Розробка ентропійних технологій аналізу та оптимізації енергетичної ефективності технологічних систем
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2026.363631Ключові слова:
енергетична ефективність, термодинамічний аналіз, ентропія, ентропійні технології аналізу, сталий розвитокАнотація
Об’єктом дослідження є енергетична ефективність технологічних систем та комплексів підприємств. У дослідженні вирішувалася проблема науково обґрунтованих технологій системного аналізу та оптимізації енергетичної ефективності різноцільових систем. Доведено, що традиційне визначення енергоефективності не дозволяє встановити фундаментальні причини неефективності та оцінити енергоефективний потенціал системи. Застосування ексергетичних технологій ефективне для оптимізації теплових машин, проте для теплотехнологічних систем породжує методологічні суперечності.
Представлені ентропійні технології аналізу та оптимізації енергоефективності не мають зазначених недоліків. Поєднавши ентропійні характеристик з енергетичними, сформульовано «принцип енергетичної компенсації необоротності», який закладено в основу методології аналізу.
Результати прикладного аналізу цукрового виробництва, яке володіє системою генерації енергії та енерготехнологічним комплексом складної конфігурації, показали ефективність цієї технології. Визначено, що компенсація лише внутрішньої необоротності процесів енергогенеруючої системи споживає близько 55% первинного енергоресурсу, що може змінити класичну концепцію енергоефективних заходів.
Отримані результати стали можливими завдяки встановленню взаємозв’язків між необоротністю процесів, ентропією і компенсаційними енергетичними затратами. Це дозволило по-новому підійти до ідеї енергоефективності, висуваючи на передній план якісні характеристики процесів та акцентуючи увагу на термодинамічній досконалості систем.
Запропоновані ентропійні технології можуть бути основою для формування комплексної стратегії енергетичної оптимізації, що має як економічний, так і екологічний ефект, сприяючи відповідності міжнародним стандартам сталого розвитку
Посилання
- Jan, B., Asif, M., Qannan, M. (2026). Energy efficiency and energy conservation: An analysis of global research trends, disparities, and future directions. Energy Nexus, 22, 100693. https://doi.org/10.1016/j.nexus.2026.100693
- Nimesh, A. K., Srinivas, T. (2026). Energy Analysis of Organic Rankine Ejector Cooling Cogeneration Systems. Process Integration and Optimization for Sustainability. https://doi.org/10.1007/s41660-026-00749-2
- Elhelw, M., Al Dahma, K. S., Attia, A. e. H. (2019). Utilizing exergy analysis in studying the performance of steam power plant at two different operation mode. Applied Thermal Engineering, 150, 285–293. https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2019.01.003
- Zhang, Q., Yi, H., Yu, Z., Gao, J., Wang, X., Lin, H., Shen, B. (2018). Energy-exergy analysis and energy efficiency improvement of coal-fired industrial boilers based on thermal test data. Applied Thermal Engineering, 144, 614–627. https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2018.08.069
- Menberg, K., Heo, Y., Choi, W., Ooka, R., Choudhary, R., Shukuya, M. (2017). Exergy analysis of a hybrid ground-source heat pump system. Applied Energy, 204, 31–46. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2017.06.076
- Karellas, S., Braimakis, K. (2016). Energy–exergy analysis and economic investigation of a cogeneration and trigeneration ORC–VCC hybrid system utilizing biomass fuel and solar power. Energy Conversion and Management, 107, 103–113. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2015.06.080
- Wu, J., Wang, J., Wu, J., Ma, C. (2019). Exergy and Exergoeconomic Analysis of a Combined Cooling, Heating, and Power System Based on Solar Thermal Biomass Gasification. Energies, 12 (12), 2418. https://doi.org/10.3390/en12122418
- Ahmadi, G., Toghraie, D., Akbari, O. (2019). Energy, exergy and environmental (3E) analysis of the existing CHP system in a petrochemical plant. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 99, 234–242. https://doi.org/10.1016/j.rser.2018.10.009
- Vazini Modabber, H., Khoshgoftar Manesh, M. H. (2021). Optimal exergetic, exergoeconomic and exergoenvironmental design of polygeneration system based on gas Turbine-Absorption Chiller-Solar parabolic trough collector units integrated with multi-effect desalination-thermal vapor compressor- reverse osmosis desalination systems. Renewable Energy, 165, 533–552. https://doi.org/10.1016/j.renene.2020.11.001
- Zhao, B. (2024). Entropy transfer efficiency-effectiveness method for heat exchangers, part 1: Local entropy generation number and operation performance limits. Energy, 304, 132133. https://doi.org/10.1016/j.energy.2024.132133
- Ghazi, H., Emami, M. R. S., Seif, M., Pirzaman, A. K. (2025). Thermodynamic analysis of entropy generation in thermosyphon heat pipes using Al2O3 nanofluid and distilled water. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 150 (19), 15805–15816. https://doi.org/10.1007/s10973-025-14846-w
- Shende, A., Mishra, S. K., Tripure, A., Ghritlahre, H. K. (2025). Heat Transfer and Entropy Generation Analysis of an Artificially Roughened Solar Air Heater With a Rib-Fin Profile Absorber. Journal of Solar Energy Engineering, 147 (6). https://doi.org/10.1115/1.4069862
- Vasilenko, S., Samiilenko, S., Bondar, Vоlоdymyr, Bilyk, O. (2020). Complex thermodynamic analysis of the heat-technological complex of sugar production: analysis method. Technology Audit and Production Reserves, 2 (1 (52)), 4–11. https://doi.org/10.15587/2706-5448.2020.202026
- Vasilenko, S., Samiilenko, S., Bondar, Vоlоdymyr, Bilyk, O., Mokretskyy, V., Przybylski, W. (2020). Thermodynamic analysis of the thermal-technological complex of sugar production: the energy and entropy characteristics of an enterprise. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3 (8 (105)), 24–31. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.205148
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2026 Sergii Samiilenko, Roman Hryshchenko, Maksym Kryvosheiev
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
