Розробка заходів щодо підвищення ефективності експлуатації автономних освітлювальних комплексів для автомобільних шляхів України
Вантажиться...
Дата
2020
DOI
doi.org/10.2 998/2224-0349.2020.01.06
Науковий ступінь
Рівень дисертації
Шифр та назва спеціальності
Рада захисту
Установа захисту
Науковий керівник
Члени комітету
Видавець
Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут"
Анотація
Зменшення небезпеки на шосе шляхом створення сучасних систем освітлення є важливим практичним завданням, яке наразі має певні труднощі. Швидкий розвиток відновлюваної енергії дає можливість використовувати готові рішення для створення автономних освітлювальних комплексів для нерегульованих пішохідних переїздів. Аналіз особливостей проектування, конструктивної будови та функціонування автономних освітлювальних комплексів, що знаходяться у Харківському регіоні та використовує відновлювані джерела енергії та системи накопичення енергії для живлення освітлювальних приладів та проблискових сигнальних вогнів. Аналіз. Результати показали, що досліджувані освітлювальні комплекси не здатні забезпечити достатньо енергії для себе та нормально функціонувати при низькій інсоляції та низьких температурах навколишнього середовища. Причини нестабільної роботи автономних освітлювальних комплексів були встановлені головним з яких є недостатня точність врахування фактичних кліматичних умов експлуатації об'єктів при формуванні проектних рішень. Розроблено заходи щодо підвищення ефективності досліджуваних автономних освітлювальних комплексів, що передбачають використання готових технічних засобів рішення, засновані на сучасних інструментах та технологіях. Критерій достатності розроблених заходів для вирішення проблеми автономної влади пропонується постачання освітлювальних комплексів для автомобільних доріг. Сигнал результуючої потужності комплексу протягом періоду розрахунку приймається як a критерій достатності. Практичне використання розробленого критерію підтвердило доцільність запропонованих заходів для підвищення операційної ефективності досліджених автономних освітлювальних комплексів для автомобільних доріг. Розрахунки показали, що недостатньо використовувати сонячні батареї окремо для постачання комплекси освітлення шосе, розташовані в регіонах з нестабільним рівнем інсоляції. Доцільність використання гібридних систем живлення для автономного освітлення
комплексів, що використовують додаткові джерела живлення, такі як вітрогенератори та системи з електромеханічними перетворювачами на додаток до сонячних панелей кількісно підтверджено.
Reducing highway hazards through the creation of modern lighting systems is an important practical task that currently has some difficulties. The rapid development of renewable energy makes it possible to use off-the-shelf solutions to create autonomous lighting complexes for unregulated pedestrian crossings. The analysis of peculiarities of design, constructive structure and operation of autonomous lighting complexes, which are located in Kharkiv region and use renewable energy sources and energy storage systems to power lighting devices and flashing signal lights, is carried out. The analysis results showed that the lighting complexes under investigation are not capable of supplying sufficient energy for themselves and of functioning properly at low insolation and low ambient temperatures. The reasons forthe unstable operation of autonomous lighting complexes have been identified, with the main one being the insufficient accuracy of taking into accountthe actual climatic operating conditions of facilities when forming design solutions. Measures have been developed to improve the efficiency of the autonomous lighting complexes under study, involving the use of off-the-shelf technical solutions based on modern toolsand technologies. A criterion for sufficiency of the developed measures to solve the problem of autonomous power supply of lighting complexes for highways is proposed. The signof the resulting capacity of the complex over the calculation time period is taken as a sufficiency criterion. The practical use of the developed criterion confirmed the feasibility of the proposed measures to improve the operational efficiency of the investigated autonomous lighting complexes for highways.Calculations have shown that it is not sufficient to use solarpanels alone to supply highway lighting complexes located in regions with unstable levels of insolation. The feasibilityof hybrid power supply systems for autonomous lighting complexes that use additional power sources such as wind turbines and systems with electromechanical converters in addition tosolar panels has been quantitatively confirmed.
Reducing highway hazards through the creation of modern lighting systems is an important practical task that currently has some difficulties. The rapid development of renewable energy makes it possible to use off-the-shelf solutions to create autonomous lighting complexes for unregulated pedestrian crossings. The analysis of peculiarities of design, constructive structure and operation of autonomous lighting complexes, which are located in Kharkiv region and use renewable energy sources and energy storage systems to power lighting devices and flashing signal lights, is carried out. The analysis results showed that the lighting complexes under investigation are not capable of supplying sufficient energy for themselves and of functioning properly at low insolation and low ambient temperatures. The reasons forthe unstable operation of autonomous lighting complexes have been identified, with the main one being the insufficient accuracy of taking into accountthe actual climatic operating conditions of facilities when forming design solutions. Measures have been developed to improve the efficiency of the autonomous lighting complexes under study, involving the use of off-the-shelf technical solutions based on modern toolsand technologies. A criterion for sufficiency of the developed measures to solve the problem of autonomous power supply of lighting complexes for highways is proposed. The signof the resulting capacity of the complex over the calculation time period is taken as a sufficiency criterion. The practical use of the developed criterion confirmed the feasibility of the proposed measures to improve the operational efficiency of the investigated autonomous lighting complexes for highways.Calculations have shown that it is not sufficient to use solarpanels alone to supply highway lighting complexes located in regions with unstable levels of insolation. The feasibilityof hybrid power supply systems for autonomous lighting complexes that use additional power sources such as wind turbines and systems with electromechanical converters in addition tosolar panels has been quantitatively confirmed.
Опис
Ключові слова
потужність, термін автономної роботи, критерій достатності, ефективність функціонування, power, autonomous operation period, sufficiency criterion, efficiency of operation
Бібліографічний опис
Довгалюк О. М. Розробка заходів щодо підвищення ефективності експлуатації автономних освітлювальних комплексів для автомобільних шляхів України / О. М. Довгалюк, Р. В. Бондаренко, І. С. Яковенко // Вісник Національного технічного університету "ХПІ". Сер. : Енергетика: надійність та енергоефективність = Bulletin of the National Technical University "KhPI". Ser. : Energy: Reliability and Energy Efficiency : зб. наук. пр. – Харків : НТУ "ХПІ", 2020. – № 1 (1). – С. 38-45.