Научная статья на тему 'Энергосбережение в зданиях: необходимы региональные нормы'

Энергосбережение в зданиях: необходимы региональные нормы Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

CC BY
414
40
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — А Д. Кривошеин, Г А. Пахотин, С Н. Апатин

Проведен анализ существующей системы нормирования теплозащитных качеств ограждающих конструкций зданий. Предлагается разработка территориальных норм по энергосбережению с введением удельных показателей, нормирующих как теплозащитные качества отдельных элементов оболочки, так и уровень теплопотребления зданий в целом.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по строительству и архитектуре , автор научной работы — А Д. Кривошеин, Г А. Пахотин, С Н. Апатин

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Powersaving in Buildings: Regional Specifications are Necessary

Analysis of the existing specification system of heatproofing qualities in fencing constructions of buildings was carried out. Development of territory norms in powersaving with specific gravity index involving, norming heatprofing qualities of separate shell's elements as well as level of heat consumption of buildings as a wholt is suggested.

Текст научной работы на тему «Энергосбережение в зданиях: необходимы региональные нормы»

УДК 697.1:536.2

ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ В ЗДАНИЯХ: НЕОБХОДИМЫ РЕГИОНАЛЬНЫЕ НОРМЫ

А.Д. Кривошеин, Г.А. Пахотин, С.Н. Апатин Сибирский автомобильно-дорожный институт

Проведен анализ существующей системы нормирования теплозащитных качеств ограждающих конструкций зданий. Предлагается разработка территориальных норм по энергосбережению с введением удельных показателей, нормирующих как теплозащитные качества отдельных элементов оболочки, так и уровень теплопотребления зданий в целом.

Необходимость реализации комплекса энергосберегающих мероприятий в строительстве и в первую очередь сокращение энергозатрат на отопление и вентиляцию зданий в настоящее время не вызывает сомнения.

В Российской Федерации, по данным АВОК (Ассоциация инженеров по отоплению, вентиляции и кондиционированию воздуха), до 40% всей производимой тепловой энергии уходит на отопление зданий. В среднем по РФ во вновь построенных жилых домах расходуется на нужды отопления в многоквартирных домах от 300 до 600 кВт.ч/(м2.год), в односемейных - от 600 до 800 кВт.ч/(м2.год). В Германии аналогичные показатели составляют около 260 кВт.ч/(м2.год), в Швеции и Финляндии -135 кВт.ч/(м2.год) [1]. Особенно большими теплопо-терями отличаются усадебные дома, коттеджи, суммарная площадь ограждающих конструкций которых по отношению к площади квартиры в 3-4 раза больше, чем в многоэтажных домах.

В среднем по России годовые расходы на отопление жилых зданий составляют около 55 кг у.т. на 1 м2 общей площади. Применительно к г.Омску, с учетом того, что общий жилой фонд, охваченный централизованным теплоснабжением насчитывает 16,7 млн.м2, ежегодные затраты на обогрев только жилых зданий составляют около 900 тыс.т.у.т., а это эквивалентно 1,6 млн.т экибастузского угля.

Решение этой проблемы в значительной мере зависит от технической политики в области энергосбережения, частью которой являются стандарты и нормативы, устанавливающие экономически и технически обоснованные уровни энергопотребления.

Об актуальности этой проблемы уже неоднократно говорилось и в научных статьях, и в экономических выкладках, что нашло отражение в изменениях норм по теплозащите зданий, введенных в действие с 1.07.96 г. [1-6].

К сожалению, несмотря на многочисленные обоснования необходимости комплексного подхода к

зданию, рассмотрения его как единого энергетического объекта, изменение норм по теплозащите [2,3] сохранило как прежнюю структуру, так и прежние методические подходы, основанные на поэлементном нормировании теплозащитных качеств отдельных ограждающих конструкций. Изменения коснулись лишь экономически целесообразного сопротивления теплопередаче (вместо него введено требуемое сопротивление теплопередаче из условий энергосбережения, определяемое в зависимости от градусо-суток отопительного периода).

Детальный анализ существующей системы нормирования теплозащиты зданий выявил следующие недостатки:

жесткое поэлементное нормирование теплозащитных качеств отдельных ограждающих конструкций без учета всей совокупности ограждений здания (как по санитарно-гигиеническим требованиям, так и по условиям энергосбережения);

- отсутствие возможности варьирования теплозащитными качествами отдельных элементов оболочки здания;

- отсутствие критериев, позволяющих хотя бы косвенно оценить конечный результат - уровень энергопотребления здания (то есть того, что прежде всего и определяет его потребительские качества).

Жесткое поэлементное нормирование теплозащитных качеств ограждающих конструкций не оставляет свободы проектировщику и фактически не стимулирует внедрение комплекса энергосберегающих мероприятий. В настоящее время, по сути, ни архитекторы, ни конструкторы, ни даже специалисты по отоплению и вентиляции не заинтересованы в конечном результате (по крайней мере, нормы не стимулируют такой заинтересованности) - лишь бы обеспечивалось соблюдение норм по теплозащите отдельных ограждающих конструкций. На практике это приводит к тому, что многие вновь проектируемые и строящиеся здания имеют чрезвычайно сложную архитектуру - изрезанные фасады, большое количество выступающих углов, нерациональное планировочное

решение, завышенные площади остекления - и все это в рамках действующих норм.

Более того, при проектировании ограждающих конструкций (особенно наружных стен многоэтажных зданий) проектировщики зачастую вынуждены отказываться от традиционных апробированных решений из-за того, что они не "дотягивают" до требований норм по условиям энергосбережения на 10-20%. И хотя экономия тепла от такого "несоответствия" в общем тепловом балансе здания составляет всего лишь 1-2%, возникает необходимость замены ограждающих конструкций, что, как правило, приводит к усложнению конструктивного решения здания и его удорожанию. А ведь известно, что экономия тепла может быть достигнута не только за счет повышения теплозащиты ограждающих конструкций, но и за счет рациональных объемно-планировочных решений (зонирование помещений, применение широкого корпуса, ориентация здания, остекление лоджий и пр.), утилизации тепла вентиляционного воздуха, оптимизации работы систем отопления и пр. Все эти мероприятия в данном случае оказываются невостребованными.

В качестве примера (табл.1, 2, рис.1, 2) приведены результаты расчета теплового режима нескольких типовых зданий, выполненных в соответствии с требованиями действующих норм по теплозащите. Их анализ показывает, что в зданиях различного объемно-планировочного решения и назначения фиксированное повышение теплозащитных качеств отдельных ограждающих конструкций имеет различную эффективность. В частности:

- в малоэтажных жилых зданиях повышение теплозащитных качеств ограждающих конструкций наиболее эффективно, и реализация требований даже 1 -го этапа норм дает сокращение теплопотерь до 40%, а реализация требований 2-го этапа - до 60% по сравнению с базовым вариантом (типовой проект 234-17.1 с традиционными ограждающими конструкциями). При этом удельный годовой расход тепла на отопление и вентиляцию 1 м2 данного здания уменьшается с 540 кВтч/м2 до 350 кВтч/м2 (1-й этап) и до 260 кВт.ч/м2 (2-й этап). Среднее приведенное сопротивление теплопередаче всей оболочки в этом случае возрастает с 1,01 до 3,03 м2 ,°С/Вт;

- в многоэтажных зданиях результаты повышения теплозащитных качеств уже не столь ощутимы. Реализация требований 1-го этапа норм дает сокращение теплопотерь до 20%, а реализация требований 2-го этапа - еще 8% по сравнению с базовым вариантом (на примере жилого 9-этажного здания серии 90). При этом удельный годовой расход тепла на отопление и вентиляцию 1 м2 данного здания даже при старых теплозащитных качествах составляет 260 кВт.ч/м2 (это тот уровень, который достигается в малоэтажных зданиях лишь при реализации требований 2-го этапа новых норм). Повышение

сопротивления теплопередаче в соответствии с требованиями норм позволяет сократить удельные годовые расходы до 209 кВт.ч/м2 (1-й этап) и до 187 кВт.ч/м2 (2-й этап). Необходимо отметить, что повышение теплозащитных качеств наружных стен с уровня 1 -го до уровня 2-го этапа дает экономию тепла всего лишь 7-8%, что сразу же ставит под сомнение экономическую целесообразность данного решения (особенно с учетом тех сложностей, которые возникают при решении этой проблемы в традиционных конструкциях наружных стен);

- еще менее эффективно поэлементное повышение теплозащитных качеств ограждающих конструкций в общественных зданиях, имеющих большую площадь остекления. Например, в учебном корпусе типовой школы реализация требований 1-го этапа норм дает сокращение теплопотерь всего лишь на 13%, а реализация требований 2-го этапа - на 17% по сравнению с базовым вариантом. Реализация требований 2-го этапа норм в данном типе зданий (особенно при реконструкции, что требуется в соответствии с изменениями СНиП Н-3-79**) уже явно неоправданна, так как затраты на дополнительную теплоизоляцию не окупятся в течение всего срока эксплуатации здания.

Таким образом, анализ структуры теплопотерь жилых и общественных зданий показывает, что основные потери тепла приходятся на окна и вентиляцию помещений, особенно в многоэтажных зданиях. Именно здесь в первую очередь скрыты резервы энергосбережения. Повышение теплозащитных качеств наружных стен свыше требований первого этапа дает ощутимый эффект лишь в малоэтажных зданиях и коттеджах, где доля потерь тепла через стены изначально превалирует над остальными теплопотерями. Во всех других случаях повышение теплозащитных качеств наружных стен сверх санитарно-гигиенических требований требует серьезного экономического обоснования.

Приведенные примеры свидетельствуют о необходимости дифференцированного подхода к назначению требуемого уровня теплозащитных качеств отдельных ограждающих конструкций здания и введения в практику проектирования критериев, нормирующих не промежуточные величины, а конечные потребительские качества всего здания.

Реализация данных предложений позволила бы, с одной стороны, снизить категоричность требований к уровню теплозащиты отдельных ограждающих конструкций, в частности наружных стен многоэтажных зданий (а как показывают расчеты, увеличение сопротивления теплопередаче наружных стен многоэтажных зданий не так уж много и дает), а с другой стороны, нацелила бы проектировщиков, строителей и эксплуатационников на конечный результат-экономию тепловой энергии. Так, например, если по архитектурным соображениям необходима

рогр 103кВтч/год 35 . 30 _ 25 _ 20 _ 15 -10 _

окна

Параметры Варианты

"О" "I этап" "II этап"

н0ср, м2-°С/Вт 1,216 2,043 3,03

■ Суд. кВт-ч/ м2-год 542,7 346,8 263,4

Чо. Вт/м3-°С 1,013 0,647 0,492

стены

покрытие

пол

вентиляция

Рис.1. Структура годовых теплопотерь малоэтажного здания (1-квартирный жилой дом с 5-комнатной квартирой в 2-х уровнях с гаражом, проекта 234-17.1)

Таблица 1

Расчетные теплопотери малоэтажного здания (одноквартирный жилой дом с 5-комнатной квартирой в 2-х уровнях с гаражом, шифр проекта 234-17.1) в климатических условиях г. Омска

№ Бьп"Овые Требуемая

п/п Теплопотери через ограждающие Затраты теплопосгупления, мощность

конструкции, Вт тепла Вт

на венти- системы

ляцию, Вт этопления. Вт

окна СЗга стены (3 СТ покрытиеОпокр полС) ПО/ двериО{ О 1 вен абыт

"0" 2930 12279 2716 933 95 4893 1593 23117

100%

1 этап 2237 6380 1349 933 574 4893 1593 14773

и 64%

этап 2237 3720 825 561 57 4893 1593 11218

49%

'0" вариант - Р окон = о,4; 1 м2 °С/Вт; сян =1,1 м2 °С/Вт; В покр = <| м2 °С/Вт; К пола = 2,9 м2 °С/Вг;

"1 этап" - р^окон = 0 55 м2 °с/Вт; Ро ™ = 2,1 м2 °С/Вт; К тир = 3 30 М2 оС/Вт; р^пола = 2,9 м2 °С/Вт;

"II этап" - р^окон = 0 55 М2«с/Вт; Ро ^ = 3,6 м2 °С/Вт; р^поч, = 5|40 М2 оС/Вт; р^пола = 4 8 М2 оС/Вт

большая площадь остекления или сложный фасад с большим количеством углов, то требуемый уровень энергопотребления должен обеспечиваться за счет ограждающих конструкций с более высокими теплозащитными качествами (например, в торговых павильонах со стеклянными стенами - за счет устройства четырехслойного остекления с селективными покрытиями). И наоборот, при рациональном объемно-планировочном решении (особенно в многоэтажных зданиях) вполне возможно

снижение требований к уровню теплозащитных качеств отдельных ограждающих конструкций, например наружных стен.

Для реализации данного подхода предлагается разработка и внедрение в практику строительства территориальных строительных норм по энергосбережению с введением обобщенных показателей, нормирующих как теплозащитные качества ограждающих конструкций, так и уровень теплопотребпения зданий.

Таблица 2

Расчетные теплопотери многоэтажного жилого здания (крупнопанельный 9-этажный жилой дом серии 90 с двумя торцевыми и двумя рядовыми блок-секциями) в климатических условиях г. Омска

Теплопотери через ограждающие конструкции, Вт, Затраты теп- Бьгговые Требуемая мощность

п/п ла на теплопоступ- системы отопления,

вентиляцию, ления, Вт Вт

Вт

окнаОок стеньЮс покрытиеОпмф полО„„ ПОЛ ДвериОдв а вен Обь.

'0" 184836 203784 30996 12640 7064 332424 30834 740710

100%

этап 140988 126152 15404 6104 4240 332424 30834 594478

80,3%

1этап 140988 73588 9412 3688 2120 332424 30834 531386

71,7%

"<У вариант И скон = 0 42 м* °С/Вт; И стен — <| ^ м2 °С/Вт; К покр = 1 ,64 м! °С/Вт; р^попа = 1 4 М2 оС/Вт;

"1 этап" р^скон = 0]55 м2оС/Вт; И 0етен = 2,1 м2 °С/Вт; Р^покр = 3 30 М2 0С/Вт; р^пола = 2 9 М2 оС/Вт;

"II этап" - р^окон = 0 55 М2 оС/Вт; р оСТ0Н = 3,6 м2 °С/Вт; р^покр = 5 40 М2 оС/Вт; К тпа = 4,8 м2 °С/Вт. о

Р.

огр

900 -

800 I

700 I

600 I

500 I 400 I 300 I

200 I 100 I 0

103 кВт-ч/год

а бз

Параметры Варианты

"О" мт и I этап "II этап"

к0ср, м2-°С/Вт 0,974 1,481 1,894

кВт-ч/м2-год 260,9 209,4 187,1

Чо. Вт/м3-°С 0,494 0,397 0,355

окна

стены

покрытие

пол

вентиляция

Рис.2. Структура годовых теплопотерь многоэтажного жилого здания (крупнопанельный 9-этажный жилой дом серии 90 с двумя торцевыми и двумя рядовыми блок-секциями)

В качестве критериев предлагается использование среднего приведенного сопротивления теплопередаче всей оболочки здания Косрпр и удельного годового расхода тепла на отопление и вентиляцию 1 м2 общей площади С5удгод отапливаемого объема здания. Эти показатели не новы [4] и достаточно широко применяются для аналогичных целей в зарубежных нормах [5,7].

В общем случае их величина может бьггь достаточно просто рассчитана по формулам:

среднее приведенное сопротивление теплопередаче совокупности ограждающих конструкций здания, м2 .°С/Вт:

^------; (1)

'УК.СТ+ + рпЛП0Л + рп0/*оп°к + рд0^ода

- удельный расход тепла на 1 м2 общей площади, кВт.ч/м2 .год:

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

О =0 р.

УД от

^ в отпер7

1

.Ъ . 24 .отпер

(2)

где рсТ. рок. рпсл. рпо«. рдв - суммарная площадь отдельных ограждающих конструкций (стен, окон, пола, покрытия, дверей и пр.), м2; Рост, Ро°\ Ропол, Я-, Я0да - приведенное сопротивление теплопередаче отдельных ограждающих конструкций, м2 .°С/Вт; Оотр -расчетная мощность системы отопления ( с учетом затрат тепла на подогрев приточного вентиляционного воздуха), Вт; V - строительный объем здания, м3; 1нр - расчетные температуры внутреннего и наружного воздуха, °С; ^тпер, гтпер - средняя температура, °С, и продолжительность, сут./год, отопительного периода; Рпол - общая площадь отапливаемых помещений проектируемого здания, м2.

Анализ характера изменения величин Роср и <2уд (см. рис.1,2) показывает, что эти критерии достаточно полно отражают особенности теплового режима здания и действительно могут являться комплексными характеристиками его потребительских качеств.

Современная система нормативных документов в строительстве [8] как раз и предполагает реализацию такого подхода: вновь создаваемые строительные нормы и стандарты должны содержать в первую очередь эксплуатационные характеристики строительных изделий и сооружений, основанные на требованиях потребителя. Разрабатываемые в соответствии с настоящими строительными нормами документы должны не предписывать, как проектировать и строить, а устанавливать требования к строительной продукции, которые должны быть удовлетворены, или цели, которые должны быть достигнуты в процессе проектирования и строительства.

Именно этот подход и предлагается реализовать в территориальных нормах, установив нормативные уровни теплозащиты всей оболочки зданий и их теплопотребления в зависимости от назначения и этажности, оставив за проектировщиками выбор путей и методов реализации норм за счет использования комплекса энергосберегающих мероприятий.

Примеры подготовки и введения в действие территориальных норм известны: это МГСН 2.01-94 "Московские городские строительные нормы. Энергосбережение в зданиях". Заключено соглашение между НИИСФ, ЦЭНЭФ, СибАДИ, институтом "Омскгражданпроект" о сотрудничестве в разработке аналогичных норм для г.Омска и Омской области. Ведется аналогичная работа в Челябинске и Ростове.

Основной сложностью реализации вышеизложенного подхода является обоснование требуемого уровня нормативных показателей для г.Омска и Омской области в зданиях различного назначения.

В настоящее время рассмотрено два возможных подхода к решению этой задачи:

- установление показателей Оудтд на основе технико-экономического анализа с учетом изменения стоимости ограждающих конструкций зданий, сэкономленной тепловой энергии, тенденций изменения структуры энергопотребления по региону, его энергообеспеченности и т.п.;

- установление показателей Оудгод на основании расчетов теплового режима и анализа структуры теплопотерь основных типов жилых и общественных зданий, применяемых в г.Омске и Омской области, при обеспечении теплозащиты ограждающих конструкций по требованиям первого этапа СНиП N-3-79**.

Решение задачи получено пока при реализации второго подхода. Примерная структура одного из возможных разделов предлагаемых норм по теплозащите приведена в табл.3.

Теплотехнический расчет ограждающих конструкций здания и определение уровня его энергопотребления в данном случае может производиться по следующей схеме:

- рассчитывается требуемое сопротивление теплопередаче по санитарно-гигиеническим нормам для каждого типа ограждающих конструкций (стен, окон, покрытия и пр., что обеспечивает требуемый минимум теплозащитных качеств всех ограждающих конструкций);

- рассчитывается среднее приведенное сопротивление теплопередаче всей оболочки: если фактическое сопротивление теплопередаче меньше нормативного, то либо увеличиваются теплозащитные качества отдельных ограждающих конструкций, либо уменьшается их площадь (например, площадь остекления);

- рассчитываются удельные годовые расходы тепла на отопление и вентиляцию (на 1 м2 общей площади). Если расходы в том случае превышают нормативные

РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИЕ ТЕХНОЛОГИИ

значения, на основе вариантного сравнения решается следующая задача: либо далее повышаются теплозащитные качества отдельных ограждающих конструкций, либо используются более эффективные системы отопления и вентиляции с утилизацией тепла вентиляционного воздуха, либо изменяется объемно-планировочное решение здания (если другими средствами добиться требуемых результатов не удается), либо используются нетрадиционные источники энергии и пр. Важен конечный результат -доведение расхода тепла на отопление здания до нормативных требований. При этом не исключается и экономический анализ.

Даже поверхностный анализ предлагаемой схемы показывает ее бесспорные преимущества по сравнению с фиксированным повышением теплозащитных качеств ограждающих конструкций: в этом случае и архитекторы, и конструкторы, и специалисты по отоплению и вентиляции, и даже заказчики оказываются в одной команде и решают одну и ту же задачу, причем наиболее доступными и экономичными средствами.

Необходимо отметить, что внедрение таких показателей, как удельный расход тепла на 1м2 полезной площади, в дальнейшем можно увязать с системой льготного или, наоборот, штрафного налогообложения (тарифов) за экономию или перерасход тепловой энергии отдельными потребителями сверх нормативных значений. В свою очередь это может явиться сильнейшим

экономическим стимулом для реализации программ энергосбережения как при новом строительстве, так и при реконструкции зданий.

Возможное содержание одного из разделов территориальных норм по энергосбережению, устанавливающее нормативы по среднему приведенному сопротивлению теплопередаче совокупности ограждающих конструкций здания и удельному расходу тепла на отопление и вентиляцию 1 м2 общей площади здания (2уд, приведено в табл.3.

ЛИТЕРАТУРА

1.Матросов Ю.А., Бутовский И.Н., Тищенко В.В. Новые изменения СНиП по строительной теплотехнике//Жилищное стр-во. -1995.-№10. - С. 5- 8.

2. СНиП N-3-79**. Строительная теплотехника// Госстрой СССР. - М., 1986. - 32 с.

3. О принятии изменения № 3 строительных норм и правил СНиП П-3-79** "Строительная теплотехника": Постановление Министерства строительства Российской Федерации №18-81 от 11.08.95 г.

4. Шаповалов И.С. Удельные расходы тепла на отопление в жилых домах и блок-секциях // Тепловая эффективность жилых зданий: Сб.науч.тр. ЦНИИЭПжилища. - М., 1980. - С.З -19.

5. Матросов Ю.А., Гольдштейн Д. Новые подходы к энергосбережению в регионах России // ЦЭНЭФ. Июль-сентябрь, 1996. - С.4 - 5.

Таблица 3

Тип здания Среднее приведенное сопротивление теплопередаче совокупности ограждающих конструкций здания, Роср, м2 -°С/Вт Удельные годовые расходы тепла на отопление и вентиляцию 1 м2 общей площади здания, Оуд, кВт-ч/м2-год

Малоэтажные жилые здания до 3-х этажей, коттеджи 3,2 240

Жилые здания средней этажности (от 3 до 5 этажей) 2,4 220

Многоэтажные жилые здания (свыше 5 этажей) 1.8 200

Лечебно-профилактические, детские учреждения, школы и интернаты 1,4 300

Общественные здания, кроме указанных в п.5, административные и бытовые 1,6 260

6. Кондратов В.Я. К вопросу совершенствования расчета ограждающих конструкций//Жилищное стр-ВО.-1997 - №3. - С.8-10.

7. На Южном Урале и в низовьях Дона дома будут потреблять меньше теплоты/ Бутовский И.Н., Матросов Ю.А., Гольдштейн Д., Чао М. //ЦЭНЭФ. Январь-март, 1997. -С.9-11.

8. СНиП 10-01-94. Система нормативных документов в строительстве: Основные положения. - М.: Минстрой России, 1994. -22 с.

26 января 1998 г.

Кривошеин Александр Дмитриевич-

кандидат технических наук, доцент кафедры архитектуры гражданских и промышленных зданий Сибирского автомобильно-дорожного института;

Пахотин Геннадий Алексеевич - кандидат технических наук, доцент кафедры архитектуры гражданских и промышленных зданий Сибирского автомобильно-дорожного института;

Апатин Сергей Николаевич - старший преподаватель кафедры архитектуры гражданских и промышленных зданий Сибирского автомобильно-дорожного института.

УДК 621.59

ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ ЭГД-ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ЭНЕРГИИ В ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЯХ

ПИ. Бумагин, А.Е. Раханский, Г.И. Чернов

Омский государственный технический университет

Рассмотрены возможности создания и применения установок и систем на базе электрогазо- и электрогидродинамических (ЭГД-) преобразователей энергии для газодобывающей и газотранспортирующей отрасли, малой энергетики и низкотемпературной техники.

Резкое удорожание электрической и тепловой энергии привело к необходимости разработки энергосберегающих технологий. Одним из вариантов решения этой проблемы является создание установок и систем на базе электрогазо- и электрогидродинамических (ЭГД-) преобразователей энергии для газодобывающей и газотранс-портирующей отрасли, малой энергетики и низкотемпературной техники.

ЭГД-преобразователи энергии - это устройства, в которых процессы расширения и сжатия рабочих тел (газов и диэлектрических жидкостей) происходят путём силового взаимодействия униполярного заряженного потока с электрическим полем [1 ]. Главное достоинство ЭГД-преобраэователей - полное отсутствие движущихся механических элементов. Благодаря этому ЭГД-преобразователи обладают рядом преимуществ перед своими аналогами; высокой надёжностью, большим

ресурсом работы, герметичностью, отсутствием смазки, бесшумной работой, отсутствием вибрации.

Все ЭГД-устройства можно разделить на две группы. В первой потенциальная и кинетическая энергия потока непосредственно преобразуется в электрическую, минуя механические посредники. Во второй, наоборот, электрическая энергия преобразуется в потенциальную и кинетическую энергию потока. ЭГД-устройства первой группы получили название «ЭГД-генератор» и «ЭГД-детандер», устройства второй группы - «ЭГД-нагнетатель» (ЭГД-насос и ЭГД-компрессор). ЭГД-генераторы предназначены для получения электрической энергии. В них температура сжатого рабочего тела на входе, как правило, существенно выше температуры окружающей среды. ЭГД-детандеры предназначены как для получения электрической энергии, так и для производства холода.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.