Визначено шляхи підвищення ефективності перетворення сонячної енергії за одночасного зниження вартості одержуваної електроенергії. Запропоновано з використанням принципу декомпозиції у новому аспекті врахувати характерні риси енергогенерування сонячних елементів (СЕ), що випускаються промисловістю. Запропоновано нові методи розрахунку функціональних параметрів СЕ, що враховують особливості їх структури й енергогенерувальну спроможність за різних умов експлуатації. Обгрунтовано структуру сонячних фотоелектричних установок, розроблено алгоритм розрахунку, що дозволяє обгрунтовано підійти до вибору заходів, які забезпечують підвищення ефективності енергогенерування за зниження вартості одержуваної електричної енергії. На етапі конструкторсько-проектних робіт остаточне рішення про структуру сонячних фотоелектричних установок запропоновано приймати після розгляду структури СЕ, які використовуються, й особливостей їх функціонування.

Одним из широко распространенных и наиболее доступных источников энергии является солнечная энергия. Реализуется процесс преобразования этой энергии в электрическую с помощью солнечных фотоэлектрических установок. Положительные свойства, присущие таким установкам, обусловили их интенсивную разработку, однако, существенным их недостатком является довольно высокая стоимость получаемой электрической энергии.

Преобразование солнечной энергии в электрическую с помощью солнечных фотоэлектрических установок является перспективным и успешно развивается во всем мире. Однако при их проектировании возникает ряд проблем, связанных с выбором наиболее рациональных конструктивных схем подобных энергосистем, а также с согласованием основных параметров, непосредственно влияющих на энергетические возможности солнечной фотоэлектрической установки и ее технико-экономические показатели, прежде всего стоимостные. Предложен алгоритм расчета фотоэлектрических установок, позволяющий объективно рассматривать как условия функционирования, так и особенности процессов преобразования солнечной энергии, при этом учитываются конструктивные и функциональные особенности элементов таких установок.

Розглянуто особливості побудови, вимоги до складових елементів та матеріалів енергоактивних огороджень, а також варіанти їх конструктивного виконання.

Розглянуто властивості полікарбонатних матеріалів, проведено порівняльний аналіз стільникового полікарбонату та скла, надано практичні рекомендації щодо використання полікарбонатних матеріалів у якості конструкційного матеріалу для сонячного колектора.

Розглянуто основні вимоги, які зумовлюють ефективну експлуатацію енергоактивних огороджень як важливого елементу інженерних систем енергозабезпечення споруд.

Наведено основні вимоги до теплотехнічних особливостей конструктивного виконання та вибору матеріалів енергоактивних огороджень.

На підставі одержаних експериментальних даних проаналізовано основні критерії, які дозволяють оцінити ефективність роботи сонячного елемента у разі штучного та природного освітлення. Залежність між енергетичними параметрами сонячних елементів за різних типів освітлення одержано експериментальним шляхом. Інформація має практичне значення для проектно-конструкторських робіт, пов'язаних із розробкою сонячних фотоелектричних установок.

Розглянуто підхід до оцінки економічної ефективності застосування енергоактивних огороджень, які використовують енергію альтернативних джерел. Опрацьовано методики, за якими доцільно проводити економічну оцінку систем енергозабезпечення з енергоактивним огородженням.

Зазначено, що у процесі формування стратегії впровадження інноваційних технологій енергозбереження, в тому числі прогресивних технологій перетворення та використання енергії відновлюваних джерел, необхідним є оцінювання енергетичної безпеки. Для адекватної оцінки запропоновано використовувати систему індикаторів енергетичної безпеки підприємства, на базі яких в подальшому можливо формувати стратегію забезпечення енергетичної безпеки підприємства.

Досліджено методологічну платформу створення механізму маркетингового просування інноваційних енергозберігальних технологій на ринках товарів і послуг України, його складових елементів. Увагу приділено розробці комплексного механізму надання логістичного сервісу й організації маркетингового логістичного розподілу під час планування і координації енергетичних та інформаційних потоків за умов міської промислової та комунальної сфери в Україні. Проаналізовано маркетингові основи управління енергозбереженням, теоретичні та практичні питання сутності визначення чинників активізації впровадження енергозберігальних проектів. Висвітлено маркетингову комунікаційну взаємодію економічних агентів на енергетичних і промислових ринках України за рахунок удосконалення комунікаційної підтримки. Досліджено логісгичний сервіс і маркетинговий логістичний розподіл енергетичних та інформаційних потоків в Україні, маркетингові аспекти управління інвестиційними проектами енергозберігальних технологій.

Розглянуто показники, що визначають технічний рівень систем енергозабезпечення. Висвітлено напрями вдосконалення фотоелектричних систем енергозабезпечення. Подано структуру та основні конструктивні елементи сонячних фотоелектричних установок. Висвітлено напрями вдосконалення фотоелектронних систем енергозабезпечення. Запропоновано шляхи вдосконалення технології виробництва конструктивних елементів сонячних фотоелектричних установок. Викладено методи вимірювання систем перетворювання сонячної енергії в електричну.

Определены факторы, влияющие на перераспределение тепловых потоков в здании при использовании энергоактивных ограждений. Энергоактивные ограждения преобразуют поступающую энергию солнечного излучения, тепловую энергию окружающей среды, тепловую энергию вентиляцтонных сбросов и перераспределяют тепловые потоки. Учет обозначенных факторов при составлении теплового баланса здания способствует оптимизации системы энергообеспечения выбранного здания, что способствует снижению энергопотребления в 2 - 3 раза.

При декомпозиции системы энергообеспечения проведен анализ некоторых факторов, которые способствуют повышению надежности и эффективности систем энергообеспечения с гелиоколлекторами - выбор теплоносителя с физико-химическими свойствами целесообразными в выбранных условиях эксплуатации.

Проаналізовані наявні уявлення про причини появи локальних областей з підвищеною температурою ("гарячих плям") в панелях сонячних батарей та методи й засоби їх запобігання. Відмічені перспективи додаткових блокувальних елементів для ізоляції температурних і струмових перевантажень та перенапруг у фотоелектричних елементах та їхніх модулях на основі недорогих елементів сучасної функціональної електроніки, зокрема, самовідновлювальних запобіжників типу "Polyswith".

Решение задачи повышения надежности солнечных батарей, включая устранение нештатных (пожароопасных) ситуаций на основе разработки методов и средств предотвращения токовых перегрузок в их фотоэлектрических системах. Цель работы - изучение перспективы минимизации токовых перегрузок в фотоэлектрических системах солнечных батарей путем применения недорогостоящих элементов функциональной электроники, в частности, относительно новых и, получивших широкое распространение, самовосстанавливающихся предохранителей типа "Polyswith". Предложено схемное решение и методом моделирования обоснованы возможности использования предохранителей типа Polyswitch для предотвращения и минимизации токовых перегрузок в фотоэлектрических системах солнечных батарей. Проанализировано влияние величины сопротивления в проводящем состоянии и тока срабатывания предохранителей на вольтамперные и вольтваттные характеристики параллельных соединений фотоэлектрических преобразователей и их модулей. Выводы: показано, что эффективное ограничение тока при наличии короткого замыкания при таком соединении фотоэлектрических компонент может быть реализовано при выполнении следующих условий: сопротивление предохранителя в проводящем состоянии значительно меньше параллельного соединения последовательных сопротивлений фотоэлектрических компонент; ток срабатывания предохранителя должен быть больше тока короткого замыкания отдельного фотоэлектрического компонента и меньше тока их параллельного соединения.

Одним из последствий позитивного процесса науки и техники являются сопутствующие явления, в том числе и негативные. При разработке установок, преобразующих энергию альтернативных источников, еще на этапе проектирования необходимо предусматривать снижение уровней интенсивности шумов. Эти мероприятия необходимы для обеспечения защиты окружающей среды от шумового загрязнения. Для разработки мероприятий, направленных на снижение звукового давления (УЗД) в шумах до уровня, предусмотренного нормативными документами, необходимо провести анализ шумов от оборудования, которое обеспечивает преобразование энергии альтернативных источников. Для безопасного функционирования таких установок необходимо: определиться с источниками акустического излучения; разработать теоретические основы процесса генерирования шума; осуществить разработку расчетных моделей характеристик акустических полей. В таком ракурсе, не вызывает сомнений актуальность проблемы снижения шумов от конструктивных элементов систем энергообеспечения, в которых преобразуется энергия солнечного излучения, энергия ветрового потенциала, тепло окружающей среды и т.п. При этом необходимо исключить вредное влияние шумов на людей на прилегающих территориях и в жилых постройках, а также живых обитателей природы. Результатом проведенных исследований является формирование мероприятий по снижению уровня шумов инфразвукового диапазона. При проектировании инновационных систем энергообеспечения необходимо использовать компоненты, определяющие не только уровень шума, но и КПД используемых агрегатов. Так, например, для тепловых насосов выгодно использовать малошумные элементы, размещать компрессор снаружи здания или размещать его в звуконепроницаемую камеру. Размещение ВЭУ на удаленном расстоянии от жилой застройки. Непрерывный шум тепловых насосов можно снижать применением ротационного компрессора вместо поршневого, отказом от применения клапанов, как в некоторых ротационных компрессорах. Поршневые компрессоры следует хорошо балансировать для снижения вибраций и монтировать на виброгасящем основании. Выбор хладагента может влиять на уровень шума - предпочтителен более плотный пар, но если с ним связано повышение давления, то может быть и обратный эффект. В ветроагрегатах предлагается снижение скорости ротора в ночное время. Предложена методика, которая позволяет эффективно провести расчет УЗД первых инфразвуковых гармоник (2,4 Гц; 4,8 Гц; 9,16 Гц; 18, 32 Гц) и определить их характеристики направленности.

Розглянуто принципи побудови та формування схемних рішень систем енергозабезпечення, які використовують енергію альтернативних джерел. Висвітлено особливості функціонування систем енергозабезпечення, в яких поєднано енергоактивні огородження та теплові насоси. Проаналізовано можливість використання в таких системах вітрових агрегатів. Розглянуто особливості функціонування теплових насосів. Досліджено питання безпечності функціонування акустичних джерел у робочому середовищі альтернативної енергетики. Вирішено проблему зменшення негативного впливу інфразвуку на споживачів. Представлено техніко-економічний розрахунок систем енергозабезпечення, які використовують енергію альтернативних джерел.

Надано інформацію про фактори, що ведуть до відмов фотоелектричних компонентів сонячних батарей. Наведено схемотехнічні методи та засоби, що дозволяють тією чи іншою мірою вирішувати проблеми забезпечення їх надійності. Особливу увагу приділено сучасним уявленням про причини появи ''гарячих плям'' і новим підходам до їх запобігання. Обговорено можливості застосування елементів сучасної функціональної електроніки, зокрема, самовідновлюваних запобіжників для протидії струмовим перенавантаженням та ізоляції ''перегрітих'' фотоелектричних елементів.

Визначено теплотехнічні особливості розгляду конструктивних складових перетворювачів енергії сонячного випромінювання, які є елементами системи енергозабезпечення. Систематизовано методологічні підходи до формування інноваційних систем енергозабезпечення та впровадження енергозберігаючих технологій. Одержано залежності для ефективної теплової провідності та термічного опору шаруватих енергоактивних огороджень, які враховують теплофізичні та геометричні шари, а також теплофізичні характеристики повітряних або рідинних прошарків між ними з природною чи примусовою конвекцією.