ВСТАНОВЛЕННЯ РЕГРЕСІЙНОЇ ЗАЛЕЖНОСТІ ККД КОТЛА ВІД ВОЛОГОСТІ БІОМАСИ ПІД ЧАС ЇЇ СПАЛЮВАННЯ
DOI:
https://doi.org/10.31649/1997-9266-2025-183-6-53-59Ключові слова:
котел, коефіцієнт корисної дії, біомаса, спалювання, вологість, математичне моделювання, регресійний аналіз, регресійна залежністьАнотація
Утилізація біомаси спалюванням дає можливість зменшити споживання традиційних енергетичних ресурсів, що відповідає світовій тенденції до впровадження альтернативних та відновлюваних джерел енергії та підвищення загальної енергоефективності промислового виробництва. У цьому контексті визначення регресійної залежності коефіцієнта корисної дії котла від вологості біомаси є актуальною науково-технічною задачею, оскільки може слугувати основою для розробки інженерної методики розрахунку енергоефективних систем спалювання біомаси. Метою цього дослідження є встановлення за допомогою регресійного аналізу функціонального зв'язку між коефіцієнтом корисної дії котла та вологістю біомаси, який може бути додатково застосований для розробки інженерної методики проєктування енергоефективного теплового обладнання. У дослідженні використовувався регресійний аналіз однофакторних експериментальних результатів та інших парних залежностей, при цьому найадекватніша функція вибрана з шістнадцяти поширених функціональних форм відповідно до критерію максимального коефіцієнта кореляції. Нелінійні залежності лінеаризовано за допомогою відповідних лінеаризувальних математичних перетворень. Коефіцієнти рівнянь регресії визначені за допомогою методу найменших квадратів, реалізованого в спеціально розробленій комп'ютерній програмі «RegAnaliz». В результаті отримано рівняння регресії, що описує залежність коефіцієнта корисної дії котла від вологості біомаси. Цей зв'язок можна використовувати для інженерних розрахунків параметрів обладнання для підвищення енергетичної ефективності спалювання біомаси. Також графічно інтерпретовано отриману залежність, яка забезпечує чітке візуальне представлення та демонструє прийнятну відповідність між теоретичними прогнозами та експериментальними даними. Встановлено, що коефіцієнт корисної дії котла знижується зі збільшенням вмісту вологи в біомасі відповідно до степеневого закону залежності.
Посилання
Н. Д. Степанова, Я. О. Глеба, і О. С. Чорнобай, «Екологічні та економічні питання переведення промислової парової котельні на спалювання біомаси,» на Енергоефефктивність в галузях економіки України – 2023, Міжнар. наук.-техн. конф., 4 с. Вінниця: ВНТУ, [Електронний ресурс]. Режим доступу:
https://conferences.vntu.edu.ua/index.php/egeu/egeu2023/paper/viewFile/19481/16125 .
Г. Гелетуха, Підготовка та впровадження проектів заміщення природного газу біомасою при виробництві теплової енергії в Україні, практичний посіб. Київ, 2015, 71 с.
Т. А. Орлова, «Екологічна оцінка земельних ділянок, зайнятих об'єктами поводження з відходами,» Містобудування та територіальне планування, наук.-техн. збірник, вип. 25, с. 167-181, 2006.
О. В. Березюк, В. О. Краєвський, і Л. Л. Березюк, «Динамiка поширеності методiв поводження з твердими побутовими відходами в ЄС,» Вісник Вінницького політехнічного інституту, № 1, с. 104-109, 2020. https://doi.org/10.31649/1997-9266-2020-148-1-104-109 .
В. К. Рижий, Т. І. Римар, і І. Л. Тимофєєв, «Утилізація твердих побутових відходів на наявних комунальних ТЕЦ,» Вісник Національного університету «Львівська політехніка», № 712, Теплоенергетика. Інженерія довкілля. Автоматизація, с. 17-22, 2011.
А. В. Ляшеник, Л. О. Тисовський, Л. М. Дорундяк, і Ю. Р. Дадак, «Обґрунтування конструкції циклона для очищення повітря на підприємствах деревообробної галузі,» Науковий вісник НЛТУ України, т. 21, № 9, с. 119-125, 2011.
Y. Li, H. Liu, and O. Zhang, “High-pressure compaction of municipal solid waste to form densified fuel,” Fuel Processing Technology, vol. 74, no. 2, рp. 81-91, 2001.
Г. А. Голуб, Н. М. Цивенкова, В. В. Чуба, С. М. Кухарець, Я. Д. Ярош, і М. Б. Терещук, «Дослідження ефективності роботи твердопаливного котла на рослинній біомасі,» Технологічний аудит та резерви виробництва, № 5/1(49), с. 22-28, 2019.
О. І. Сігал, та ін., «Дослідження кількості теплоти, що виділяється при спалюванні змішаних твердих побутових відходів м. Києва,» Промислова теплотехніка, т. 39, № 3, с. 78-84, 2017.
О. В. Березюк, і М. С. Лемешев, «Динаміка поширеності методів спалювання твердих побутових відходів в Україні,» Вісник Вінницького політехнічного інституту, № 1, с. 6-10, 2022. https://doi.org/10.31649/1997-9266-2022-160-1-6-10 .
М. М. Чепурний, І. М. Димнич, і О. В. Куцак, «Енергетична ефективність утилізації теплоти відхідних димових газів,» Вісник Вінницького політехнічного інституту, № 3, с. 37-40, 2011.
C. Z. Sánchez, P. Gauthier-Maradei, and H. H. Escalante, “Effect of particle size and humidity on sugarcane bagasse combustion in a fixed bed furnace,” Revista ION, vol. 26, no. 2, pp. 73-85, 2013.
М. Ф. Боженко, «Методика вибору поверхневих утилізаторів теплоти димових газів в котельнях,» Вчені записки ТНУ імені В. І. Вернадського. Серія: Технічні науки, т. 36 (75), № 1, с. 107-113, 2025.
О. В. Березюк, «Установка із вібраційним гідроприводом для брикетування відходів деревообробної промисловості,» Вісник Вінницького політехнічного інституту, № 4, с. 149-152, 2007.
Р. О. Навродська, «Підвищення ефективності теплоутилізаційних технологій для котельних установок комунальної енергетики,» Науковий вісник НЛТУ України, т. 25, № 9, с. 225-229, 2015.
М. С. Мальований, Н. Ю. Вронська, І. С. Тимчук, В. М. Жук, і О. І. Мороз, «Використання звязуючого натурального походження для удосконалення технології створення паливних брикетів із деревних відходів,» Водовідведення: проектування, будівництво, експлуатація, моніторинг, колективна моногр. Київ, Україна: Яроченко Я. В., 2023, с. 91-105.
М. Ф. Боженко, і О. В. Озеруга, «Підвищення енергетичної та екологічної ефективності поверхневих теплоутилізаторів димових газів водогрійних котелень,» KPI Science News, № 1, с. 7-14, 2020.
О. М. Корчевський, А. М. Сурженко, і М. І. Садовой, «Визначення раціональних параметрів для отримання багатокомпонентних брикетів,» Вісті Донецького гірничого інституту, № 2(35), с. 9-15, 2014.
А. Ф. Строй, та Б. М. Федяй, «Математична модель нестаціонарного теплообміну в топці теплогенератора,» Комунальне господарство міст, № 79, с. 255-264, 2007.
С. В. Гайда, «Технології та рекомендації до використання вживаної деревини в деревообробленні,» Ліс. госп-во, ліс., папер. та деревооб. пром-сть, міжвід. наук.-техн. зб., вип. 39.1, с. 48 67, 2013.
Т. В. Шелешей, «Розробка технічних рішень стосовно пониження температури димових газів при дослідженні впливу на них експлуатаційних і режимних параметрів,» Вчені записки ТНУ імені В. І. Вернадського. Серія: Технічні науки, т. 30 (69), ч. 2, № 2, с. 48-53, 2019.
М. Костюнін, В. Карманов, і В. Михайлик, «Дослідження процесу пресування дисперсних матеріалів з метою отримання паливних гранул, брикетів,» Техніко-технологічні аспекти розвитку та випробування нової техніки і технологій для сільського господарства України, № 17(2), с. 341-345, 2013.
І. О. Назарова, «Утилізація теплоти димових газів котельних агрегатів у теплообмінному апараті контактного типу,» Вчені записки ТНУ імені В. І. Вернадського. Серія: Технічні науки, т. 33 (72), № 1, с. 212-216, 2022.
В. В. Клименко, В. І. Кравченко, В. І. Гуцул, і В. М. Боков, Технологічні основи виготовлення біопалива з рослинних відходів та їх композитів, моногр. Кропивницький, Україна: ПП «Ексклюзив-Систем,» 2017, 162 с.
М. К. Безродний, і Н. О. Притула, «Ефективність роботи теплового насоса в системі теплопостачання з використанням теплоти відхідних газів після конденсаційного котла,» Наукові вісті НТУУ «КПІ», № 5, с. 18-23, 2014.
В. І. Савуляк, О. В. Березюк, В. П. Пурдик, і С. П. Білошицький, «Експериментальне визначення необхідних умов і параметрів процесу та приводу пресування паливних брикетів з відходів деревини,» Вісник Вінницького політехнічного інституту, № 5, с. 96-99, 2010.
Н. Д. Степанова, Я. О. Глеба, і М. О. Паламарчук, «Утилізація теплоти димових газів після парогенератора на біомасі,» на Інноваційні технології в будівництві, Міжнар. наук.-техн. конф. Вінниця, 2024, 4 с. [Електронний ресурс]. Режим доступу: https://conferences.vntu.edu.ua/index.php/itb/itb2024/paper/view/22679/18720 .
С. I. Левко «Огляд теорій процесу пресувaння,» Вісник Львів. HАУ «Агроінженерні дослідження», № 15, с. 458-467, 2010.
О. В. Березюк, і М. О. Паламарчук, «Залежність енергоефективності спалювання біомаси із утилізацією відхідних газів від її вологості,» Наукові праці Вінницького національного технічного університету, № 3, 8 с, 2025. [Електронний ресурс]. Режим доступу: https://praci.vntu.edu.ua/index.php/praci/article/view/857/800 .
В. А. Мельник, та ін., «Досвід реалізації інтенсифікації теплообміну в підігрівниках цукрових заводів,» Цукор України, № 3 (111), с. 11-14, 2015.
В. М. Михалевич, О. І. Шевчук, і Н. Л. Буга, «Математичні системи комп’ютерної алгебри як засіб підвищення ефективності і якості освітнього процесу з вищої математики,» Сучасні інформаційні технології та інноваційні методики навчання у підготовці фахівців: методологія, теорія, досвід, проблеми, зб. наук. праць, вип. 14, с. 357-360, 2007.
О. В. Березюк, «Комп’ютерна програма "Регресійний аналіз" ("RegAnaliz"),» Свідоцтво про реєстрацію авторського права на твір № 49486, Київ: Державна служба інтелектуальної власності України, дата реєстрації: 03.06.2013.
О. В. Березюк, «Встановлення регресій параметрів захоронення відходів та потреби в ущільнювальних машинах на основі комп’ютерної програми "RegAnaliz",» Вісник Вінницького політехнічного інституту, № 1, с. 40-45, 2014.
##submission.downloads##
-
pdf
Завантажень: 0
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, згодні з такими умовами:
- Автори зберігають авторське право і надають журналу право першої публікації.
- Автори можуть укладати окремі, додаткові договірні угоди з неексклюзивного поширення опублікованої журналом версії статті (наприклад, розмістити її в інститутському репозиторії або опублікувати її в книзі), з визнанням її первісної публікації в цьому журналі.
- Авторам дозволяється і рекомендується розміщувати їхню роботу в Інтернеті (наприклад, в інституційних сховищах або на їхньому сайті) до і під час процесу подачі, оскільки це сприяє продуктивним обмінам, а також швидшому і ширшому цитуванню опублікованих робіт (див. вплив відкритого доступу).