Реєстраційний номер
0825U001578, Дисертація доктора філософії
На здобуття
Доктор філософії
Дата захисту
08-07-2025
Статус
Наказ про видачу диплома
Назва роботи
Розгалужена електромеханічна система напірного переміщення рідини з інтегрованими насосними агрегатами
Здобувач
Яшин Роман Вікторович,
Керівник Лістовщик Леонід Костянтинович
Керівник Попович Олександр Миколайович
Опонент Кенсицький Олег Георгійович
Опонент Васько Петро Федосійович
Рецензент Бур'ян Сергій Олександрович
Рецензент Торопов Антон Валерійович
Установа, організація, у вченій раді якої відбудеться/відбувся захист
Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського"
Опис
Яшин Р.В. Розгалужена електромеханічна система напірного переміщення рідини з інтегрованими насосними агрегатами. – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису.
Дисертація на здобуття наукового ступеня доктор філософії за спеціальністю 141 «Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка» (14 – Електрична інженерія). – Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Київ, 2025.
Побудовано математичну модель для виконання розрахунків електромеханічних систем паралельного зонного водопостачання багатоповерхових будинків. Розроблені моделі також дають можливість здійснювати порівняльні дослідження системи паралельного зонного водопостачання із системами водопостачання з одним стояком. Для порівняння обох систем використано коефіцієнт енергетичної ефективності.
На базі припущення, що завдяки зменшенню надлишкових тисків у системі водопостачання при застосуванні системи паралельного зонного водопостачання замість ЕМС з одним стояком, зменшиться і витрата в такій системі, було отримано рівняння коефіцієнта ефективності: запропонований коефіцієнт ефективності дає змогу оцінювати як енергетичну ефективність системи водопостачання так і ресурсну (іншими словами – економію електроенергії та води). При порівнянні двох систем водопостачання, запропонований коефіцієнт ефективності дає змогу надати оцінку ефективності як у відносних одиницях, так і гривневому еквіваленті (розрахунок на базі вартості води та електроенергії).
Проведено дослідження на основі розроблених математичних моделей. Порівняно енергоефективність ЕМС з одним стояком із системою паралельного зонного водопостачання: встановлено що електромеханічна система водопостачання багатоповерхового будинку із двома паралельними стояками споживає на 30 % менше енергії, за систему з одним стояком, що є наслідком зменшення надлишкового напору та втрат у двигуні.
Результати проведеного дослідження вказують на те, що застосування систем паралельного зонного водопостачання у багатоповерхових будинках є ефективним і актуальним рішенням в умовах зростаючого попиту на електроенергію та зростаючу потребу у воді.
Проаналізовано різні конструкції відцентрових насосів. Запропоновано конструкцію насосного агрегату двостороннього входу з інтегрованим електродвигуном з тороїдним статором. Основними перевагами запропонованого насосного агрегату є: надійність конструкції та простота складання; знижений рівень шуму; герметичність конструкції; ефективне охолодження (що збільшує довговічність роботи пристрою); та високий ККД обумовлений зменшення об’ємних втрат (за рахунок зменшення перетоків і мінімізації можливості виникнення витоків через герметичність конструкції) та зменшенням втрат електричної енергії.
Наукова новизна дослідження полягає у наступному:
1. Розроблено математичну модель комплексного дослідження економії електроенергії та води в електромеханічних системах водопостачання багатоповерхових будинків завдяки зниженню надлишкових напорів за застосування паралельного зонного водопостачання, яка враховує зміни водоспоживання поверхів в залежності від величини надлишкових тисків і включає рівняння втрат напору у розгалуженій гідравлічній системі трубопроводу водопостачання багатоповерхового будинку.
2. Запропоновано, обґрунтовано і застосовано концепцію розрахунку параметрів робочих режимів електромеханічних систем водопостачання багатоповерхових будинків на основі визначення «потреби у воді» окремих користувачів (груп користувачів) і її врахування за зміни структури системи, що дає можливість більш точно виконати порівняльну оцінку енергетичної і ресурсної ефективності варіантів систем водопостачання.
3. Запропоновано використання коефіцієнту комплексної ефективності системи, який на відміну від відомих, дозволяє врахувати енергетичну і ресурсну ефективності за ціновим еквівалентом, що дало можливість визначити закономірності зміни ефективності електромеханічних систем водопостачання багатоповерхових будинків за застосування паралельного зонування: зменшення споживання електроенергії до 33 %, а споживання води до 5 % за перевищення економічного ефекту від зменшення споживання води над економією електроенергії до 6 разів.
4. Обгрунтовано застосування спеціалізованого насосного агрегату системи паралельного водопостачання, який на відміну від відомих, одночасно забезпечує всі паралельні стоякі, що збільшує ККД асинхронного двигуна внаслідок збільшення його габаритної потужності, забезпечує зниження втрат в обмотках двигуна за інтенсифікації охолодження, компенсацію осьових зусиль робочих коліс насосу із зниженням втрат у підшипниках внаслідок перетоків рідини.
Дата реєстрації
2025-05-08
Додано/оновлено в НРАТ
2025-05-08 / 2026-07-01
