Досліджено педагогічні пароблеми інтегративного навчання комп'ютерних технологій у професійній підготовці електриків. Визначено його цілі та концептуальні засади. Обгрунтовано принципи інтегративного навчання комп'ютерних технологій у професійній підготовці фахівців. На підставі дидактичних особливостей інтегративного навчання комп'ютерних технологій у професійній підготовці електриків показано доцільність і наведено вимоги до побудови інтегративного курсу "Основи комп'ютеризації з елементами спеціальної технології". Запропоновано загальний алгоритм розробки педагогічних програмних засобів.

  Скачати повний текст

Вдосконалено математичну модель багатомашинного шахтного електротехнічного комплексу. Уточнено аналітичні залежності для оцінки перехідного процесу в шахтному електротехнічному комплексі за однофазного витоку струму на землю за сукупною кількістю електрики, яка пройшла через опір кола витоку. Вперше одержано функціональні залежності сукупної кількості електрики. Визначено методику розрахунку та вибору параметрів елементів шахтних електро-технічних комплексів шляхом доповнення її оцінкою перехідного процесу після вимкнення напруги живлення за величиною сукупної кількості електрики через опір кола витоку струму на землю.

  Скачати повний текст

Досліджено вплив електрохімічної обробки води постійним струмом на утворення накипу в системі опалення. Проаналізовано ступінь дії різних параметрів води та струму на процес утворення накипу. Доведено, що найбільший вплив на процеси утворення накипу має доза електрики. Виявлено тип зв'язку швидкості утворення накипу з миттєвим надлишком карбонату кальцію. Визначено, що збільшення об'єму підживлення системи та температури води спричиняє збільшення кількості накипу. Наведено результати досліджень щодо зміни показників якості циркулюючої води під час експерименту. Отримано емпіричне рівняння, що адекватно описує взаємозв'язок швидкості утворення накипу з миттєвим надлишком карбонату кальцію, дозою електрики та температурою води. Розглянуто перевірену за промислових умов формулу розрахунку оптимальної для зниження утворення накипу дози електрики, відповідно до миттєвого надлишку карбонату кальцію. Надано техніко-економічну оцінку протинакипної електрообробки води, яка доводить її доцільність.

  Скачати повний текст

Теоретично створено професійну модель молодшого спеціаліста-електрика. Наведено вимоги до рівня професійних знань, умінь та навичок, необхідних спеціалістам даної кваліфікації, вдосконалення змісту професійної підготовки молодших спеціалістів-електриків. Встановлено, що впровадження модульно-рейтингової технології та методів активізації навчання сприяє більш ефективній електро-технічній підготовці молодших спеціалістів-електриків.

  Скачати повний текст

Досліджено фізичний і технологічний розвиток науки про термоелектричні генератори (ТЕГ) на органічному паливі, встановлено закономірності перетворення енергії у даних генераторах й обгрунтовано можливість їх використання для визначення шляхів і методів створення ТЕГ підвищеної ефективності. Розроблено класифікацію фізичних моделей ТЕГ на газовому та рідкому паливі, що містить 64 моделі, серед яких 55 нових. Визначено найбільш раціональні моделі, використання яких забезпечує істотне підвищення ККД генераторів. Удосконалено теорію каталітичних джерел тепла, знайдено розподіл температур, концентрацій реагентів та швидкостей реакцій, за яких досягається максимальна ефективність генерування тепла. Винайдено новий клас термоелектричних матеріалів та нові типи термоелектричних перетворювачів на газовому паливі, ефективність яких в 1,6 - 1,8 рази вища у порівнянні з термопарним термоелементом. Підвищено показники ресурсної та циклічної стійкості термоелектричних модулів. Створено ТЕГ міліватного та ватного діапазону потужностей з каталітичними джерелами тепла. Розроблено метод комплексної оптимізації параметрів генератора тепла й електрики. Показано, що використання секційних теплових схем підвищує ККД ТЕГ на органічному паливі до 2,5 разів. Встановлено, що застосування двокаскадних теплових схем підвищує швидкодію ТЕГ для живлення автоматики газових нагрівальних приладів.

  Скачати повний текст

Представлено теоретико-методичні основи формування самоосвітньої компетентності майбутніх техніків-електриків у процесі фахової підготовки у технічному коледжі. Встановлено наукові підходи та структуру, уточнено сутність самоосвітньої компетентності майбутнього техніка-електрика; обґрунтовано педагогічні умови та засоби, сконструйовано модель формування самоосвітньої компетентності майбутніх техніків-електриків у процесі фахової підготовки.^UThe research presents the theoretical and methodical foundations for the forming self-educational competence of future technicians-electricians in the process of professional training in the technical college. The scientific approaches and structure, the essence of self-educational competence of the future technicians-electricians have been established; the pedagogical conditions and means, the model of formation of self-educational competence of future electricians in the process of professional training have been substantiated.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора біологічних наук за спеціальністю 03.00.20 «Біотехнологія». – Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Міністерство освіти i науки України, Київ, 2023.Дисертаційна робота присвячена розробці нових ефективних, економічних та екологічних способів отримання рослинно-мікробної біоелектрики у будинках всередині і на дахах, а також оцінці біоелектропродуктивного потенціалу екосистем in situ. Сконструйовано рослинно-мікробні біосистем генерації біоелектрики на основі рослин A. plantago-aquatica, F. arundinacea, C. palustris, C. hirta, O. basilicum, H. soleirolii та мохів H. cupressiforme, P. commune, L. glaucum для цілорічного використання у будинках та на дахах. Вперше досягнуто прогресу в компактності та кількості модулів біосистем при збереженні виходу біоелектрики. Дво- і три-модульні 0.6л багатоелектродні біосистеми базовані на пряних чи декоративних рослинах O. basilicum і H. soleirolii служили автономним та екологічно чистим джерелом живлення для цифрових приладів та світлодіодів в режимі реального часу, заміняючи батарейки 1.5 В та 3.0 В.Виявлено позитивний ефект бактерій Desulfovibrio sp. та аннелід L. terrestris як енхансерів, які підвищують генерацію біоелектрики біосистем з A. plantago-aquatica та C. palustris на 32.8% та на 14.3%, відповідно. Показано потенціал природних екосистем лісів і заболочених луків, агроекосистем, урбоекосистем паркових зон та техногенно забруднених газонів вздовж міських автомагістралей як джерела поновлюваної біоелектрики за кліматичних умов заходу України.^UThesis for the degree of Doctor of Biological Sciences in specialty 03.00.20 «Biotechnology». – National Technical University of Ukraine «Ihor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute», Ministry of Education and Science of Ukraine, Kyiv, 2023.The dissertation is devoted to the development of novel ecological plant-microbial bioelectrical systems that are efficient and economical for use in energy efficient buildings and on green roofs and to also assess the bioelectroproductive potential of natural ecosystems in situ. New approaches have been proposed such as alternative species plants and different biological enhancers, new electrode materials and multielectrode biosystems, new electrode configurations and their connections, that efficiently increase the bioelectric output of biotechnology. The use of cost-effective materials in the design of biosystems, including using waste material, seeds and seedlings of common plants and simple substrates reduces the cost of electrobiotechnology without loss of efficiency. Several new types of biosystems for year-round bioelectricity generation and application in an energy-efficient buidings and on a green roofs have been developed. Biosystem operations have been investigated depending on various biological factors (plant growth, plant species, introduction of active microorganisms and annelids), external conditions (temperature and precipitation) and technological (materials, schemes and configurations).Effective and year round operated biosystems have been developed based on plants: A. plantago-aquatica, F. arundinacea, C. palustris, C. hirta O. basilicum, H. soleirolii and mosses H. cupressiforme, P. commune, L. glaucum for inside buildings and their green roofs. It was found that the highest capacity was demonstrated by biosystems based on grass F. arundinacea (in buildings inside) and biosystems based on sedge C. hirta (on green roofs). The biosystem with plant F. arundinacea was characterized by 20.95% higher power than the biosystem with A. plantago-aquatica and was 1.5 times more economically beneficial during application in energy-efficient buildings inside.The biosystem based on sedge C. hirta was characterized by a power of 950 mW/m2 PGA and was 1.7 times more efficient than the biosystem based on mosses on green roofs at a temperature above 0ºС and an amount of precipitation of 5 mm/day that opens perspective their use on green roof as bioelectricity source. For the first time, progress in the compactivity of total size and a number of the modules of biosystems has been achieved while maintaining the output of bioelectricity. Two- and three-modules of 0.6L multielectrode biosystems based on edible or ornamental plants O. basilicum and H. soleirolii, respectively, served as an autonomous and environmentally friendly power source for an indoor weather station, digital clock, digital thermometer/hygrometer and LEDs replacing 1.5V and 3V batteries in real time. The maximum recorded values of current density in the three-module electro-biosystem was 407 mA/m2 and power density was 188.33 mW/m2 PGA. A high degree of correlation between bioelectricity generation and plant growth was shown, with the Pearson coefficient was from 0.67 to 0.98. For the first time, the positive effect of bacteria Desulfovibrio sp. and annelid L. terrestris were shown as enhancers of biosystems based on A. plantago-aquatica and C. palustris, which increased output to 32.8% and 14.3%, respectively. For the first time, the potential of natural ecosystems of forests and marshy meadows, agroecosystems, urban ecosystems of park zones and polluted lawns along city highways are shown as a source of renewable bioelectricity in the climatic conditions of west of Ukraine. Phytomicrobocenoses of lawns along highways were resistant to pollution by heavy metals, and, their bioelectrical productivity decreases only when polluted simultaneously by several heavy metals of a high danger class, exceeding the MPC by more than 10 times.The cumulative effect of a reducing the inter electrode distance and a combination of a parallel-series connection of multielectrode biosystems based on a new pair of graphite and perforated Zn-galvanized steel electrodes is shown as an effective way of maximizing the obtained plant-microbial bioelectricity. The revealed potential of ecosystems in situ and developed bioelectrotechnologies for energy-efficient buildings open wide possibilities for further improvement in obtaining plant-microbial bioelectricity.

Сучасні природоохоронні вимоги ставлять на порядок денний розвитку теплоенергетики питання скорочення викидів забруднюючих речовин та парникових газів. Теплоенергетична установка має відповідати принципу HELE – High Efficiency and Low Emission (високої ефективності та низьких викидів), щоб бути конкурентною в час бурхливого розвитку відновлювальних джерел енергії. Для зменшення негативного впливу на навколишнє середовище котельні установки повинні оснащуватися системами очищення димових газів від забруднюючих речовин, які здатними забезпечити дотримання вимог європейських екологічних. Для зниження викиду оксидів азоту для котлів середньої потужності доцільно застосовувати селективне некаталітичне відновлення, як захід, що дозволяє знизити викиди NOx без спорудження спеціальних пристроїв та використання каталізаторів. Застосування амонійних сполук дозволить об’єднати системи напівсухого сіркоочищення та системи селективного некаталітичного відновлення в одну комплексну систему газоочищення димових газів. Використання амоніаку як екологічно чистого палива для енергетичних застосувань дозволить знизити викиди парникових газів та токсичних речовин. Але його застосування як палива стикається з такими проблемами: безвуглецевий синтез амоніаку, спалювання амоніаку, вирішення економічних та екологічних проблем.Використання розчину карбаміду замість розчину амоніаку в технологіях сіркоочищення димових газів, дасть можливість суттєво спростити використання даної технології щодо питань безпеки та транспортування реагенту. В процесі гідролізу карбаміду при температурі кипіння буде утворюватися газоподібний амоніак, який в процесі газофазного реагування зв’язує близько 80% SO2 при початковій концентрації карбаміду у розчині 30%. Це дає можливість розглядати можливість газофазного зв’язування діоксиду сірки амоніаком без спорудження реактор напівсухого сіркоочищення.Амоніак є важливою хімічною речовиною, яка широко використовується в сільському господарстві як азотне добриво, в хімічній та холодильній техніці. Основне виробництво амоніаку базується на процесі Габера-Боша під тиском з використанням природного газу або вугілля для генерації водню при значних викидах вуглекислого газу. Перехід на виробництво «зеленого» амоніаку передбачає генерацію водню з води за електролізними технологіями з подальшим застосуванням або технології Габера-Боша або технологій генерації амоніаку в електрохімічних комірках, які є на стадії досліджень та промислових випробувань. Оскільки генерація «зеленого» амоніаку є енерговитратним процесом, то його виробництво може слугувати ефективним засобом регулювання навантаження в енергосистемі. При збереженні поточного рівня виробництва амоніаку в Україні 5 млн. т/рік для його «зеленого» виробництва з використанням технології Габера-Боша потрібно близько 60 млрд. кВтгод електроенергії. Таку кількість електрики можуть виробити 20 атомних енергоблоків потужністю 1000 МВт протягом 8 годин нічного провалу. Це дозволило б повністю відмовитись від генерації електроенергії на вугільних ТЕС в маневреному режимі. Електролізне виробництво з подальшим виробництвом амоніаку дозволить утилізувати піки генерації електроенергії від відновлювальних джерел, потужність яких зростає швидкими темпами, без шкоди сталості частоти та регулюванню потужностей в енергосистемі. Амоніак має дуже низьку ламінарну швидкість горіння та великий час затримки займання через високу енергію активації. Для покращання умов горіння пропонується застосовувати підвищений вміст кисню в окиснику або суміші амоніаку з воднем чи амоніаку з метаном Це забезпечує зростання ламінарної швидкості горіння в 4 рази. Суміш амоніаку і водню як продукт неповного крекінгу амоніаку є перспективним безвуглецевим паливом для теплоенергетичних установок. Введено в експлуатацію енергоблок потужністю 1000 МВт з реалізацією спільного спалювання вугілля (80%) і амоніаку (20%) в спеціальних вихрових пальниках. Виробництво амоніаку може дозволити відмовитися від споживання вугілля в енергетиці. Тим самим зникнуть викиди діоксиду сірки, пилу, оксиду вуглецю та діоксиду вуглецю. При спалювання суміш палива та амоніаку викиди пилу, SO2, CO і CO2 будуть зменшені на частку заміненого амоніаком палива.Використання амонійних реагентів для видалення забруднюючих речовин дозволить об’єднати технологію десульфуризації та технологію селективного некаталітичного відновлення оксидів азоту в один комплекс, зробити обладнання системи газоочищення більш компактним з використанням одного реагенту, що є актуальним для котельних агрегатів середньої потужності. Розроблена концепція і схема та виконані розрахунки комбінованої системи газоочищення димових газів водогрійного колосникового котла WR25 з використанням карбаміду або його 40% розчину як реагенту, що дозволить забезпечити концентрацію діоксиду сірки та оксидів азоту нижче вимог Директиви 2015/2193/EU, що визначає граничні значення викидів для середніх спалювальних установок.^UThe modern environmental protection requirements put the issue of reducing emissions of pollutants and greenhouse gases on the agenda for the development of thermal power industry. A thermal power facility must comply with the principle of High Efficiency and Low Emission in order to be competitive at a time of rapid development of renewable energy sources. For reducing the negative impact on the environment, boiler units must be equipped with systems for cleaning flue gas from pollutants, which are able to ensure compliance with European environmental requirements. To reduce the emission of nitrogen oxides for boilers of medium capacity, it is advisable to use selective non-catalytic reduction as a measure that allows reducing NOx emissions without the construction of special devices and the catalyst use. The use of ammonium compounds will make it possible to combine semi-dry desulfurization systems and selective non-catalytic reduction systems into one complex flue gas purification system. Using ammonia as an environmentally friendly fuel for energy applications will reduce emissions of greenhouse gases and toxic substances. But its use as a fuel faces the following problems: carbon-free ammonia synthesis, ammonia combustion, solving economic and environmental problems.The use of a urea solution instead of an ammonia solution in flue gas desulfurisation technologies will make it possible to significantly simplify the use of this technology in terms of safety and reagent transportation. The use of urea solution for effective binding of sulfurdioxide requires its preliminary thermal hydrolysis. In the process of hydrolysis of urea at the boiling temperature, gaseous ammonia will be formed, which in the process of gas-phase reaction binds about 80% of SO2 at the initial concentration of urea in the solution of 30%. This makes it possible to consider the possibility of gasphase bonding of sulfur dioxide with ammonia without building a semi-dry desulfurisation reactor.Ammonia is an important chemical that is widely used as a nitrogen fertilizer in the agriculture, in chemical and refrigeration technology. The transition to the production of "green" ammonia involves the generation of hydrogen from water using electrolysis technologies with the subsequent application of either Haber-Bosch technology or ammonia generation technologies in electrochemical cells, which are at the stage of research and industrial testing. Since the generation of "green" ammonia is an energy-consuming process, its production can serve as an effective means of regulating the load in the power system. If the current level of ammonia production in Ukraine is maintained at 5 million t/a, its "green" production using Haber-Bosch technology will require about 60 billion kWh of electricity. This would make it possible to completely abandon the generation of electricity at coal-fired thermal power plants in a manoeuvrable mode. Electrolysis production with subsequent production of ammonia will make it possible to utilize the peaks of electricity generation from renewable sources, the capacity of which is growing at a rapid pace, without harming the stability of the frequency and capacity regulation in the power system. Ammonia has a very low laminar burning speed and a long ignition delay due to its high activation energy. To improve the combustion conditions, it is suggested to use an increased oxygen content in the oxidizer or a mixture of ammonia with hydrogen or ammonia with methane. This ensures a 4-time increase in the laminar combustion speed. A mixture of ammonia and hydrogen as a product of incomplete cracking of ammonia is a promising carbon-free fuel for thermal power plants. A power unit with a capacity of 1,000 MW was put into operation with the implementation of joint combustion of coal (80%) and ammonia (20%) in special vortex burners. The production of ammonia can allow to abandon the consumption of coal in the energy sector. Thus, emissions of sulfur dioxide, dust, carbon monoxide and carbon dioxide will disappear. When burning a mixture of fuel and ammonia, emissions of dust, SO2, CO and CO2 will be reduced by the fraction of the fossil fuel replaced by ammonia. The use of ammonium reagents for the removal of pollutants will allow combining the technology of desulfurization and the technology of selective noncatalytic reduction of nitrogen oxides into one complex, making the equipment of the gas cleaning system more compact with the use of one reagent, which is relevant for boiler units of medium capacity. The concept and scheme were developed, and calculations were made of the integrated flue gas cleaning system of the water heating grate boiler WR25 using urea or its 40% solution as a reagent, which will ensure the concentration of sulfur dioxide and nitrogen oxides below the requirements of Directive 2015/2193/EU, which determines the emission limit values for medium combustion plants.