CC BY
10
УДК 697.7
Вялкова Н.С.
доцент, канд.техн.наук, ТулГУ г. Тула, РФ
ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ В ОБЛАСТИ ЗЕЛЕНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА ДЛЯ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ ЗДАНИЙ
Аннотация
Рассмотрены вопросы, связанные со способом функционирования системы теплоснабжения малоэтажных зданий, позволяющий поддерживать нормируемые параметры микроклимата, используя низкопотенциальную теплоту грунта и теплоту, производимую солнечным коллектором.
Ключевые слова
Теплоснабжение, параметры микроклимата помещений, возобновляемые источники энергии.
Vjalkova N.S.
docent,candidate of technical Sciences of TulGU,
Tula, Russia
ENGINEERING SOLUTIONS IN THE FIELD OF GREEN CONSTRUCTION FOR HEAT SUPPLY OF BUILDINGS
Annotation
The issues related to the way of functioning of the heat supply system of low-rise buildings, which allows maintaining the normalized parameters of the microclimate, using low-potential ground heat and heat produced by a solar collector, are considered.
Keywords
heat supply, indoor microclimate parameters, renewable energy sources.
Практика зеленого строительства направлена на снижение воздействия зданий на окружающую среду. Концепция здоровых зданий интегрирует различные стратегии при проектировании, строительстве и эксплуатации зданий.
Современные инициативы в области устойчивого развития требуют комплексного подхода как к новому строительству, так и к модернизации существующих объектов.
Новые системы оценки здоровых зданий направлены на улучшение здоровья путем установления стандартов в области архитектурных и инженерных решений, а также обязательства по укреплению культуры здоровья и хорошего самочувствия. Устойчивость строительства определяется экологическими, экономическими и социальными аспектами. Устойчивое проектирование позволяет минимизировать воздействие зданий на окружающую среду, экономику и людей благодаря использованию экологически чистых материалов и зеленых технологий. Проектирование зеленых зданий предполагает более эффективное использование природных ресурсов.
Зелёное строительство направлено на уменьшение теплопотребления. Для повышения энергетической эффективности в здания внедряются возобновляемые источники энергии, преимущества которых связаны не только со значительными сокращениями затрат энергии в системах жизнеобеспечения зданий и сооружений, но и с их экологической чистотой, а также новыми возможностями в области повышения степени автономности систем жизнеобеспечения.
Рассматриваемый объект строительства - индивидуальный дом точечной застройки, имеющий хорошую теплоизоляцию (теплопотери - 50 Вт/м2), площадью 200 м2.
Предполагаемое наличие электрической мощности - 15 кВт/час. Для отопления такого дома достаточно отопительной системы мощностью 6-10 кВт/час. Отопительный сезон - 7 месяцев в году, система отопления работает 50% времени на полную мощность. Время работы отопительной системы за сезон - 2460 часов.
Способ функционирования системы теплоснабжения представляет собой следующее.
При максимальной производительности теплового насоса происходит накопление теплоты в теплоаккумуляторе - ТА (продолжительность данного процесса рассчитывается в зависимости от назначения здания и его конструктивных особенностей). В свою очередь солнечный коллектор для нужд горячего водоснабжения осуществляет нагрев воды в бойлере.
В процессе работы система использует только теплоту, находящуюся в ТА; при этом, для поддержания требуемых параметров микроклимата в помещениях, возможно изменение параметров теплоносителя в системе отопления; в случае недостатка теплоты, накопленной в теплоаккумуляторе, для нужд отопления происходит необходимый догрев теплоносителя с использованием установленного газового котла; кроме этого, в случае недостатка теплоты, накопленной в бойлере, для нужд горячего водоснабжения, также осуществляется догрев теплоносителя в газовом котле. С целью повышения устойчивости работы систем отопления и горячего водоснабжения возможно предусмотреть двухконтурный газовый котел.
Данный способ функционирования системы отопления позволяет поддерживать нормируемые параметры микроклимата, используя низкопотенциальную теплоту грунта и теплоту, производимую солнечным коллектором, что приводит к увеличению энергоэффективности работы. При использовании теплового насоса (использовались тарифы и цены на энергоносители Тульской области) потребитель несет низкие, по сравнению с другими системами отопления, эксплуатационные расходы на отопление дома, что позволяет достаточно быстро окупить разницу в стоимости отопительной системы на основе теплового насоса и стоимости оборудования для других систем отопления.
Тепловой насос, на сегодняшний день, несет в себе наибольшие первоначальные капиталовложения, но отличается уникальной экологичностью и эффективностью. Поэтому на этапе проектирования очень важно свести все риски к минимуму и провести сравнительный анализ окупаемости инвестиций в теплогенерирующее оборудование. Подсчет удельной стоимости тепловой энергии показал, что затраты на отопление при помощи теплового насоса сравнимы с затратами на отопление газовым котлом. Таким образом, несмотря на то, что отопление при помощи магистрального газа остается на сегодняшний день наименее затратным, применение теплового насоса в определенных случаях не уступает в эффективности и является наиболее целесообразным решением, например, при отсутствии подключения к магистральному газа данное решение имеет наибольший приоритет, т.к. затраты на газификацию «под ключ» могут в разы превышать стоимость теплового насоса, производящего при выгодных условиях электроснабжения сопоставимую по стоимости тепловую энергию.
Подводя итоги, на основе проведенных исследований, применение предложенной системы отопления в малоэтажном здании - это перспективное вложение денежных средств. Кроме того, при использовании инженерного оборудования совместно с отлаженной автоматикой регулирования и надёжной изоляционной оболочкой ограждающих конструкций здания возможно совместить вентиляцию и отопление путем незначительного нагрева приточного воздуха, не превышая при этом относительно небольшую нагрузку, величиной до 10 Вт/м2. Возможно сокращение общего энергопотребления в 2-2,5 раза.
Список использованной литературы:
1. Алоян Р.М., Федосов С.В., Опарина Л.А. Энергоэффективные здания - состояние, проблемы и пути решения. Иваново: ПресСто, 2016. 276 с.
2. Бадьин Г. М. Строительство и реконструкция малоэтажного энергоэффективного дома. СПб.: БХВ-
Петербург, 2011. 432 с.
3. Табунщиков Ю.А., Бродач М.М., Шилкин Н.В. Энергоэффективные здания. М.: АВОК-ПРЕСС. 2003. 200 с.
4. Табунщиков Ю.А. Строительные концепции зданий XXI века в области теплоснабжения и климатизации // АВОК № 4. 2005 г. С. 4-8.
© Вялкова Н.С., 2022
УДК 697.7
Вялкова Н.С.
доцент, канд.техн.наук, ТулГУ г. Тула, РФ
СИМУЛЯЦИОННОЕ ОБУЧЕНИЕ НА ПРИМЕРЕ ПАНЕЛЬНО-ЛУЧИСТОГО ОТОПЛЕНИЯ
Аннотация
Рассмотрены вопросы, связанные с освоением практических навыков студентами, к актуализации учебного материала и приближению образовательной среды к новой среде практического теплоснабжения
Ключевые слова
Теплоснабжение, параметры микроклимата помещений, панельно-лучистое отопление
Vjalkova N.S.
docent,candidate of technical Sciences of TulGU,
Tula, Russia
SIMULATION TRAINING ON THE EXAMPLE OF PANEL-RADIANT
Annotation
related to the development of practical skills by students, to the actualization of educational approximation of the educational environment to a new environment of practical heat supply
Keywords
Heat supply, indoor microclimate parameters, panel-radiant heating
Дальнейшее развитие строительной отрасли в современном мире предъявляет повышенные требования к будущим специалистам, знания в области аналитики и больших данных, симуляции, информационного моделирования тепловых режимов зданий, новых производственных технологий.
Проблема формирования практических компетенций работников строительной отрасли стоит достаточно остро.
Очевидно, что и современное образование специалистов в области теплоснабжения должно соответствовать происходящей технологической революции и изменению окружающей информационной среды.
Высокие современные требования к освоению практических навыков студентами, к актуализации учебного материала и приближению образовательной среды к новой среде практического
The issues material and the are considered
