Підвищення енергоефективності зерносушарок рекуперацією теплоти та адаптивною циркуляцією повітря

dc.contributor.advisor
dc.contributor.authorШабельник О. В.
dc.contributor.authorКунденко М. П.
dc.contributor.authorКошельнік О. В.
dc.contributor.authorЄгорова О. Ю.
dc.contributor.authorShabelnyk Oleksandr V.
dc.contributor.authorKundenko Mykola P.
dc.contributor.authorKoshelnik Oleksandr V.
dc.contributor.authorIegorova Olga Yu.
dc.date.accessioned2026-11-12T12:06:30Z
dc.date.issued2026
dc.description.abstractМета. Обґрунтувати перспективний напрям підвищення енергоефективності конвективних зерносушарок шляхом узгодженого застосування рекуперації теплоти відпрацьованого сушильного агента та адаптивного керування циркуляцією повітря. Методика. Виконано оглядово-аналітичне дослідження двадцяти перевірених наукових джерел 2022–2026 років. Публікації класифіковано за способом повернення теплоти, організацією повітряного потоку, масштабом сушарки, алгоритмом керування та показниками ефективності. Для зіставлення рішень використано питоме енергоспоживання, показник видалення вологи, енергетичну та ексергетичну ефективність, нерівномірність кінцевої вологості та запас температури поверхні до точки роси. Результати. Установлено, що максимізація сталої частки рециркуляції не є раціональною метою: зі зростанням повернення теплого вихлопу одночасно збільшуються вологовміст суміші, ризик конденсації та потреба у вентиляторній потужності. Запропоновано комбіновану схему, яка містить очищення вихлопу, повітряно- повітряний рекуператор, регульовану рециркуляційну гілку, байпас, кінцевий нагрівач або тепловий насос і вентилятор із частотним регулюванням. Сформовано дворівневу логіку керування: нижній рівень стабілізує температуру, витрату й тиск, а верхній визначає допустиму частку рециркуляції за станом зерна, вологовмістом повітря, запасом до точки роси та багатокритеріальною функцією енерговитрат і рівномірності сушіння. Наукова новизна. Розвинуто системний підхід при дослідженні процесів сушіння, де спосіб повернення теплоти, аеродинамічне вирівнювання та алгоритм керування розглядаються як взаємозалежні елементи, а конденсаційна безпека задається явним обмеженням. Практична значимість. Результати визначають склад датчиків, виконавчих механізмів і контрольних показників для розроблення цифрової моделі та подальшого промислового випробування модернізованої зерносушарки.
dc.description.abstractengPurpose. To substantiate a promising approach to improving the energy efficiency of convective grain dryers by coordinating exhaust-air heat recovery with adaptive air-circulation control. Methodology. A review and analytical study of twenty verified scientific sources published in 2022–2026 was conducted. The publications were classified by heat-recovery method, airflow arrangement, dryer scale, control algorithm, and performance indicators. The compared indicators included specific energy consumption, specific moisture extraction rate, energy and exergy efficiencies, final-moisture non-uniformity, and the temperature margin between the coldest surface and the dew point. Results. Maximising a constant recirculation ratio was found to be an unsuitable control objective because a greater return of warm exhaust air simultaneously raises the humidity ratio of the mixed stream, condensation risk, and fanpower demand. A combined configuration is proposed comprising exhaust-air cleaning, an air-to-air heat exchanger, a controlled recirculation branch, a bypass, a final heater or heat pump, and a variable-speed fan. A two-level control structure is formulated: the lower level stabilises temperature, airflow, and pressure, while the supervisory level determines an admissible recirculation ratio from grain condition, air humidity ratio, dew-point margin, and a multicriteria objective incorporating energy use and drying uniformity. Scientific novelty. A systemic approach has been developed in the study of drying processes, where the method of heat recovery, aerodynamic flow equalisation, and the control algorithm are treated as interdependent elements, with condensation safety imposed as an explicit constraint. Practical significance. The results specify the sensors, actuators, and performance indicators required to develop a digital model and subsequently conduct industrial tests of a retrofitted grain dryer.
dc.identifier.citationПідвищення енергоефективності зерносушарок рекуперацією теплоти та адаптивною циркуляцією повітря = Improving grain dryer energy efficiency through heat recovery and adaptive air circulation / О. В. Шабельник, М. П. Кунденко, О. В. Кошельнік, О. Ю. Єгорова // Зб. наук. пр. НУК. – Миколаїв : Гельветика, 2026. – № 3 (506). – С. 286–294.
dc.identifier.issn3154-8245 (Print)
dc.identifier.issn3154-8253 (Online)
dc.identifier.urihttps://eir.nuos.edu.ua/handle/123456789/13910
dc.language.isouk
dc.relation.ispartofseriesУДК 631.365
dc.subjectконвективні сушарка
dc.subjectпитомі енерговитрати
dc.subjectвідпрацьований сушильний агент
dc.subjectпрогнозне керування
dc.subjectтепломасообмін
dc.subjectексергетична ефективність
dc.subjectconvective drying unit
dc.subjectspecific energy consumption
dc.subjectexhaust drying medium
dc.subjectpredictive control
dc.subjectheat and mass transfer
dc.subjectexergy efficiency
dc.titleПідвищення енергоефективності зерносушарок рекуперацією теплоти та адаптивною циркуляцією повітря
dc.title.alternativeImproving grain dryer energy efficiency through heat recovery and adaptive air circulation
dc.typeСтаття

Files

Original bundle

Now showing 1 - 1 of 1
Loading...
Thumbnail Image
Name:
Shabelnyk_Kundenko_Koshelnik_Iegorova.pdf
Size:
1.23 MB
Format:
Adobe Portable Document Format

Collections