Revista electronică
  
Home SiteMap
  ruen
  Problemele energeticii regionale

Revista Electronică №3(67)2025

"PROBLEMELE ENERGETICII REGIONALE (https://doi.org/10.52254/1857-0070.2025.3-67)"

CUPRINS

1 Sistem de control al tracțiunii pentru materialul rulant electric al transportului feroviar bazat pe utilizarea factorului de putere ca și criteriu de optimizare
Autori: 1Gulac S.A., 1Gorobcenko O.M., 1Golub H.M., 1Kulbovski I.I., 2Petrâcenko O.O. 1Universitatea Națională de Transport, Kiev, Ucraina 2Universitatea Națională „Academia Maritimă din Odesa”, Odesa, Ucraina
  Rezumat: Scopul lucrării este fundamentarea teoretică a posibilității de utilizare a factorului de putere ca și criteriu în dezvoltarea sistemelor optimizate de control automat pentru acționarea tracțiunii materialului rulant electric de curent alternativ. Scopul stabilit este atins prin rezolvarea următoarelor probleme: dezvoltarea unui algoritm pentru aplicarea factorului de putere al acționării tracțiunii ca și criteriu de optimizare, luând în considerare efectele stocastice ale perturbațiilor care acționează asupra acționării tracțiunii din sistemul de alimentare cu energie electrică a tracțiunii și sarcina mecanică; dezvoltarea unei diagrame structurale a sistemului optimizat de control automat pentru acționarea tracțiunii materialului rulant electric, în care este implementat algoritmul propus. Cele mai importante rezultate sunt: dependența analitică de timp obținută a factorului de putere al acționării tracțiunii, care este o convoluție a două funcții de timp - eficiența și factorul de utilizare a puterii active a acționării tracțiunii; algoritmul dezvoltat pentru eliminarea efectelor stocastice ale perturbațiilor care acționează asupra acționării tracțiunii din sistemul de alimentare cu energie electrică a tracțiunii și sarcina mecanică. Semnificația rezultatelor obținute constă în îmbunătățirea calității controlului acționărilor tracțiunii de curent alternativ. Obiectul studiului a fost acționarea tracțiunii unei locomotive electrice cu control orientat pe câmp (СOC) al motoarelor de tracțiune asincrone. Acest lucru va îmbunătăți calitatea reglării la construirea unui sistem optim de control automat pentru sistemul de tracțiune.
  Cuvinte-cheie: energie, pierderi de căldură, diagnosticare, motor asincron, modelare matematică, invertor de tensiune autonom, temperatură, rezistență termică.
DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2025.3-67.01
2 Prognoza pe termen scurt a sarcinii electrice pentru o substație de 33/11 KV prin utilizarea arhitecturilor hibride de învățare profundă bazate pe atenție
Autori: Mukkamala R, Sunku V.S., School of Energy & Clean Technology, NICMAR University of Construction Studies, Hyderabad, Telangana, India.
  Rezumat: Estimarea sarcinii energiei electrice la substații este o sarcină fundamentală pentru operatorii de sistem, deoarece este esențială pentru funcționarea fiabilă și optimă a sistemului energetic. Prognoza eficientă a sarcinii este esențială pentru generarea optimă de energie, deoarece predicțiile precise facilitează utilizarea economică a infrastructurii electrice. Obiectivul principal al acestui studiu este de a dezvolta modele avansate de învățare profundă (DL) bazate pe atenție, care vizează îmbunătățirea preciziei prognozei pe termen scurt a sarcinii energiei electrice la substații. Această îmbunătățire este esențială pentru asigurarea funcționării fiabile și eficiente a sistemelor energetice. Pentru a atinge acest obiectiv, a fost efectuată o evaluare cuprinzătoare a diferitelor arhitecturi de învățare automată (ML) și învățare profundă (DL). Această evaluare a inclus următoarele modele: Autoregressive Integrated Moving Average (ARIMA), Multi-Layer Perceptron (MLP), Random Forest (RF), Gradient Boosting (GB), rețele Long-Short-Term Memory (LSTM) cu mecanisme de atenție, LSTM-Convolutional Neural Network (CNN) Attention etc. Aceste modele s-au aplicat datelor de consum de energie estimate orar (în kilowați) provenite de la substația de 33/11 kV din Telangana, India. Performanța acestor modele a fost măsurată utilizând mai mulți indicatori cheie, inclusiv Eroarea Medie Pătratică (MSE), Eroarea Medie Pătratică Root (RMSE) și R-pătrat (R²). Cel mai important rezultat este că modelul de atenție CNN-BiLSTM depășește semnificativ celelalte modele, atingând un MSE de 0.0079, un RMSE de 0.0889 și o valoare R² de 0.8547, ceea ce subliniază faptul că modelul de atenție CNN-BiLSTM reprezintă un instrument eficient și practic pentru prognozarea precisă a sarcinii energetice.
  Cuvinte-cheie: sarcină pe termen scurt, prognoză, învățare profundă, învățare automată, mecanisme bazate pe atenție. indicatori de performanță.
DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2025.3-67.02
3 Planul Industrial al Pactului Verde European: riscuri și oportunități. Șansele economiei românești Străuțiu E., Melintei M.
Autori: Străuțiu E., Melintei M. Universitatea „Lucian Blaga” din Sibiu, Sibiu, România
  Rezumat: Planul Industrial al Pactului Verde European (PIPVE), anunțat de către Comisia Europeană celorlalte instituții și organe ale Uniunii Europene implicate, la data de 1 februarie 2023, vizează realizarea unei comunități europene neutre din punct de vedere al emisiilor de carbon până în anul 2050, prin transformarea paradigmelor de producție și consum. Cercetarea noastră își propune să descrie obiectivele, metodele și mijloacele PIPVE, să evalueze șansele sale de succes prin raportare la provocările și riscurile pe care le implică, să analizeze implicațiile geopolitice și de politică internaționale ale Uniunii Europene și să ofere un studiu de caz referitor la stadiul în care se află România în asumarea și implementarea acestui plan. Cele mai importante rezultate vor consta în nuanțarea textului oficial, atrăgând atenția asupra nevoilor de coordonare a obiectivelor și mijloacelor cu ceilalți mari actori industriali globali, repartizarea eforturilor în proporție corectă cu emisiile actuale de carbon ale economiilor naționale din Uniunea Europeană, acomodarea contribuțiilor naționale (financiare în primul rând) cu posibilitățile reale ale unor economii aflate în criză. În cazul României, vom constata gradul incipient de abordare a obiectivelor PIPVE de către autoritățile centrale și nivelul relativ mai avansat de implicare a agenților economici, într-un context în care România produce deja emisii de carbon scăzute – corelate cu dimensiunea redusă a industriei de profil și închiderea sistematică a minelor de cărbune. Semnificația rezultatelor obținute se rezumă la completarea și nuanțarea bazelor teoretice pe care se sprijină PIPVE, pe această bază formulând semnale și avertizări cu privire la riscuri și provocări în implementarea proiectului – care pot ajuta decidenții și consilierii lor, profesorii universitari, cercetătorii și în formularea politicilor, dar pot și contribui la informarea suplimentară a jurnaliștilor și opiniei publice.
  Cuvinte-cheie: Planul Industrial al Pactului Verde European, emisii de gaze cu efect de seră, industrie cu emisii nete zero, tranziție energetică, decarbonizare.
DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2025.3-67.03
4 Sporirea eficienței procesului de producere a cărbunelui prin piroliza deșeurilor agricole lemnoase cu aplicarea microundelor
Autori: 1Popescu V.S., 1Golubev V.P., 2Degterov D.V., 2Vasilevici S.V., 3Asadchyi A.N., 2Șevchik N.E. 1 Universitatea Tehnică a Moldovei Chișinău, Republica Moldova 2Institutul de Energetică al Academiei Naționale de Științe din Belarus, Minsk, Republica Belarus 3Academia de Aviație de Stat din Belarus Minsk, Republica Belarus
  Rezumat: Scopul lucrării constă în sporirea eficienței procesului de producere a cărbunelui de lemn prin piroliza deșeurilor agricole lemnoase cu aplicarea microundelor (MU). Pentru atingerea scopului propus a fost elaborată o instalație experimentală, care permite aplicarea în procesul de producere a cărbunelui de lemn anume metoda de piroliză sub influența microundelor. Cercetările realizate au fost axate pe exemplul pirolizei deșeurilor agricole lemnoase, însă în mod special, în calitate de obiect principal al cercetărilor au fost selectate deșeurile pomicole colectate din livezile de măr. Au fost cercetate anume aceste deșeuri agricole, deoarece la moment ele au o pondere destul de mare și nu sunt valorificate eficient, iar pînă în prezent nimeni nu a studiat posibilitățile de prelucrare prin piroliză a lor și de opținere a cărbunelui din reziduurile respective. Rezultatele principale obținute cu aplicarea instalației elaborate sunt sporirea eficienței procesului de producere a cărbunelui prin piroliza deșeurilor agricole lemnoase în baza aplicării metodei de tartare cu MU, cu creșterea vitezei procesului și respectiv cu reducerea duratei de prelucrare. Rezultatele experimentelor indică faptul că utilizarea metodei de piroliză cu microunde permite creșterea intensității procesului și îmbunătățirea calității cărbunelui rezultat datorită evitării schimbărilor bruște de temperatură în reactor. Astfel, instalația de piroliză cu aplicarea microundelor a demonstrat o creștere a productivității pe unitate de timp și un randament ridicat de producere a cărbunelui din materia primă prelucrată. Semnificația acestor rezultate constă în soluționarea unor probleme esențiale din domeniu cu o contribuție la dezvoltarea sectorului energetic, prin valorificarea eficientă a deșeurilor agricole lemnoase.
  Cuvinte-cheie: cărbune din lemn, instalație de piroliză, deșeuri agricole lemnoase, tratarea cu SHF, eficență, combustibil, productivitate.
DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2025.3-67.04
5 Eficiența programelor extinse de temperatură pentru reglarea rețelelor de încălzire cu ponderi diferite ale sarcinii de alimentare cu apă caldă
Autori: Suvorov D.M., Tatarinova N.V. Universitatea de Stat din Veatka, Kirov, Federaţia Rusă
  Rezumat: Scopul lucrării este de a studia eficiența programelor extinse de temperatură pentru reglarea sistemelor de alimentare cu căldură într-o gamă largă de modificări ale ponderii sarcinii ACM. Pentru a atinge acest obiectiv, au fost rezolvate următoarele sarcini: au fost calculate și construite programe de temperatură inițiale și extinse; au fost efectuate calcule ale modurilor de funcționare ale unui model de CHPP și au fost determinați indicatorii acestuia de eficiență energetică atât pentru programul de temperatură inițial, cât și pentru cel extins; a fost efectuată o analiză a dependențelor identificate atât într-o reprezentare grad cu grad, cât și integral pentru întreaga perioadă de încălzire. Cele mai semnificative rezultate ale lucrării sunt următoarele: pentru toate variantele parametrilor calculați, generarea specifică de energie electrică prin programe extinse este mai mare decât cu cele inițiale; pentru orice pondere a sarcinii ACM, utilizarea programelor de reglare extinse reduce consumul specific de combustibil echivalent pentru alimentarea cu energie electrică prin aproximativ 1% față de programele inițiale; cel mai bun rezultat pentru orice pondere a sarcinii sistemului de încălzire este utilizarea unui program de temperatură redusă cu o temperatură de proiectare a apei de livrare de 110℃. Calculele efectuate confirmă faptul că, pentru orice cotă din sarcina a sistemului de încălzire, trecerea la programe extinse de temperatură asigură o creștere semnificativă a eficienței sistemului de alimentare cu căldură. Semnificația rezultatelor lucrării constă în aplicabilitatea lor pentru stabilirea și rezolvarea problemelor de asigurare a eficienței energetice maxime a sistemelor de alimentare cu căldură bazate pe CET-uri.
  Cuvinte-cheie: sistem de alimentare cu căldură, apă de livrare, program de temperatură, program inițial de temperatură, program extins de temperatură, consum specific de căldură, sarcină de alimentare cu apă caldă.
DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2025.3-67.05
6 Studiul asimetriilor în linia de distribuție 0.4 kV cu diferite scheme a transformatorului de alimentare și racordarea surselor de energie regenerabilă monofazată
Autori: Bosneaga V., Suslov V. Institutul de Energetică al Universității Tehnice a Moldovei Chișinău, Republica Moldova
  Rezumat: Scopul lucrării este studierea modurilor asimetrice ale transformatoarelor de distribuție 10/0,4 kV la conectarea surselor monofazate.de energie regenerabilă. Această problemă este actuală datorită utilizării tot mai răspândite surselor monofazate, care afectează simetria rețelei de distribuție. Pentru atingerea scopului este efectuată calcularea modurilor asimetrice și evaluată admisibilitatea asimetriei utilizând coeficienții de asimetrie pentru secvențele zero și inversă și valoarea tensiunilor de fază. Modelul propus este inovator, deoarece permite analiza coeficienților de asimetrie cât la barele de joasă tensiune ale transformatorului de distribuție, atât și la conectarea surselor prin linia trifazată. Totodată este considerată schema de conectare a înfășurărilor. Este demonstrat, că schema înfășurărilor D/y0 are avantaje semnificative față de schema Y/y0, a cărei utilizarea în acest mod este indezirabilă. La injectarea directă pe barele de joasă tensiune ale transformatorului, schema D/y0 asigură valori admisibile tensiunilor de fază și coeficienților de asimetrie pentru secvențele zero și inversă pentru variație injecției până la curentul nominal al transformatorului. Valorile permise de injecție printr-o linie trifazată sunt reduse semnificativ datorită influenței impedanței sale de secvență zero. Pentru estimarea injecției permise în linia trifazată este necesară calcularea modului. Conexiunea Y/z0 are performanțe puțin mai bune decât D/y0. În cazul conectării sursei printr-un cablu trifazat cu 4 fire și schemele D/y0 și Y/z0, valoarea admisibilă a injecției este limitată de parametri transformatorului, și impedanța semnificativ mai mare de secvență zero a cablului.
  Cuvinte-cheie: impedanța introdusă de transformator, linia de distribuție trifazată, valoarea injecției admisibile de curent monofazat.
DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2025.3-67.06
7 Studiul eficienței paletei de ghidare a admisiei, pentru compresoarele centrifuge ale mașinilor turbo-refrigeratoare
Autori: Danilișin A.M., Kojuhov Y. V., Fateeva E.S., Aksenov A.A. Universitatea ITMO, Sankt Petersburg, Federația Rusă
  Rezumat: Articolul este dedicat cercetării influenței parametrilor geometrici ai dispozitivului de ghidare a admisiei (DGA), inclusiv profilarea paletelor și caracteristicile de design, asupra eficienței lor operaționale. DGA-urile sunt utilizate pe scară largă în compresoarele centrifuge ale instalațiilor de turbo-frigorifice cu diverși agenți frigorifici pentru a controla performanța compresorului prin reglarea vârtejului de curgere la intrarea rotorului. Scopul studiului a fost de a determina efectul formei și unghiului de curbură al profilului paletei IGV asupra eficacității sale la crearea unui vârtej de curgere la intrarea în rotor. Studiul oferă baze teoretice ale modului în care vârtejul de admisie afectează caracteristicile aerodinamice ale treptelor compresorului centrifugal. Metoda de cercetare a fost optimizarea numerică prin dinamica computațională a gazelor a profilului paletei IGV. Domeniul computațional pentru experimentele numerice a constat dintr-o conductă axială de admisie cu IGV, un rotor cu flux mixt și un difuzor fără palete. Simulările au fost efectuate folosind aer ideal ca fluid de lucru în condiții specificate de presiune atmosferică la intrare și debit masic la ieșire. Aproximativ 120 de configurații ale traseului de curgere al IGV au fost analizate la patru poziții diferite ale paletelor. Caracteristicile de performanță au fost derivate din simulări numerice, inclusiv coeficienții de pierdere IGV ca funcții ale parametrilor geometrici adimensionali și ale formelor palelor. Studiul a stabilit corelații între variantele de proiectare ale IGV și caracteristicile de performanță, permițând dezvoltarea unor recomandări optime de proiectare. Cea mai semnificativă constatare dezvăluie modul în care unghiul de curbură al palelor IGV afectează critic eficiența generării de turbionare la intrarea rotorului. Aceste rezultate contribuie la îmbunătățirea eficienței compresoarelor centrifuge cu IGV în mașinile de turbo-refrigerare care utilizează diverși agenți frigorifici.
  Cuvinte-cheie: paletă de ghidare a admisiei (IGV), compresor centrifugal, mașină turbo-refrigerantă, simulare CFD, optimizare, profilare de pale.
DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2025.3-67.07
8 Modificarea anozilor ai pilelor de combustie microbieni prin tratare cu acid azotic și peroxid de hidrogen pentru formarea biofilmului electrogen
Autori: Gladâșeva M.S., Molodkina N.R. Universitatea ITMO, Sanct–Petersburg, Federația Rusă
  Rezumat: Obiectivele principale ale acestui studiu sunt de a evalua influența modificării electrozilor din pâslă de carbon asupra formării biofilmului electrogen microbian și a eficienței bioelectrogenezei într-o pilă de combustie microbiană cu două camere. Pilele de combustie microbiene reprezintă o tehnologie energetică alternativă care permite conversia materiei organice în electricitate prin metabolismul microbian. Cu toate acestea, aplicarea lor practică a fost limitată de eficiența energetică scăzută și instabilitate. Această cercetare își propune să sporească eficiența pilelor de combustie microbiene prin modificarea anozilor, ceea ce poate contribui la adoptarea pe scară largă a acestor sisteme în cadrul dezvoltării energiei durabile. Pentru a atinge aceste obiective, au fost abordate următoarele sarcini: modificarea anozilor folosind un amestec de HNO₃ și H₂O₂ pentru a îmbunătăți proprietățile hidrofile și biocompatibilitatea suprafeței electrodului; înregistrarea pe termen lung a tensiunii de ieșire a sistemului pentru a evalua dinamica generării de electricitate și pentru a stabili corelații între etapele de formare a biofilmului și tensiunea de ieșire; și analiza structurilor biofilmului folosind microscopia optică și microscopia electronică de scanare. Principalele constatări includ indicatori cantitativi ai tensiunii de ieșire din două configurații de pile de combustie microbiene. Sistemul cu anod modificat a demonstrat un avantaj semnificativ, prezentând o tensiune de ieșire de 2.70 până la 2.75 ori mai mare decât cea a sistemului cu pâslă de carbon netratată. Semnificația acestor rezultate constă în confirmarea eficacității metodei de modificare a electrodului utilizată, care poate facilita implementarea pilelor de combustie microbiene ca surse alternative de energie pentru dispozitive autonome de consum redus de energie.
  Cuvinte-cheie: pilă de combustie microbiană, bioelectrogeneză, biofilm electrogenic, aderență microbiană, modificarea electrodului, pâslă de carbon.
DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2025.3-67.08
9 Investigarea eficienței utilizării amestecurilor metan-hidrogen în cazanele cu tuburi fierbinți
Autori: 1Șapoșnikov V.V., 1Kociarian E.V., 1Leonova T.A., 1Arușanyan R.R., 2Bezuglov R.V. 1Universitatea Tehnologică de Stat Kuban, Krasnodar, Federația Rusă 2Universitatea Politehnică de Stat Sud-Rusia Platov (NPI), Novocherkassk, Federația Rusă
  Rezumat: Scopul lucrării este de a simula și analiza eficiența arderii amestecului metan-hidrogen într-un mediu cu conținut crescut de oxigen și, la limită, în oxigen pur, într-o centrală cu tuburi de fum pentru a reduce emisiile de CO2. Pentru a atinge acest obiectiv, au fost rezolvate următoarele probleme: dezvoltarea unui model matematic al unei centrale cu tuburi de fum cu trei treceri pentru funcționare la arderea gazelor naturale și a amestecului metan-hidrogen în aer și a unui amestec de aer cu oxigen pur, un studiu numeric al funcționării centralei la arderea amestecului metan-hidrogen cu o concentrație de hidrogen de la 0 la 40% și înlocuirea aerului cu oxigen de la 0 la 100%, evaluarea eficienței echipamentelor în aceste moduri. Cel mai important rezultat este confirmarea creșterii eficienței centralei cu tuburi de fum la trecerea la arderea amestecului metan-hidrogen într-un mediu cu conținut crescut de oxigen. Semnificația rezultatelor obținute constă în determinarea celor mai eficienți parametri de funcționare a echipamentelor, contribuind la creșterea eficienței și a respectului față de mediu al procesului de generare a căldurii. Studiul a fost realizat pentru două moduri: arderea unui amestec metan-hidrogen cu o concentrație de hidrogen de la 0 la 40% în aer și arderea unui amestec metan-hidrogen cu o concentrație fixă de hidrogen în aer cu o concentrație de oxigen în intervalul de la 0 la 100%.
  Cuvinte-cheie: ardere cu oxigen, amestec metan-hidrogen, hidrogen, cazan, gaz natural, dioxid de carbon, modelare, eficiență.
DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2025.3-67.09
10 Investigarea procesului de lucru al compresorului centrifugal de dioxid de carbon utilizând metode de dinamică computațională a fluidelor
Autori: Fateeva E.S., Danilișin A.M., Kojuhov Y. V., Kazanțev R.A. ITMO Universitate, Sanct-Petersburg, Federația Rusă
  Rezumat: Articolul investighează compresorul centrifugal cu dioxid de carbon (CO₂) utilizând dinamica fluidelor computațională (CFD). Compresoarele centrifuge cu CO₂ sunt utilizate în sistemele de refrigerare și criogenice, centralele electrice cu cicluri subcritice și transcritice, inclusiv ciclul Brayton. Această lucrare face parte dintr-un efort de cercetare care vizează dezvoltarea unei metodologii pentru calcularea caracteristicilor gazodinamice ale treptelor compresorului centrifugal în sistemele de refrigerare. Principalele obiective ale cercetării sunt investigarea parametrilor vâscoși tridimensionali ai curgerii dioxidului de carbon în traseul de curgere al compresorului centrifugal utilizând CFD și compararea a două abordări de luare în considerare a realității gazului în timpul modelării comparative. Sarcinile cheie au inclus: modelul CFD al compresorului centrifugal care reproduce geometria și funcționarea unui compresor testate experimental, compararea rezultatelor simulate cu datele experimentale, calculul eficienței izentropice total-total. Au fost evaluate două abordări de modelare a gazelor reale: modelele de gaze reale încorporate în Ansys CFX și tabelele externe cu proprietățile CO₂. Cele mai semnificative rezultate sunt descrierea caracteristicilor procesului de funcționare a compresorului centrifugal cu dioxid de carbon, utilizând atât modelele reale de gaze încorporate în Ansys CFX, cât și tabelele importate cu proprietăți reale ale gazelor, precum și demonstrarea unei concordanțe satisfăcătoare între simulare și experiment. Semnificația rezultatelor obținute constă în creșterea eficienței compresoarelor centrifuge cu dioxid de carbon în unitățile de proces ale sistemelor frigorifice, criogenice și energetice. Îmbunătățirea eficienței compresoarelor este asigurată prin dezvoltarea de recomandări pentru aplicarea performanței modelării CFD a procesului de lucru, luând în considerare particularitățile dioxidului de carbon în stare subcritică în calculele de proiectare.
  Cuvinte-cheie: compresor centrifugal, dioxid de carbon, fluidodinamică computațională (CFD), gaz real, eficiență, proprietăți termodinamice, sisteme de refrigerare, centrale electrice.
DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2025.3-67.10
11 Optimizarea coordonatelor fazei de frânare pentru funcționarea eficientă energetic a sistemelor pneumatice
Autori: Strijak M., Rogovâi А., Iglin S. Universitatea Tehnică Națională «Institutul Politehnic Harkov», Harkov, Ucraina
  Rezumat: Scopul cercetării este optimizarea regimului de funcționare al sistemului pneumatic prin determinarea coordonatelor de început și sfârșit ale frânării, care asigură reducerea vitezei pistonului până la o valoare minimă, fără utilizarea dispozitivelor de amortizare. Această abordare permite evitarea evacuării aerului comprimat în atmosferă și apropie condițiile de lucru de un regim de economisire a energiei. Realizarea obiectivului propus se realizează prin implementarea unui algoritm de control al comutării distribuitorului, în funcție de poziția pistonului, ceea ce permite formarea unei traiectorii de frânare prestabilite. În cadrul studiului a fost realizată modelarea matematică a proceselor tranzitorii în sistemul pneumatic, precum și optimizarea numerică a coordonatelor de frânare utilizând metodele Nelder-Mead și căutarea exhaustivă. S-a constatat că coordonatele optime ale începutului și sfârșitului frânării trebuie să se afle în ultimele 10–15% din cursa pistonului, pentru a asigura o viteză finală de aproximativ 0,03 m/s. Cel mai important rezultat constă în elaborarea unei dependențe generalizate între coordonatele de frânare și lungimea cursei cilindrului, ceea ce permite proiectarea regimurilor de funcționare eficiente energetic ale acționărilor pneumatice fără cercetări suplimentare. Ca urmare a optimizării, se obține o frânare eficientă a pistonului fără a fi necesară utilizarea dispozitivelor de amortizare, ceea ce reduce pierderile de energie a aerului comprimat și crește eficiența energetică generală a sistemului pneumatic.
  Cuvinte-cheie: acționare pneumatică, frânare, comutație, eficiență energetică, proces tranzitoriu.
DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2025.3-67.11
12 Determinarea vitezei eficiente energetice a corpului de lucru al agitatorului pentru reactoare mici cu biogaz
Autori: Spodoba M.O., Spodoba О.O., Kovalciuk S.I., Oliinik Yu.O. Universitatea Națională de Bioresurse și Management al Naturii din Ucraina, Kîiv, Ucraina
  Rezumat: Scopul lucrării este de a determina nivelul de viteză eficient din punct de vedere energetic al unui mixer cu palete cu două niveluri cu palete instalate la un unghi de 90° pentru a îmbunătăți eficiența energetică a procesului de formare a biogazului în reactoarele de biogaz mici. Pentru atingerea obiectivelor stabilite s-au folosit metode fizice, modelare tridimensională, prelucrare și vizualizare a rezultatelor în programe de aplicație. Ipoteza de lucru a cercetării este că modelarea 3D va permite determinarea naturii distribuției fluxurilor de biomasă și a cantității de energie cheltuită în funcție de viteza de rotație a dispozitivului de amestecare. Cel mai important rezultat al studiului este obținerea dependențelor grafice ale traiectoriilor de mișcare a volumelor elementare și a vitezelor de curgere a substratului la diferite viteze de rotație ale agitatorului. Semnificația rezultatelor cercetării este că, pe baza fluxurilor de materii prime din reactor, s-a stabilit că pentru un reactor cu parametrii geometrici specificați în lucrare, frecvența de rotație eficientă energetic a malaxorului cu palete la un unghi de 90° este cuprinsă între 40…50 rpm. Viteza medie a substanței este în intervalul 0,273 – 0,348 m/s. S-a constatat că dependența energiei consumate de viteza de rotație a mixerului corespunde unei funcții de putere. A fost determinat procentul de energie utilă cheltuită în modurile de pornire și de funcționare pentru diferite viteze de rotație. Datele obținute pot fi utilizate pentru modernizarea și proiectarea sistemelor de amestecare în reactoare de biogaz mici.
  Cuvinte-cheie: consum de energie, reactoare mici de biogaz, eficiență energetică, modelare, amestecare, viteză de rotație, vectori de flux.
DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2025.3-67.12
13 Pompă de căldură cu dioxid de carbon bivalentă pentru încălzirea clădirilor cu mai multe etaje. Partea a II-a
Autori: Sit M.L., Juravleov A.A., Tîrșu M.Ș., Lupu M.L., Daud V.P., Timcenko D.V. Institutul de Energetică al Universității Tehnice din Moldova, Chișinău, Republica Moldova
  Rezumat: Utilizarea pompelor de căldură este una dintre componentele tranziției energetice, considerată una dintre direcțiile dezvoltării energiei. Se are în vedere sistemul centralizat de alimentare cu căldură bazat pe o centrală combinată de căldură și electricitate, în care regimul termic al unui număr de clădiri este asigurat prin instalarea în acestea a unor pompe de căldură bivalente, care primesc căldură cu potențial scăzut din apa din rețeaua de retur și din aerul exterior. Obiectivul lucrării este de a crea o diagramă a unei pompe de căldură bivalente (PCB) utilizând atât căldura apei din rețeaua de retur, cât și căldura aerului exterior ca surse de căldură cu potențial scăzut (PCB) în modul normal de funcționare și în modul de urgență, atunci când apare o defecțiune sub forma deconectării alimentării cu apă din rețeaua de retur. Obiectivul stabilit este atins prin rezolvarea următoarelor probleme: construirea ciclurilor termodinamice ale PBC și analiza acestora, crearea unei diagrame PBC pentru perturbațiile pompei de căldură sub forma deconectării unui număr de apartamente încălzite de la recepția căldurii, dezvoltarea elementelor SCA ale PBC, concepute pentru a compensa defecțiunile și perturbațiile specificate. Cel mai semnificativ rezultat este introducerea unui răcitor de pre-gaz instalat înainte de prima etapă a răcitorului de gaz în circuitul BTN, precum și a sistemului de control care asigură temperatura necesară a apei din rețeaua clădirii încălzite. Se propune o schemă electrică a circuitului intermediar dintre răcitorul de gaz din prima etapă și sistemul de încălzire al clădirii. Se arată că un schimbător de căldură cu manta și tuburi poate fi utilizat ca schimbător de căldură cu o suprafață de schimb de căldură variabilă.
  Cuvinte-cheie: schema pompei de caldură bivalentă, control automat, fiabilitate, termoficare, dioxid de carbon.
DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2025.3-67.13
14 Studii experimentale ale elementelor din complexul intermetalic funcțional Cu-Al-Mn pentru construcția unui motor termic și a unei centrale electrice
Autori: 1Kozârsky V., 2Buniko V. 1Compania „ALOTEK Technology”, Polonia 2Subdiviziune separată a Universității Naționale de Științe ale Vieții și Mediului din Ucraina „Berezhany, Ucraina”
  Rezumat: Principalele obiective ale lucrării sunt studierea caracteristicilor termomecanice și stabilirea modelelor de generare a forței reactive de către elementele realizate din compuși intermetalici funcționali Cu-Al-Mn pentru utilizarea lor ulterioară în motoarele termice ale centralelor electrice. Obiectivele au fost atinse utilizând un set de testare cu instrumente de control și măsurare pentru a determina caracteristicile termomecanice ale elementelor realizate din compuși intermetalici funcționali cu diferiți parametri geometrici și fizici și prin trasarea curbelor forță-temperatură. Pe baza rezultatelor studiilor experimentale, au fost construite caracteristicile termomecanice (dependențele forței reactive dezvoltate de elementele termosensibile de temperatura lor de încălzire) și au fost determinați indicatori specifici ai generării forței reactive în raport cu masa elementelor termosensibile. S-a stabilit că probele la o temperatură de încălzire de +90...+100 °C își restabilesc forma inițială (după deformarea preliminară) în 0,15 s. Indicatorul specific al generării forței reactive în raport cu unitatea de masă a elementelor termosensibile a fost determinat a fi – 0,97 W/g. Semnificația rezultatelor obținute constă în faptul că rezultatele studiilor experimentale și regularitățile stabilite vor fi utilizate ca bază pentru crearea unui motor termic și, pe baza acestuia, a unei instalații electrice pentru generarea energiei electrice care funcționează cu surse de energie termică cu potențial redus – energie termică secundară din ciclurile tehnologice, rezervoarele de apă ale centralelor termice și nucleare, precum și surse termice.
  Cuvinte-cheie: intermetalic funcțional, motor termic, generare de energie electrică, aliaj cu memorie de formă.
DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2025.3-67.14
15 Control bazat pe pasivitate pentru convertorul elevator cu inductanță primară intercalat cu o singură ieșire pentru sistemul fotovoltaic
Autori: 1Mohamed Faizal A.A., 2Kar S., 3V.Hullamani R., 4Kavitha P., 5Ananthan N., 6Natarajan K. 1Departamentul de Inginerie Electrică și Electronică, Colegiul de Inginerie VV, Tisaiyanvilai, India. 2Departamentul de Inginerie Electrică, Universitatea Medi-Caps, Indore, Madhya Pradesh 3Departamentul de Inginerie Electrică și Electronică, Colegiul de Inginerie Dayananda Sagar, Bangalore, India 4Departamentul de Inginerie Electrică și Electronică, Colegiul Guvernamental de Inginerie, Tirunelveli, India. 5Departamentul de Inginerie Electrică și Electronică, Vel Tech Multi Tech Dr Rangarajan Dr Sakunthala Engineering College, Chennai, India. 6Departamentul de Inginerie Electrică și Electronică, Trinity College of Engineering and Technology, Peddapalli, India.
  Rezumat: Această lucrare abordează problemele legate de utilizarea noului convertor Interleaved Boost-SEPIC (IBSC) pentru îmbunătățirea performanței sistemelor fotovoltaice (PV), controlate printr-o strategie de reglare proporțional-integrală bazată pe principiu pasivității. Utilizarea convertoarelor neintercalate în sistemele fotovoltaice duce la o eficiență redusă din cauza problemelor în controlul comutării de înaltă frecvență, ceea ce poate duce la scăderea eficienței conversiei energiei și la creșterea pierderilor. În plus, convertoarele neintercalate pot prezenta caracteristici de răspuns tranzitoriu mai slabe, ceea ce duce la o reglare mai lentă a tensiunii și la instabilitate potențială în condiții variate de sarcină. Există, de asemenea, un risc mai mare de interferență electromagnetică (IE) cu convertoarele neintercalate, care pot interfera cu alte sisteme și echipamente electrice. Obiectivele principale ale studiului sunt de a îmbunătăți performanța sistemelor fotovoltaice prin îmbunătățirea eficienței conversiei energiei și de a oferi rezultate stabile cu un răspuns tranzitoriu îmbunătățit. Aceste obiective au fost atinse de IBSC-ul propus, controlat de un controler PI bazat pe pasivitate, care urmărește reglarea eficientă a tensiunii de ieșire a convertorului, asigurând o eficiență ridicată și un răspuns tranzitoriu rapid. Schema de control utilizează caracteristicile pasive ale convertorului pentru a garanta o funcționare stabilă în diferite condiții de funcționare. Simulările MATLAB stabilesc robustețea sistemului de control recomandat, cele mai importante rezultate sunt răspunsul tranzitoriu rapid de 0.5 s, eficiență ridicată de 91% și performanță robustă pentru convertorul Boost-SEPIC în sistemele fotovoltaice. Semnificația rezultatelor obținute include o conversie îmbunătățită a energiei, o reglare stabilă a tensiunii și o fiabilitate sporită.
  Cuvinte-cheie: convertor Interleaved Boost-SEPIC (IBSC), control bazat pe pasivitate (PBC), sisteme fotovoltaice (PV), controler proporțional-integral (PI), modulare pe lățime a impulsului.
DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2025.3-67.15
16 Controler unificat al fluxului de putere pentru sisteme fotoelectrice care utilizează IA pentru a îmbunătăți calitatea energiei electrice folosind un convertor dublu elevator cu inductor conectat
Autori: 1Cindam A., 1IlanjiAkilandam C., 2DugyalaV. 1Universitatea Annamalai, Chidambaram, India 2Institutul de Tehnologie și Știință Kamala, Telangana, India.
  Rezumat: Stabilitatea tensiunii, reglarea fluxului de putere și calitatea energiei electrice au devenit probleme majore ca urmare a integrării tot mai mari a surselor de energie regenerabilă, în special a sistemelor fotovoltaice (PV), în rețelele de transport al energiei electrice. Obiectivul principal al acestei cercetări este de a îmbunătăți calitatea energiei electrice (PQ) în sistemul energetic care utilizează Surse de Energie Regenerabilă (RES), în special prin eliminarea conținutului armonic de tensiune și curent care apare de la interfețele electronicii de putere. Pentru a aborda acest lucru, se propune un Controler Unificat al Fluxului de Putere (UPFC), care cuprinde atât convertoare serie, cât și convertoare shunt interconectate cu un condensator de curent continuu. În plus, un sistem fotovoltaic (PV) este integrat cu un convertor Coupled Inductor Dual Boost (CIDB) pentru a asigura o alimentare cu energie stabilă și continuă. Pentru a atinge acest obiectiv, se adoptă o rețea neuronală cu funcții de bază radiale optimizate Coyote (COA-RBFNN) bazată pe urmărirea punctului de putere maximă (MPPT) pentru a asigura extragerea eficientă a energiei din sistemul fotovoltaic. În plus, este integrată o tehnică de control bazată pe o rețea neuronală decuplată (DNN) pentru a gestiona eficient UPFC. Cercetarea este modelată și simulată în Matlab. Cele mai importante rezultate ale studiului demonstrează o îmbunătățire semnificativă a calității energiei generate (PQ), chiar și în condiții de sarcină variabile. Mai mult, convertorul se clasează cu o eficiență îmbunătățită de 88%, cu caracteristici de tensiune și curent îmbunătățite. Semnificația rezultatelor constă în capacitatea de a integra energia regenerabilă cu tehnologiile contemporane de control al puterii, garantând în același timp o furnizare de energie fiabilă și de înaltă calitate.
  Cuvinte-cheie: calitatea energiei, fotovoltaica, convertor elevator cu inductor cuplat, algotitm de optimizare Coyote, rețea neuronală.
DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2025.3-67.16
 
  2006 (c) Copyright. Institutul de Energetica | LeadHost