В статье «Моделирование фотоэлектрической панели с использованием Matlab и Simulink и применение метода отслеживания точек максимальной мощности на основе нейронных сетей» авторов из Туниса М. Талби, Н. Менсиа, Х Эззауйя описывается моделирование солнечной фотоэлектрической панели с использованием MATLAB и Simulink. Панель предназначена для управления повышающим преобразователем постоянного тока применяется метод отслеживания точки максимальной мощности (Maximum Power Point tracking, MPPT) основанный на искусственной нейронной сети (Artificial Neural network, ANN). Результаты моделирования показывают, что предложенная методика MPPT, основанная на нейросети, дает более быстрый отклик, чем обычная методика. Это сравнительное исследование проводится с точки зрения временных вариаций рабочего цикла, выходной мощности, выходного тока, КПД и значений целевого тока. Проведённый сравнительный анализ полученных значений КПД, целевого тока и выходной мощности в различных условиях показали незначительные отклонения для значений точки максимальной мощности.
Работа «Динамический анализ влияния загрязнения воздуха на наличие естественного освещения в офисе открытой планировки в Лондоне» учёных Стива Шарплза и Цзянтао Ду из школы архитектуры Ливерпульского университета посвящена осаждению загрязнителей воздуха на остеклении, существенно влияющее на пропускание естественного света через оконные проемы в здания в городских районах. Исследование представляет собой имитационный анализ влияния загрязнения воздуха и коэффициента пропускания остекления на проникновение естественного света в помещения офиса открытой планировки в Лондоне. Были разработаны и оценены прямые связи между коэффициентом пропускания остекления и условиями естественного освещения. Также было разработано несколько простых алгоритмов для оценки потери естественного света из-за осаждения загрязняющих веществ на внешней поверхности вертикального остекления. Сделаны соответствующие выводы и предложены проектные стратегии для сопровождения планирования фасадов на ранней стадии проектирования городского строительного проекта.
В исследовании «Новая энергоэффективная система управления освещением с учетом изменения естественной освещенности в помещении: проектирование и внедрение» турецких авторов М. Аяза, У. Юсела, К. Эpхана, Э. Оздеми предлагается проектирование и внедрение новой рентабельной системы управления освещением с учетом естественной освещенности для обеспечения энергосбережения в общественном здании, в котором уже установлена обычная система управления освещением. Для анализа энергопотребления были измерены коэффициенты использования естественной освещенности во всех внутренних помещения, в которых планировалось применение предлагаемой в исследовании системы управления освещением. Результаты экспериментальных измерений показывают, что предлагаемая система управления освещением с учетом естественной освещенности обеспечивает среднюю энергоэффективность здания на уровне 60 %. В статье также подробно обсуждаются необходимые инвестиции, в которые входят как эксплуатационные затраты, так и сроки окупаемости для модернизации существующей осветительной установки и системы управления освещением в рекомендуемые. Анализ расчета сроков окупаемости показал, что рекомендуемая система освещения имеет срок окупаемости на 5 лет меньше, чем обычная.
Набирающее всё большее распространение применение энергосберегающих световых технологий для облучения молочного стада, птицы и растений оказалось в центре внимания авторов из Ижевска и Саранска С.А.Овчуковой, Н.П.Кондратьевой и О.Ю.Коваленко. В своей работе «Экономия электроэнергии в световых технологиях сельскохозяйственного производства» излагают приёмы экономии электроэнергии, вытекающие из собственных многолетних теоретических и экспериментальных исследований авторов и их аспирантов, достоверность которых подтверждена защищёнными диссертациями, подробно представляющими теоретические и практические достижения, подтвержденные протоколами экспериментов и актами хозяйственных и заводских испытаний. Исследования показали, что спектральная зона УФ-А играет положительную роль в «пробуждении» семян, что выражается повышением энергии прорастания и получения дружных всходов. Для поддержания требуемой дозы УФ облучения была специально разработана микропроцессорная система.
Экономия электроэнергии в световых технологиях СХ производства возможна при широком применении энергосберегающих интеллектуальных фитоустановок с СД, в которых можно создавать любой спектр излучения и поддерживать требуемую дозу облучения с помощью программируемых логических контроллеров.
В недалёкое прошлое возвращает нас работа «Варианты экспериментального дизайна в ссср на примере дизайн-проекта бытовых светильников» автора из НИТУ «МИСиС», В.В. Виноградова. В статье представлены некоторые перспективные образцы осветительных средств для жилища. Приведены пластические характеристики и идеи творческих решений светильников, разработанных в середине 1980-х годов. Описан проектный подход и творческие методы эксперимента в дизайне. Показаны поисковые модели ведущих художников-конструкторов СССР. Отмечены наличие и потребность в расширении нетрадиционного дизайнерского подхода к проектированию (использование методики эксперимента). В коротком очерке отражено стремление дизайнеров нетрадиционным способом создавать новые формы, а не подгонять внешний вид изделий к распространённым стереотипам и стилям.
Оптические приборы могут не только освещать, но и передавать информацию, этой современной тематике посвящена работа «Система интеллектуального освещения и передачи данных на основе RGBW-светодиодов» большой группы учёных из Санкт-Петербурга. Ими была разработана и изготовлена система интеллектуального освещения, производящая передачу данных через видимый свет. Были исследованы спектральные характеристики нисходящего канала связи, в котором для передачи данных использован красный кристалл RGBW-светодиода. Разработана схема управления цветностью излучения с использованием протокола DALI, которая позволяет задавать разные сценарии освещения при сохранении скорости передачи данных. Область изменения цветности излучения охватывает практически всю гамму цветов в цветовом пространстве.
Были изготовлены модули, позволяющие передавать данные по видимому излучению и одновременно реализовывать произвольные сценарии освещения, охватывающие почти всю цветовую гамму цветового пространства, изменяя цветность излучения по протоколу DALI.
Статья «Коррекция освещённости многовременных rgb-изображений, получаемых с помощью беспилотного летательного аппарата» М.Ю. Катаева, М.М. Дадонова, Д.С. Ефременко из Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР) посвящена изучению и оптимизации многовременных RGB-изображений, получаемых с помощью беспилотного летательного аппарата (БПЛА). Установленная на борту БПЛА цифровая камера позволяет получать данные с высоким временным и пространственным разрешением наземных объектов. В статье предложен метод, учитывающий изменение освещённости во время получения каждого изображения и разработан алгоритм атмосферной коррекции для устранения вариаций освещённости для получаемых с помощью БПЛА RGB-изображений. Результаты расчётов показали, что БПЛА-изображения содержат информацию о спектре пропускания атмосферы на оптической трассе между входом солнечного излучения в атмосферу и земной поверхностью.
Наши постоянные авторы из Института оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН В.Г. Ошлаков, А.П. Щербаков выступили в номере со статьёй «Оптимизация поляризационного нефелометра». В работе приведён анализ влияния параметров поляризационного нефелометра на точность измерения матрицы рассеяния неизотропной среды. Рассмотрены ошибки аппроксимации реальных рассеивающего объёма и пучка излучения элементарным рассеивающим объёмом и элементарным пучком излучения. Предложена формула расчёта базы нефелометра. Показано, что требования к источнику излучения поляризационного нефелометра – монохроматичность и высокие интенсивность и направленность излучения в широком спектральном диапазоне – могут удовлетворяться набором светодиодов высокой яркости с излучающим (светящим) телом малого размера. Описан 5-волновой монохроматический источник излучения (с потоком излучения 0,15–0,6 Вт), необходимый для поляризационного нефелометра. Показана конструкция малогабаритных поляризационных блоков управления фазовыми элементами. Материал статьи позволяет определять основные параметры высокоинтенсивного квазимонохроматического ИИ поляризационного нефелометра, измеряющего матрицу D в интервале углов φ = [φmin, φmax], а также его конструктивные особенности и принцип работы.
Инсоляция – важнейший природный фактор в архитектурно-строительном и градостроительном проектировании, ему уделяют большое внимание архитекторы-проектировщики, строители, гигиенисты. Изучение климатических и светоклиматических особенностей северных регионов РФ – насущный приоритетный вопрос в условиях разработки новых программных направлений развития территории Арктической зоны РФ (АЗРФ). В то же время оценивать и анализировать инсоляцию ряда участков городских застроек с помощью существующих в проектной практике методов и средств довольно сложная задача. Статья Адхама Иминжановича Гиясова, д.т.н., профессора кафедры «Проектирование зданий и сооружений» НИУ МГСУ «Светопланограф, моделирующий инсоляцию зданий и застройки арктической зоны России» посвящена именно этой актуальной проблеме оценки инсоляции современных архитектурно-строительных и градостроительных объектов, а именно – разработке инсоляционного прибора «светопланограф планшетного типа». Прибор предназначен для широкого применения в условиях Арктической зоны при решении задач по оценке инсоляционного и светового режимов зданий и городских территорий и позволяет производить светоклиматическую паспортизацию и для других географических широт.
В работе подробно описывается разработка теоретических и методических положений по разработке светопланографа и выдача рекомендаций по его применению в архитектурно-строительном и градостроительном проектировании. Предлагаемый автором статьи прибор, позволяет комплексно оценивать качественные и количественные характеристики инсоляции, освещённости и УФ радиации.
Не все материалы номера вошли в этот анонс, часть из них находится ещё в работе, что гарантирует их актуальность и глубину рассматриваемых проблем.