Показники опалення будівель і температурні умови комфортності
Оцінено вплив комфортних умов, а саме радіаційної температури огороджуючих конструкцій на інтегровану вартість опалення й оптимальний тепловий захист будівлі при різних джерелах теплоти....
Gespeichert in:
| Datum: | 2010 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainian |
| Veröffentlicht: |
Інститут технічної теплофізики НАН України
2010
|
| Schriftenreihe: | Промышленная теплотехника |
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/60489 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Показники опалення будівель і температурні умови комфортності / В.І. Дешко, Н.А. Буяк // Промышленная теплотехника. — 2010. — Т. 32, № 1. — С. 66-70. — Бібліогр.: 10 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-60489 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-604892014-04-16T03:01:58Z Показники опалення будівель і температурні умови комфортності Дешко, В.І. Буяк, Н.А. Коммунальная и промышленная теплоэнергетика Оцінено вплив комфортних умов, а саме радіаційної температури огороджуючих конструкцій на інтегровану вартість опалення й оптимальний тепловий захист будівлі при різних джерелах теплоти. Оценено влияние комфортных условий, а именно радиационной температуры ограждающих конструкций на интегрированную стоимость отопления и оптимальную тепловую защиту здания при разных источниках теплоты. Influence of comfort conditions is evaluating, namely radiation temperature of exterior fences on the integrated cost of heating and optimum thermal protection of building at the different sources of heating. 2010 Article Показники опалення будівель і температурні умови комфортності / В.І. Дешко, Н.А. Буяк // Промышленная теплотехника. — 2010. — Т. 32, № 1. — С. 66-70. — Бібліогр.: 10 назв. — укр. 0204-3602 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/60489 620.98 uk Промышленная теплотехника Інститут технічної теплофізики НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Ukrainian |
| topic |
Коммунальная и промышленная теплоэнергетика Коммунальная и промышленная теплоэнергетика |
| spellingShingle |
Коммунальная и промышленная теплоэнергетика Коммунальная и промышленная теплоэнергетика Дешко, В.І. Буяк, Н.А. Показники опалення будівель і температурні умови комфортності Промышленная теплотехника |
| description |
Оцінено вплив комфортних умов, а саме радіаційної температури огороджуючих конструкцій на інтегровану вартість опалення й оптимальний тепловий захист будівлі при різних джерелах теплоти. |
| format |
Article |
| author |
Дешко, В.І. Буяк, Н.А. |
| author_facet |
Дешко, В.І. Буяк, Н.А. |
| author_sort |
Дешко, В.І. |
| title |
Показники опалення будівель і температурні умови комфортності |
| title_short |
Показники опалення будівель і температурні умови комфортності |
| title_full |
Показники опалення будівель і температурні умови комфортності |
| title_fullStr |
Показники опалення будівель і температурні умови комфортності |
| title_full_unstemmed |
Показники опалення будівель і температурні умови комфортності |
| title_sort |
показники опалення будівель і температурні умови комфортності |
| publisher |
Інститут технічної теплофізики НАН України |
| publishDate |
2010 |
| topic_facet |
Коммунальная и промышленная теплоэнергетика |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/60489 |
| citation_txt |
Показники опалення будівель і температурні умови комфортності / В.І. Дешко, Н.А. Буяк // Промышленная теплотехника. — 2010. — Т. 32, № 1. — С. 66-70. — Бібліогр.: 10 назв. — укр. |
| series |
Промышленная теплотехника |
| work_keys_str_mv |
AT deškoví pokaznikiopalennâbudívelʹítemperaturníumovikomfortností AT buâkna pokaznikiopalennâbudívelʹítemperaturníumovikomfortností |
| first_indexed |
2025-07-05T11:34:05Z |
| last_indexed |
2025-07-05T11:34:05Z |
| _version_ |
1836806565764530176 |
| fulltext |
ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2010, т. 32, №166
КОММУНАЛЬНАЯ И ПРОМЫШЛЕННАЯ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКА
УДК 620.98
Дешко В.І., Буяк Н.А.
Інститут енергозбереження та енергоменеджменту НТУУ «КПІ»
ПОКАЗНИКИ ОПАЛЕННЯ БУДІВЕЛЬ І ТЕМПЕРАТУРНІ УМОВИ
КОМФОРТНОСТІ
В – інтегровані дисконтовані витрати;
Bt – річні витрати;
C(t) – функція цін на енергоносії в часі,
грн/кВт·год;
E – ставка дисконтування;
F – площа, м2;
I – витрати, грн;
i – питомі витрати, грн/кВт;
n – обраний горизонт розрахунку, тобто
термін на який проводиться розрахунок, роки;
R – термічний опір, м2·Вт/°С;
t – температура, °С;
t(N) – нормоване значення температури
відповідає комфортним умовам, при різній
інтенсивності трудової діяльності, °С.
tR – середньозважена радіаційна температура
приміщення, °С;
y – функція, чутливість якої визначається;
x – параметр, до якого визначається
чутливість функції;
x0, y0 – початкові значення аргументу та функції;
αB – коефіцієнт тепловіддачі внутрішньої
поверхні стіни;
Ω – чутливість функції;
Пд – південь;
Пн – північ;
ТПУ – теплова помпова установка.
Верхні індекси:
енерг – енергоносії;
обслуг – обслуговування.
Нижні індекси:
0 – капітальний (на придбання
теплогенеруючого обладнання);
і – внутрішня поверхня конструкцій,
що підлягають утепленню;
j – внутрішня поверхня конструкцій,
що підлягають заміні;
n – нормоване значення;
p – прилад опалення;
t – річний;
в – повітря в приміщенні;
з – зовнішнє повітря;
із – покращення теплового захисту;
со – система опалення.
Оцінено вплив комфортних
умов, а саме радіаційної темпера-
тури огороджуючих конструкцій
на інтегровану вартість опалення
й оптимальний тепловий захист
будівлі при різних джерелах тепло-
ти.
Оценено влияние комфортных
условий, а именно радиационной
температуры ограждающих кон-
струкций на интегрированную стои-
мость отопления и оптимальную те-
пловую защиту здания при разных
источниках теплоты.
Influence of comfort conditions
is evaluating, namely radiation
temperature of exterior fences on the
integrated cost of heating and optimum
thermal protection of building at the
different sources of heating.
Питання теплової ефективності будівель є
актуальним для більшості країн світу, оскільки
будівлі – основний кінцевий споживач енергії.
Тому особлива увага приділяється вибо-
ру енергоносіїв [1], незаперечною є потреба
підвищення теплового захисту будівель [2] та
створення комфортних умов (що включають тем-
пературу внутрішнього повітря, огороджуючих
конструкцій, вологість та рух повітря) для пере-
бування людей. Питанням енергоефективності
окремих елементів будівлі приділяється ба-
гато уваги, проте існує тільки декілька праць
що розглядають питання енергоефективності
будівель у комплексі [3], [4], [5], в тому числі
енергетичних зв’язків від джерел енергії до
умов комфортності.
Постановка задачі
Метою роботи є аналіз впливу радіаційної
ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2010, т. 32, №1 67
КОММУНАЛЬНАЯ И ПРОМЫШЛЕННАЯ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКА
температури зовнішніх огороджуючих кон-
струкцій на витрати, пов’язані із забезпечен-
ням комфортних умов будівлі та на економічно
доцільний тепловий захист.
Для підвищення енергоефективності
будівель пропонується розглянути вибір
економічно доцільного теплового захисту у
поєднанні із джерелом теплопостачання та
врахуванням радіаційної температури ого-
роджуючих конструкцій й оцінити чутливість
запропонованої функції інтегрованих дисконто-
ваних витрат будівлі до зазначених факторів.
Інтегрована вартість опалення будівлі від
різних джерел теплоти
Для комплексного вибору параметрів
будівлі із врахуванням фактору часу доцільно
застосовувати метод руху грошових коштів:
. (1)
Дана модель аналізувалася для різних дже-
рел теплоти [6], ізоляційних матеріалів [7] та
різного терміну розрахунку [8], в даному ви-
падку особливу увагу звернемо на комфортні
умови і їх вплив на вартість опалення. Відомо,
що при підвищенні температури огороджуючих
конструкцій температуру повітря в кімнаті tВ
можна знижувати. Оцінимо, наскільки впливає
тепловий захист будівлі на можливу темпера-
туру внутрішного повітря. Комфортні умови
при визначенні інтегрованих витрат врахову-
ються, як співвідношення радіаційної темпера-
тури і температури повітря в приміщенні, що
змінюється залежно від інтенсивності трудової
діяльності людини [9]:
. (2)
Середньозважена радіаційна температура
приміщення визначається наступним чином:
. (3)
Температура на внутрішній поверхні
огороджуючої конструкції визначається так:
. (4)
Формули (2), (3), (4) використовуються
для визначення tR і tB залежно від теплового за-
хисту огороджень будівлі. Ця залежність при-
йматиме різний вигляд при різній складності
моделі дослідження.
Інтегровані витрати визначаємо за опа-
лювальний період за умови середньої темпе-
ратури оточуючого середовища за цей період
і терміну розрахунку 10 років. Параметри
моделі відповідають кімнатам будинку в м.
Києві, з орієнтацією на південь (Пд) чи північ
(Пн) [7]. Вважається, що необхідне опалення
в приміщенні може забезпечуватися наступни-
ми варіантами: 1) автономний газовий котел;
2) централізоване теплопостачання; 3) елек-
тричний котел; 4) кабельне опалення (кабелі
прокладені у стелі); 5) ТПУ та електричний
нагрівач.
При розрахунку tR для Пд кімнати вра-
ховувалося надходження сонячної радіації
через вікно, шляхом визначення середньої
радіаційної температури останнього за опалю-
вальний період. Крім того температура прила-
ду опалення визначалася як середня темпера-
тура, а кабельного опалення у стелі – виходячи
із допустимих норм.
Розрахунок інтегрованих витрат при
врахуванні комплексу комфортних умов (для
оптимального значення термічного опору
ізоляції зовнішньої стіни), рис. 1, а показує,
що для n =10 років найвигідніше використо-
вувати газовий котел, і найбільші витрати
обумовлені централізованим теплопостачан-
ням. Аналогічні співвідношення характерні і
для оптимального термічного опору ізоляції
зовнішньої огороджуючої конструкції рис. 1, б.
Це пояснюється різними тенденціями росту цін
на енергоносії, вартістю та енергоефективністю
теплогенеруючого обладання.
Рис. 1, а відображає, що витрати для
умов, коли tR не враховується (тобто темпе-
ратура внутрішнього повітря приймається
сталою і відповідає вимогам [10]), менші в
порівнянні з Пн кімнатою і більші ніж для Пд.
Такі тенденції характерні для всіх систем опа-
лення, однак для кабельного вони виражені
обслг енерг
0
0 0
із со
( )
( )
(1 ) (1 )
n nt t
t tt t
C t
B I
E E
B B I I
= =
= + +∑ ∑
+ +
+ +
в1,57 ( ) 0,57 1,5Rt t N t= ⋅ − ⋅ +
i i j j p p
i j p
R
i j p
i j p
t F t F t F
t
F F F
⋅ + ⋅ + ⋅∑ ∑ ∑
=
+ +∑ ∑ ∑
в з
( ) в
( ) в
1
і j
i j
t tt t
R
−
= − ⋅
α
ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2010, т. 32, №168
КОММУНАЛЬНАЯ И ПРОМЫШЛЕННАЯ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКА
а) б)
в)
Виходячи з умов комфорту, для Пн кімнати
необхідно підтримувати tB (рис.1, в) дещо ви-
щою, ніж для Пд, та при зменшенні зовнішньої
температури температуру tB також необхідно
підвищувати. Для всіх джерел теплоти при
tз= - 1,1 °С в Пд кімнаті tB можна підтримувати
дещо нижчою, ніж прийнято стандартом
(однак слід зауважити, що дані розрахун-
ки по температурах проводилися при умо-
істотніше, оскільки використовується система
тепла стеля, а це значно підвищує сумарну tR, і
відповідно зменшує сумарні витрати. Значення
оптимального термічного опору для всіх джерел
теплоти (за вийнятком кабельного опалення)
при врахуванні tR найвище для Пн кімнати, далі
для Пд і найменше, коли не враховуються умови
комфорту.
ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2010, т. 32, №1 69
КОММУНАЛЬНАЯ И ПРОМЫШЛЕННАЯ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКА
0
0
x y
y x
∂
Ω = ⋅
∂
вах, що термічний опір ізоляції для зовнішньої
огороджуючої конструкції буде оптимальним).
Чутливості інтегрованих витрат та опти-
мального термічного опору ізоляції до наступ-
них факторів: tR, tB, i0, n визначалися так:
. (5)
Аналіз чутливості інтегрованих витрат
табл. 1 (розглядалася Пд кімната) показав
найвищі значення залежно від tR (-2,32, -5,88
Висновки
Отже, запропонована функція сумарних ви-
трат дозволяє вибирати параметри будівлі ком-
плексно, враховуючи джерело теплоти, тепловий
захист, зміну вартості енергоносіїв в часі і ком-
фортне співвідношення між радіаційною темпе-
ратурою і температурою повітря в приміщенні,
яка дозволить понизити витрати на опалення і
підвищити комфортність. Проведений аналіз
чутливості інтегрованих витрат обумовлює
необхідність враховувати комплекс комфортних
умов при оптимізації.
Подальша робота полягатиме у комплексній
оптимізації функції інтегрованих витрат стосов-
но оболонки будівлі, джерела тепла та приладів
опалення.
ЛІТЕРАТУРА
1. Степаненко В., Догадаев С. Замещение
природного газа на ночную электроэнергию в
бюджетной сфере городов Украины. Енергети-
ка та електрифікація. – 2008. – №8. – С. 19-22.
2. Нечепорчук А.А. Куда уйдет тепло? Боль-
шой секрет // Нова тема. – 2009. – №2. – С. 41-
43.
3. Семенов Б.А., Щербаков В.В., Гордеев
А.Г. Выбор установленной мощности авто-
номных теплоисточников на основе систем-
ной оптимизации теплопотребления здания //
Актуальные вопросы промышленной тепло-
техники и энергосбережения. Межвуз. научн.
сб., Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2004. – С.
212-223.
4. Качан Ю. Г., Баташова Н. А. Об оцен-
ке экономической эффективности комбини-
і -1,94 для автономного газового котла, кабель-
ного опалення і теплового насоса відповідно)
далі від tB (1,02, 1,12, 1,04), сумірні з даними
для глибини розрахунку (1,16, 0,67, 0,52) [2].
Значний вплив зміни tB і tR на інтегровані ви-
трати обумовлює необхідність враховувати
комплекс комфортних умов при оптимізації.
Аналогічні висновки можна зробити стосовно
вибору оптимального теплового захисту бу-
динку табл.2.
Табл. 1. Чутливість інтегрованих витрат
Тaбл. 2. Чутливість оптимального термічного опору зовнішньої огороджуючої конструкції
ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2010, т. 32, №170
КОММУНАЛЬНАЯ И ПРОМЫШЛЕННАЯ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКА
рованной системы отопления. // Енергетика:
економіка, технології, екологія. – Київ: НТУУ
“КПІ”, 2007. – №1. – С. 92-97.
5 Гершкович В.Ф. Энергосберегающие си-
стемы жилых зданий. Пособие по проектирова-
нию// СОК. – 2006. – №7. – С. 54-62.
6. Ліпяніна Н.А., Мамус Т.В. Вибір системи
опалення на основі методу аналізу руху грошо-
вих коштів // «Природничі та гуманітарні науки.
Актуальні питання». Тези доп. Всеукраїнської
студентської науково-технічної конференції. –
Тернопіль: ТДТУ, 14–15 квітня 2008. – Т.1. – С.
183.
7. Дешко В.І., Буяк Н.А. Економічно доцільний
тепловий захист будівлі з різними джерелами те-
плоти // Наукові вісті Національного технічного
університету України “Київський політехнічний
інститут”. – 2009. – №3 – С. 74-81.
8. Дешко В.І., Буяк Н.А. Вплив життєвого
циклу проекту на економічно доцільний те-
пловий захист будівлі з різними джерелами те-
плоти // Матеріали V Міжнародної ювілейної
науково-практичної конференції «Екологія.
Економіка. Енергозбереження». – Суми: Вид-
во СумДУ, 2009. – С. 76-77.
9. Богословский В.Н., Сканави А.Н. Отопле-
ние: Учеб. для вузов. – М.: Стройиздат, 1991.
– 735 с.
10. ДБН В.2.6-31: 2006. Теплова ізоляція
будівель. – К.: Міністерство будівництва,
архітек-тури та житлово-комунального госпо-
дарства України, 2006. – 72 с.
Отримано 18.09.2009 р.
|