Розроблено теоретичні засади геометричного моделювання фізичних процесів у атмосфері, теплоізоляційній оболонці будинків та внутрішньому середовищі з метою розв'язання задачі оптимізації форми енергоефективних будинків. Досліджено закономірності зміни оптимальної форми тіл, що знаходяться у різних енергетичних полях: за власного та невласного точкового джерела тепла, заданого функцією енергетичної освітленості площини, перпендикулярної довільному напряму. Установлено закономірності, що дозволяють оптимізувати форму будинків і розподіл утеплювача їх теплоізоляційних оболонок. Розроблено нову комп'ютерну модель надходження атмосферної радіації, яка дозволяє розв'язувати оптимізаційні задачі у будівництві, зокрема, з оптимізації форми енергоефективних будинків, а саме: розраховувати двовимірні масиви енергетичної освітленості площини, орієнтація яких задана азимутами та кутовими висотами, від прямої, розсіяної та відбитої від підстильної поверхні сонячної радіації, а також теплової довгохвильової. Здійснено геометричне моделювання задач будівельної кліматології, тепло- та світлотехніки й акустики, що впливають на енергоефективність будинків. Результати роботи впроваджено у нормативні документи з питань, пов'язаних з енергозбереженням під час проектування та реконструкції будинків; у навчальні посібники та методичні вказівки для підготовки фахівців архітектурно-будівельного профілю в Україні й Афганістані, в практику архітектурно-будівельного проектування в Україні та Росії.

  Скачати повний текст

Розкрито сутність, зміст, напрямки, методи й інструменти державного регулювання енергозбереження. Проведено грунтовний аналіз ефективності використання енергоресурсів та енергоефективності національного господарства, оцінено результативність реалізації політики енергоощадження на підставі визначеної системи макроекономічних показників і чинників впливу на енергоефективність. Розкрито особливості впливу структури промислового виробництва та технологічного рівня на ефективність використання енергоресурсів і реалізацію політики енергоощадження, встановлено основні проблеми та можливості для удосконалення державного регулювання енергоощадження. Проаналізовано розвиток політики управління енергоефективністю, а також визначено систему індикаторів, що дозволяє встановити зв'язок між фактичним станом промисловості. Запропоновано механізм стимулювання впровадження енергозберігального обладнання на енергоємних промислових підприємствах через застосування коригувального коефіцієнта, який характеризує ефективність реалізації енергозберігальних заходів і безпосередньо впливає на величину податкової пільги. Побудовано й апробовано модель енергоємності промислового виробництва на базі симультативних рівнянь.

  Скачати повний текст

Обгрунтовано та підвищено енергоефективність роботи холодильних машин split-кондиціонерів і запропоновано новий метод їх ексергетичного аналізу, який пристосований для всебічного термодинамічного дослідження процесу роботи цих холодильних машин. Створено дослідницьку комп'ютерну програму ексергетичного аналізу процесу роботи холодильних машин split-кондиціонерів для з'ясування впливу різних факторів, які визначають процес роботи даних холодильних машин, на ексергетичний ККД і технічні характеристики split-кондиціонерів і втрати ексергії в їх елементах. Одержано універсальні залежності для визначення ексергетичного ККД і втрат ексергії в окремих елементах холодильних машин split-кондиціонерів і запропоновано ефективні енергозберігальні умови їх експлуатації. Запропоновано спосіб підвищення енергозберігальності місцевих автономних кондиціонерів за допомогою визначення ефективного енергозберігального співвідношення між витратами повітря на випарнику та конденсаторі холодильної машини split-кондиціонера. Розроблено пропозиції з вдосконалення роботи елементів холодильних машин split-кондиціонерів, які впливають на зменшення втрат ексергії в них і загальне підвищення ексергетичного ККД кондиціонера.

  Скачати повний текст

Визначено принципи, структуру та систему адаптивного керування замкнутим циклом подрібнення руди на базі гібридної нечіткої моделі з використанням вимірів величин загасання ультразвукових об'ємних і поверхневих хвиль в пульпі за наявності керованої дії високоенергетичного ультразвуку, що забезпечує формування та підтримування оптимального ступеня подрібнення руди за умов неповної та нечіткої інформації про характеристики об'єкта керування, які істотно змінюються в часі, мінімальну тривалість перехідних процесів та енергоефективність. Наведено математичну модель замкнутого циклу подрібнення руди, що включає млин, зумпф і гідроциклон, у вигляді гібридної нечіткої структури, аналітична частина якої описує рудопотоки й основні закономірності зміни гранулометричного складу матеріалу, що переробляється, в технологічних агрегатах, а для формалізації функцій подрібнення млина та класифікації гідроциклона використовуються нечіткі правила Такагі-Сугено, що дозволило підвищити точність і надійність одержаної інформації за умов змін характеристик вихідної руди та стану технологічного устаткування.

  Скачати повний текст

Обгрунтовано вирішення проблеми якісної електрокоагуляційної очистки стічних вод птахівничого комплексу за мінімальних енерговитрат. Проаналізовано водоспоживання птахівничих комплексів яєчного та м'ясного спрямування, існуючих типових систем водоочистки (на прикладі ЗАТ "Комплекс Агромарс"). Запропоновано доповнити їх електротехнологічною коагуляційною установкою для зменшення існуючих перевищень ГДК завислих частинок. Як захід підвищення енергоефективності її функціональних показників синтезовано відповідну адаптивну систему керування (вхідні параметри: концентрація завислих частинок, pH, лінійна швидкість потоку у міжелектродному просторі; керуючий вплив - значення густини анодного струму) режимами роботи. З урахуванням результатів експериментального та теоретичного дослідження нестаціонарності, нелінійності, неконтрольованості та непередбачуваності зміни вхідних значень і взаємозв'язків між технологічними факторами під час створення системи керування, застосовано апарат нечітких нейронних мереж. Виявлено функціональну адекватність синтезованої нейроінформаційної експертної системи технологічним вимогам. На підставі запропонованої нейроінформаційної експертної системи створено вхідну вибірку даних для побудови відповідної нечіткої нейронної мережі адаптивної системи керування електрокоагулятором, здійснено її апробацію та доведено функціональну відповідність вимогам енергоефективності та забезпечення нормованої якості очистки. За результатами імітаційного моделювання, теоретичного та виробничого дослідження підтверджено енергоефективність роботи адаптивної системи керування електрокоагуляційною очисткою стічних вод птахівничого комплексу. Запропоновано ресурсозберігальну схему технологічного водозабезпечення птахівничого комплексу.

  Скачати повний текст

Розвинуто теорію побудови високоефективних комбінованих систем енергоживлення автономних електротранспортних засобів. З використанням системного підходу проаналізовано енергетичні показники таких систем, створено методологію їх раціональної побудови, розроблено нові методи та засоби управління ними. Наведено метод визначення оптимальних параметрів елементів комбінованих систем енергоживлення автономних електротранспортних засобів, нові способи й алгоритми керування елементами таких систем, що дозволяють одержати максимальну енергоефективність, екологічність і паливну економічність таких систем. Запропоновано метод визначення поточного ступеня заряду джерел живлення автономних електротранспортних засобів, що є одним із головних показників за умов організації керування комбінованими системами енергоживлення. На підставі результатів здійснених теоретичних і практичних досліджень розроблено системи енергоживлення різноманітних автономних електротранспортних засобів.

  Скачати повний текст

Розроблено енергозберігаючі способи заряду акумуляторів імпульсними асиметричними струмами, а також схеми напівпровідникових перетворювачів з підвищеною ефективністю заряду та способи адаптивного керування ними. З урахуванням результатів дослідження електродних процесів створено схемну модель акумулятора, що враховує поляризаційну складову повного внутрішнього опору та дозволяє розрахувати перехідні процеси, що виникають під час подачі зарядних і розрядних імпульсів струму. Розроблено новий спосіб використання енергії розрядного імпульсу струму у процесі заряду акумуляторів імпульсним асиметричним струмом, який дозволяє підвищити енергоефективність зарядних пристроїв акумуляторних батарей імпульсними асиметричними струмами. Запропоновано адаптивний спосіб заряду, який шляхом зміни тривалості зарядних і розрядних імпульсів залежно від стану акумулятора дозволяє істотно скоротити час заряду.

  Скачати повний текст

Розглянуто питання підвищення енергоефективності житлових будинків шляхом пошуку оптимальних параметрів їх форми. Дослідження базується на вивченні досліду енергоощадження в архітектурі, формалізації процесів формоутворення енергоефективного житла, побудові структурних та структурнологічних моделей для ранжування факторів за впливовістю на енергоощадження. Розроблено інформаційну модель впливу параметрів форми будинку на його енергоефективність. Отримано рівняння розрахунку показника енергоефективності для точкових та подовжених житлових будинків. Наведено методики порівняльної оцінки варіантів будинків, оптимізації їх форми та додаткового коригування.

  Скачати повний текст

Досліджено вплив домішок біоетанолу до бензину на екологічні, енергетичні показники й енергоефективність колісних транспортних засобів (КТЗ). Досліджено вплив домішок спиртових сполук до бензину (на прикладі біоетанолу) на показники роботи двигунів внутрішнього згоряння (ДВЗ). Уточнено математичну модель руху КТЗ за міським їздовим циклом для оцінювання впливу домішок спиртових сполук на показники КТЗ та перевірено її адекватність. Експериментально вивчено властивості бензоетанольних сумішей. Виявлено ефект синергізму під час впливу біоетанолу (БЕ) і комбінаційних домішок на його основі на детонаційну стійкість бензинів. Проведено комплекс стендових і дорожніх випробувань ДВЗ і КТЗ, експлуатаційні випробування підконтрольних груп КТЗ за умов роботи на базовому та сумішевому бензинах, а також розрахункове дослідження впливу домішок БЕ на показники КТЗ. Доведено перспективність застосування домішок БЕ і композиційних домішок на його основі до бензину для розширення паливної бази автомобільного транспорту, що дозволяє зменшити викиди продуктів неповного згоряння палива за майже незмінними енергетичними показниками та паливної економічності КТЗ, а з урахуванням повного життєвого циклу палива - підвищити енергоефективність КТЗ за умов експлуатації.

  Скачати повний текст

Проведено аналіз будівельної галузі економіки України, визначено стан, проблеми та перспективи розвитку галузі. Виділено стратегічну складову державного регулювання галузі житлового будівництва. Визначено стратегічні напрями розвитку житлового будівництва в межах системного підходу. Сформульовано основні принципи стратегії адаптації житла до умов навколишнього середовища: кліматична домінанта, деурбанізація, автономізація інфраструктури й енергоефективність, масовість. Проведено аналіз екологічного, соціального, економічного та технологічного детермінант зовнішнього впливу, які визначають стратегію розвитку житлового будівництва в Україні. Вдосконалено підходи до формування технологічної, фінансової та організаційної функціональних стратегій розвитку галузі житлового будівництва. Розроблено рекомендації з комплексної забудови території на прикладі м. Донецьк, які визначають доцільність розвитку окраїн.

  Скачати повний текст

Досліджено теоретико-методологічні засади механізмів державного управління у сфері енергоефективності. Доведено необхідність урахування впливу на механізми державного управління соціально-культурних і політичних факторів, які визначають сприйнятність та ефективність управлінських рішень. Досліджено взаємодію різних факторів, виділено закономірності їх впливу на енергоефективність економіки. Уточнено систему показників оцінки стану енергоефективності економіки. Запропоновано методики визначення впливу соціально-культурних і політичних факторів та пріоритетності управлінських дій. Обгрунтовано методологічні підходи щодо регламентації діяльності органів державної влади у сфері формування та реалізації політики енергоефективності. Уточнено методологію системного аналізу, що дає змогу детально вивчити різні характеристики об'єкта управління. Запропоновано шляхи удосконалення механізмів державного управління. Розглянуто цілі, зміст і види управлінських дій для різних сфер регулювання діяльності суб'єктів господарювання. Визначено статус і функції державного управління у сфері енергоефективності.

  Скачати повний текст

Одержано нові аналітичні залежності для визначення критерію ефективної формозміни металу під час прокатки у витяжних калібрах. Установлено залежність між питомою роботою деформації та коефіцієнтом ефективної формозміни для традиційних систем калібрів і нового комбінованого способу прокатки та волочіння. Запроваджено енерго- та ресурсоощадну технологію прокатки катанки стабільної точності та розширеного марочного сортаменту, яка грунтується на удосконаленні методу розрахунку витяжних калібрів шляхом розробки й урахування критеріїв енергетичної ефективності формозміни метала у калібрах і критеріїв оптимальності температурно-швидкісних режимів. Одержано експериментальні дані про характер впливу температури на геометрію прокату та розроблено алгоритм корекції впливів на готовий профіль. З урахуванням особливостей прокатки високоякісних, легованих сталей і сплавів розроблено методику корекції калібрування валків дротового стану 150 ЗАТ "ММЗ". За результатами впровадження вдосконаленої технології прокатки, калібрування валків і якості катанки на стані 150 ЗАТ "ММЗ" одержано фактичний економічний ефект 883 687,5 грн.

  Скачати повний текст

Досліджено теоретико-методологічні та прикладні проблеми формування системи забезпечення енергоефективності (СЗЕ) у промисловості за умов ресурсних обмежень у аспекті запровадження моделі інноваційно спрямованого промислового зростання. Наведено визначення категорій "енергоефективність", "СЗЕ". Розроблено базові положення теорії енергоефективності промислового виробництва (ЕПВ) на базі інтегральної концепції управління замкнутим циклом забезпечення енергоефективності (ЕЕ). Досліджено проблеми ЕПВ, сформовано структуру-атрактор, визначено функції її підсистем. Запропоновано методологію формування результативної СЗЕ за єдиним критерієм оцінювання, та також методики на базі агрегованих показників-індикаторів ЕЕ, а саме: чотирирівневого прогнозу, проектування стратегічного потенціалу, ранжування новацій, добору моделі промислового зростання, експрес-діагностики технологій, трансформації СЗЕ та визначення центрів прикладення зусиль. Запроваджено технологію формування вдосконалених систем управління (ВСУ) ЕЕ, а також прикладний інструментарій, а саме: узагальнені таблиці, "лінійки ЕЕ" та їх математичні, графічні, просторові образи; моделі окупності-доходності промислових технологій (ЦОПТ) і циклів модернізації виробництва (ЦМВ); пакет програм MINERgo v4.1; матриці кореляції. Обгрунтовано національну модель промислового зростання за темпами приросту ЕПВ країн з середнім рівнем ЕЕ. Побудовано, експериментально перевірено прогноз макроскопічних показників і СП промисловості до 2080 р. Розроблено еволюційну стратегію СЗЕ, комплексну програму ЕПВ до 2030 р.

  Скачати повний текст

Розроблено нові математичні моделі та методики для числового розрахунку тривимірних електричних полів (ЕП) у полімерній ізоляції самоутримних ізольованих проводів з урахуванням наявності гетерогенності близько розташованих мікронеоднорідностей (поверхневих і об'ємних, провідних і діелектричних) та просторового розташування провідників у трифазній лінії електропередачі. Визначено узагальнювальний критерій збільшення напруженості ЕП у зі зшитою поліетиленовою ізоляцією (ЗПЕІ) самоутримних ізольованих проводів (СІП) та в її діелектричних включеннях, який враховує змінення розмірів і електричних параметрів мікронеоднорідностей, відстаней між ними та розмірів дендритів на їх поверхні. Цей критерій використано для підвищення точності розрахунків напруженості ЕП та визначення локальних об'ємів в ізоляції з недопустимою напруженістю. Розроблено нові методики розрахунку неоднорідних тривимірних ЕП в СІП з урахуванням сукупності різних гетерогенних мікродефектів у ЗПЕІ. Методики є ефективними для уточнення технологічних режимів промислового виробництва СІП, що підтверджується їх впровадженням на ЗАТ "Завод "Південкабель" (м.Харків) за освоєння промислового виробництва СІП з характеристиками на рівні кращих світових зразків. Використання СІП виключає короткі замикання між проводами ліній електропередачі (ЛЕП) у разі ожеледі, сильного вітру, снігопаду та інших стихій, зменшує падіння напруги та втрати потужності, а також підвищує надійність, безпеку й енергоефективність повітряних ЛЕП.

  Скачати повний текст

Актуальність обраної теми дослідження визначається тим, що на сьогодні геометричні та графічні інструменти прикладної геометрії є ефективними засобами при моделюванні соціотехнічних систем, в управлінні потокорозподілом ресурсів, оптимізації багатофакторних процесів, розв'язанні задач економетрики, моделюванні складноструктурованих технологічних процесів тощо. Основна ідея дисертаційного дослідження полягає у необхідності вирішення триєдиної проблеми: а) розвитку методологічних основ системної прикладної геометрії з використанням засобів кластеризації; б) розробці на цій основі методів побудови та дослідження структур та поведінки адаптивних кластерних організаційних структур енергоефективності; в) створенні відповідних технологічних платформ для побудови системи підтримки прийняття рішень.Кластеризацію розглянуто як засіб формування: організаційних кластерів (об'єднаних за територіальною ознакою та цільовою функцією); геометричних кластерів, а саме: кластерів геометричних об'єктів (сукупність локалізованих, однотипних або функціонально пов'язаних геометричних елементів); кластерів геометричних методів (поєднання сумісних методів, способів, прийомів, алгоритмів, методик тощо, які утворюють єдине ціле та мають необхідні властивості). Обґрунтовано, що з точки зору типології прикладної геометрії, енергоефективний адаптивний архітектурно-будівельний кластер є складно-структурованою моделлю з геометричними компонентами, де кожен геометричний або ж геометрично інтерпретований елемент моделі може бути описаний та представлений деяким набором геометричних та графічних способів. Ключові слова: енергоефективність, енергоощадність, кластеризація, інтерпретаційна технологія, поліфункціональність, термореконструкція, структурно-параметричне моделювання, комплексні графоаналітичні оптимізаційні моделі, методології системно-геометричного моделювання, кластерне геометричне моделювання.^UThe relevance of the chosen topic of research is determined by the fact that today geometric and graphical instruments of applied geometry are effective tools in the simulation of socio-technical systems, in the management of flow distribution of resources, optimization of multifactorial processes, solving problems of econometrics, modeling of complex structured technological processes, etc. Indeed, such systems combine the multi-component development and efficiency of functioning in a modern market environment. Modern trends in world development dictate new priorities for the development and functioning of socio-technical systems, which, according to the topology, represent a specialized class of enterprises that have been active in the market. One of the functional areas of the development of such systems is the sectoral specialization, which determines the additional priorities and functionality of ensuring the viability of the system.One of the effective areas of development of branch systems of socio-technical systems is a construction complex that actively forms an investment complex of any economy. The main priority of the industry is its energy efficiency in all its manifestations and functionalities, where the building element is the basic element. The quality and implementation of construction projects on energy efficiency in the Ukrainian architectural and construction industry are largely determined by the need and opportunity to create effective organizational forms for the implementation of relevant projects at the local, regional and national levels.The problem of clustering these processes requires not only systematic research but also an active scientific basis for providing the necessary tools at all stages of the implementation, operation, administration and monitoring of the implementation of the life cycle of the construction project.The main idea of the dissertation research is the need to solve the three-fold problem: a) the development of methodological foundations of system applied geometry using clustering tools; b) developing on this basis methods of constructing and researching the structures and behavior of adaptive cluster organizational structures for energy efficiency; c) the establishment of appropriate technological platforms for building a decision support system.The diversity of energy efficiency issues, the high degree of uncertainty and the associated structural and functional complexity of the corresponding subsystems of cluster organizational systems require the development of a systemic and technologically grounded approach in the application of geometric and graphical simulation methods in solving these problems. The scientific hypothesis consists in the formation of the following scientific and applied idea: the efficiency of modeling the structure and processes of the functioning of adaptive energy efficiency building clusters (AEBC) can be significantly improved through the systematic application of applied geometry and system analysis tools. According to the determined formulation, a graphical structural and logical scheme of the dissertation research, which combines the following interrelated directions, is formed, namely: the development of methodological foundations of system applied geometry with the study of clusterization as its important instrumental means; creation of models of structures, functioning and optimization of cluster organizational energy efficiency systems; development of technological platforms and intellectual means of supporting the design of organizational clusters with the systematic application of geometric and graphical modeling methods.

Дисертація присвячена науково-прикладній проблемі – пошуку методів оцінки та особливостей керування попитом на електричну енергію.Обґрунтовано використання запропонованих методів оцінки впливу нерівномірності споживання електричної енергії на рівень втрат у системі електропостачання на основі потужності Фризе QФ та оптимізації режимів роботи активних споживачів в локальній системі електропостачання, що враховує можливості зміни графіків споживання електричної енергії у разі застосування адресних механізмів керування попитом.Запропоновані підходи та механізми оптимізації добового графіка електроспоживання на прикладі житлового комплексу з можливістю акумуляції енергії.Ключові слова: керування попитом, енергоефективність, локальні системи електропостачання, інтелектуальні електроенергетичні системи, методи оптимізації, електропостачання, графік електроспоживання, мінімізація витрат.^UThe urgency of the topic, where the expediency of assessment methods development and peculiarities of electricity demand management is given. The aim, scientific task, object, subject and methods of research are formed, scientific novelty and practical value of the obtained results are determined, data on approbation and publications are given, personal contribution of the applicant is indicated, acts of thesis results implementation are given.One of power supply systems within the framework of the Smart Grid concept modernization areas is the introduction of new control systems: organization of power distribution, power consumption, protection, automated control and data collection and others.Efficiency increase in the power supply system can be achieved by intellectual control over compliance introduction with the established optimized power consumption schedules based on the flexibility of the technological process and installed equipment operating modes.Considering the sharply variable nature of electricity consumption during the day, an important aspect of assessing the optimality of local power supply systems operation is the quantitative difference between the current level of electricity consumption relative to the optimal level at a controlled level of non-optimality of consumption. It has been suggested that indicators based on Frize power QФ to be used. In general, the Frize power QФ is a quadratic incoherence between full and active power and allows us to estimate the level of losses from non-uniform consumption. Received characteristics allow to estimate the influence of irregularity of generation and consumption processes of electric energy on electric energy quality, level of reactive energy and losses in a network.The method of electricity demand management by optimizing the daily schedule of electricity consumption considering the limitations of maximum power consumption, maintaining the volume of electricity consumed and considering the capabilities of the consumer to control is proposed. Obtained optimized forms of the energy consumption schedule meet the criteria of maximizing the graph filling ratio and reducing the cost of consumed energy. The consumer potential is considered by the coefficient of demand flexibility. The consumer potential is considered by the coefficient of demand flexibility. This coefficient characterizes the capabilities of the installed equipment to change modes of consumption when implementing individual programs for managing demand for electricity. The obtained results of modeling for a group of household households are correlated with a decrease in the indicator , especially when maximizing the graph filling ratio, which corresponds to a decrease in the overall irregularity of the daily electricity consumption schedule.In general, the optimization results allow to determine the consumers possibilities to adjust their own daily consumption schedules considering the goals set: saving money on consumed electricity, and the potential benefit of the energy supplying organization from the implementation of a specific program of demand management.The results were transferred to the National Commission for State Regulation in the Energy and Public Utilities Sector, PAT “Kyivenergo”, PrAT “DTEK Kyiv Electric Grids” and National Technical University of Ukraine Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute (Igor Sikorsky KPI) for use, as well as in the educational process of Igor Sikorsky KPI at the power supply department.Keywords: local grids, smart systems, demand management, energy efficiency, optimization, power supply, power consumption schedule, cost minimization.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.14.01 – Енергетичні системи та комплекси. – Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського" МОН України, Київ, 2019.Дисертація присвячена порівнянню, адаптації та розвитку методів оцінювання енергоефективності будівель на основі математичних моделей з врахуванням динаміки зміни умов середовища. Проведений аналіз нормативної бази щодо підходіввизначення енергоефективності енергоспоживання в будівлях, підвів до врахування особливостей використання та розвитку динамічних методів розрахунку енергопотреби на опалення та/або охолодження. Розроблено методику побудови регресійних багатофакторних моделей будівлі для прогнозування рівня опалення та/або внутрішньої температури повітря в приміщенні, що дозволяє враховувати теплоінерційні особливості огороджувальних конструкцій через врахування передісторії зміни факторів впливу. Досліджені переривчасті режими опалення будівель на базі динамічних моделей та визначено можливий діапазон економії енергії для різних температурних графіків приміщень.Запропоновані підходи визначення реперних точок для побудови шкал енергетичної сертифікації будівель з врахуванням особливостей їх функціонування та розміщення.Ключові слова: енергопотреба, енергоефективність, будівлі, математична модель, температура, теплонадходження, кліматологія, енергетична сертифікація.^UThe dissertation is devoted to the comparison, adaptation and development of methods for estimating energy efficiency of buildings on the basis of mathematical models taking into account the dynamics of changing environment conditions. A literature review of modern trends in the use of mathematical modeling and normative base on approaches to assessing buildings energy efficiency is performed. The need to reduce the time intervals of calculation is shown, taking into account the specifics of the use and development of dynamic methods for calculating energy need for heating and/or cooling.The analysis of characteristics and modeling of building thermal state was carried out on the basis of various mathematical models for public buildings of various complexity, regional location, year of construction and conditions of operation. In the conditions of energy carriersefficient use, energy need for heating should be calculated taking into account hourly changes in climatic characteristics that cannot be realized in stationary models. Dynamic models for determining buildings energy performance require the use of hourly climatic data (for Ukrainian cities - typical year of the IWEC).Mathematical models for the research of energy status of buildings use end-points characteristics of influence, such as air exchange rate, solar heat gains to the space area, and others, which require recalculation methods. Averaged monthlyobtained results are compared with the normative climatology of Ukraine for the city of Kyiv and Odesa. The difference is 40% in the winter and 30% in summer for Kyiv, and for Odesa it is up to 50%.The peculiarities of the considered methods use and application of various averaging time intervals of the initial parameters are determinedas an influential parameter on the research results. Dynamic E + and 5R1C methods give almost the same value for energy need for heating, the difference is up to 4-8%, in cooling mode it is up to 16-18% with IWEC climatological data. The buildings intermittent modes of heating were investigated on the basis of dynamic models and the possible range of energy savings for different temperature schedules of premises was determined taking into account the recommended temperature difference during non-working hours, which is about 9%.In the paper, the experimental and calculated determination of the integral and scattered characteristics of the thermal and energy state of the building is carried out on the basis of long-term observations (2003-2017). Data on temperature distribution in the premises of a multistory building of an educational facility were obtained, depending on their location, use and level of heating. The combination of calculated and experimental data allowed to determine the air exchange rate on the basis of the created multi-factor regression model and actual values of internal temperature, heating level and solar heat gains.Ukraine has two standards for defining the buildingsenergy efficiency class. A new energy scale of 14 classes for buildings energycertification for public facilities located in small towns and villages is proposed, which is based on certain reference points and allows to assess the buildings energy efficiency when implementing energy-saving projects.Key words: energy need, energy efficiency, buildings, mathematical model, temperature, heat gains, climatology, energy certification.

Дисертація присвячена розв'язанню науково-прикладної проблеми підвищення інтенсивності та енергетичної ефективності сушіння насіння зернових, олійних, овочевих та технічних культур з збереженням високої схожості посівного матеріалу.Поставлена проблема вирішується через визначення оптимальних режимів сушіння насіння зернових, олійних, овочевих та технічних культур та розробки енергозберігаючих теплотехнологій із застосуванням теплових насосів з метою збереження високої якості матеріалу.В роботі наведені результати експериментальних та теоретичних досліджень основних закономірностей сушіння насіння зернових, олійних, овочевих та технічних культур, сформульована математична модель процесу і визначені раціональні параметри сушіння, проведені дослідження тепломасообмінних процесів, розроблені енергоефективні режими сушіння, нові теплотехнології та обладнання з використанням теплових насосів.На основі проведених комплексних досліджень на конвективному сушильному стенді розроблена інженерна номограма визначення граничнодопустимої температури нагрівання насіння зернових культур із даних експериментальних досліджень кінетики процесу та якісних характеристик матеріалу. За результатами експериментальних досліджень виготовлені сушильні стенди із тепловим насосом та випробовувані розроблені енергоефективні режими сушіння з високою схожістю насіння зернових, олійних, овочевих та технічних культур.Розроблена теплотехнічна схема п'ятизонної шахтної зерносушарки безперервної дії продуктивністю 15,5 т/год. для сушіння насіння зернових, олійних та технічних культур із використання теплового насоса та газового двигуна генератора ДвГА – 315. Енергоефективність процесу сушіння насіннєвого матеріалу забезпечується розподілення потоків виробленої теплової енергії газового двигуна генератора і направлення в 1,3,4 зону сушіння шахти зерносушарки із застосування ступеневих режимів сушіння. Розраховані питомі витрати теплоти складають 3024 кДж/кг вип. вологи, очікуваний економічний ефект від впровадження 858127 грн., при терміні окупності капітальних вкладень 5,5 року. Для виробництва насіння овочевих культур розроблені 3 енергоефективні безвідходні технології переробки томатів, гарбуза та перцю із встановлення теплових насосів. На собівартість насіння овочевих культур найбільше впливає вартість палива та сировини, а також заробітна плата працівників. Зниження собівартості можливо через застосування енергоефективних режимів сушіння із тепловими насосами та використання відходів виробництва.^UThe dissertation is devoted to solving of the scientific and applied problem of increasing the intensity and energy efficiency of drying seeds of cereals, oilseeds, vegetables and technical crops with the preservation of high similarity of the sowing material.The problem is solved by determining the optimal drying regimes of seeds of cereals, oilseeds, vegetables and technical crops and the development of energy-saving heat technology drying with the use of heat pumps for the purpose to preservation high quality properties of material.For the first time, stepped drying regimes for seeds of cereals, oilseeds, vegetables and industrial crops have been developed, which allowed to obtain a similarity of seed material 98 - 100%, with a reduction in the drying time of 1.7 - 3.4 times and energy consumption by 62%.The dissertation presents the results of experimental and theoretical studies of the basic laws of drying seeds of cereals, oilseeds, vegetables and technical crops; the mathematical model of the process is formulated and the rational parameters of drying are determined, researches of heat-mass-exchange processes are carried out, energy-efficient drying regimes, new heat engineering and equipment with the use of heat pumps are developed.On the basis of the complex research carried out on the convective drying stand, an engineering nomogram for determining the permissible temperature of heating of seeds of grain crops was developed from experimental studies of kinetics of the process and qualitative characteristics of the material.According to the results of experimental research, drying stands with a heat pump are made and energy-efficient drying regimes with a high similarity of grain seeds, oilseeds, vegetables and industrial crops was tested.Energy-efficient drying modes have been developed using heat pumps for drying seeds of cereals, oilseeds, vegetables and industrial crops, in particular for drying pumpkin seeds, a drying regime of 60/40°C was used. Consumption of heat is lower than the standard values for seed grain by 40%. High seed germination is ensured at 100% level.Calculations of specific heat consumption during drying of seed material in a heat pump are 3675 - 3700 kJ / kg of evaporated moisture.The heat engineering scheme of the five-zone mining grains of continuous action with the productivity of 15.5 t/h is developed. for the drying of seeds of cereals, oil and technical crops using the heat pump and the gas engine of the generator DvGA-315. The energy efficiency of the drying process of seed material is ensured by the distribution of flows of the generated thermal energy of the gas engine of the generator and directed into the 1,3,4 zone of drying of the grain dryer from the application of stepped drying modes.The calculated specific heat consumption is 3024 kJ/kg of power moisture, expected economic effect from the implementation of 858127 UAH, with a period of payback of capital investments 5.5 years.For the production of vegetable seeds, 3 energy-efficient non-waste technologies for the processing of tomatoes, pumpkin and pepper from the installation of heat pumps have been developed. The cost of seeds of vegetable crops is most influenced by the cost of fuel and raw materials, as well as the wages of employees. Cost reduction is possible due to the use of energy-efficient drying modes with heat pumps and the use of waste products.

Дисертацію присвячено вирішенню важливої актуальної науково-прикладної проблеми створення методів прогнозування для запобігання виникнення нештатних ситуацій шляхом розроблення та впровадженнясистеми ефективного функціонування електротехнічних комплексів харчових виробництв з урахуванням їх особливостей як взаємопов'язаних організаційнотехнологічних систем, що направлено на підвищення енергоефективності, ресурсоощадження та продуктивності.Для визначення ефективних стратегій досягнення цільових критеріїв функціонування підприємства на основі виконаних теоретичних і експериментальних досліджень розроблено нові факторно-цільові моделіелектротехнічного комплексу харчових виробництв. Обґрунтовано формалізований процес формування комплексної програми технічного обслуговування та ремонту обладнання з використанням підсистемпрогнозування надійності первинних вимірювальних перетворювачів та електродвигунів. Вирішено оптимізаційну задачу розмірності простору вхідних параметрів моделі прогнозування надійності електродвигунів та розроблено математичні моделі прогнозування надійності електродвигунів, які дають змогу в оперативному режимі виявити дефекти, контролювати стан машин та прогнозувати термін їх роботи. Розвинуто ресурсно-процесний підхід скорочення тривалості машинного часу реалізації добової виробничої потужності підприємства, що дозволяє підвищити енерго- та ресурсоефективність харчових виробництв. Реалізовано стратегію вибору типу системи керування технологічним процесом для забезпечення стійкості в умовах виникнення нештатних ситуацій із використанням в нештатному режимі робастних систем керування. Побудовано сценарно-когнітивну модель для визначення ефективних стратегій та сценаріїв функціонування електротехнічного комплексу харчових виробництв і прогнозу його поведінки за різних керуючих впливів. У результаті проведених досліджень запропоновано нову стратегію узагальнення експертної оцінки взаємовпливів концептів на основі методів кластерного аналізу.Проведено систематизацію параметрів стоків для різнопрофільних підприємств харчового сегменту, створено перелік забруднювачів і визначено способи доведення їх до гранично допустимих концентрацій. Встановлено взаємозв'язок витрат електроенергії електротехнологічного комплексу очищення стоків харчових виробництв у залежності від типу підприємства та об'єму стічних вод із застосуванням за залпових викидів стічних вод блоку утилізації.Науково обґрунтовано нову узагальнену структуру системи керування із функцією прогнозування та розроблено її алгоритмічно-програмне забезпечення, що дає змогу впровадження системи на різнопрофільних підприємствах харчової промисловості, оперативної оцінки взаємовпливів між станом та параметрами роботи електротехнічного комплексу та дозволяє підвищити енергоефективність, ресурсоощадження та продуктивність виробництва.^UThe dissertation is devoted to the decision of the important actual scientific and applied problem of creating forecasting methods for prevention of occurrence of abnormal situations by developing and implementing a system of efficient functioning of electrical engineering complexes of food industries taking into account their features as interrelated organizational and technological systems aimed at increasing energy efficiency, resource conservation and performance.To determine the effective strategies for achieving the target criteria for the functioning of the enterprise, based on the performed theoretical and experimental research, new factor-purpose models of the electrical complex of food production are designed. The formalized process of forming a comprehensive program of maintenance and repair of equipment, based on the principles of service on the basis of reliability, is grounded using subsystems for predicting the reliability of primary measuring converters and motors. The optimization problem for the dimension of the space of the input parameters of the prediction model for the reliability of the electric motors is solved and mathematical models for predicting of reliability of electric motors are developed, which in the operational mode allows to detect defects, control the state of machines and predict the term of their work. A resource-process approach to reduce the machine time of the implementation of daily production capacity of the enterprise is developed, which allows to increase the energy and resource efficiency of food production. А strategy of choosing the type of control system for the technological process for ensuring stability in the conditions of occurrence of abnormal situations with the use in the non-regular mode of robust control systems is implemented. A scenariocognitive model for establishing effective strategies and scenarios of the functioning of the electrical engineering complex of food industries and its behavioral forecast forvarious control influences was constructed. As a result of the conducted researches a new strategy of generalization of expert estimation of mutual influence of concepts on the basis of methods of cluster analysis is proposed.The systematization of wastewater parameters for diversified food segment enterprises was made, a list of pollutants was created and methods for bringing them to limit-permissible concentrations were determined. The interconnection of electricity consumption of the electrotechnological complex of sewage treatment of food industries depending on the type of the enterprise and the volume of waste water with the use of volley wastewaters of the utilization unit, which enables to determine in operational mode energy and economic indicators of the functioning of such a complex, is determined.The new generalized structure of the control system with the prediction function was scientifically substantiated and its algorithmic software was developed, which enables the introduction of the system at diverse enterprises of the food industry, the operational assessment of the interactions between the state and parameters of the electrical engineering system and allows to increase energy efficiency, resource conservation and productivity of production.

Дисертаційна робота присвячена дослідженню впливу геометрії поверхні, значення числа Рейнольдса та неізотермічності в пристінній області на енергоефективність початкових ділянок труб з гофрованими вставками при перехідному режимі течії. Було досліджено виникнення та розвиток збурень в потоці в широкому діапазоні перехідних чисел Рейнольдса та їх вплив на теплообмінні процеси. Виявлено, що при певному співвідношенні безрозмірних довжин і амплітуд хвиль поверхні, віднесених до радіусу труби, гофровані вставки можуть бути як стабілізаторами течії на початковій ділянці труби, так і генераторами низькочастотних збурень при відповідному числі Рейнольдса, що призводить до раннього переходу до турбулентності та інтенсифікації тепловіддачі. Показано, що енергоефективність труб з гофрованими вставками «незагромаджуючого» типу можна визначати тільки через відношення чисел Нуссельта в трубі із гофрованою вставкою та в гладкій трубі, в зв'язку із тим, що додатковий опір труби із гофрованою вставкою «незагромаджуючого» типу не перевищує 7%, на відміну від гофрованих вставок «загромаджуючого» типу, де додатковий гідравлічний опір перевищує 15%. Визначено порогові значення довжини хвилі гофра і відповідної амплітуди, кута нахилу гофрування до вісі труби та довжини гофрованої ділянки для певного значення числа Рейнольдса, при яких досягається найбільша енергоефективність гофрованої вставки.^UThe dissertation is devoted to the study of the influence of surface geometry, the value of the Reynolds number and non - isothermal conditions in the wall region on the energy efficiency of the initial sections of tubes with corrugated inserts in the transient flow regime. The generation and development of perturbations in a flow and their effect on heat transfer processes in a wide range of Reynolds transition numbers were investigated. It is found that at a certain ratio of dimensionless lengths and amplitudes of the surface waves, related to the radius of the tube, corrugated inserts can be both flow stabilizers at the initial section of the pipe and generators of low-frequency perturbations at the corresponding Reynolds number, which leads to heat transfer. It is shown that the energy efficiency of tubes with corrugated inserts of the "non-cluttering" type can be determined only by the ratio of Nusselt numbers in the tube with corrugated insert and in the smooth tube, due to the fact that the additional resistance of the tube with corrugated insert of "non-cluttering" type does not exceed 7%, in contrast to corrugated inserts of the "cluttering" type, where additional hydraulic resistance exceeds 15%. The threshold values of the corrugation wavelength and the corresponding amplitude, the corrugation angle of inclination to the tube axis, and the length of the corrugated section are determined for a certain value of the Reynolds number at which the highest energy efficiency of the corrugated insert is achieved.