Энергетика и энергоэффективность

Methodological, mathematical, algorithmic and software maintenance and support services have been developed and improved for optimizing structure, parameters and operation modes of new and improved solutions in cooling and heating systems based on heat pumps taking into account dynamic modes and exergy analysis. A new approach for calculating avoidable parts of exergy destruction, costs and environmental impact within the components of energy conversion systems has been developed and applied without the need to define the ideal state of a component.

Разработано и усовершенствовано методологическое, математическое, алгоритмическое и программное обеспечение для обоснования структуры, параметров, режимов работы новых и усовершенствованных решений в системах теплообеспечения населенных пунктов с использованием возобновляемых источников энергии и энергоэффективных технологий (дома с низким потреблением энергии, низкотемпературные системы отопления и высокотемпературные системы охлаждения, теплонасосные и когенерационные установки, аккумуляторы теплоты и т.п.).

Суть разработки состоит в создании и испытании системы мониторинга и анализа режимов электрических сетей при выполнении задач оперативного и автоматического управления распределительными электрическими сетями на основе новых методов обработки данных средств синхронных векторных измерений, а также экспериментальном подтверждении работоспособности разработанной технологии, для определения особенностей ее применения в электрических. сетях с возобновляемыми источниками энергии.
Основными результатами работы являются:

Авторами продолжены предыдущие исследования, которые были направлены на создание научно-технических решений для разработки и внедрения систем энергетического менеджмента в сфере образования, методик энергетической оценки и сертификации зданий, типовых структур систем контроля, учета и управления, алгоритмического и программного обеспечения информационных систем управления процессами энергопотребления, выполнение энергетического моделирования репрезентативных помещений здания или зданий простой конструкции с учетом влияния климатических параметров, режимов работы системы отопления и вентиляц

Работа направлена на создание универсальной подсистемы электропитания наноспутников, что сможет обеспечить высококачественное питание космических приборов - прецизионного приемника GPS \ GLONASS и оптико-электронного сканера (ОЭС) в качестве полезной нагрузки НС GraviSat и PolyITAN-3.

Разработана новая технология получения чистой воды из жидких отходов в замкнутых системах жизнеобеспечения и оборудование для ее реализации. Основными элементами системы являются оригинальный центробежный дистиллятор (ЦВД), который обеспечивает работоспособность системы при произвольной ориентации сил гравитации, а также в невесомости, с интенсифицированными процессами тепломассообмена и термоэлектрический тепловой насос, который уменьшает удельное энергопотребление системы.

Созданы новые методы и средства математического моделирования процессов индукционной плавки меди, которые заключаются в одновременном учете нелинейных свойств и особенностей трехмерной геометрии элементов электротехнического комплекса. Разработаны средства математического моделирования трехмерных неоднородных электромагнитных и тепловых полей с сильными взаимными связями, возникающих в элементах электротехнического комплекса в процессе индукционной плавки сверхчистой меди и изготовления из нее катанки.

Около 70-75% потребляемой в элементах передающих модулей (ПМ) активных фазированных антенных решеток (АФАР) энергии выделяется в виде теплоты, которая при недостаточной эффективности теплоотвода может привести к перегреву элементной базы и снижению надежности работы РЛС. Обеспечение нормального теплового режима ПМ АФАР осложняется высокой плотностью упаковки электронных компонентов внутри ПМ.

Выполнено комплексное изучение и научное обоснование возможностей использования концепции энергетических хабов, как объединение интегрированных энергоснабжающих систем в условиях Украины с целью обоснования технических решений для разработки и создания моделей управления режимами их работы, что способствует обеспечению оптимального потокораспределения между источниками энергии и потребителями и повышает эффективность энергопотребления

Разработан метод синтеза оптимальных регуляторов многомерных, нелинейных систем, которые способны в режиме реального времени решать задачи общесистемного управления переходными режимами объединенной электроэнергетической системы (ОЭС), учитывая ограничения на ресурсы средств регулирования и допустимые пределы отклонения режимных параметров путем прогнозирования векторов будущих состояний нелинейной системы с последующей квадратичной оптимизацией с заданными ограничениями