точкову множину геометричних об’єктів. Використовуючи координати точок сканування, одержали формули для визначення величин сонячних теплонадходжень, які легко програмувати на персональних комп’ютерахItem Ефективність механічної системи сонячного теплопостачання із застосуванням геліопокрівлі(Видавництво Львівської політехніки, 2015) Возняк, О. Т.; Юркевич, Ю. С.; Шаповал, С. П.; Пона, О. М.Проаналізовано ефективність використання геліопокрівлі в механічній системі теплопостачання. З наявних видів поновлюваних джерел енергії найбільш перспективною за масштабами ресурсів, екологічною чистотою та поширеною є сонячна енергія. Перевагами сонячної енергії, порівняно з традиційними видами палива, є: можливість використання сонячної енергії практично на всіх ділянках земної поверхні; можливість безпосереднього перетворення сонячної енергії в теплову або електричну; можливість отримання високотемпературних теплоносіїв. Клімат України дає потенційну можливість широкого використання сонячної енергії. Річний потік сонячного випромінювання на 1 м2 горизонтальної поверхні в південних районах України становить 1100–1380 кВт·год, а тривалість сонячного випромінювання становить приблизно 2000 год на рік. Нині важливим є вдосконалення наявних та розроблення нових сонячних колекторів, в яких теплопоглинач виконаний з гофрованого матеріалу, що є частиною будівлі. Таке виконання сонячного колектора дасть змогу максимально здешевити його вартість та підвищити міцність. Особливістю геліопокрівлі є те, що її поглинач сонячної енергії виконаний з покрівельного матеріалу будівлі. Показано, що гофрований теплопоглинач дає змогу підвищити ефективність геліоколектора. Cкладена матриця планування трифакторного експерименту із врахуванням взаємодії факторів. Геліопокріля забезпечує підвищення ефективності геліосистеми за рахунок збільшення площі поглинання сонячної енергії. Встановлено залежності між кутами падіння теплового потоку та інтенсивністю теплового потоку від ефективності геліопокрівлі. Описано результати досліджень надходження сонячного випромінювання на геліопокрівлю. In this article was analyzing the efficiency of the helioroof in mechanical heating system. Solar energy is the most promising resource on the scale of existing types of renewable energy for its environmental cleanliness and prevalence. The advantages of solar energy over traditional fuels include: the use of solar energy in almost all parts of the earth’s surface, the possibility of direct conversion of solar energy into heat or electricity, the ability to obtain high coolant. The climate of Ukraine provides the potential for widespread use of solar energy. Annual flux of solar radiation on the horizontal surface of 1 m2 in southern Ukraine is 1100– 1380 kW • h, and the duration of sunlight is about 2,000 hours per year. At present, it is important to improve existing and develop new solar collectors which heat absorber made of corrugated material in a building. Such performance of solar collector will allow to reduce the price of its costs and increase strength. Helioroof peculiarity is that its solar absorber made of roofing material of the building. It is shown that corrugated absorber allows improves the efficiency of solar collector. It was made up the three-factor planning matrix with the factors interaction. This enhances the efficiency of solar system by increasing the area of the absorption of solar energy. The dependences between the angles fall heat flux and intensity of the heat flux on the effectiveness helioroof is established. There are describes the results of the research on solar radiation input on helioroof.Item Heat stability in exterior walls in the summer(Lviv Polytechnic National University, 2015) Zhelyh, Vasyl; Shapoval, Stepan; Hensetskyy, Mykola; Venhryn, IrynaOne 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. Одним із основних параметрів, що визначає мікроклімат приміщення, є внутрішня температура у ньому, яка залежать від запроектованого зовнішнього захищення. Тому насамперед у статті проаналізовано теплостійкість захищення, яка є похідною від теплозахисту будівлі, зокрема в літній період. Теплове надходження на зовнішнє огородження проаналізовано переважно з точки впливу сонячної радіації на конструкцію в літній час. Досліджено параметри, які впливають на теплостійкість захищення в літній період року, а саме: розглянуто взаємозв’язок коефіцієнта поглинання сонячної радіації матеріалом зовнішнього захищення й залежності амплітуди коливання температури на внутрішній поверхні захищення. Проаналізовано вплив швидкості повітряного потоку в липні як важливого параметра, що впливає на коефіцієнт тепловіддачі зовнішньої поверхні захищення для літніх умов.Item Combined solar collector(Видавництво Львівської політехніки, 2014) Voznyak, O.; Shapoval, S.; Pona, O.; Vengryn, I.In this article was analyzing the efficiency of the combined solar collector for heating buildings. This enhances the efficiency of solar system by increasing the area of the absorption of solar energy. There are describes the results of the research on solar radiation input on a combined solar collector. Проаналізовано ефективність використання комбінованого сонячного колектора для теплопостачання будівель. Він забезпечує підвищення ефективності геліосистеми за рахунок збільшення площі поглинання сонячної енергії. Описано результати досліджень надходження сонячного випромінювання на комбінований сонячний колектор.Item Прогнозування ефективності роботи фотоелектричних панелей у місті Львові(Видавництво Львівської політехніки, 2014) Щур, І. З.; Климко, В. І.Наведено алгоритм розрахунку надходження сонячної радіації на фотоелектричні панелі. Опрацьовано метеорологічні дані та створено програмний продукт для прогнозування енергетичної ефективності роботи сонячних батарей у місті Львові. The paper presents the algorithm for calculation the incoming of solar radiation on photovoltaic panels. The meteorological data has been processed and the software product to predict the energy efficiency of solar cells in the city of Lviv has been set up.