Исследование возможности повышения энергоэффективности зданий за счет применения автоматизированных систем отопления и вентиляции Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

АРХИТЕКТУРА

УДК 697.11

Е.Е. Николаев

магистрант АСИ УГНТУ, г. Уфа, РФ

E-mail: nikolaev250994@mail.ru Научный руководитель: А.М. Гайсин

доцент кафедры СК АСИ УГНТУ, канд. техн. наук

г. Уфа, РФ E-mail: askargaisin@yandex.ru

ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ПОВЫШЕНИЯ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ ЗДАНИЙ ЗА

СЧЕТ ПРИМЕНЕНИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ И ВЕНТИЛЯЦИИ

Аннотация

В статье представлено технико-экономическое обоснование применения оборудования автоматизации для системы отопления и рекуперации тепла вытяжного воздуха в системе вентиляции. Обоснована энергетическая эффективность их применения. Описаны расчеты основных показателей энергоэффективности здания. Показано влияние методов регулирования параметров теплоносителя на энергетическую эффективность зданий. Представлена методика расчета энергосберегающего эффекта в течение отопительного периода, который может быть достигнут за счет авторегулирования параметров подачи тепла в здание. Показана эффективность систем авторегулирования для решения проблемы перетопа зданий.

Энергоэффективность здания - характеристика, отражающая отношение полезного эффекта от использования энергетических ресурсов к затратам энергетических ресурсов, произведенным в целях получения такого эффекта применительно к продукции, технологическому процессу, т.е. эффективное (рациональное) использование энергетических ресурсов. Использование меньшего количества энергии для обеспечения того же уровня энергетического обеспечения зданий или технологических процессов на производстве.

Основными характеристиками для показателя энергоэффективности здания являются удельная характеристика расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию здания, численно равная расходу тепловой энергии на 1 м отапливаемого объема здания в единицу времени при перепаде температуры в 1 °С, qOT, Вт/(м3 °С) и расход тепловой энергии на отопление и вентиляцию здания за отопительный период

год кВГч QoT ' год •

Расчетное значение удельной характеристики расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию здания qOT вычисляют по формуле:

qOT = [коб + квент - (кбыт + крад) X V X Z] X (1 - X Eh Z - коэффициент эффективности авторегулирования подачи теплоты в системах отопления.

Введение данного коэффициента в расчеты обусловлено тем, что в системах без авторегулирования параметров подачи тепла, могут происходить перетопы, которые превышают теплопотери.

Расчетное значение расход тепловой энергии на отопление и вентиляцию здания за отопительный

период Сд , вычисляют по формуле:

Q'o^ = 0,024 • ГСОП • Vot • qt

В работе произведены расчеты показателей qOт и при различных значениях коэффициент эффективности авторегулирования подачи теплоты в системах отопления ^ и с учетом коэффициента эффективности рекуператора кэф.

Удельная вентиляционная характеристика здания рассчитывается по формуле:

квент = 0,28хсхпв*РухРввентх(1 - кэф)

Формула для расчета эффективности рекуперации по температуре следующая:

Кэф = (Т4 - то / (Т2 - то

Кэф - коэффициент эффективности рекуператора по температуре;

Т1 - температура наружного воздуха, 0С;

Т2 - температура вытяжного воздуха (т.е. воздуха в помещении), оС;

Т4 - температура приточного воздуха, оС.

Влияние авторегулирования на параметры энергопотребления рассмотрено на конкретном примере жилого многоквартирного здания. Объектом исследования является 16-ти этажный жилой дом, расположенный по адресу: г. Уфа, улица Георгия Мушникова, дом 9/6.

Применение оборудования для автоматизации системы отопления с термостатами и с центральным авторегулированием на вводе, а также устройство приточно-вытяжной системы вентиляции с рекуперацией тепла приводит к уменьшению потребляемой в здании энергии и, следовательно, к сокращению платежей за отопление.

Представлена оценка прогнозируемого срока окупаемости инвестиций, направленных на модернизацию базового варианта регулирования параметров теплоносителя (без термостатов и авторегулирования) и двух энергосберегающих вариантов.

В первом случае капитальные затраты на реализацию энергосберегающего варианта № 1 (система отопления с термостатами и центральным авторегулированием на вводе С = 0,95) установки инженерного оборудования составили 3 347 380 руб.

Капитальные затраты на реализацию энергосберегающего варианта № 2 (система отопления с термостатами и центральным авторегулированием на вводе С = 0,95, механическая приточно-вытяжная вентиляция с рекуперацией тепла кэф=0,7) установки инженерного оборудования составили 9 527 380 руб.

Срок окупаемости, рассчитанный с учетом роста тарифов на тепловую энергию и дисконтирования будущих денежных потоков, составили 4 года 3 месяца для энергосберегающего варианта № 1 и 3 года 5 месяцев для энергосберегающего варианта № 2.

В работе показано, что для обоих энергосберегающих вариантов прогнозируемый срок окупаемости инвестиций оказывается меньше срока эффективной эксплуатации внедряемого энергосберегающего оборудования (10 лет), что свидетельствует об их не только энергетической, но и экономической эффективности.

Для автоматизации системы отопления использована продукция фирмы Danfoss (радиаторные терморегуляторы, приборы индивидуального учета теплопотребления, автоматические балансировочные и запорно-измерительные клапаны, электроконтактные датчики давления, датчики температуры теплоносителя, регуляторы перепада давления, регулирующие клапаны с электроприводами, общедомовой теплосчетчик, электронный регулятор температуры теплоносителя)

Для обеспечения рекуперации тепла вытяжного воздуха, проектом предусмотрено внедрение приточно-вытяжных установок производства ООО «ВЕЗА» марок AEROSMART-R-2,5; AEROSMART-R-5; AEROSMART-R-8.

Список использованной литературы

1. Федеральный закон № 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации».

2. ГОСТ 30494-2011 «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях».

3. СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий».

4. СП 131.13330.2012 «Строительная климатология».

5. СП 230.1325800.2015 «Конструкции, ограждающие зданий. Характеристики теплотехнических неоднородностей».

6. СП 60.13330.2012 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха».

7. СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий».

8. СП 118.13330. Общественные здания и сооружения

9. ТСН 23-318-2000 РБ «Тепловая защита зданий».

10.РМД 23-16-2012 «Рекомендации по обеспечению энергетической эффективности жилых и общественных зданий».

11.Пособие «Проектирование автоматизированных систем водяного отопления жилых и общественных зданий Danfoss».

12.Пособие «Применения средств автоматизации Danfoss в тепловых пунктах систем центрального теплоснабжения зданий».

13.Пособие «Оборудование для систем отопления жилых зданий Danfoss»

14.Пособие «Наладка и монтаж оборудования Danfoss в системах отопления и централизованного теплоснабжения».

15.Пособие «Каталог продукции ООО «ВЕЗА. Приточно-вытяжные установи AEROSMART».

© Николаев М.М., 2018

УДК 515.2

В.В. Сухомлинова

старший преподаватель ДГТУ, г. Ростов-на-Дону, РФ E-mail: Sigen-67@mail.ru Н.Г. Проус к.т.н., доцент ДГТУ, г. Ростов-на-Дону, РФ E-mail: pvrprous@mail.ru О.А. Авакян к.т.н., доцент ДГТУ, г. Ростов-на-Дону, РФ E-mail: bys_ka87@mail.ru

МЕТОД ПОСТРОЕНИЯ РАЗВЕРТКИ ПРИ МОДЕЛИРОВАНИИ ПОВЕРХНОСТЕЙ, КАК АРХИТЕКТУРНОГО ЭЛЕМЕНТА ЗДАНИЯ

Аннотация

Разработан проект конструкции перекрытия открытого балкона сложной конфигурации. Определен тип поверхности перекрытия, используемой в данной конструкции, как поверхность вращения с криволинейной образующей. Разработана методика графического исполнения развертки такого типа поверхностей. Предложена методика расчета с использованием математического моделирования.

Ключевые слова.

Образование поверхности, перекрытие, развертка, метод триангуляции, математическое моделирование.

~ 185 ~