CC BY
21
Науковий вкник 11.1ТУ Укра'1'ни. - 2011. - Вип. 21.15
Отримаш результати можуть бути використанi пiд час проектування B^o6iB на 0CH0Bi еластомерiв, призначених для роботи у фiзично агресивних середовищах, а також шд час створення i вдосконалення технологш, заснова-них на застосуваннi масообмшних процесiв у полiмерних гелях.
Л1тература
1. Никитенко Н.И. Сопряжение и обратные задачи тепломассопереноса / Н.И. Никитен-ко. - К. : Вид-во "Наук. думка", 1988. - 240 с.
2. Лыков А.В. Теория сушки / А.В. Лыков. - М. : Изд-во "Энергия", 1968. - 472 с.
Гавенко С.Ф. Процессы поглощения и перенесения жидкостей в высокоэластических гигроскопических материалах
Установлено существование качественно разнообразных диффузионных режимов набухания полимерных сеток. Установлена их связь с условиями механической нагрузки материала, а также с упругими, термодинамическими и транспортными свойствами системы "полимерная сетка - растворитель". Установлены причины и механизм так называемых аномалий кинетики сорбции, экспериментально наблюдаемых во время набухания эластомеров и полимерных гелей в растворителях.
Havenko S.F. Absorption and transference processes of liquids in high-elasticity hygroscopic materials
Existence high-quality of the various diffusive modes of swelling of polymeric nets is set. Their connection is set with the terms of the mechanical loading of material, and also with resilient, thermodynamics and transport properties of the system a "polymeric net is a solvent". Reasons and mechanism of the so-called anomalies of kinetics of persorption are set, experimentally elastomers and polymeric gaels looked after during swelling in solvents.
УДК 674.047 Проф. 1.М. Озаркв, д-р техн. наук;
асптр. М.1. Данчук - НЛТУ Украши, м. Львiв
ОСОБЛИВОСТ1 СОНЯЧНИХ СИСТЕМ У ПРОМИСЛОВОСТ1 УКРА1НИ
Описано особливосп активних та пасивних сонячних систем. Розкрито характеры параметри, що впливають на ефектившсть конструктивних елеменпв сонячних теплових систем.
Вщомо [1, 2], що сонячне випромшювання може бути перетворене в корисну теплову енерпю за рахунок використання як активних, так 1 пасивних сонячних систем. До активних сонячних систем вщносять сонячш тер-м1чш колектори (перетворюють сонячне випромшювання в теплову енерпю) 1 гелюколектори сонячш батаре! (перетворюють енерпю Сонця в електро-енерпю). Пасивш гелюсистеми отримують з допомогою проектування будь вель та шдбирання вщповщних матер1ал1в таким чином, щоб максимально використати енерпю Сонця. Пасивш сонячш буд1вл1 - це будинки, як е еко-лопчно чистими примщеннями, що сприяють створенню енергетично! неза-лежност та енергетичному балансуванню системи.
Варто зазначити, що гелюсистеми дають змогу заощаджувати до 75 % традицшних вид1в палива. Системи сонячного теплопостачання е одними 1з найбшьших надшних та довгов1чних за умови, якщо вони будуть правильно розраховаш 1 якщо використовувати ефективне й якюне устатковання, а та-
3. Технолопя та устаткування лковиробничого комплексу
121
кож вони яюсно змонтованi. Сонячне теплопостачання передбачае великий набiр методiв, що сприяють подоланню проблеми акумулювання теплово! енергп. Якщо загальну потребу в теплi врахувати в загальному енергетично-му баланс^ то сонячна енергiя виявиться одним iз головних видiв вщновлю-вано! енергп.
Розташування прозорих стшок сушильних установок, з урахуванням карти терморадiацiйного балансу територп i теплове навантаження повинш утворювати едину комплексну систему. У пасивнiй сонячнiй одинищ саме конструкцiя (огородження) примiщення сушильно! установки виконуе роль колектора сонячно! енергп, що дае змогу розробити низку найбшьш простих систем гелюустановок. Тому, використовуючи сонячне випромiнювання, як нетрадицшне й поновлюване джерело теплово! енергп, необхщно забезпечи-ти його добре проникнення в сушильне примщення установки iз врахуван-ням того, коли воно е найбшьш корисним (зазвичай з 8 до 15 год.).
Скло, як вщомо [1], добре пропускае хвилi електромагнiтного випро-мiнювання в дiапазонi хвиль 0,40... 2,5мкм. Скло для довжин хвиль X >10мкм е непропускним бар'ером для сонячного випромшювання. При цьому штен-сивнiсть сонячного випромiнювання залежить вщ кута падiння потоку проме-нiв на поверхню (оптимальним вважаеться кут падшня в 90 о). У випадку, коли сонячне випромшювання падае на скло тд кутом 30 о i менше, то бiльша частина променiв Сонця вщбиваеться.
Водночас, вибiр матерiалу, який використовують для засклення, повинен враховувати таю три варiанти проходження сонячного випромшювання: теплопровщшсть (при цьому тепло проходить ^зь скло), випромшювання (електромагштш хвилi передають через скло за рахунок проходження через нього), конвекщя (перемщення тепла здiйснюеться за рахунок перемщення повiтряних потокiв, тобто вшьно! та примусово! конвекцп).
1з рiзних видiв силiкатного скла найбшьш поширеним е вапняно-нат-рiеве скло iз складом: 72 % 8Ю2, 13 % (Ыа2+К20), 11 % Са, 4 % (R2O3+MgO). У видимш i ближнiй iнфрачервонiй област (0,76.2,7 мкм) показник погли-нання е порiвняно невеликим (тх = 0,60 см-1 за X = 1,1 i 2,7 мкм). Показник за-ломлення скла незначно змшюеться iз довжиною хвилi в дiапазонi X = 0,76.2,7 мкм (Апх ~ 3 %). Тому, середне значення пх для скла, близького за значенням до вжонних, можна прийняти за 1,52. Як видно з наведеного, зви-чайне скло мае вщносну прозорють для сонячного випромшювання, але пога-ну теплоiзоляцiю (коефiцiент теплового опору дорiвнюе майже 1). Тому зви-чайне скло може ефективно виконувати свою роль в тому випадку, коли воно використовуеться в прозорш стiнцi сушарки з подвшним переплетiнням. Та-ка конструкщя прозоро! стiнки герметизуеться силiконом. Мiж двома шиба-ми утворюеться закритий повиряний простiр (останнiй сприяе збшьшенню теплового опору, який дорiвнюе 1,80.2,10). Як показала практика [1], найбшьш оптимальною та ефективною е вщдаль мiж паралельними шибами (товщиною повиряного простору), яка дорiвнюе 1.2 см. Бшьша вiддаль мiж шибами не збшьшуе набагато коефiцiент теплового опору, тобто, фактично збшьшуючи повiтряний простр, ми сприяемо збiльшенню конвекцп в про-шарку i зменшенню температури в останньому.
122
Збiрник науково-техшчних праць
Науковий вкник НЛТУ УкраУни. - 2011. - Вип. 21.15
Загалом, сонячне випромiнювання, що падае на гелюустановку iз всiх бокiв, буде поглинати сама установка i зберiгатиметься у виглядi теплово! маси, тобто буде вщбуватися акумуляцiя теплово! енергп Сонця. 1накше ка-жучи, в сушильнш установцi буде здiйснюватися акумуляцiя тепла.
Що стосуеться активних сонячних систем, то для максиматзацп теплово! енергп (особливо в осшньо-зимовий перюд) гелiоколектори потрiбно орiентувати на твдень. Крiм того, сонячнi колектори для Свропи потрiбно встановлювати з кутом нахилу 50 о i бшьше вiд горизонтально! площини. Тому головним критерiем вибору енергетично! системи е його ефектившсть та принцип проектування само! гелюустановки.
Велико! ваги набувае сонячний колектор, що входить до складу сонячних енергетичних систем. Адже, сам колектор поглинае електромагштне вип-ромшювання Сонця i перетворюе його в теплову енерпю i надалi його вико-ристовують для на^вання повiтря (агента сушшня) i вологого матерiалу (об'екта оброблення). Тому будь-яку систему сонячного теплопостачання потрiбно конструювати також i як акумулятор сонячно! енергп. Треба врахо-вувати й те, що надходження сонячно! енергп не е стабшьним протягом доби, мюяця чи сезону. З огляду на це, доцшьно використовувати одно- або двох-контурнi системи iз вiльною (природною) чи примусовою циркулящею теп-лоносiя. Це значить, що створена гелюсистема повинна охоплювати окремi конструктивнi елементи iз чiтко визначеними функщями: сонячний термоко-лектор (перетворювач i поглинач енергп), акумулятор теплово! енергп (пог-линач i збер^ач поглинено! теплово! енергп) i з'еднувальний повiтрохiд (доставка iз мшмальними втратами теплово! енергп до об'екта сушшня).
В одноконтурних системах в сонячш колектори надходить безпосе-редньо променева енерпя. У двоконтурних системах у контурi сонячних ко-лекторiв знаходиться спецiальний теплоносiй (вода, незамерзаюча антикоро-зiйна рiдина), що дае змогу забезпечити: надiйнiсть роботи само! системи, безпечнють роботи системи за м^сових температур, бiльш тривалий гаран-тований ефективний термiн експлуатацil (10. 15 роюв).
Вiд ефективностi сонячного колектора значною мiрою залежить ефектившсть роботи вше! гелюсистеми. Адже, чим бшьше сонячно! енергп погли-не гелюколектор i чим менше вш !! витратить, тим ефектившше буде працю-вати вся гелюсистема. Таким чином, уи принципи конструювання сонячних колекторiв зводяться до забезпечення максимального поглинання падаючо! сонячно! енергп i максимального зниження теплових втрат. Незважаючи на велике розма!ття колекторiв [1], найбшьшого поширення набули плосю колектори через свою ушверсальнють, надiйнiсть в експлуатацil та невибагли-вiсть. Цi гелiоколектори мають досить високу ефективнiсть.
На практицi сучасний ефективний плоский гелюколектор працюе iз середшм ККД у 50 %, а бiльш застарiлi моделi колекторiв - iз ККД, який до-рiвнюе 20.40 %. Коефiцiент корисно! дп сонячного колектора е нестабшь-ним i його можна визначити тшьки для конкретних умов експлуатацп в пев-ний момент часу. Крiм того, чим нижча температура, до яко! потрiбно нагрi-ти агент сушшня (повггря), тим вищим буде ККД гелюколектора. Зокрема,
3. Технология та устаткування лiсовиробничого комплексу
123
тiльки завдяки застосуванню бiльш ефективного поглинального покриття (високо-селективного, наприклад) у хмарну погоду рiзниця в ефективностi сонячного колектора може досягти 45 % i вище.
Л1тература
1. Озарив 1.М. Використання сонячно! енерги в промисловостi : навч. посiбн. / 1.М. Озаркiв, Й.М. Мисак, З.П. Копинець. - Л^в : НВФ "Укра!нсьга технологи 2008. - 276 с.
2. Застосування сонячно! енергп у житловому господарствi та деревообробщ : наукове видання / 1.М. Озаркiв, Й.С. Мисак, Г.Т. Криницький, В.М. Максимiв, Л.1. Копiй, 1.А. Соко-ловський, О.1. Озаркiв, В.С. Козар. - Львiв : НВФ "Украшсью технологи ", 2012. - 338 с.
Озаркив И.М., Данчук М.И. Особенности солнечных систем в промышленности Украины
Описаны особенности активных и пассивных солнечных систем. Раскрыты характерные параметры, влияющие на эффективность конструктивных элементов солнечных тепловых систем.
Ozarkiv I.M., Danchuk M.I. Solar systems features in Ukraine industry
This article describes the features of active and passive solar systems. Reveals the characteristic parameters that influence the effectiveness of structural elements of solar thermal systems.
УДК 628.14 Доц. Л.Л. Грабовська, канд. техн. наук;
доц. О.О. Ефремова, канд. техн. наук -Хмельницький
нацюнальний унтерситет
ПРОГРАМА ПРОЕКТУВАННЯ ТА ОПТИМ1ЗАЩ1 ЗБ1РНИХ ВОДОВОД1В
Створено програму проектування збiрних водоводiв у виглядi системи тд-тримки прийняття ршень, що дае змогу проектувати водозабори з меншими витра-тами кош™ та часу за рахунок автоматизаци процесу, проводити порiвняння декшь-кох варiантiв водоводiв для певних умов експлуатаци, а отже, - оптимiзувати ство-рюваний проект.
Ключовг слова: програма проектування, збiрнi водоводи.
Вступ. Для виршення проблеми забезпечення населення яюсною пит-ною водою в Укра!ш прийнято Загальнодержавну програму "Питна вода Украши". Розвиток 1 реконструкщя водозабор1в е важливою частиною ще! прог-рами, але вони неможлив1 без потужного 1 сучасного засобу проектування. Саме тому створення програмного засобу для проектування водозабор1в над-звичайно актуальне [1-3].
Незалежно в1д типу водозабору, його важливою складовою е зб1рш водоводи. Тому програмний зашб повинен створити можливють для !х проектування та оптим1зацп.
Мета роботи - створення програми проектування та оптим1зацп зб1р-них водовод1в. Методи до^дження - анал1тичш, описов1, математичного моделювання.
Результати роботи. Зб1рш водоводи подають воду безпосередньо вщ водозаб1рно! споруди до резервуар1в чисто! води, станцш тдготовки води, в окремих випадках - до мапстральних водовод1в або внутршньо майданчико-
124
Збiрник науково-технiчних праць
