Оцінка впливу способів балансування системи опалення на тепловий режим та економію теплової енергії будівлею ЗВО



DOI: http://dx.doi.org/10.31548/energiya5(69).2023.024

I. Antypov, V. Gorobets, N. Spodyniuk

Анотація


 

При порівнянні ефективності балансування однотрубних систем опалення будівлі та оцінки її впливу на економію теплової енергії будівлею закладу вищої освіти (ЗВО) була складена та охарактеризована модель теплового режиму будинку як єдиної теплоенергетичної системи з урахуванням трьох її підсистем: моделі теплоенергетичного впливу зовнішнього клімату на будівлю (η1), моделі теплоенергетичного впливу теплової інерції оболонки будівлі (η2) та моделі теплоенергетичного впливу інженерних систем будівлі (η3). Для оцінки забезпеченості заданих показників на основі моделей теплоенергетичного впливу введено коефіцієнт забезпеченості Kз(PD) (project deviation), який показує (в частках одиниці) відхилення згаданих показників від розрахункових умов та характеризує ступінь відмінності реалізованого рішення від оптимального і є показником теплоенергетичної ефективності проектного рішення у цілому. Наведено отриману економію теплової енергії при застосуванні різних варіантів автоматичного балансування – для однотрубної системи з постійним гідравлічним режимом та окремо для однотрубної систем опалення зі змінним гідравлічним режимом.

Встановлено, що зі збільшенням величини внутрішньої теплоємності будівлі, менш відчутним стає зменшення питомого споживання енергії будівлею ЗВО порівняно із менш масивними будівлями (легкої та дуже легкої конструкцій). Так, для будівель із показником внутрішньої теплоємності будівлі С = 110 Вт ·  год/(м2 ·  K), питомий показник зниження енергоспоживання будівлею ЗВО становить 0,8 тис. кВт·год./м², тоді як для бідувель із показником внутрішньої теплоємності будівлі С = 80 Вт ·  год/(м2 ·  K) та С = 25 Вт ·  год/(м2 ·  K) - питоме зниження енергоспоживання будівлею склало 1,0 тис. кВт·год./м² та 1,1 тис. кВт·год./м² в рік відповідно.

Показано, що рівень економії спожитої енергії після балансування системи опалення для будівлі дуже легкої конструкції (показник внутрішньої теплоємності будівлі С = 25 Вт ·  год/(м2 ·  K)) склав 2 %, для будівель важкої та дуже важкої конструкцій (показник внутрішньої теплоємності будівлі С = 80 Вт ·  год/(м2 ·  K) та С = 110 Вт ·  год/(м2 ·  K) відповідно) – 2,2 %.

Ключові слова: система опалення, тепловий режим, теплова інерція, показник забезпеченості, параметри мікроклімату


Повний текст:

PDF

Посилання


Nakaz Ministerstva rozvytku hromad ta terytorii Ukrainy vid 27 zhovtnia 2020 roku № 261 «Pro zatverdzhennia Zmin do Metodyky vyznachennia enerhetychnoi efektyvnosti budivel», zareiestrovano v Ministerstvi yustytsii Ukrainy vid 17 hrudnia 2020 r. za № 1254/35537 [Order of the Ministry of Development of Communities and Territories of Ukraine dated October 27, 2020 No. 261 "On Approval of Changes to the Methodology for Determining the Energy Efficiency of Buildings", registered in the Ministry of Justice of Ukraine dated December 17, 2020 under No. 1254/35537].

DSTU B EN 15459:2014 Enerhetychna efektyvnist budivel. Protsedura enerhetychnoi otsinky system budivel (EN 15459:2007, IDT) [SSU B EN 15459:2014 Energy efficiency of buildings. Procedure for energy assessment of building systems (EN 15459:2007, IDT)].

DSTU B EN 15459:2014 Enerhetychna efektyvnist budivel. Protsedura enerhetychnoi otsinky system budivel (EN 15459:2007, IDT) [Order of the Ministry of Development of Communities and Territories of Ukraine dated October 27, 2020 No. 260 "On approval of minimum requirements for energy efficiency of buildings", registered in the Ministry of Justice of Ukraine dated December 18, 2020 under No. 1257/35540].

DBN V.2.5-67:2013 Opalennia, ventyliatsiia ta kondytsionuvannia (2011). [SBR V.2.5-67:2013 Heating, ventilation and air conditioning].

DSTU-N B V.1.1-27:2010 «Budivelna klimatolohiia» (2011)/ [SSU-N B V.1.1-27:2010 "Building climatology"]. Kyiv: Ministry of the Region of Ukraine, 130.

Nakaz Ministerstva rehionalnoho rozvytku, budivnytstva ta zhytlovo-komunalnoho hospodarstva Ukrainy vid 11 lypnia 2018 roku № 169 «Pro zatverdzhennia Metodyky vyznachennia enerhetychnoi efektyvnosti budivel», zareiestrovano v Ministerstvi yustytsii Ukrainy vid 16 lypnia 2018 r. za № 822/32274. [Order of the Ministry of Regional Development, Construction and Housing and Communal Services of Ukraine dated July 11, 2018 No. 169 "On approval of the Methodology for determining the energy efficiency of buildings", registered in the Ministry of Justice of Ukraine dated July 16, 2018 under No. 822/32274].

BN V.2.6-31:2021 «Teplova izoliatsiia ta enerhoefektyvnist budivel» (2022). [SBR V.2.6-31:2021 "Thermal insulation and energy efficiency of buildings"]. Kyiv: Derzhstandard of Ukraine, 33.

Antypov, Ye. O., Mishchenko, A. V., Shelimanova, O. V., Tarasenko, S. Ye. (2021). Analiz vplyvu vnutrishnoi teploiemnosti budivli ZVO ta pohodozalezhnoho rehuliuvannia ITP na efektyvnist roboty systemy opalennia v cherhovomu rezhymi. [Analysis of the influence of the internal heat capacity of the ZVO building and weather-dependent regulation of the ITP on the efficiency of the heating system in the alternate mode]. Energy and automation, 5, 2021.

Deshko, V. I., Bilous, I. Yu., Buyak, N. A., Golubenko, O. O., Gureev, M. V. (2019). Vplyv teploinertsiinykh osoblyvostei ohorodzhen na umovy komfortnosti pry vprovadzhenni enerhooshchadnykh rezhymiv opalennia v budivliakh [The influence of thermal inertia characteristics of fences on comfort conditions when implementing energy-saving heating modes in buildings. Scientific and technical collection "Utility management of cities". Series: technical sciences 3 (149), 44–50.

Deshko, V. I., Bilous, I. Yu., Buyak, N. A. (2019). Vplyv pereryvchastykh rezhymiv opalennia na dynamiku enerhopotreby ta umovy komfortnosti budivel z riznym rivnem teplovoho zakhystu [The influence of intermittent heating modes on the dynamics of energy consumption and comfort conditions of buildings with different levels of thermal protection]. Scientific news of NTUU KPI, 4,. 7–16.

Esmaeilzadeh, A., Zakerzadeh, M. R., Yousefi Koma, A. (2018). The Comparison of Some Advanced Control Methods for Energy Optimization and Comfort Management in Buildings, Sustainable Cities and Society, 43, 601‒623. doi:10.1016/j.scs.2018.08.038.

Nalyvaiko, V., Radko, I., Zhyltsov, A., Okushko, O., Mishchenko, A., Antypov, I. (2019). Investigation of Thermal Modernized Building's Microclimate with Renewable Energy. ICoRES 2019. E3S Web of Conferences, 154, 07011.

SSU B EN ISO 7730: 2011. Erhonomika teplovoho seredovyshcha. Analitychne vyznachennia ta interpretatsiia teplovoho komfortu na osnovi rozrakhunkiv pokaznykiv PMV i PPD i kryteriiv lokalnoho teplovoho komfortu. [Chynnyi vid 2013-01-01]. Kyiv: Minrehion Ukrainy, 2012. 74 s.

SSU B EN 15251: 2011. Rozrakhunkovi parametry mikroklimatu prymishchen dlia proektuvannia ta otsinky enerhetychnykh kharakterystyk budivel po vidnoshenniu do yakosti povitria, teplovoho komfortu, osvitlennia ta akustyky budivel. [Chynnyi vid 2013-07-01]. Kyiv: Minrehion Ukrainy, 2012. 71s.

SSU B EN 15261: 2012. Rozrakhunok parametriv mikroklimatu. [Chynnyi vid 2013-01-01], Kyiv, Minrehion Ukrainy, 2012. 81 s.

Demchenko, V. V., Chupryna, Kh. M., Nevmerzhytskyi, O. V. (2013). Metody pidvyshchennia enerhoefektyvnosti budivli [Methods of increasing the energy efficiency of a building]. Management of the development of complex systems,16, 138-143. Available at: http://nbuv.gov.ua/UJRN/Urss_2013_16_27.

Mileykovsky, V. A. (2011). Matematychne modeliuvannia zminnoho hidravlichnoho rezhymu odnotrubnykh vertykalnykh system vodianoho opalennia [Mathematical modeling of variable hydraulic mode of one-pipe vertical water heating systems]. Danfoss INFO, 3–4, 25-30.

Mileykovsky, V. A. (2012). Matematychne modeliuvannia zminnoho hidravlichnoho i teplovoho rezhymiv pryladovykh vuzliv odnotrubnykh vertykalnykh system opalennia [Mathematical modeling of variable hydraulic and thermal modes of instrument nodes of single-pipe vertical heating systems]. Danfoss INFO, 1–2, 15-27.

Mileykovsky, V. A. (2013). Praktychni rekomendatsii po rezultatam matematychnoho modeliuvannia zminnoho teplohidravlichnoho rezhymu odnotrubnykh vertykalnykh system opalennia [Practical recommendations based on the results of mathematical modeling of variable thermohydraulic mode of single-pipe vertical heating systems]. Danfoss INFO, 1-2, 20-28.

Mileikovsky, V. A. (2013). Matematychne modeliuvannia zalyshkovoi teploperedachi opaliuvalnykh pryladiv odnotrubnykh vertykalnykh system opalennia [Mathematical modeling of residual heat transfer of heating devices of single-pipe vertical heating systems]. Danfoss Info, No. 3-4, 20-23.

Pyrkov, V. V. (2013). Osoblyvosti rozrakhunku i proektuvannia odnotrubnykh system opalennia z urakhuvanniam vymoh normatyvnoi dokumentatsii ta vymoh po enerhozberezhenniu [Peculiarities of calculation and design of single-pipe heating systems taking into account the requirements of regulatory documentation and requirements for energy saving]. Danfoss INFO, 1-2, 12-15.

Bogoslovsky, V. M. (1979). Thermal regime of the building Moskow: Stroyizdat, 284.

DSTU 9190:2022 Enerhetychna efektyvnist budivel. Metod rozrakhunku enerhospozhyvannia pid chas opalennia, okholodzhennia, ventyliatsii, osvitlennia ta hariachoho vodopostachannia [SSU 9190:2022 Energy efficiency of buildings. Method for calculating energy consumption during heating, cooling, ventilation, lighting and hot water supply].

ISO 52016-1:2017 Energy performance of buildings - Energy needs for heating and cooling, internal temperatures and sensible and latent heat loads — Part 1: Calculation procedures.

DSTU B EN ISO 13790:2011 Enerhetychna efektyvnist budivel. Rozrakhunok enerhospozhyvannia na opalennia ta okholodzhennia (EN ISO 13790:2008, IDT) [SSU B EN ISO 13790:2011 Energy efficiency of buildings. Calculation of energy consumption for heating and cooling (EN ISO 13790:2008, IDT)].

EN ISO 13790:2008 Energy performance of buildings – Calculation of energy use for space heating and cooling.

Pyrkov, V. V. (2014). Enerhoefektyvnist avtomatychnoho balansuvannia novykh i modernizovanykh system opalennia i hariachoho vodopostachannia [Energy efficiency of automatic balancing of new and modernized heating and hot water supply systems]. Danfoss INFO, 1-2, 12-17.


Метрики статей

Завантаження метрик ...

Metrics powered by PLOS ALM

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.


Bookmark and Share