2 

 

• a  single  control  unit  for  the  drive  of  several  trackers  is  proposed  and  the influence of their number on the average energy consumption is investigated. 

Conclusions The usage of the created algorithm to drive the manipulator leads to considerable reduction the electrical energy consumption. It gives the opportunity for  realization  of  a  prolonged  autonomous  working  mode  of  the  device.  The implantation of a stepper servo drive in the sun tracker manipulator makes vastly cheaper its construction. 

The  current  less method, used  to obtain  stepper motor holding  torque  in  repose, applied  in  this article, gives us  the opportunity  to change  the  too more expensive worm gear with a synchronous belt transmission. 

The usage of stepper electrical drive makes possible the usage of only one control module if needed to drive simultaneously some manipulators. This forms the system cheaper and reduces the energy expenses per device. So the autonomous work will be longer. 

Резюме  

Въведение  Някои  системи  за  следене  на  Слънцето  (тракери)  използват постоянно­токови  двигатели  за  задвижване  на  манипулатора.  Замяната им със стъпкови двигатели поевтинява конструкцията и дава възможност за  използване  на  един  контролен  модул  за  няколко  тракера.  От  друга страна  това  води  до  повишаване  на  комсумацията  на  електроенергия  в състояние на покой. Цел на тази статия е да поясни подобрен алгоритъм за снижаване  на  консумацията  на  енергия  от  задвижващата  и измервателната системи на тракерите. 

Методи Анализът се извършва чрез математино моделиране. Моделите са реализирани на базата на MatLab™ и  Simulink ™ и описват работата както на  механичната,  така  и  на  електриеската  подсистеми  на  тракера. Създаденият математичен модел включва манипулатора  (състояш се от механична  част и  редуктор),  стъпковия  елетродвигател и  контролера  за сервозадвижване.  Средната  стойност  на  електрическата  мощност, потребявана  от  манипулатора  се  измерва  с  използване  на  моментните стойности  на  напреженията  и  токовете  на  намотките  на  двигателя.  Прилагат  се  различни  алгоритми  за  движение  на  манипулатора. Сравняват  се  количествата  използвана  енергия  във  всеки  конкретен случай.  Общата  енергия,  консумирана  от  тракера,  се  определя  след отчитането  на консумацоята и на управляващия модул. 

Резултати Обсъждат се следните резултати: 

3 

 

• предложен  е  модел  на  устройство  за  следене  на  Слънцето, реализирано с използването на стъпкови двигатели; 

• извършен  е  анализ  на  консумацията  на  електроенергия  при прилагането на различни алгоритми за следене; 

• предложен  е  метод,  при  който  се  синхронизира  работата  на задвижващата  и  измервателната  системи  и  така  се  постига минимална консумация на електроенергия; 

• предложен е метод за безтоково  реализиране на задържащ момент в стъпковия двигател при покой; 

• предлага  се  използването  на  един  контролен  модул  за  няколко тракера  и  е  изследвно  влиянието  на  броя  на  тракерите  въху средната консукация на енергия. 

Изводи Използването на създадения алгоритъм за движение на манипула­тора води до  значително  снижаване на консумацията на  електроенергия. Това  осигурява  възможност  за  продължителна  автономна  работа  на устройството.  Вграждането  на  стъпкови  двигатели  в  манипулатора  на тракера значително поевтинява конструкцията му. Безтоковият  метод  за  получаване  на  задържащ  момент  в  стъпковия двигател  при  покой  ни  дава  възможност  за  замяна  на  скъпия  червячен редуктор  с  евтина  зъбно­ремъчба  педавка.  Използването  на  стъпково задвижване  прави  възможно  използването  на  един  контролен  модул  за едновременно  задвижване  на  няколко  манипулатора.  Това  поевтинява системата  и  снижава  разходите  за  енергия  на  едно  устройство.  В резултат се удължава времето за автономна работа. 

Кратко  описание  на  резултатите:  Създаден  е  математичен  модел  на функционирането на дву­координатно устройство за следене на слънцето, задвижвано  от  стъпкови  двигатели.  Моделирани  са  електрическата  и механичната  секции.  Извършен  е,  на  базата  на  симулации,  анализ  на консумацията на електроенергия,  като са прилагани различни алгоритми на  движение.  Предложен  е  подобрен  алгоритъм  за  синхронизиране  на работата  на  задвижващата  и  измервателната  подсистеми,  който минимизира  консумацията  на  електроенергия.  Обоснован  е  метод  за безтоково  реализиране  на  задържащ  момент  в  стъпковите  двигатели.  В резултат  на  прилагането  на  предложения  алгоритъм  консумацията  на устройството е понижена от 697,44 на 74,6 J/min, което удължава срока на автономна работа от 465 на 4343 мин; 

1.2. R. Popov,  S.  Lishev,  A.  Georgiev.  Sun  Tracker  Control  Unit  Based  on  Pic24 Microcontoller. Proc. of  the 4th  Int. Scientific Conference  “Energy Efficiency 

4 

 

and Agricultural Engineering”, 1‐3 October, 2009, Rousse, Bulgaria, pp. 519 – 524. 

Abstract  Real  time  determination  of  Sun  position  coordinates  at  given,  land located observation point, is a complex computational task. A particular solution in this  article  is  considered,  as  well  as  the  problem  of  continuous  planning  and tracking of sun movement trajectory, using PIC24 based microcontroller unit. There are  described  applied  calculation  methods,  software  and  hardware  design approaches and some results of unit exploitation are given as well. 

Резюме  Определянето  на  координатите  на  Слънцето  в  реално  време  в дадена  точка  на  наблюдение,  разположена  върху  земната  повърхност  е сравнително  сложна  изчислителна  задача.  В  статията  се  разглежда конкретно решение на тази  задача,  както и на  задачата за непрекъснато планиране  и  следене  на  траекторията  на  движение  на  слънцето  с използването  на  PIC24  –  базиран  микроконтролерен  управляващ  модул. Описани  са  използваните  изчислителни  методи,  хардуерното  и софтуерното  решения,  а  също  така  са  дадени  някои  резултати  от работата на модула. 

Кратко описание на резултатите: Разработен е хардуера и софтуера на нов  контролер  за  определяне  на  позицията  на  Слънцето  и  управление  на движението на двигателите на осите на тракер в реално време. Използван е  мощен  микроконтролер  PIC24,  който  разполага  със  значителни изчислителни и апаратни ресурси (бързодействие ROM, RAM, входове/изходи АЦП и др.). Това позволява контролерът да изпълнява редица спомагателни, но важни задачи, като например синхронизация на процесите на измерване и движение, с цел понижаване на консумацията на енергия; 

1.3. A.  Georgiev,  R.  Popov,  I.  Valkov,  N.  Kaloferov.  Utilization  of  the  thermal energy  potential  in  photo  voltaic  solar  panels.  Proceedings  of  the  World Renewable Energy Congress‐XI 2010, United Arab Emirates Abu Dhabi, 25‐30 September, 2010, pp. 1106 – 1111. 

Abstract  Over  recent  years  electricity  generation,  using  photovoltaic  (PV)  solar panels,  has  become  a more  and more  reliable  technology  in  the  area  of  green energy. The  investment  break­even  period  of  this  installation  type  is  about  8­12 years.  The  typical  PV  solar  panel  transforms  only  aboutt  15­16%  of  the  solar energy. A large amount of solar energy is transformed into heat, which lowers the panel’s efficiency. The heat  leading decreases  the PV–cell  temperature,  raises  the 

5 

 

produced  electrical  energy  and  can  be  used  as  a  thermal  energy  for  other applications. 

This article analyzes the effects of the PV–cells cooling and of the potential thermal energy  utilization.  An  experimental  approach  is  used.  The  utilization  of  the excessive solar energy amounts in combined PV/ T panels may significantly reduce the break­even period   by raising  the PV panel efficiency. Additional  income  from the produced thermal energy would also be available. 

 Резюме През последните години добивът на електроенергия с помощта на фотоволтаични (ФВ)  соларни панели става все по­изпитана технология в областта  на  зелената  енергетика.  Периодът  на  възвръщане  на инвестициите  е  около  8­12  години.  Типичният  фотоволтаичен  слънчев панел преобразува само около 15­16% от слънчевата енергия. Голяма част от  слънчевата  енергия  се  преобразува  в  топлина,  която  понижава ефективнистта  на  панела.  Отвеждането  на  топлината  снижава температурата  на  фотоволтаичните  клетки,  увеличава  добивът  на електроенергия и може да осигури отдаване на топлинна енергия за други приложения.  

Тази  статия  анализира  ефектите  от  охлаждане  на  фотоволтаичните клетки  и  потенциала  за  усвояване  на  топлимма  енергия.  Използва  се експериментален  подход.  Оползотворяването  на  излишната  топлинна енергия  в  комбинираните  фотоволтаично­топлинни  (ФВ/Т)  слънчеви панели  може  значително  да  намали  периода  на  възвръщаемост  чрез повишаване  на  ефективността  на ФВ­я    панел.  Налице  е  и  допълнителна печалба от производството на топлинна енергия. 

Кратко  описание  на  резултатите:  Създадена  е  евтина  конструкция, която позволява трансформирането на стандартен фотоволтаичен панел в  комбиниран,  термо­фотоволтаичен.  Изградена  е тестова  инсталация  с вградена система за архивиране и обработка на данните от измерванията. Проведени  са  7  теста,  които  сравняват  работата  на  стандартен  и модифициран  панели  от  един  и  същи модел.  Доказва  се,  че  в  резултат  на усвояването на отпадната топлина се повишава електропроизводството с около 3%, като се добива допълнително около 800­900 % повече топлинна енергия, която може да се използва за технологични или за битови нужди. В резултат  може  значително  да  се  намали  срока  на  възвращаемост  на инвестициите при изграждането на фотоволтаични централи; 

В рецензирани списания в България: 

6 

 

1.4. Попов  Р.  К.  ,  Иванов  И.  Б.  ,  Грозданова  А.  Н.  ,  Симеонов  П.  Б. Многоканална  мултипроцесорна  система  за  управление  на  активна мощност на ИЧ излъчватели. Списание “Механика на машините” година 10, книга 6, 2002 , стр. 103‐106. 

Abstract Macing the PET preforms is a now branch of contemporary industry. The paper describe  the method  for control  the emitted power of  IR halogen  lamps by use of multi­canal system. It present the process of training a PET preforms by IR radiation, choice the method for control and block diagram of the system. 

Резюме  Обект  на  вниманието  на  тази  работа  е  контролът  върху подгряването на полиетилен терафталат (PET)­ реформи посредством ИЧ халогенни  лампи.  Стаията  разглежда  особенностите  на  процеса  на подгряване  на  PET  преформи  посредством  ИЧ  лъчи.  Анализират  се факторите  дестабилизиращи  процеса  на  подгряване  и  се  прави  избор  на метод за регулирането му.Предложена е структурна схема на управляващ контролер. 

Ключови думи: PET­ преформи, ИЧ халогенни лампи, контролер 

Кратко описание на резултатите: Обоснован е метод на регулиране на мощността  на  излъчване  на  инфрачервена  радиация  в  процеса  на подгряване  на  PET  преформи.  Разработена  е  структурна  схема  на многоканален мултипроцесорен регулатор на мощността; 

1.5. Aleksandar  Georgiev,  Rumen  Popov,  Marin  Pamukchiev,  Kliment  Petkov Software Development Of Sun Tracker Real Time Control Algorithm. Journal of  the  Technical  University  at  Plovdiv  “Fundamental  Sciences  and Applications”, Vol. 13, 2006, pp. 71‐78. 

Abstract  The  software  realization  in  C  –  Assembler  environment  of  real  time control  algorithm  for  two  axes  sun  tracker  is  presented.  HC11  microcontroller based platform  is used. The  software provides  service of peripherals,  such as real time clock, communication port, digital inputs – outputs, keyboard and indicators, as well  as  implementation  of  online  sun position  calculation procedures  and  the current manipulator axes position evaluation. 

Резюме  Представена  е  реализация  на  програмно  осигуряване  с използването  на  СИ  –  Асемблерна  среда  на  алгоритъм  за  управление  в реално  време  по  две  координати  на  устройство  за  следене  на  слънцето. Използвана  е  платформа,  базирана  на  микроконтролер  от  типа  HC11. Програмата  осигурява  както  взаимодействие  с  периферията:  часовник  за реално  време,  комуникационен  модул,  модул  за  цифрови  входове  и  изходи, 

7 

 

клавиатура  и  дисплей,  така  и  изпълнение  на  изчислителните  процедури, определящи моментните координати на слънцето и необходимото текущо положение на осите на манипулатора. 

Кратко  описание  на  резултатите:  Представена  е  реализация  на програмно  осигуряване  с  използването  на  СИ  –  Асемблерна  среда  на алгоритъм за управление в реално време по две координати на устройство за  следене  на  слънцето.  Използвана  е  платформа,  базирана  на микроконтролер  от  типа  HC11.  Програмата  осигурява  както взаимодействие с периферията: часовник за реално време, комуникационен модул,  модул  за  цифрови  входове  и  изходи,  клавиатура  и  дисплей,  така  и изпълнение  на  изчислителните  процедури,  определящи  моментните координати  на  слънцето  и  необходимото текущо  положение  на  осите  на манипулатора. Високата точност (±0.0003˚) на използвания алгоритъм за определяне на позицията на Слънцето (АОПС) е проверена чрез сравнение с данните  от астрономическия Алманах.  Програмната реализация на АОПС върху платформа, базирана на микроконтролер и функционираща в режими на многозадачност и реално време дава възможност за създаване на високо­ точни  устройства  за  следене  на  слънцето,  подходящи  за  целите  на измерването на нивото на слънчева радиация.; 

1.6. Aleksandar Georgiev, Rumen Popov, Ivan Valkov, Svetlana Barzilova, Stefan Lishev.  Simulation  аnd  Experimental  Tests  оf  Direct  Solar  Radiation Measuring Set.    Journal of the Technical University at Plovdiv “Fundamental Sciences and Applications”, Vol. 13, 2008 pp. 55‐64. 

Abstract. The aim of  the article  is  to  test performance of measuring and  leading systems  of  designed  and  realized  sun  tracker.  The  numerical  and  experimental methods are used. The models are realized on the MatLab™ ­ Simulink ™ base and describe  the  work  of  the  sun  tracker  as  well  its  mechanical  and  electrical subsystems.  The  average  value  of  the  electrical  power  used  to  move  the manipulator is measured my means of the real voltages and currents in the motor coils.  Different  algorithms  to move  the manipulator  are  applied.  The  consumed energy quantities are  compared  in every  concrete  case. The usage of  the  created algorithm  to drive  the manipulator  leads  to  considerable  reduction  the electrical energy  consumption.  It  gives  the  opportunity  for  realization  of  a  prolonged autonomous  working mode  of  the  device.  Experimental  tests  are  performed  on November 12. 2008 and result is 5 hour duration record of radiation pattern. 

Резюме 

8 

 

Кратко  описание на  резултатите: Създаден  е  контролер  за  следене  на позицията  на  Слънцето  (тракер)  в  реално  време  на  базата  на микроконтролер  PIC  24.  Експериментално  са  апробирани  алгоритми  за предвижване на осите на трекера, осигуряващи удължаване на времето за автономна работа на устройствата чрез синхронизиране на процесите на измерване  и  задвижване.  Извършени  са  първи  пробни  измервания  на стойностите на директната  слънчева  радиация на територията на ТУ  ­ София, филиал Пловдив. Тези измервания  послужиха да се настрои тракера в реални условия; 

1.7. R. Popov,  A.  Georgiev, M.  Pamukchiev,  Y.  Skerletov,  T.  Kinova.  Sun‐tracker controller.  Journal  of  the  Technical  University  at  Plovdiv  “Fundamental Sciences and Applications”, Vol. 13, 2008, pp. 25‐32. 

Abstract The creation of a sun­tracker, which has good technical and economical parameters  was  always  a  problem.  Different  constructions  of  sun­trackers  are analysed  in the present article. A conception  for the construction of a new type of sun­tracker was done. The main points at the design of the controller are shown – of its hardware and software.  

Резюме  Създаването  на  устройство,  следящо  слънцето,  с  добри технико­икономически  показатели  е  било  винаги  проблем.  В  настоящата разработка са анализирани различни видове слънчеви тракери и въз основа на  това  е  създадена  концепция  за  разработване  на  нов  вид  система, следяща слънцето.Представени са основните моменти при проектирането на контролера – на хардуера и софтуера му. 

Кратко  описание  на  резултатите:  Анализирана  е  конструкцията  на различни видове устройства за следене на Слънцето (тракери) и въз основа на това е  създадена нова концепция  за разработване на система,  следяща Слънцето  и  използваща  стъпкови  електрозадвижвания  по  двете  оси. Представени  са  основните моменти  при  проектирането  на  контролера – на  хардуера  и  софтуера  му.  За  целта  е  разработен  и  прототип  на микроконтролерен  модул,  базиран  на  HC11  ядро.  Реализирането  на  тази концепция  води  до  създаването  на  високоточен  тракер  с  проста конструкция и сравнително ниска цена; 

1.8. I. Valkov, A. Georgiev, R. Popov. Experimental Installation for Determination of  the Total Heat Losses  in Flat Т & PV/T Solar Collectors by the “Radiator” Method. Journal of the Technical University at Plovdiv “Fundamental Sciences and Applications”, Vol. 14, 2009, pp. 593‐598. 

9 

 

Abstract. The operation of  the  thermal and  the hybrid photovoltaic/  thermal  (T and PV/T) solar collectors is invariably related to certain heat losses. They are one of the main performance characteristics of these devices. The determination of the heat  losses plays an  important role  in  the process of material  selection and  solar collector  construction.  This  paper  suggests  a  method  and  an  installation  for determination of the total heat losses. The measurements are performed by means of  heat  sensors  and  the  information  from  them  is  collected  and  stored  by  data logger, connected to personal computer through serial  interface  in purpose of the next data processing.  

Keywords: Total Heat Losses, Flat T & PV/T solar collectors, “Radiator” Method 

Резюме. Работата на Т и PV/Т слънчеви колектори неизменно е свързана с реализиране  на  топлинни  загуби.  Те  са  една  от  основните  работни характеристики на тези  устройства.  Определянето им играе  важна роля при  избора  на  материали  и  конструирането  на  слънчеви  колектори.  В настоящата  работа  се  предлага  метод  и  уредба  за  определяне  на интегралните топлинни загуби. Измерванията се извършват чрез система от топлинни сензори, информацията от които се събира и запаметява от архивираща  система,  свързана  към  ПК  през  сериен  интерфейс  с  цел последващата и обработка. 

Кратко описание на резултатите: Предложен е нов метод – «Метод на радиатора»,  за  определяне  на  коефициента  на  топлинните  загуби  при комбинираните  фотоволтаично­топлинни  слънчеви  колектори. Разработена  е  тестова  инсталация  и  са  извършени  поредица  от експетименти  със  запис  и  автоматизирана  обработка  на  данните  с помощта на система за архивиране (datalogger) и персонален компютър; 

1.9. A.  Georgiev,  Y.  Todorov,  R.  Popov.  The  Alternative  Energy  Sources  – Development and Perspectives. Journal of the Technical University at Plovdiv “Fundamental Sciences and Applications”, Vol. 14, 2009, pp. 581‐586. 

Abstract. The  increased energy consumption  requires development of alternative energy  sources, which  are  available  in  the  nature  (sun, wind,  earth). This  paper considers the state of systems with renewable energy sources  in Bulgaria and the future  development  of  installations,  using  solar  and  geothermal  energy.  The effectiveness of these systems in Bulgaria, the investment for home ecosystems and the advantages and disadvantages of the extended technologies are considered  in the paper, too.  

10 

 

Key words:  Renewable  Energy  Sources,  Solar  energy,  Geothermal  energy, Wind energy  

Резюме.  Повишеното  потребление  на  енергия  налага  развитието  на алтернативни  енергийни  източници,  които  ни  предоставя  природата (слънце,  вятър,  земя).  Статията  разглежда  състоянието  на  системи  с възобновяеми  източници  на  енергия  в  България  и  бъдещото  развитие  на инсталации, използващи слънчева и геотермална енергия. Ефективността на тези системи  в България, инвестициите за изграждане на домашни еко системи, както и предимствата и недостатъците на досега използваните технологии също са засегнати в статията. 

Кратко  описание  на  резултатите:  Анализирано  е  състоянието  и  са определени  насоките  и  перспективите  за  развитие  на  възобновяемите източници  на  енергия  в  България  в  контекста  на  дериктивите  на Европейския  Съюз.  Отчетен  е  големият,  неоползотворен  потенциал  за развитие на енергията от биомаса, слънчевата и геотермалната енергия, както  възможностите,  които  предлага  използването  на  слънчево­геотермални,    комбинирани  инсталации  със  кратковременно  и  сезонно акумулиране на енергия; 

1.10. L. Cañada, A. Georgiev, R. Popov. Ultraviolet Erythemal Radiation (UVER) measurements  in  Valencia,  Spain  (first  series).  Journal  of  the  Technical University at Plovdiv “Fundamental Sciences and Applications”, Vol. 15, 2009, pp. 73‐80. 

Abstract. There  is a  lot of  sun  in  the  city of Valencia, but  it  could be  sometimes dangerous,  mainly  its  ultraviolet  radiation.  A  representative  of  the  Technical University – Sofia, branch Plovdiv (financed by the educational program Erasmus) visited  Valencia  in  2006  and  has  done  some measurements  on  5 measurement places in Valencia – under an acacia, lime and morus tree, under a concrete balcony and on  the beach. Two sensors are used  ­ the  first one  is under the  tree, concrete balcony or sunshade (in the center of the shadow) and the second one  is  in direct sun.  

Key words: Ultraviolet Erythemal Radiation, measurements, PMA2100 detector 

Резюме.  Град  Валенсия  се  намира  по  средата  на  испанското Средиземноморие.  Климатът там  е  средиземноморски:  лятото  е топло  и сухо,  а  зимата  –  мека.  Пролетта  и  есента  са  дъждовни  сезони.  Средната годишна температура не пада под 15˚C. Така там има много слънце, което 

11 

 

обаче  понякога  може  да  бъде  опасно,  особено  ултравиолетовата  му радиация.  Представител  на  ТУ  ­  София,  филиал  Пловдив  (финансиран  по програма  Еразъм)  посети  Валенсия  през  2006г.  и  осъществи  няколко измервания на 5  различни места  във Валенсия –  под  акациево,  лимоново и черничево  дърво,  под  бетонен  балкон  и  на  плажа.  Бяха  определени  три различни  измервателни  цикъла  и  някои  от  тях  бяха  реализирани  на споменатите места. 

1.11. L. Cañada, A. Georgiev, R. Popov. Ultraviolet Erythemal Radiation (UVER) measurements  in  Valencia,  Spain  (second  series).  Journal  of  the  Technical University at Plovdiv “Fundamental Sciences and Applications”, Vol. 15, 2009, pp. 81‐88. 

Abstract. The ultraviolet radiation (UVA, UVB and UVC) can be very dangerous for the  humans,  mainly  on  the  sea  costs.  Valencia,  Spain  is  situated  on  the Mediterranean  coast,  where  the  tourist  industry  brings  a  lot  of  people  to  its beaches. The knowledge of  the different UV  radiation values  is very  important  in this  case. That was  the  reason  to  realize  some measurements on 3 measurement places in Valencia – under an acacia, lime and morus tree. Two types of measuring cycles are to be recognized. During the first cycle: the first sensor is under the tree (the measurements  are  done  near  the  trunk  of  the  three,  in  the  central  of  the shadow and in the edge of the shadow) and the second one is in direct sun. During the second cycle: two stands are available (one for every sensor), every one of them with disc, which is used to define the diffuse component of the irradiance in sun and in shadow. The measurements were  done with 2 sensors during the second cycle ­ the first one is under the tree, in the center of the shadow and the second one is in direct sun.  

Key words: Ultraviolet Erythemal Radiation, measurements, PMA2101 detector 

Резюме  В  град  Валенсия,  разположен  ан  брега  на  Средиземно  море  има много  слънце,  което  обаче  понякога  може  да  бъде  опасно,  особено ултравиолетовата  (UVA,  UVB  и  UVC)  му  радиация.  Познаването  на стойностите  на  UV  радиацията  е  важно  за  човешкото  здраве.  Това  е причината да бъдат осъшествени няколко измервания на 3 различни места във Валенсия – под акациево, липово и черничево дърво. Бяха определени два различни измервателни цикъла. По време на първия цикъл: първият сензор е под  дървото  (измерванията  са  направени  близо  до  ствола,  в  центъра  на сянката и по периферията на сянката му), а вторият е изложен директно на слънцето. По време на втория цикъл: са използвани два стенда (по един за  всеки  сензор),  всеки  от  тях  е  с  диск  за  определяне  на  дифузната 

12 

 

компонента на радиацията на слънце и на сянка. Измерванията са правени с  два  сензора  през  втория  цикъл  ­  първият  е  под  дървото,  в  центъра  на сянката, а вторият е изложен директно на слънцето. 

Кратко  описание  на  резултатите  в  [1.10]  и  [1.11]:  Извършени  са експериментални изследвания с цел определяне на глобалната и дифузната стойности на ултравиолетовата (UVB) съставка на слънчевата радиация под открито небе и в различни позиции в сянката на акация, липа и черница. Подобни  измервания  са  извършени  и  в  сянката  на  изкуствени  засенчващи съоръжения: бетонен балкон и чадър на брега на морето. Изследванията са проведени  в  гр.  Валенсия  на  брега  на  Средиземно  море.  Данните  от експериментите  са  записани  в  архивираща  система  и  след  това обработени  с помощта на PC. Натрупването на  голяма база от данни от подобни измервания ни дава възможност да направим изводи за степента на  опасност  за  човешкото  здраве  от  преекспониране  с  ултравиолетова радиация  и  за  степента  на  защита  на  естествените  и  изкусвени засенчващи  обекти.  Това  позволява  да  се  формират  препоръки  за изграждането  и  подобряването  на  конструкцията  на  засенчващи приспособления; 

1.12. R.  Popov,  S.  Andreev,  A.  Georgiev.  Development  of  Low  Cost  Shading Device for Clouds Observation System. Journal of the Technical University at Plovdiv “Fundamental Sciences and Applications”, Vol. 15, 2009, pp. 245‐250. 

Abstract.  The  Institute  for  Climatology  and  Meteorology  at  Leibniz  University, Hannover,  Germany  is  developing  a method  for  all  sky    camera  observation  to improve  understanding  of  cloud  processes.  In  connection  with  that  a  shading device, overshadowing the objective of the camera is needed. Based on two precise step motors,  the  devise  has  to move  a    disk  between  the  camera  and  the  Sun. Preliminary  ideas were developed  in Bulgaria and the specifying was made at the institute in Germany.  

Key words: clouds observation, overshadow, shading device. 

Резюме.  Институтът  за  климатология  и  метеорология  към  Leibniz University,  гр.  Хановер  Германия,  развива  метод,  базиран  на  заснемане  на небето  с  фотокамери  с  цел  подобряване  тълкуването  на  облачните процеси. В тази връзка беше нужно да се проектира автоматичен сенник за засенчване обектива на камерата. Началната идея за устройство, базирано на  два  стъпкови  електромотора,  предвижващо  диск  между  камерата  и 

13 

 

слънцето,  беше  разработена  в  България.  Специфичните  изисквания  се уточниха в Германия. 

Кратко  описание  на  резултатите:  За  нуждите  на  Института  по климатология и метеорология към Leibniz University в Хановер, Германия са разработени два метода (софтуерен и хардуерен), както и конструкция на засенчващо устройство за система за наблюдение на облаците. Предложен е непрозрачен диск, който застава в позиция между обектива на камерата и  Слънцето.  Избраният  за  реализация  хардуерен  метод  ни  позволява  да използваме  без  конструктивни  изменения  разработеното  в  ТУ  –  София, филиал Пловдив  сравнително  евтино  устройство  за  следене  на  Слънцето за решаване на проблема за засенчването на обектива; 

1.13. Р.  Митев,  Р.  Попов.  Подход  при  фрезоване  на  надписи  върху криволинейни повърхнини.  Journal of  the Technical University at Plovdiv “Fundamental Sciences and Applications”, Vol. 15, 2009, pp. 215‐220. 

Abstract The article dealt with determining the configuration of a real curvilinear surface  by  optical method.  The  contours  of  the  inscription  are  projected  on  this surface area and yields for 3D milling. 

Key words: optical scanning, Matlab, 3D milling. 

Резюме  Статията  касае  определянето  на  конфигурацията  на  реална криволинейна  повърхнина  посредством  оптичен  метод.  Контурите  на надписа  в  последствие  се  проектират  върху  пространството  на повърхнината с цел извършване на 3D фрезоване. 

Кратко  описание  на  резултатите:  Разработен  е  метод,  чрез  който  се определят вътрешните и външни оптични параметри на цифрова камера. Посредством тези  параметри  се  пресмятат точки  от  повърхнини,  върху които  се  проектира  линеен  лазерен  сканиращ  лъч.  Демонстрираният подход може да се използва за възстановяване на математични модели на повърхнини,  с  точност  0,5  ÷  0,2  милиметра,  например  от  блистери  или други подобни детайли с цел последваща обработка за нанасяне на надписи. 

 На конференции в България: 

1.14. Попов  Р.  ,  Иванов  И.  ,  Спасов  Г.  Имитационно  изследване  на  нелинеен  компенсационен  регулатор  на  мощността,  емитирана  от инфрачервени  излъчватели.  научни  трудове  на  Съюза  на  учените  . Серия В “Техника и технологии” 2002 – Пловдив, стр. 242‐246. 

14 

 

Abstract The paper describes a compensation method for power control of infrared radiation (IR). The main  interference becomes  from the  fluctuations  in the power line  voltage.    Adopted  the  above  mentioned  method  those  effects  are  fully compensated. As a result the static transfer function demonstrates perfect linearity. The main advantage of proposed method is elimination of all expensive IR sensors. 

Резюме  Статията  разглежда  компенсационен  метод  за  управление  на мощността  на  инфрачервено  (ИЧ)  излъчване.  Основно  влияние  в  случая оказват  флуктуациите  на  напрежението  на  захранващата  мрежа. Основавайки  се  на  посочения  по­горе  метод,  тези  ефекти  напълно  се компенсират.  В  резултат  статичната  предавателна  характеристика  се оказва  напълно  линейна.  Основно  предимство  на  предложения  метод  е елиминирането на скъпите сензори за интензитет на ИЧ радиация.  

Кратко  описание  на  резултатите: Съставен  е  математичен модел  на регулатор  и  на  система  за  импулсно­фазово  управление  на  мощността, емитирана от инфрачервени излъчватели. Проведени са симулации, които доказват  високата  точност,  бързодействие  и  линейност  на регулировачната характеристика на регулатора;  

2. Научни  статии доклади и  трудове,  без публикациите по  темата на дисертацията: 

Докторска дисертация: 

2.1. Попов Р. Реконструкция и модернизиране на съществуващи системи за резервно електрозахранване на земеделски стопанства. АВТОРЕФЕРАТ  на  дисертационен  труд  за  присъждане  на  образователна  и  научна степен „ДОКТОР” Русе, 2008. 

Целта  на  дисертационния  труд  е  обосноваване  на  вариант  за реконструкция  и  модернизация  на  съществуващи  дизелови  агрегати  за резервно  електрозахранване  в  земеделието  с  подобрени  качествени, икономически и експлоатационни показатели. 

За  постигането  на  поставената  цел  се  решават  следните  основни задачи: 1. Разработва  се  прецизен  регулатор  на  ъгловата  честота  и  фаза  на напрежението на генератора на базата и с отчитане на спецификата на съществуващата  горивна  апаратура,  който  да  осигури  възможност  за паралелна работа на няколко агрегата; 

2. Съставя  се  система  от  математични  модели  за  анализиране  на взаимосвързаните  процеси,  протичащи  в  дизеловите  електроагрегати при  функционирането  им  в  различни  режими  на  работа  (пускане, 

15 

 

нормална работа с различни товари, спиране, късо съединение, включване в паралел) за целите на управлението; 

3. Определят  се  параметрите  на  собствено  двигателя,  горивната апаратура и синхронния генератор с оглед на съставянето на адекватна система  от  математични  модели  на  съществуващи  ДЕА,  позволяваща синтезирането  на  управление  с  подобрени  качествени  показатели (точност, бързодействие и надеждност); 

4. Разработва се алгоритъм за безударно “меко” автоматично включване за паралелна работа на няколко ДЕА при необходимост в рамките на общия алгоритъм за управление; 

5. Реализира  се  и  проверява  работоспособността  в  реални  условия  на прецизен  регулатор  за  управление  на  реконструирани  ДЕА­ти  с автоматизирано задействане и използване на микропроцесорна техника осигуряваща  надеждност и лесно обслужване. 

Резултати  от  дисертационния  труд  и  статиите  към  него  [3.1],  … [3.6]  

• Разработената  методика  за  идентификация  на  статичните  и динамичните  параметри  на  дизелова  горивна  апаратура  при експлоатираните  агрегати,  може  да  се  прилага  при  различни нучни изследвания в  областта на  системите  за регулиране на дизеловите двигатели  и  електроагрегати  с  помощта  на  имитационното моделиране; 

• Съставената  йерархична  система  от  математични  модели, описващи  съвместното  функциониране  на  подсистемите  на дизеловия  електроагрегат  може  да  се  използва  както  при реконструкцията  на  съшествуващи,  така  и  при  синтеза  на  нови системи  за  управление  ДЕА  при  функционирането  им  в  различни режими  на  работа  (пускане,  нормална  работа  с  различни  товари, спиране, късо съединение, включване в паралел); 

• Прилагането  на  контур  с  фазова  автодонастройка  на  честотата (ФАДЧ)  в  системите  за  стабилизация  на  честотата на  въртене  на дизелови  електроагрегати  (ДЕА),  осигурява нулева  грешка по фаза  в установен режим; 

• Използваното  комбинирано  управление,  реализирано  на  принципите на компенсация по натоварването на агрегата и на обратна връзка с контур  за  ФАДЧ,  повишава  бързодействието  на  съществуващте регулатори на честотата в ДЕА. 

16 

 

• Разработеният прецизен регулатор на ъгловата честота и фаза на напрежението на СГ в рамките на ДЕА, с отчитане спецификата на съществуващата  горивна  апаратура,  осигурява  повишено бързодействие в преходен режим (време на регулиране до 2 s) и нулева грешка  по  честота  и  фаза  в  установен  режим  на  работа,  и  дава възможност за паралелна работа на няколко агрегата; 

• Полученият  модел  на  горивна  помпа  от  дизелов  двигател  В­2, снабдена с всережимен центробежен регулатор, във вид на нелинейно нестационарно  диференчно  уравнение  от  втори  ред,  може  да  се използва не само в конкретната разработка, но и при провеждане на лабораторни изследвания от специалисти в тази област. 

• Разработената  система  за  токова  защита  осигурява  бързо  и надеждно  задействане  при  възникване  на  късо  съединение  или  след претоварване  на  агрегата,  както  и  предотвратяване  на  фалшиви задействания при включване в паралел; 

• Разработеното  конкретно  решение  на  система  за  реконструкция  и модернизация  на  съществуващи  ДЕА  реализира  обоснованите  в работата подходи и принципи за управление. Доказан е икономически ефект  от  внедряването  на  системата,  което  показва целесъобразността на използването и в аграрния сектор,  където се очаква  значително  по­голям  ефектът.  Системата  е  внедрена  и тествана  в  продължение  на  година  и  половина  в  реални  условия (хотел “Перелик” в курортен комплекс “Пампорово”). ; 

В списания в чужбина: 

2.2. A. Georgiev, S. Tabakova, R. Popov, Y. Todorov. Bulgarian Variant of a Mobile Installation  for  Ground  Thermal  Properties  Determination.  Progress  in Development  and  Application  of  Renewable  Energy,  National  Taiwan University, First Edition 2009, ISBN 978‐986‐01‐8796‐0, pp. 197‐208. 

Abstract  In  2007,  a  team  presenting  the  Technical  University  of  Sofia,  branch Plovdiv built a  thermal  response  test  rig. The  equipment  is  installed on a mobile trailer.  The  trailer  consists  of  two  parts.  The  first  one  contains  the  working installation  (electrical  heater,  circulating  pump,  flow  rate  meter,  measuring apparatus). The second part, the bigger one, is formed as a living room, foreseen for the investigators who will implement the in­situ tests. The living part consists of a gas  stove  for  heating,  a  gas  cooker,  refrigerator,  sink,  table  and  2  beds.  The constructed  trailer  combines  both  options:  an  investigation  installation  and 

17 

 

lodging. It is foreseen as completed outfit delivering the corresponding comfortable living conditions to the researchers during the tests (the tests are normally carried out on places outside the settlements). This test rig is used to measure the ground thermal conductivity during thermal response tests. It is the first installation of this type  known  on  the  Balkan  Peninsula  in  Europe.  This  article  describes  the installation action during the experiments performance. The aim of the Bulgarian team  is to create a cadastre of Bulgaria  for the ground thermal properties, which will be used in geothermal projects based on ground source heat pumps (GSHP). 

Резюме  През  2007  екип  от  Технически  Университет  –  София,  филиал Пловдив  създаде  съоръжение  за  извършване  на  тест  за  определяне  на топлинните характеристики (тест за ОТХ). Оборудването е монтирано в каравана,  която  се  състои  две  части.  Първата  съдържа  работната инсталация  (електриески  нагревател,  циркулационна  помпа,  разходомер, измервателни уреди). По­голямата, втора част, е оформена като жилищна стая,  предназначена  за  изследователите,  извършващи  тестовете  ма място.  Жилищната  част  съдържа  газова  отоплителна  печка,  газов котлон,  хладилник,  сгъваема  маса  и  две  легла.  Създадената  мобилна станция комбинира две опции: изследователска инсталация и настаняване. Предвидено  е  комплектно  оборудване,  осигуряващо  съответстващ комфорт  на жилищните  условия  за  изследователите  оп  време  на  теста (тестовете  обикновенно  се  извършват  в  местности  без  настаняване). Инсталацията  се  използва  за  измерване  на  температуропроводността посредством тест  за ОТХ.  Това  е  първата  известна  инсталация  от този тип на Балканския полуостров в Европа. Тази статия описва работата на инсталацията при провеждането на експеримента. Цел на българския екип е да създаде кадастър на топлинните хатактеристики на България, който да се използва за нуждите на геотермалните проекти, базирани на земно­свързани термопомени системи.  

Кратко  описание  на  резултатите:  Разработени  са  конструктивните схеми  и  са  изградени  хидравличната,  електрическата  и  измервателната части  на  мобилна  инсталация  за  ОТХ.  Дадани  са  методичните  основи  за извършването на тестове за ОТХ. Описани са използваните компоненти на тестовата инсталация; 

На международни конференции: 

2.3. A. Georgiev, R. Popov, O. Pekov, A. Angelov, H. Witte, M. Sauter. First steps of the  ground  accumulation  in  Bulgaria.  Proceedings  of  World  Renewable 

18 

 

Energy  Congress‐IX,  Italy,  Florence,  19‐25  August  2006,  ST46,Georgiev, Bulgaria.pdf. 

 Abstract  Two  family  houses  were  built  in  the  Plovdiv  region,  Bulgaria.  Both buildings have a ground heat pump system, which will be used  for heating  in  the winter and cooling in the summer. The installation in the village Belashtitsa has a ground borehole exchanger (BHE) consisting of six perforations made along a line. The boreholes have a depth of 50m and a diameter of 11,2cm. The other installation (village Markovo)  has  a  horizontal  heat  exchanger, which  is  situated  in  a  ditch under  the  ground  near  the  house.  The  collector  loop  consisting  of  polyethylene tubes  is  situated on  two  floors  ­ on a depth of 4,25m under  the ground and on a depth of 1,8m under the ground surface. Two reversible heat pumps (MU – R407C) using refrigerant R407C are installed in the buildings. The heat pump (unit size 41) of the Belashtitsa house has cooling power of 11,3 kW and heating power of about 15,1 kW. The heat pump (unit size 36) of the Markovo house has a cooling power of 9,2 kW and heating power of about 12,4 kW. The present paper aims to encourage the  joint efforts of  the Bulgarian and  international experts  in  the development of this progressive technology. 

Резюме Изградени са две къщи в региона на гр. Пловдив, България. И двете сгради притежават термопомпени системи за оптопление през зимата и охлаждане  през  лятото.  Инсталацията  в  с.  Белащица  има  земен вертикален топлообменник  (ВТО),  съставен от шест вертикални содажа. Отворите са с дълбочина 50 м и диаметър 112 мм. Другата инсталация (с. Марково)  има  хоризонтален  земен  топлообменник,  който  е  разположен  в подземен  изкоп  до  къщата.  Колекторният  контур,  съдържащ полиетиленови тръби е изграден на два етажа – на дълбочин 4.25 м и 1.8.м под  земната  повърхност.  В  сградите  са  използвани  инверторни термопомпи с хладилен агент R407C. Термопомпата (размер 41) в къщата в с. Брестовица има охлаждаща мощност 11,3 kW и отоплителна мащност около  15,1  kW.  Термопомпата  в  къщата  в  с.  Марково  (размер  36)    има охлаждаща мощност 9,2 kW и отоплителна мащност около 12,4 kW. Целта на  представената  статията  е  да  съдейства  за  съвместната  работа  на български  и  международни  експерти  при  разработването  на  тази прогресивна технология. 

Кратко описание на резултатите: За първи път в България през 2003 г. е разработена и инсталирана земно­свързана термопомпена система в къща в  с.  Белащица  –  Пловдивско.  Използвани  са  6  вертикални  земни топлообменника с дълбочина по 50 м всеки и диаметър 112 мм. Мощността 

19 

 

на  инсталацията  е  11.3  kW  в  режим  на  нагряване  и  15.1  kW  в  режим  на охлаждане.  Проектирана  и  изградена  е  и  втора  земно­свързана термопомпена  система  с  хоризонтален  топлообменник  в  с.  Марково, Пловдивски регион. Мощността е 9.2 kW в режим на нагряване и 12.4 kW в режим на охлаждане; 

2.4. A. Georgiev, R. Popov, S. Tabakova. First Thermal Response Test in Bulgaria. Proc.  EFFSTOCK  09,  11th  Int.  Conference  on  Thermal  Energy  Storage, Stockholm, Sweden, June 14 ‐ 17, 2009, 24.pdf. 

Abstract The Thermal Response Test  (TRT)  is an  effective method  for an  in­situ determination of the ground thermal properties. The objective of the present paper is to present the built mobile station for TRT determination as well as the first TRT that  is  realized  in  Bulgaria.  The  constructed  in  2007  TRT  rig  combines  both options: an investigation installation and lodging. A borehole with a depth of 41 m was constructed in November 2008 in the courtyard of the Technical University of Sofia, branch Plovdiv. The  first TRT  in Bulgaria was performed  in  January 2009. The aim of  the  team  is  to  create a  cadastre of  the ground  thermal properties of Bulgaria that will be used  in  future geothermal projects, based on Ground Source Heat Pumps (GSHP). 

Резюме  Тестът  за  определяне  на  топлинните  характеристики  (ОТХ)  е ефективен метод за определяне на свойствата на земния грунд на място. Обект на  настояшата  статия  е  представянето  на  изградената мобилна станция  за  ОТХ,  както  и  първият  тест  за  ОТХ,  реализиран  в  България. Създадената  през  2007г.  тестова  инсталация  комбинира  две  опции: изследователски  съоръжения  и  настаняване.  През  ноември 2008  г.  в  двора на  Технически  Университет  –  София,  филиал  Пловдив  е  изработен вертикален земен топлообменник с дълбочина 41 м. Първият тест за ОТХ в България е проведен през януари 2009 г. Цел на българския екип е да създаде кадастър  на  топлинните  хатактеристики  на  България,  който  да  се използва  за  нуждите  на  геотермалните  проекти,  базирани  на  земно­свързани термопомени системи.  

Кратко описание на резултатите: За първи път в България е проведен тест за определяне на топлинните характеристики  (ОТХ) на почвата.  За целта  е  създадена  мобилна тестова  инсталация.  В  двора  на  3­ти  учебен корпус  на  ТУ  –  София,  филиал  Пловдив  е  конструиран  вертикален  земен топлообменник  с  дълбочина  41  м.  Първият  тест  е  изпълнен  през  януари 2009  г.  Създадената  мобилна  уредба  е  основа  за  извършване  на картографиране  на топлинните  характеристики  на  почвата  в  България. 

20 

 

Резултатите  от  тесовете  са  база  за  проектиране  на  земно  свързани термопомпени системи; 

2.5. A.  Georgiev,  R.  Popov,  S.  Stavrev.  Borehole  for  Implementing  of  Thermal Response Test in the Technical University Sofia, Branch Plovdiv. Proc. of the 4th  Int.  Scientific  Conference  “Energy  Efficiency  and  Agricultural Engineering”, 1‐3 October, 2009, Rousse, Bulgaria, pp. 525‐530. 

Abstract  The  article  treats  the  design  and  construction  of  a  borehole  heat exchanger  (BHE),  which  was  used  during  the  so  called  Thermal  Response  Test (TRT) at the Technical University – Sofia, branch Plovdiv. This method is applied to determine  the  ground  thermal  properties  when  season  underground  thermal energy storages are designed. A geological research of the soil was carried out as well  as  a  comparison  between  the  various  materials  that  are  used  in  the construction of the BHE. 

Key words: Borehole heat exchanger, Thermal Response Test, Ground Source Heat Pump 

Резюме  Статията  разглежда  проектирането  и  изграждането  на вертикален  топлообменник  (ВТО),  използван  при    метода  Определяне  на Топлинни Характеристики (ОТХ) в Технически Университет ­ София, филиал Пловдив.  Методът  се  прилага  за  определяне  на  топлинните характеристики  на  почвата  при  проектиране  на  сезонни  подземни топлоенергийни акумулатори. Извършено е геоложко проучване на почвата, както  и  сравнение  между  различните  материали,  използвани  при конструирането на ВТО. 

Кратко  описание  на  резултатите:  Проектиран  е  и  е  изработен вертикален  земен  топлообменник  (ВТО)  с  конструкция  и  материали, подходящи за извършване на тестове за ОТХ. Изследвана е геологическата структура на земната кора   в  зоната на сондиране на дълбочина до 42 м. Определен е типът на използваните материали, конструкцията и начинът на изолиране на ВТО от въздействието на външни фактори; 

2.6. A. Georgiev, S. Tabakova, R. Popov. The Bulgarian Experience in the Thermal Response Tests. Proceedings of  the World Geothermal Congress 2010, 25 – 29 April, 2010, Nusa Dua ‐ Bali, Indonesia, 2924.pdf. 

Abstract The heat source part of a Ground Source Heat Pump (GSHP) system, the ground heat exchanger,  can be developed as an Aquifer Thermal Energy Storage (ATES)  or  as  a  Borehole  Thermal  Energy  Storage  (BTES).  The  hydro­geological 

21 

 

restrictions  are  less  for  the  BTES  system,  thus  it  has  a  bigger  potential  for application.  There  are  built  already  some  installations  of  this  type  in  Bulgaria. Unfortunately  the  owners  do  not  know  exactly  the  values  of  the  ground characteristics. That could bring to big inaccuracies during the project calculations and the construction of the geothermal systems. The knowledge of the underground characteristics  is  very  important  to  design  an  installation  using BTES. The most effective method  to determine  the ground  thermal  characteristics  is  the Thermal Response Test (TRT), which gives an opportunity for their determination in­situ.  

The work presents a review of the experiments carried out by a research  team of the  Technical  University  of  Sofia,  branch  Plovdiv.  A  mobile  installation  for implementing  of  Thermal  Response  Test  has  been  designed  and  constructed  in 2007.  A  test  borehole  heat  exchanger  (BHE)  with  a  depth  of  41  m  has  been constructed  in  the  courtyard of  the Technical University of Sofia, branch Plovdiv. Three tests have been performed in 2009 using the constructed mobile installation (namely  in  January, March  and April). The  ground  thermal  conductivity and  the borehole  thermal  resistance  have  been  determined  experimentally.  The  results, obtained by the different tests, are compared and mathematical simulations by use of the TRNSYS 16.1 commercial program are also performed. The tests are the first ones  of  this  type  in  Bulgaria.  The mentioned  team  believes  to  have  the  leading position when a cadastre of the ground thermal properties  is created  in Bulgaria. The team will support the Balkan Peninsula projects connected with construction of Ground Source Heat Pumps.  

Резюме Източникът на топлина в земно­свързаните термополмени (ЗСТП) системи,  земният топлообменник  може  да  се  разработи  като  водоносна система за топлинно акумулиране на енергия (ВТАЕ) или система с отвори за топлинно акумулиране на енергия (ОТАЕ). Хидрогеоложките ограничения са по­малки за ОТАЕ, така че те имат по­голям потенциал за приложение. В България вече са изградени няколко инсталации от този тип. За съжаление техните собственици не знаят точните стойности на  характеристиките на  грунда.  Това  може  да  доведе  до  големи  неточности  в  проектните изчисления  и  в  конструирането на  геотермалната  система.  Познаването на характеристиките на подземните слоеве е важно при проектирането на инсталации с ОТАЕ.  

Работата  представя  обзор  на  експериментите,  проведени  от  изследо­вателски  екип  на  Технически  Университет  ­  София,  филиал  Пловдив.  През 2007  г.  е  проектирана  и  създадена  мобилна  тестова  инсталация  за провеждане  на  тестове  за  определяне  на  топлинните  характеристики 

22 

 

(ОТХ).  В  двора  на  Технически  Университет  –  София,  филиал  Пловдив  е изработен експериментален вертикален земен топлообменник с дълбочина 41  м.  През  2009  г.,  с  използването  на  конструираната  инсталация  са проведени три теста  за ОТХ  (януари, март и април).  Експериментално  са определени  температуропроводността  на  грунда  и  топлинното съпротивление на вертикалния топлообменник. Сравнени са получените от различните тестове резултати и са извършени симулации с използването на комерсиалния програмен продукт TRNSYS 16.1. Тестовете са първите от този  тип  в  България.  Екипът  се  надява  да  заеме  водеща  позиция  при създаването на кадастър на геотермалните характеристики на България. Изследователите  ще  подкрепят  проектите,  свързани  с  изграждането  на земно­свързани термопомпени системи на Балканския полуостров. 

Кратко  описание  на  резултатите:  Обобщен  е  българският  опит  в областта  на  провеждането  на  тестове  за  ОТХ.  Дадено  е  описанието  на тестовата инсталация, геоложката структура на земния грунд в зоната на  изграждане  на  ВТО,  неговата  конструкцията  и  основните  му параметри,  методологията  на  анализа  на  данните  от  експериментите, условията  при  провеждането  на  трите  теста,  както  и  техните резултати.  Приведени  са  данни  от  симулации  (с  помощта  на  програмния продукт TRNSYS) на прогряването на грунда в резултат на провеждането на тестовете; 

В рецензирани списания в България: 

2.7. Попов Р. Симулационно изследване на отклоненията в радиуса на среза при плазмено рязане,  възникващи в преходните  режими на  движение на главата на плазмотрона. Списание “Механика на машините” година 11, книга 5, 2003, стр. 20‐23 

Abstract  The  paper  describes  a method  to  compensate  the  plasma  cutting  tool radius variations, appearing in transition mode of torch movement. The main goal is  to  calculate  real  travel  speed  and  generate  compensation  signal  to  correct plasma current. There are not changes in CNC unit and his program. 

Резюме  Изследвано  е  възникването на  ефекти на  локално  охлаждане  или прегряване в зоната на среза при плазмено рязане по време на преходните режими на движение на режещата глава. Създаден е симулационен модел на дву­  координатна маса и  е  определена неравномерността в  скоростта на рязане.  Предложен  е  способ  за  корекция  на  посочените  ефекти,    чрез управление  на  тока  на  плазмотрона  от  независим  изчислител,  без 

23 

 

вмешателство  в  работата  на    контролера  за  ЦПУ  или  изменения  в програмата му. 

Ключови  думи:  плазмено  рязане,  ЦПУ,  отклонение  в  радиуса  на  рязане, симулационен модел. 

Кратко  описание  на  резултатите:  Изследвано  е  възникването  на ефекти  на  локално  охлаждане  или  прегряване  в  зоната  на  среза  при плазмено рязане по време на преходните режими на движение на режещата глава.  Създаден  е  симулационен  модел  на  дву­  координатна  маса  и  е определена неравномерността в скоростта на рязане. Предложен е способ за  корекция  на  посочените  ефекти,    чрез  управление  на  тока  на плазмотрона от независим изчислител, без вмешателство в работата на  контролера за ЦПУ или изменения в програмата му; 

2.8. Румен Митев, Станислав Алексиев, Румен Попов. Метод за обработка на профили  с  малки  вътрешни  радиуси.  Списание  “Машиностроене  и машинознание” година 1, книга 1, 2006, стр. 69‐71. 

Abstract In many parts there are contours with small inner radius machining with little  end­mill  and  low  cutting  constants.  Using  UINT­signal  the  program  starts travelling over the profile with normal cutter. The cutter tool with a big diameter may machine contour with small inner radius. 

Key words: CNC machines, UINT­signal, rest material. 

Резюме В много детайли съществуват профили с малки вътрешни радиуси. Те се обработват с фрези с малки диаметри, което предопределя и слабите режими  на  рязане.  В  статията  е  разгледан  метод  за  зенкероване  на „остатъчния  материал”.  Използвайки  сигнала  за  прекъсване  UINT,  се извиква  програма  обхождаща  профила,  при  последователно  променящо  се ъглово положение на вретеното, като в точките на допиране да съвпада с нормалата  към  профила.  Така  чрез  режещи  инструменти  с  по­голям диаметър се обработват профили с малки вътрешни радиуси. 

Ключови думи: ММ с ЦПУ, Uint­сигнал, остатъчен материал 

Кратко описание на резултатите: Предложен е метод за обработка на профили  с  малки  вътрешни  радиуси  чрез  зенкероване  на  „остатъчния материал”.  Използвайки  сигнала  за  прекъсване  UINT  на  ЦПУ,  се  извиква програма  обхождаща  профила  при  последователно  променящо  се  ъглово положение  на  вретеното,  като  в  точките  на  допиране  да  съвпада  с 

24 

 

нормалата към профила.  За  целта  е  създадено  допълнително  електронно устройство, което следи ъгловото положение на вретеното във всеки един момент.  Така  чрез  режещи  инструменти  с  по­голям  диаметър  се обработват профили с малки вътрешни радиуси; 

2.9. Я.  Картелов,  Р.  Попов,  Д.  Станков.  Tрансформиране  на  отпадната радиационна топлина във въздушната среда над производствен агрегат в  топла  вода  за  технологични  нужди.  Списание  „Хранително‐вкусова промишленност”, брой 8/2010, стр. 43‐47. 

Abstract  In  this development  is  represented  а  technological decision of  “water – air” heat pump for “Transforming of waste radiation heat in air environment above production aggregate for internal facing of the fridges in a warm water”. The warm water will be used for the needs of the firm for technological goals.  

Key  words:  heat  pump,  condenser,  evaporator,  regeneration  heating  system, temperature of pressure and boiling, specifically produce of   cold, specifically heat  of  condensation, specifically heat  of  overheating, specifically heat  of  overcooling, volume  delivery,  theoretical  power,  coefficient  of  transforming  (heating, refrigerator). 

Резюме  В  настояшата  разработка  е  представено  едно  технологично решение  на  термопомпен  агрегат  „въздух­вода”  за  трансформиране  на отпадната  радиационна  топлина  във  въздушната  среда  над  агрегат  за формоване  на  вътрешните  облицовки  на  хладилници  в топла  вода,  която ше се използва от фирмата внедрител за технологични нужди. 

Ключови думи: топлинна помпа, водоохлаждаем кондензатор, изпарител, регенеративен  топлообменник,  температура  и  налягане  на  кипене  и кондензация,  специфично  студопороизводство,  специфична  топлина  на кондензация,    специфична  топлина  на  прегряване  и  подохлаждане, специфична енталпия, обемен дебит, коефициент на трансформация. 

Кратко  описание  на  резултатите:  За  нуждите  на  фирма  Liebherr Housgeräte  е  разработена  моновалетната  термопомпена  инсталация  за трансформиране на отпадна радиационна топлина във въздушната среда над  „Агрегат  за  формоване  вътрешната  облицовка  на  хладилниците”  в топла  вода  за  технологични  нужди.  Съставена  е  технологична  схема  на инсталацията  и  са  определени  работните  режими  на  термопомпения агрегат. Приведена е изчислителната методика. Доказва се възможността 

25 

 

за  реализиране  на  значителен  икиномически  ефект  от  евентуалното внедряване; 

2.10. A.  Georgiev,  S.  Tabakova,  R.  Popov,  I.  Valkov,  S.  Moev,  S.  Barzilova,  S. Lishev,  M.  Takev,  A.  Vasilev,  A.  Boichev.  Изграждане  и  моделиране  на топлинен енергиен акумулатор на основата на материали с промяна на фазовото  състояние.  Journal  of  the  Technical  University  Sofia,  branch Plovdiv  “Fundamental Sciences and Applications”, Vol. 16, 2011, pp. 45‐51. 

Abstract The aim of the article is to present the design and construction of latent heat storages on the base of Phase Change Materials (PCM). It was created by the scientific  team working  at  the  Technical  University  Sofia,  branch  Plovdiv.  Some types  of  paraffin  as  PCM  for  the  latent  storage  were  chosen.  Several  tests  for determination of the paraffin enthalpy were performed. As a result, three paraffin types  were  chosen  and  bought.  They  possess  the  highest  heat  of  fusion.  A mathematical model of the phase change process in the constructed latent storage has  been  developed,  too. The  storage will  be  included  in  a  test  installation with solar  collectors  for  implementation of appropriate  experiments. Also,  simulations with  the  chosen  mathematical  model  and  comparisons  between  the  obtained numerical and experimental results will be accomplished in the future. 

Key words: electromagnetic, finite element method 

Резюме Цел на статията е да представи разреботката и конструирането на латентен топлинен акумулатор на основата на материали с промяна на фазовото състояние (МПФС). Той е създаден от научен екип, работещ в Технически Университет ­ София, филиал Пловдив. Избрани са няколко типа парафини  за  латентно  акумулиране.  Проведена  е  серия  от  тестове  за определяне на енталпията им на прехода. В резултат са избрани и закупени три типа парафини. Те имат най­голяма топлина на топене. Разработен е и математичен модел на процесите на фазовото превръщане в латентния акумулатор.  Акумулаторът  ще  бъде  вграден  в  тестова  инсталация, включваща  слънчеви  колектори,  за  осъществяването  на  съответни експерименти.  В  бъдеще  ще  се  извършат  и  симулации  със  създадения математичен  модел,  както  и  сравняване  на  числените  и експерименталните резултати. 

Кратко описание на резултатите: Констриуран и изграден е топлинен енергиен  акумулатор  на  основата  на  материали  с  промяна  на  фазовото състояние  (МПФС).  Изградена  е  система  за  измерване,  архивиране  и обработка на данните от експериментите. Създаден е математичен модел 

26 

 

на процеса на фазовия преход в акумулатора. Изследвани са 9 различни вида парафини с цел използването им като МПФС за запълване контейнерите на акумулатора. Конструкцията на акумулатора позволява използването на различни видове МПФС (горният капак се маха и контейнерите могат да се сменят). В следствие на изследванията са избрани 3 вида парафини с най­голяма  енталпия,  което  ги  прави  пригодни  за  използването  им  в латентния акумулатор; 

На конференции в България: 

2.11. Румен  К.  Попов,  Иван  Х.  Патев.  Нелинеен  математичен  модел  на неутрален електромагнит. Dоклад, научна сесия на тема “Въоръжение и бойна  техника  на  2000‐та  година”,  ВНТИ,  секция  №7  “Авиационна техника”‐ гр. София 19...21 декември 1995 г. 

Резюме  Поради  изискванията  за  добри  масо­габаритни  показатели  на силовите  електромагнити,  използвани  в  малогабаритните  ракети,  в процеса  на  работа  магнитопроводът  им  се  насища.  Това  обуславя използването на нелинейни математични модели при анализа на тяхното функциониране  в  състава  на  системата  за  управление  на  ракетата.  В статията  е  съставен  математичен  модел  на  движението  на  силов електромагнит и е предложена оригинална експериментална методика за определяне  на  вида  на функцията  на  пълния  поток  (потокосцеплението). Тази  функция  е  нелинейна  и  точното  определяне  на  вида  на  тази нелинейност  е  от  ключово  значение  за  валидирането  на  математичния модел.  Разработен  е  експериментален  стенд  за    определяне  на  вида  на функцията на потокосцеплението. Дадени са експериментални резултати. 

Кратко  описание  на  резултатите:  Създадена  е  методика  за експериментално  определяне  на  вида  на  функцията  на  пълния  поток (потокосцеплението)  при  моделиране  и  валидиране  на  модели  на динамиката на работа на неутрални електромагнити; 

2.12. И.  Я.  Илиев,  Б.  Г.  Пенев,  Р.  К.  Попов,  Математичен  модел  на пневматичен катапулт за изхвърляне на безпилотен летателен апарат. научна сесия с международно участие „Хемус” Пловдив, 1996  , стр. 280 – 283. 

Резюме  Разгледан  е  процесът  на  изхвърляне  на  безпилотен  летателен апарат (БЛА). Под формата на единна динамична система катапулт – БЛА. Определени  са  допусканията,  приети  при  математичното  описание.  На основата  на  законите  за  съхранение  на  масата  и  енергията  са  изведени 

27 

 

диференциалните  уравнения,  описващи  термодинамичните  процеси  в пневматичния катапулт. Системата е допълнена с уравненията, описващи надлъжното движение на БЛА във вертикалната плоскост. 

Кратко описание на резултатите: Създаден  е математичен модел  във вид  на  система  от  диференциални  урвнения,  описващ  динамиката  на движение  на  пневматичен  катапулт  за  изхвърляне  на  безпилотен лететелен апарат; 

2.13. Иван Х. Патев, Румен К. Попов. Математичен модел на жироскопичен датчик  на  ъглова  скорост  ДУС_‐  К.  доклад,  научна  сесия  на  тема “Въоръжение  и  бойна  техника  на  2000‐та  година”,  ВНТИ,  секция  №7 “Авиационна техника”‐ гр. София 19...21 декември 1995 г. 

Резюме В статията се описва конструкцията на жироскопичен датчик на ъглова скорост ДУС_­ К. Съставя се математичен модел на движението на датчика в инерциална декартова координатна система с използването на принципа  на  кинетостатиката.  Моделът  е  изведен  във  вид  на диференциално  неавтономно  уравнение  от  втори  ред.  Дефинирани  са обобщените  параметри  на  модела  и  връзката  им  с  конструктиените параметри  на  датчика.  На  базата  на  геометричните  и  масо­габаритни показатели  на  конструкцията  и  с  помощта  на  сравнително  прости експерименти  са  определени  числените  стойности  на  коефициентите  на математичния модел. Извършени са симулации на движението на датчика с  използването  на  програмния  продукт  CYPROS,  които  потвърждават адекватността на предложения модел. 

Кратко  описание  на  резултатите:  Създаден  е  математичен  модел  на жироскопичен  сензор  за  ъглова  скорост  ДУС­К  във  вид  на  система  от диференциални  урвнения,  описваща  динамиката  на  движение.  Дадена  е методика  за  експериментално  определяне  на  параметрите  на  модела. Проведени  са  симулации  на  движението  с  използването  на  програмния продукт CYPROS; 

2.14. Димитров Д. Н., Попов Р. К. Изследване на точността на MAP сензор, използван в инжекционните системи на автомобилите ‐ доклад, научна сесия на тема  “Перспективи в развитието на въоръжението и бойната техника”,  ВНТИ  секция  №2  “Бронирани  машинно  и  автотранспортни средства”‐ гр. София 18‐19 декември 1997 г. 

Резюме: На базата на промишлени Manifold Absolute Pressure  сензори (MAP сензори),  използвани  в  контурите  за  управление  на  инжекционните 

28 

 

системи  в  съвременните  автомобилни  двигатели,  са  определени множество  метрологични  характеристики,  позволяващи  сравняване  с конвенционални сензори за абсолютно налягане и се предлага използването на MAP  сензорите  за  измерване  на  барометрична  височина  и  скорост  на летателни апарати. 

Кратко  описание  на  резултатите:  Създаденa  е  тесова  установка  и методика  за  определяне  на  метрологичните  данни  на     MAP  –  сензори  за барометрично  налягане.  Обоснована  е  възможността  за  използването  на MAP  –  сензори  за  определяне  на  барометричната  височна  на  летателни апарати. Изведени са съответните формули; 

2.15. Плачков И.  , Попов А.  , Попов Р. Виртуални панели за наблюдение и управление в TCP/IP мрежа. Information and Communication Technologies and  Programming  2000  ,  ICT&P  2000.  25‐th  International  Conference  ‐“Human‐Computer Interfaces for All” 6‐10 june 2000, Sofia, Bulgaria. 

Резюме:  Развитието  на  графичните  потребителски  интерфейси  даде възможност  да  се  създадат  виртуални  модели  на  реалните  обекти. Потребителят взаимодейства  с тези модели,  вместо  с  реалните обекти. Така  се  създаде  направлението  виртуални  прибори.  В  статията  се дискутират  проблемите  при  реализацията  на  един  подклас  на виртуалните прибори – виртуални панели и тяхното използване в мрежа.  

Кратко  описание  на  резултатите:  Създаден  е  потребителски интерфейс  под  формата  на  програмен  компонент  (JavaBean),  чието визуално  представяне  е  идентично  с  това  на  управляващия  панел  на съществуваща  система  за  наблюдение  и  контрол  (индустриален контролер). Реализиран е дистанционен достъп през RS232, локална мрежа или  Интернет  (TCP/IP  или  HTTP)  до  програмния  компонент  чрез използването на контейнер; 

2.16. Spasov G., L. Petrov, G. Petrova, R. Popov. Simulation Model of Computer Network  for  Flight  Plans  Control.  Proceedings  of    Electronics  ET’2003, Sosopol, Bulgaria, September 24‐ 26 2003, pp. 114‐119.  

Abstract The paper describes  the  simulation model  for  throughput analysis of a computer network  for  flight plans control. The network connects  the LANs of  the regional air flight control centers. The behavior of the computer network for a time interval with pick offered  load  is analyzed. As a result the network traffic and the router  offered  load  is  determined.  Analyzing  the  simulation  results  the  chosen values  for  communication  channel  parameters  can  be  estimated  and  the 

29 

 

requirements  to  the  communication  hardware  (modems,  routers,  etc.)  can  be defined. 

Резюме  В  статията  е  описан  симулационен  модел  на  пропускателната способност  на  компютърна  мрежа  за  управление  на  полетите  на самолети. Мрежата свързва локаните мрежи на регионалните центрове за управление  на  полетите.  На  базата  на  симулации  е  анализирано поведението  на  мрежата  при  време­интервално  и  пиково  натоварване. Определени  са  мрежовият  трафик  и  натоварването  на  рутерите.  В резултат са избрани подходящи параметри на комуникационния канал и са формирани  изискванията  към  комуникационното  оборудване  (модеми, рутери и др.); 

2.17. Попов  Р.    Симулационно  изследване  на  постояннотоково  електро‐задвижване  със  стъпков  входен  интерфейс  и  силов  блок,  работещ  в режим на  източник на  ток  с  релеен  регулатор. Научна  конференция  с международно участие РУ‐СУ’03, 31.10 – 01.11 2003 г. , гр. Русе – стр. 77 ‐ 81. 

Abstract The paper describes the possibility to realize a low cost, high precision NC design with DC  servo  drives,  using  PC with  stepping  interface  to  the  drives  and hysteresis  current  controller  in  their  power  stages.  The  analysis  are  performed using  a  dynamic model  of  the  system  described,  working  in MatLab­  SimuLink environment.  Then  steady  state  conditions  and  dynamic  performancece  are analyzed. As a result it is shown, that the system features, such as precision in high speed operation are similar to the features of a much more expensive designs. 

Key words:  DC  Servo  Drive,  Stepping  Interface,  Simulation  Analysis,  Hysteresis Current Controller, CNC. 

Резюме  Статията  разглежда  възможностите  за  реализиране  на  евтин, високо­точен  дизайн  на  цифрово  програмно  управляващо  устройство  с използване  на  персонален  компютър  със  стъпков  интерфейс  към задвижванията  и  хистерезисен токов  регулатор  в  крайните  им  стъпала. Анализите се извършват с използването на динамичен модел на описаната система,  работещ  в  средата  на  Матлаб  –  Симулинк.  След  това  са анализирани  статичните  и  динамичните  характеристики.  В  резултат  е показано,  че  системните  характеристики,  такива  като  точност  на работа, бързодействие са аналогични на характеристиките на значително по­скъпи дизайни. 

30 

 

Кратко  описание  на  резултатите:  Обоснована  е  структурна  схема  на сервомодул със стъпков входен интерфейс, релеен токов регулатор и ПИД – регулатор  на  позицията.  Предложената  структурна  схема  позволява използването на такъв тип  сервозадвижвания  в  евтините, PC –  базирани системи  за  цифрово  програмно  управление  (ЦПУ).  Проведеният симулационен  анализ  показва,  че  точността  на  следене  на  зададената траектория съответства на тази на по­скъпите системи за ЦПУ от висок клас; 

2.18. Станков Д., Р. Попов, И. Иванов. Манипулатор за заваряване. Сборник научни  трудове,  Международна  научна  конференция  AMTECH  2005 “Прогресивни  машиностроителни  технологии”  гр.  Русе,  9‐11  ноември 2005 г. стр. 239‐244. 

Резюме Оборудването за хранително­вкусовата и химическата промишле­ности се изработва от неръждаеми материали. Нарастващите изискрания към  това  оборудване  определят  типа  и  качеството  на  заваряването  –основният процес при производството му. С цел осигуряване на това високо качество  на  заваръчните  шевове  е  проектиран  и  изработен  заваръчен манипулатор.  Конструкцията  му  е  в  съотведствие  със  санитарно­хигиенните  норми  за  безопасност  и  охрана  на труда,  противопожарните изисквания и екологичната защита на околната среда. 

Кратко описание на резултатите: Разработен е заваръчен манипулатор с  автоматично  следене  на  заваряваните  повърхнини.  Манипулаторът  е внедрен  във  фирма  «Томика  Метал»  гр.  Пловдив  и  показа  отлични експлоатационни  характеристики  и  параметри  на  заварачния  шев. Производителността на труда е увеличена три пъти; 

2.19. A.  Georgiev,  R.  Popov,  S.  Tabakova.  Computer  simulation  of  ground thermal properties. Proc. of the 11th Nat. Congress on Theorethical and Appl. Mechanics, 2 ‐ 5 Sept. 2009, Borovets, Bulgaria, Georgiev_128.pdf. 

Abstract  The  application  of  long­term  (>3  months)  seasonal  thermal  energy storage  is  still uncommon  for  general use. This  is not  due  to  a  lack  of  energetic potential. On the contrary, depending on the geographical region, there  is a  large amount of ambient heat  in  summer and cold  in winter  that can be collected and used for different purposes.  

The  long  term  storage  of huge amounts of  thermal  energy  for heating and  even more important for cooling can give a significant contribution in energy saving and rational  use  of  energy.  The  underground  thermal  energy  storage  (UTES)  is  a 

31 

 

favorable technology from both technical and economical point of view. Depending on the local geology, hydrogeology and geochemistry either aquifer storage (ATES) or borehole  storage  (BTES)  is applied. Because of  its  smaller  size and  less hydro­geological restrictions, the BTES has a bigger potential for application. 

The  thermal  response  test  (TRT)  is  a  rather  simple  experimental  method  for assessing soil and borehole thermal properties necessary for design and simulation purposes.  Often  the  practice  of  performing  TRT  requires  transporting  the measuring equipment  far  from the  laboratory to  locations not so easily accessible and living it on the site for a period of some days. Several TRT were performed on the territory of the Technical University of Sofia, branch Plovdiv. A mobile station to implement the test was used.  

A big quantity of experimental data was gathered and analyzed by two parameters curve  fitting  based  on  the  analytical  formula  of  the  line  source  method  for temperature  distribution  in  the  borehole.  The  commercial  software  TRNSYS, intended  to  simulate  the  thermal processes  in  the  renewable  energy  sources, has been used  to  simulate  the processes  in  the borehole during  the TRT. The present work describes  some  simulations done by  the  team of  the Technical University of Sofia,  branch  Plovdiv,  which  are  in  correspondence  with  the  performed experiments. 

Резюме Използването на дълговременно  (>3 месеца),  сезонно акумулиране на енергия е все още необичайно за  широко приложение. Това не се дължи на липсата  на  енергиен  потенциал.  Напротив,  в  зависимост  от  географския регион,  в  околната  среда през  лятото има много топлина,  а  през  зимата хлад, които могат да бъдат добивани и използвани за различни цели. 

Дълговременното  съхранение на  огромни количества топлинна  енергия  за отопление  и,  което  е  може  би  по­важно,  за  охлаждане  може  да  даде значителен  принос  при  запазването  и  рационалното  използване  на енергията. Подземното акумулиране на топлинна енергия (ПАТЕ) е водеща технология, както от техническа, така и от икономическа гледна точка. В зависимост  от  локалната  геология,  хидрология  и  геохимия  могат  да  се прилагат  като  водоносни  системи  за  топлинно  акумулиране  на  енергия (ВТАЕ),  така  и  системи  с  отвори  за  топлинно  акумулиране  на  енергия (ОТАЕ).  Благодарение  на  малките  си  размери  и  ниските  хидрогеоложки ограничения ОТАЕ имат по­голям потенциал за приложение. 

Тестът за определяне на толинните характеристики (ОТХ) е сравнително прост  експериментален  метод  за  оценка  на  топлинните  параметри  на 

32 

 

грунда  и  на  вертикалния  топлообменник  (ВТО),  които  са  необходими  за нуждите  на    проектирането  и  симулирането.  Често  практическото осъществяване  на  теста  ОТХ  изисква  транспортирането  на измервателното  оборудване  от  лабораторията  до  трудно  достъпни локации  и  настаняването  в  продължение  на  няколко  дена.  Проведени  са няколко  теста  на  територията  на  Технически  Университет  –  София, филиал Пловдив. За изпълнението на тестовете е използвана създадената мобилна станция. 

Натрупано  е  голямо  количество  експериментални  данни,  които  са анализирани  чрез  дву­критериална  апроксимация  с  използването  на аналитична  зависимост,  базирана  на  модела  на  линейния  източник  (за температурното  разпределение  във  ВТО).  За  симулирането  на  процесите във  ВТО  по  време  на  теста  за  ОТХ  е  използван  предназначеният  за симулиране  на  процесите  във  възобновяемите  източници  на  енергия, комерсиален  програмен  продукт  TRNSYS.  Тази  работа  описва  някои симулации,  извършени  от  изследователския  екип  от  Технически Университет  –  София,  филиал  Пловдив,  които  съответстват  на експериментите. 

Кратко  описание  на  резултатите:  С  помощта  на  мобилна  тестова инсталация в ТУ – София, филиал Пловдив са извършени няколко теста за определяне  на  топлинните  характеристики  (ОТХ),  Записани  са  и  са обработени  голямо  количество  експериментални  данни.  Извършено  е  дву критериално  оценяване  с  използването  на  метода  на  линейния  източник (line  source  model),  даващ  температурното  разпределение  в  зоната  на вертикалния  земен  топлообменник.  С  помощта  на  специализирания  в областта  на  моделирането  на  системи  с  възобновяеми  източници  на енергия  софтуер TRNSYS  е  разработен математичен модел  на  процеса  на ОТХ.  Проведени  са  симулации,  съответстващи  на  данните  от експериментите, което потвърждава адекватността на моделите; 

2.20. R.  Popov,  A.  Georgiev,  S.  Tabakova.  Research  and  educational  SCADA system  for  study  of  the  solar  collectors  charging  phase  change  materials storages.  Научна  конференция  с  международно  участие  „Образование, наука, иновации”, гр. Перник 9 – 10 юни 2011г. 

Abstract. Recently, our research team has built a solar thermal panel installation, which uses solar energy to heat domestic hot water. In the present work, we discuss the case when all the heat is stored (no outer heat consumption) in a Phase change material (PCM). Paraffin has been used as a PCM. About 100 kg of paraffin (putted 

33 

 

in 21 boxes) have been  sunk  in a water  tank.  In order  to  study  the accumulation process,  which  takes  usually  several  hours,  a  Supervisory  Control  and  Data Acquisition  (SCADA)  system  has  been  developed.  This  system  allows  a  distance monitoring of the process parameters by an Internet connection based application. LabJack™ UE9 DAQ board has been integrated in the National Instruments LabView ™  software  environment.  Signal  conditioners  and  appropriate  drivers measuring flow rate, temperature (RTD Pt100 and DS1820 temperature sensors), DC current and  DC  voltage  have  been  designed  and  tested.  An  interactive  human machine interface (HMI) allows user to observe process and to control all parameters. This system  is well  adapted  to  learning  process  in  fields  of  SCADA  and  PCM  storage systems.     

Key  words:  SCADA  system,  phase  change  materials,  thermal  latent  heat accumulator. 

Резюме Неотдавна нашият изследователски екип изгради инсталация от слънчеви  колктори,  която    се  използва  за  загряване  на  вода  за  битови нужди.  В  настоящата  работа  се  разглежда  случая,  когато  всичката топлина се съхранява (няма изходяща консумация на топлина) в материали с промяна на фазовото състояние (ПФС). В качеството на материал с ПФС е използван парафин. Около 100 kg парафин (разположен в 21 контейнера) е потопен в резервуар с вода. За да се изследва процеса на акумулиране, който обикновенно  заема  няколко  часа,  е  разработена  система  за  дистанционен мониторинг  и  управление  (СДМУ).  Тя  дава  възможност  за  дистанционен мониторинг  на  параметрите  на  процеса  чрез  Интернет  базирано приложение.  Входно­изходният  измервателен  модул  LabJack™  UE9  е интегриран в програмната среда LabView на фирмата National Instruments. Проектирани  са  и  са  тествани  сигнални  преобразуватели  и  драйвери  за измерване на разход, температура (с платина 100 и DS1820 температурни сензори),   постоянен ток и напрежение. Интерактивният човеко­машинен интерфейс  осигурява  за  потребителя  наблюдение  и  контрол  на параметрите.  Системата  е  добре  адаптирана  към  учебния  процес  в областта на СДМУ и системите с акумулиране в материали с ПФС. 

Кратко описание на резултатите: Създадена е система за дистанционен мониторинг и управление (SCADA) на тестова инсталация за изследване на процесите  на  съхранение  на  топлинна  енергия  с  използването  на материали с фазов преход  (PCM).  Системата измерва и архивира данните от  12  температурни  сензора  Pt100,  20  полупроводникови  температурни сензора DS1820  с  цифров  интерфейс,  два  соларни  прибора  за  измерване  на 

34 

 

пълната и директната съставки на слънчевата радиация, 3 разходомера и др.  Използван  е  datalogger  модел  LabJack  UE9,  който  е  интегриран  в  PC  – базираната  SCADA  система  на  фирмата  National  Instruments  –  LabVieW. Осъществен  е  дистанционен  мониторинг  на  системата  през  Интернет и/или през  безжична мрежа.  Разработен  е  човеко­машинен интерфейс  във вид на PC – базирана графична операторска конзола. Системата позволява извършването  на  изследователска  дейност  в  областта  на  PCM  и  на обучение в областта на SCADA; 

2.21. R. Popov.  Separately excited DC – machine model parameter estimation, using  Artificial  Intelligence  techniques.  Научна  конференция  с международно участие  „Образование, наука, иновации”,  гр. Перник 9 – 10 юни 2011г. 

Abstract. In applied science and engineering, it is often necessary to identify some constant  parameters  that  must  be  included  in  the  differential  equations representing the dynamics of an analyzed system. Such systems can originate from a broad scientific spectrum, e.g. from economics and biology, from communication and weather prediction. The present paper investigates some Artificial Intelligence (AI)  methods  identifying  the  parameters  of  a  dynamical  system.  Two  types  of methods are compared ­ 'evolution' and 'particle swarm' intelligence. First, for this purpose,  a  system  simulation  model  generating  data  (for  the  two  methods  of identification  in  order  to  compare  afterwards  the  results)  is  used.  After  that, Genetic  (GA)  and  Particle  Swarm  Optimization  (PSO)  algorithms  are  applied  to estimate  the  separately  excited DC  – machine  system  parameters. The  results  of both methods are  compared  in  terms of  their performance. The  software  for  the simulation and AI process has been developed using MATLAB™. 

Key words: artificial intelligence, system parameter estimation, genetic algorithm, particle swarm optimization, separately excited DC – machine model. 

Резюме  В  приложните  научни  разработки  често  се  налага  да  се идентифицират  някои  константни  параметри,  които  участват  в диференциалните  уравнения,  описващи  динамиката  на  анализираната система. Такива системи могат да бъдат породени в широк спектър научни области, т.к. икономика, биология, комуникации и предсказване на времето. Тази  статия  изследва  някои  методи  на  изкуствения  интелект  (ИИ), оценяващи  параметрите  на  динамични  системи.  Сравняват  се  два  типа методи –  „еволюционни”  и методи базирани на  „интелекта на ятото”.  За целта първо е създаден симулационен модел на система, чиито параметри ще  се  идентифицират  с  помощта  на  двата  метода  (с  цел  сравнение  на 

35 

 

резултатите),  който  генерира  данните  за теста.  След това  се  прилагат генетичния алгоритъм (ГА) и  алгоритъмът за оптимизация с частици от ято  (ОЧЯ)  с  цел  оценка  на  параметрите  на  модел  на  постояннотоков двигател  с  независимо  възбуждане.  Сравняват  се  резултатите  от работата на двата алгоритъма. Софтуерът за симулиране и процедурите на ИИ са разработени в средата на Матлаб. 

Кратко  описание  на  резултатите:  Разработени  са  програми, реализиращи два алгоритъма за статистическа многомерна оптимизация, базирани  на  принципите  на  еволюцията  и  на  социалното  поведение  на индивидите. Първият алгоритъм е генетичен (GA), а вторият – базиран на теорията  на  ятото  (PSO).  С  цел  тестването  на  точността, бързодействието  и  подбора  на  оптимални  параметри  на  самите алгоритми  е  проведена  Монте  Карло  симулация  за  оценяване  на параметрите  на  нелинеен  модел  на  четков  постояннотоков  двигател  с независимо  възбуждане  и  вътрешен  източник  на  шум  от  комутацията. Оценяват се 9 коефициента на модела, като се извършват по 90 планирани експеримента  за  оценявания  за  всеки  един  алгоритъм.  Определени  са оптималните параметри на алгоритмите за този клас задачи. Тестовете доказват възможностите на тези алгоритми на изкуствения интелект да решават  сложни  многомерни  нелинейни  оптимизационни  задачи  в условията на наличие на шум. Методът PSO  отчита по­добри точностни показатели,  а  бързодействието  на  двата  алгоритъма  е  съизмеримо. Симулациите се извършват в средата на Матлаб. 

 

 

Учебни пособия: 

2.22. Р.  Попов.  Ръководство  за  лабораторни  упражнения  по  „Опто‐електронни и комуникационни следящи системи”, Прокон ООД – София, ISBN  978‐954‐92521‐4‐9, 2011г. 

В  ръководството  за  лабораторни  упражнения  по  оптоелектронни  и комуникационни  следящи  системи  са  разработени  упражнения,  касаещи най­често  срещаните  в  следящите  системи  сензори  за  обратна  връзка  по позиция  и  скорост,  както  и  няколко  типови  следящи  системи. Изследванията се провеждат на базата на симулационни модели, създадени в  средата  на  Матлаб  и  Симулинк,  както  и  с  използването  на експериментални  стендове.  Този  подход  позволява  да  се  получат 

36 

 

задълбочени теоретични и практически знания на базата на сравнение на функционирането на моделите и опитните постановки. 

Ръководството  е  предназначено  за  студентите,  обучаващи  се  по специалността  „Оптоелектронна  и  лазерна  техника”  в  Технически университет – София и е напълно съобразено с магистърската програма по дисциплината „Оптоелектронни и комуникационни следящи системи”. То може да бъде полезно и за студентите от специалности „Електроника” и  „  Автоматика,  информационна  и  управляваща  техника”,  както  и  за докторанти и специалисти, работещи в областта на следящите системи. 

Ръководството  е  одобрено  за  издаване  от  ФС  на  ФЕА  към  ТУ  –  София, филиал Пловдив с протокол №4 / 31.03.2011 г. 

37 

 

3. Публикации по темата на дисертацията: 3.1. Ïîïîâ Ð. Ê-+ Ä- Í- Äèìèòðîâ+ Èçñëåäâàíå íà ñèñòåì` çà çàùèòà íà

åëåêòðîàãðåãàòè îò êúñî ñúåäèíåíèå+ ñåñèÿ ÂÍÒÈ „Ïåðñïåêòèâè â ðàçâèòèåòî íà âúîðúæåíèåòî è âîåííàòà òåõíèêà”+ Ñîôèÿ 0886 ã+ ñòð- 024 – 03/-

3.2. Попов  Р.,  Е.  Кузманов,  Методика  за  идентификация  на  динамичните параметри  на  модели  на  дизелова  горивна  апаратура  с  центробежен регулатор на честотата на въртене. София, Селскостопанска техника № 2, 2005, стр. 20‐ 27. 

3.3. Попов  Р.,  Хр.  Станчев,  Р.  Русев,  А.  Стоянов,    Експериментално изследване  на  статичните  и  динамични  характеристики  на  гориво нагнетателна  помпа  В‐2,  снабдена  с  регулатор  тип  РВ.  София, Селскостопанска техника № 1 , 2005, стр. 45‐ 50. 

3.4. Попов  Р.  К.,  Патев  И.,  Илиев  И.,  Пенев  Б.,  Комбинирана  система  за стабилизация  на  оборотите  на  дизелов  електроагрегат.  Пловдив., научна сесия с международно участие Хемус 1996  , стр. 257 – 261.   

3.5. Попов Р. К., Патев И., Система за стабилизация на честотата на дизелов електроагрегат.  сесия  "Въоръжение  и  военна  техника  на  2000‐та година", ВНТИ, София, 1995. 

3.6. Popov R.,  Simulation  Analysis  of  the  Diesel  Power  Station  Control  System. Journal  of  the  Technical  University  at  Plovdiv,  Bulgaria  ”Fundamental Sciences and Applications”, Vol. 10 (2), 2003 pp. 89 – 93.