Динамічні енергетичні баланси будівлі під впливом зміни теплоінерційних властивостей оболонки будівлі та режимів опалення



DOI: http://dx.doi.org/10.31548/energiya6(76).2024.152

V. Deshko, I. Bilous, H. Hetmanchuk, М. Hurieiev

Анотація


Енергоефективність будівель є одним із ключових напрямів зменшення споживання енергії та викидів парникових газів. Оптимізація теплових потоків і режимів опалення сприяє підвищенню енергоефективності будівель та зниженню витрат на опалення.

Метою дослідження є проведення параметричного аналізу складових теплового балансу будівлі та теплових потоків у приміщеннях із різними теплофізичними властивостями.

Методи дослідження включають використання програмного забезпечення DesignBuilder, яке працює на базі платформи EnergyPlus. На базі цього програмного забезпечення було створено нестаціонарну мультизонну енергетичну модель багатоповерхової будівлі, яка використовується для визначення складових енергетичного балансу репрезентативного приміщення при різних параметрах конструктивних елементів та режимах роботи опалювальної системи.

Результати дослідження показали, що енергоспоживання приміщень північної орієнтації на потреби опалення є в середньому на 34.8 % – 38.3 % вищим, ніж у приміщеннях південної орієнтації, залежно від товщини стін. Використання переривчастих режимів опалення дозволяє зменшити споживання теплової енергії до 19.9 %, залежно від товщини та типу будівлі. Також встановлено, що утеплення зовнішніх стін і заміна вікон на енергоефективні мають значно більший потенціал для зниження енергоспоживання, ніж зміна масивності внутрішніх стін. Одна з моделей південної орієнтації при постійному режимі опалення в січні продемонструвала зменшення витрат на опалення на 39.2 %ь порівняно з аналогічною моделлю без утеплення. Додаткове впровадження переривчастих режимів опалення дозволяє знизити споживання енергії ще на до 22.3 % для приміщень південної орієнтації та до 21.4 % для приміщень північної орієнтації.

Отримані результати можуть бути використані для розробки рекомендацій щодо оптимального регулювання режимів опалення приміщень з різними характеристиками зовнішніх та внутрішніх стін, що сприятиме підвищенню енергоефективності будівель.

Ключові слова: EnergyPlus, динамічне моделювання, тепловтрати, сонячні теплонадходження, кліматичні данні, енергоефективність

 


Повний текст:

PDF

Посилання


Asdrubali, F., Venanzi, D., Evangelisti, L., Guattari, C., Grazieschi, G., Matteucci, P., & Roncone, M. (2020). An Evaluation of the Environmental Payback Times and Economic Convenience in an Energy Requalification of a School. Buildings, 11(1), 12. doi:10.3390/buildings11010012

Buyak, N., Deshko, V., Bilous, I., Pavlenko, A., Sapunov, A., & Biriukov, D. (2023). Dynamic interdependence of comfortable thermal conditions and energy efficiency increase in a nursery school building for heating and cooling period. Energy, 283. doi:10.1016/j.energy.2023.129076

Deshko, V., Bilous, I., & Osadcha, М. (2021). Consideration of solar heat impact into the calculation methods of heat energy needs. Energy and Automation, 2(54), 26–38. doi:10.31548/energiya2021.02.026

Hajji, A., Lahlou, Y., & Abbou, A. (2022). Impact of Solar Gain on Energy Consumption and Thermal Comfort. In S. Bennani, Y. Lakhrissi, G. Khaissidi, A. Mansouri, & Y. Khamlichi (Eds.), WITS 2020 (Vol. 745, pp. 723–733). Springer Singapore. doi:10.1007/978-981-33-6893-4_66

DBN V.2.6-31:2021. Thermal Insulation and Energy Efficiency of Buildings. Replacing DBN V.2.6-31:2016; effective from 2022-09-01. Official edition. Kyiv, 2021. 23 p. (n.d.).

Deshko, V. I., Bilous, I. Yu., & Buyak, N. A. (2019). Influence of periodic heating modes on the dynamics of energy need and human thermal comfort for buildings with different thermal protection. KPI Science News, 0(4), 7–16. doi:10.20535/kpi-sn.2019.4.180731

Deshko, V., Bilous, I., Buyak, N., & Shevchenko, O. (2020). The Impact of Energy-Efficient Heating Modes on Human Body Exergy Consumption in Public Buildings. 2020 IEEE 7th International Conference on Energy Smart Systems (ESS), 201–205. doi:10.1109/ESS50319.2020.9160270

Deshko, V., Bilous, I., Buyak, N., & Petruchenko, O. (2020). Analysis of the influence of energy efficient heating modes on buildings energy use basing on the mathematical modeling. POWER ENGINEERING: Economics, Technique, Ecology, 4. doi:10.20535/1813-5420.4.2020.233593

DesignBuilder. (n.d.). [Computer software]. DesignBuilder Software Ltd. https://designbuilder.co.uk/

EnergyPlus Energy Simulation Software. (n.d.). [Computer software]. http://apps1.eere.energy.gov/buildings/energyplus

International Weather for Energy Calculations. (n.d.). [Dataset]. https://climate.onebuilding.org/WMO_Region_6_Europe/UKR_Ukraine/index.html#IDKC_Kiev_City-


Метрики статей

Завантаження метрик ...

Metrics powered by PLOS ALM

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.


Bookmark and Share