Анализ путей уменьшения энергозатрат за счет периодического снижения температуры воздуха отапливаемых помещений
С помощью моделирования теплового состояния помещения проведен сравнительный количественный анализ вариантов уменьшения энергозатрат в рабочие дни недели (5 суток) за счет снижения температуры воздуха помещения (экономичный режим) в периоды отсутствия человека (8–19 ч) и ночной (23–7 ч) при работе о...
Saved in:
| Published in: | Промышленная теплотехника |
|---|---|
| Date: | 2008 |
| Main Authors: | , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут технічної теплофізики НАН України
2008
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/61114 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Анализ путей уменьшения энергозатрат за счет периодического снижения температуры воздуха отапливаемых помещений / П.Г. Круковский, О.Ю. Тадля, М.А. Метель, Г.А. Пархоменко // Промышленная теплотехника. — 2008. — Т. 30, № 2. — С. 79-85. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859587996532080640 |
|---|---|
| author | Круковский, П.Г. Тадля, О.Ю. Метель, М.А. Пархоменко, Г.А. |
| author_facet | Круковский, П.Г. Тадля, О.Ю. Метель, М.А. Пархоменко, Г.А. |
| citation_txt | Анализ путей уменьшения энергозатрат за счет периодического снижения температуры воздуха отапливаемых помещений / П.Г. Круковский, О.Ю. Тадля, М.А. Метель, Г.А. Пархоменко // Промышленная теплотехника. — 2008. — Т. 30, № 2. — С. 79-85. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Промышленная теплотехника |
| description | С помощью моделирования теплового состояния помещения проведен сравнительный количественный анализ вариантов уменьшения энергозатрат в рабочие дни недели (5 суток) за счет снижения температуры воздуха помещения (экономичный режим) в периоды отсутствия человека (8–19 ч) и ночной (23–7 ч) при работе отопительного прибора в прерывистом режиме (выключено-включено) и постоянной температуре окружающей среды.
За допомогою моделювання теплового стану приміщення проведено порівняльний кількісний аналіз варіантів зниження витрат енергії в робочі дні тижня (5 діб) за рахунок зниження температури повітря в приміщенні (економічний режим) в період відсутності людини (8–19 год) та нічний період (23–7 год) при роботі опалювального пристрою в режимі з перериванням (вимкнено-увімкнено) та постійній температурі навколишнього середовища.
By means of modeling a thermal condition of an enclosure the comparative quantitative analysis of variants of decrease in power inputs is lead to the working days of week (5 day) due to decrease in temperature of air of a premise (an economic mode) during absence of the person (8a.m.–7p.m.) and the night period (11p.m.–7a.m.) at work of the heating device in a faltering mode (switched on – switched off) also to a constant ambient temperature.
|
| first_indexed | 2025-11-27T12:26:44Z |
| format | Article |
| fulltext |
Уменьшение запасов углеводородных топлив в
мире ведет к постоянному повышению цен на
энергоресурсы, что особенно ощутимо для Укра;
ины, для которой затраты энергии в жилищно;
коммунальном хозяйстве (ЖКХ) относительно
производственного сектора значительно превыша;
ют мировые показатели. Так, например, в 2001 году
в структуре потребления тепловой энергии Укра;
ины доля промышленности составляла 43,14 % ,
а доля ЖКХ – 39,7 % от общего потребления. Эти
ISSN 0204�3602. Пром. теплотехника, 2008, т. 30, № 2 79
КОММУНАЛЬНАЯ И ПРОМЫШЛЕННАЯ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКА
За допомогою моделювання тепло;
вого стану приміщення проведено
порівняльний кількісний аналіз варіантів
зниження витрат енергії в робочі дні тижня
(5 діб) за рахунок зниження температури
повітря в приміщенні (економічний режим)
в період відсутності людини (8–19 год) та
нічний період (23–7 год) при роботі опа;
лювального пристрою в режимі з пере;
риванням (вимкнено;увімкнено) та
постійній температурі навколишнього
середовища. Розглянуто комбінації ре;
жимів комфортної температури (20 оС)
та економічного з обмеженням темпера;
тури повітря у приміщенні (знизу 18 та 10 оС)
в період відсутності людини, а також нічного
(19 оС) режиму. Показано, що для розгляну;
того приміщення 5,6х5х2,8м щодобове ви;
користання економічного режиму регу;
лювання температури в приміщенні з
нижньою межею температури повітря на
рівні 10 оС дозволяє впродовж робочих
днів тижня (5 діб) знизити витрати
енергії на опалення до 14,7 % в
порівнянні з режимом постійного утри;
мання комфортної температури. При
цьому спостерігається нерівномірна по;
добова економія: 23% за першу добу та
9% – за п’яту.
С помощью моделирования тепло;
вого состояния помещения проведен
сравнительный количественный анализ
вариантов уменьшения энергозатрат в
рабочие дни недели (5 суток) за счет
снижения температуры воздуха поме;
щения (экономичный режим) в периоды
отсутствия человека (8–19ч) и ночной
(23–7ч) при работе отопительного при;
бора в прерывистом режиме (выключе;
но;включено) и постоянной температу;
ре окружающей среды. Рассмотрены
комбинации режимов комфортной тем;
пературы (20 оС) и экономичных с огра;
ничениями температуры воздуха в поме;
щении (снизу 18 и 10 оС) при отсутствии
человека, а также ночного (19 оС). Пока;
зано, что для рассматриваемого помеще;
ния 5,6х5х2,8 м ежесуточное использова;
ние экономичного режима регулирования
температуры с ограничением темпера;
туры воздуха в помещении снизу 10 оС в
течение 5;и рабочих дней недели позволя;
ет уменьшить энергозатраты на отопление
до 14,7% по сравнению с режимом поддер;
жания постоянной комфортной температу;
ры. При этом наблюдается неравномерное
посуточное уменьшение энергозатрат:
23% в первые и 9% – в пятые сутки.
By means of modeling a thermal condi;
tion of an enclosure the comparative quan;
titative analysis of variants of decrease in
power inputs is lead to the working days of
week (5 day) due to decrease in tempera;
ture of air of a premise (an economic
mode) during absence of the person
(8a.m.–7p.m.) and the night period
(11p.m.–7a.m.) at work of the heating
device in a faltering mode (switched on –
switched off) also to a constant ambient
temperature. Combinations of modes of
comfortable temperature (20 оC) and eco;
nomic with (18 оC) – and without restriction
of temperature (up to 10 оC) during
absence of the person, and also night
mode (19 оC) of decrease in temperature
of air are considered in. It is shown, that for
a considered enclosure 5,6х5х2,8m five;
day use of an economic mode of tempera;
ture regulation of an enclosure without
restriction of temperature from below
allows to reduce power inputs by heating
up to 14,7 % in comparison with a constant
mode of comfortable temperature. Thus
the economy, – 23 % in the first and 9 % in
the fifth day is observed non;uniform daily.
УДК 536.24:697.1
КРУКОВСКИЙ П.Г., ТАДЛЯ О.Ю.,
МЕТЕЛЬ М.А., ПАРХОМЕНКО Г.А.
Институт технической теплофизики НАН Украины
АНАЛИЗ ПУТЕЙ УМЕНЬШЕНИЯ ЭНЕРГОЗАТРАТ ЗА СЧЕТ
ПЕРИОДИЧЕСКОГО СНИЖЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ
ВОЗДУХА ОТАПЛИВАЕМЫХ ПОМЕЩЕНИЙ
Q – мощность отопительного прибора;
t – температура;
τ – текущее время.
Индексы нижние:
i – текущее значение;
к – параметр относится к комфортному режиму;
э – параметр относится к экономичному режиму;
н – параметр относится к ночному режиму;
* – параметр относится ко времени включения.
цифры и состояние ЖКХ Украины свидетельст;
вуют о значительном потенциале экономии энер;
гии, большая часть которой приходится на сниже;
ние энергозатрат при отоплении помещений.
Основными путями снижения потребления
энергии в ЖКХ являются следующие:
1. Повышение эффективности работы энер;
гетического оборудования (ТЭЦ, ТЭС, котель;
ные) и др.
2. Снижение теплопотерь зданий за счет уве;
личения термического сопротивления огражда;
ющих конструкций (замена окон, утепление
стен, перекрытий над подвалами и под чердака;
ми, замена обогревательных приборов и т.д.).
3. Уменьшение энергозатрат за счет перио;
дического снижения (по сравнению с комфорт;
ной) температуры воздуха отапливаемых поме;
щений в периоды отсутствия людей.
В работе рассматривается способ суточного
управления тепловым режимом помещения в ра;
бочие дни недели с целью минимизации энерго;
затрат на его отопление.
Потенциал снижения энергозатрат хорошо из;
вестен для стационарного режима, когда сниже;
ние температуры воздуха в помещении на 1 оС
позволяет снизить теплопотери на 2…5%. Так,
при температуре окружающей среды –22 оС и
нормативном значении сопротивления теплопе;
редаче стен 2,2 (м2 · К/Вт) снижение температу;
ры воздуха внутри помещения с 18 до 17 оС при;
водит к снижению теплопотерь через стены на
2,5 %, а при температуре окружающей среды 0 оС
до 5,5 %. Значительное снижение энергии может
быть достигнуто путем снижения температуры
воздуха в период отсутствия людей в жилых и
офисных помещениях в среднем в течение около
10 часов в сутки, при этом необходимо рассмат;
ривать периодический нестационарный тепло;
вой режим помещения.
Анализ литературных источников показал, что
число работ, посвященных вопросу количествен;
ного анализа путей снижения энергозатрат в ра;
бочие дни недели за счет снижения температуры
воздуха в помещении в период отсутствия чело;
века, ограничено. Существуют специальные при;
боры (термостаты, программаторы), которые
позволяют установить желаемую температуру
воздуха в помещении путем прерывистого
(включение;выключение) управления темпера;
турой (мощностью) отопительного устройства
(например, котла). При пользовании такими
приборами важным параметром является время
включения котла после снижения температуры в
период отсутствия людей в помещении. Так, в
инструкции к программатору [1] указано, что его
пользователь должен подобрать эксперименталь;
ным путем (с помощью итераций) время включе;
ния котла, исходя из теплоинерционных характе;
ристик своего дома, что требует определенных
навыков и квалификации от владельца квартиры
или дома. Этот и другие терморегуляторы, име;
ющиеся на строительном рынке Украины, такие
как АУРАТОН и другие [2;3], также потенциаль;
но могут поддерживать заданный пользователем
уровень температуры в помещении на протяжении
нескольких суточных промежутков времени. При
этом их разработчики пишут о возможности эконо;
мии до 30% от потребляемой энергии. Информации
о времени начала перехода от экономичных режи;
мов к комфортному и необходимой для этого мощ;
ности котла в инструкциях к этим приборам нет.
В [4;5] приводятся графики изменения темпе;
ратуры воздуха внутри помещения при прерыви;
стом режиме работы системы отопления. Так, в
[4] области графика, соответствующие моментам
времени остывания и нагревания воздуха поме;
щения, являются симметричными, однако автор
не указывает для какого помещения или режима
отопления возможна эта ситуация. В [5] автор
приводит данные по изменению температуры
воздуха для нетеплоёмкого офисного здания, в
котором в 17 часов выключается отопление. При
достижении температуры воздуха внутри поме;
щения 10 оС система отопления переходит в ре;
жим термостатирования воздуха помещения в
пределах 10,5…11 оС. Примерно в 6 часов утра си;
стема включается при определенной мощности. В
7.30 утра мощность отопления увеличивается для
достижения температуры 18 оС к 9 часам утра.
Таким образом, время включения отопитель;
ного прибора и его мощности для разогрева по;
мещения до заданного уровня комфортной тем;
пературы с помощью программатора необходимо
уметь рассчитывать, что возможно путем модели;
рования теплового состояния помещения с пре;
рывистым режимом работы системы отопления.
80 ISSN 0204�3602. Пром. теплотехника, 2008, т. 30, № 2
КОММУНАЛЬНАЯ И ПРОМЫШЛЕННАЯ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКА
Моделирование позволяет также провести ко;
личественный анализ возможностей (путей) мак;
симального снижения энергозатрат за счет сниже;
ния температуры воздуха помещения (применение
экономичных режимов) в период отсутствия че;
ловека и ночной период, что является целью на;
стоящей работы.
Ниже приведены некоторые определения, ис;
пользуемые в работе (см. также рис. 1).
Прерывистый режим отопления – способ под;
держания заданной температуры воздуха в поме;
щении посредством включения;выключения
отопительного прибора при некотором уровне
его мощности. Температура воздуха в заданных
пределах обеспечивается с помощью различной
продолжительности включенного и выключенного
состояния отопительного прибора. Эта продолжи;
тельность определяется уровнем поддерживаемой
(термостатом или программатором) температуры,
теплоинерционными характеристиками помеще;
ния и мощностью отопительного прибора.
Комфортная температура (tК на рис. 1, а) –
температура воздуха в помещении во время при;
сутствия в нем человека в состоянии бодрствова;
ния. В работе принята равной 20 оС.
Режим комфортной температуры – режим ра;
боты отопительного прибора (QК на рис. 1, б), обес;
печивающий поддержание комфортной температу;
ры в помещении в заданном промежутке времени.
Экономичная температура (tЭ на рис. 1, а) – тем;
пература воздуха в помещении, до которой она мо;
жет снижаться и поддерживаться в период отсутст;
вия человека. В работе принята 18 оС для экономич;
ного режима 1 и 10 оС – для экономичного режима 2.
Экономичный режим – режим работы отопи;
тельного прибора (QЭ на рис. 1, б), при котором
температура воздуха помещения снижается до
уровня заданной экономичной температуры и
поддерживается на этом уровне (экономичный
режим 1) или падает до более низкой температу;
ры, но не ниже уровня минимально допустимой
(экономичный режим 2) и возвращается к уров;
ню комфортной температуры к заданному време;
ни прихода человека.
Экономичный режим 2 отличается от режима 1
тем, что в качестве экономичной температуры
принимается минимально допустимая темпера;
тура, которая в период отсутствия человека мо;
жет достигаться или не достигаться вследствие
тепловой инерционности помещения.
Минимально допустимая температура – тем;
пература воздуха в помещении, определяемая со;
хранностью и работоспособностью конструкций
и приборов, находящихся в этом помещении, а
также началом нежелательной конденсации вла;
ги. В работе задана равной 10 оС.
Ночная температура (tН на рис. 1, а) – темпе;
ратура воздуха в помещении, которая поддержи;
вается в ночное время, когда человек спит. В ра;
боте принята равной 19 оС.
Ночной экономичный режим – режим работы
отопительного прибора (QН на рис. 1, б), при ко;
ISSN 0204�3602. Пром. теплотехника, 2008, т. 30, № 2 81
КОММУНАЛЬНАЯ И ПРОМЫШЛЕННАЯ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКА
Рис. 1. Изменение температуры воздуха в помещении (а) и средней мощности отопительного прибора
(б) при использовании только комфортного (пунктирная линия) и совместно с экономичными
(сплошная линия) режимов отопления.
а б
тором в заданном интервале времени температу;
ра воздуха помещения падает до уровня ночной
температуры tН, поддерживается на этом уровне
и возвращается к уровню комфортной темпера;
туры tК к заданному времени пробуждения чело;
века. Этот режим полностью отвечает режиму 1,
если принять в качестве экономичной темпера;
туры ночную.
На рис.1 приведены графики изменения тем;
пературы воздуха в помещении и средней мощ;
ности отопительного прибора для суточного ре;
жима прерывистого отопления. Экономичный
режим 1 для рассматриваемого ниже примера
действует в промежутках времени суток от
τ1 = 8 ч до τ2 = 19 ч (дневной) и от τ3 = 23 ч до
τ4 = 7 ч (ночной).
Методы, описанные в литературе и используе;
мые на практике, суточной экономии энергии в
помещении таковы:
1. Поддержание комфортной температуры tК
в заданные интервалы времени (τ2–τ1 и τ5–τ4) и
снижение температуры воздуха в помещении
днем (τ4–τ2) до уровня экономичной температу;
ры tЭ (рис.1, а). Экономия энергии составит:
QК(τ3–τ2) + (QК–QЭ) (τЭ*–τ3) (рис.1, б).
2. Поддержание комфортной температуры tК
в заданные отрезки времени (τ2–τ1 и τ5–τ4) и сни;
жение температуры воздуха в помещении днем
(τ4–τ2) до уровня (если это возможно) минималь;
но допустимой температуры. Экономия энергии
будет составлять: QК (τЭ*–τ2).
3. Поддержание комфортной температуры
tК в заданные отрезки времени (τ2–τ1 и τ5–τ4),
снижение температуры воздуха в помещении
днем до уровня экономичной температуры tЭ в
период (τ4–τ2) и ночью до ночной температу;
ры tН в период (τ5–τ1). Экономия энергии бу;
дет составлять: QК(τ3–τ2) + (QК–QЭ)(τЭ*–τ3) +
+ (QК–QН)(τН*–τ5).
Анализ рис.1,а показывает, что одновременное
снижение энергозатрат и обеспечение комфорт;
ных условий для человека невозможно без доста;
точно точного определения времени включения
отопительного прибора τЭ* и τН* для достижения
комфортной температуры в заданные моменты
времени τ4 и τ1.
Максимальная экономия энергии, по нашему
мнению, возможна путем применения эконо;
мичного режима 2, когда температура воздуха по;
мещения снижается до уровня самой низкой
температуры, но не ниже уровня минимально
допустимой, и возвращается к уровню комфорт;
ной температуры к заданному времени прихода
человека.
Для количественного анализа экономии энер;
гии при использовании экономичного режима в
рабочие дни недели (5 суток) проведем модели;
рование теплового состояния помещения. Пост;
роим компьютерную модель теплового режима
вентилируемого жилого помещения размером
5,6×5×2,8 м с одной наружной стеной при крат;
ности воздухообмена 1. Температура окружающей
среды принята постоянной и равной 15 оC. На
внешней поверхности наружной стены задано гра;
ничное условие третьего рода (коэффициент теп;
лоотдачи 25 Вт/(м2·К). Площадь окна составляла
4,05 м2, толщина наружной стены 0,4 м, внутрен;
них стен – 0,14 м. Теплопроводность стен составляла
0,6 Вт/(м·К), эквивалентная теплопроводность ок;
на 1 Вт/(м·К). В помещении теплота передается
от радиатора к воздуху конвективным путем, а к
ограждающим конструкциям помещения и меж;
ду ними – радиационным путем. Степень черно;
ты всех поверхностей внутри комнаты составляет
0,8, поверхности радиатора – 0,3. Теплообмен с
соседними помещениями отсутствует.
Моделирование проводилось в нестационар;
ной постановке. В качестве начального прибли;
жения использовалось стационарное распределе;
ние температур в помещении с такой мощностью
отопительного прибора (радиатора), которая
обеспечивала комфортную температуру в поме;
щении. Эта мощность составляла 1,613 кВт. Да;
лее проводился расчет нестационарного теплово;
го состояния помещения с момента времени 7 ч
утра (рис. 2) и работой отопительного прибора в
прерывистом режиме с мощностью 3 кВт в тече;
ние 5;ти суток с различными вариантами ис;
пользования экономичных режимов. Диапазон
поддержания температур воздуха составлял
± 0,25 оС от заданной величины. Моделирование
проводилось с помощью компьютерной про;
граммы TABC (Thermal Analysis of Building
Construction) расчета теплового режима и тепло;
потерь помещений [6]. Количество узлов модели
составляло 161, количество тепловых связей
82 ISSN 0204�3602. Пром. теплотехника, 2008, т. 30, № 2
КОММУНАЛЬНАЯ И ПРОМЫШЛЕННАЯ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКА
между узлами – 199. Узлы располагались по одному
для объема воздуха в помещении и на радиаторе
и по 20 по толщине каждого ограждения. Модель
верифицировалась следующим образом. По нор;
мативной методике была рассчитана мощность
системы отопления для данного помещения, ко;
торая затем сравнивалась с мощностью, найден;
ной с помощью программы TABС. Расхождение
между этими величинами составляло 4,5%, что
объясняется небольшим различием зависимостей
для расчета значений коэффициентов теплоотда;
чи на поверхностях внутри и снаружи помещения.
Были рассмотрены следующие варианты теп;
лового режима помещения:
1. Поддержание только комфортной темпе;
ратуры (20 оС) в течение суток (вариант 1).
2. Поддержание комфортной температуры
20 оС в периоды времени 7–8 и 19–23 ч и сниже;
ние температуры воздуха в помещении днем в пе;
риод времени 7–19 ч до уровня экономичной тем;
пературы 19 оС (экономичный режим 1), а также
снижение температуры воздуха в ночной период
времени 23–7 ч до уровня 18 оС (вариант 2) .
3. Поддержание комфортной температуры в
периоды времени 7–8 и 19–23 ч 20 оС и сниже;
ние температуры воздуха в помещении днем в пе;
риод времени 7–19 ч до самой низкой температу;
ры, но не ниже уровня минимально допустимой
10 оС (экономичный режим 2), а также, сниже;
ние температуры воздуха в ночной период време;
ни 23–7 ч до уровня 18 оС (вариант 3) .
Вариант 2 описан в литературе, а вариант 3,
как отмечалось выше, не описан и поэтому пред;
ставляет интерес.
Ниже на рис. 2 приведены результаты модели;
рования этих вариантов. Результаты свидетельст;
вуют о том, что для данного помещения мини;
мально достижимая температура воздуха в
помещении при применении экономичного ре;
жима 2 (вариант 3) равна 11 оС и достигается к
16 ч. В это же время заданная экономичная тем;
пература 18 оС при применении экономичного
режима 1 (вариант 2) достигается через 1 час (к
9 ч утра). Выход на ночной режим осуществляет;
ся в течение получаса, в то время как разогрев по;
мещения утром до комфортной температуры со;
ставляет примерно три четверти часа. Из
графиков, особенно при применении экономич;
ного режима 2, видно, что время остывания воз;
духа в помещении не равно времени его прогре;
ва. Это объясняется тем, что скорость прогрева
воздуха в помещении зависит преимущественно
от мощности отопительного прибора и объема
воздуха, в то время как скорость его остывания
зависит также от теплоинерционных характерис;
тик ограждений помещения. Так, для варианта 2
время нагрева помещения составляет меньше од;
ного часа, для варианта 3 – около двух часов.
Проведенные предварительные исследования
показали, что изменение ряда параметров моде;
ли помещения также влияет на экономию энер;
гии. Так, увеличение кратности воздухообмена
помещения с 0,3 до 1,0 приводит к увеличению
экономии энергии до 10%. Экономия энергии в
различные сутки оказалась различной: макси;
мальной в первые сутки, минимальной в пятые
(см. таблицу). Это можно объяснить анализируя
динамику прогрева стен и воздуха во времени.
Сравнение средней температуры стен показыва;
ет, что в первые сутки она выше, чем в пятые, при
которых режим прогрева можно считать устано;
вившимся. Следовательно, в неустановившемся
режиме в первые несколько суток происходит от;
дача дополнительного количества теплоты, на;
копившейся в стенах, в воздух, что и приводит к
завышению величины экономии. Уменьшение
средней температуры стен приводит к тому, что
для их прогрева необходимо большее количество
теплоты и времени. Это увеличивает время про;
грева воздуха до комфортной температуры в пя;
тые сутки при применении экономичного режи;
ма 2 (вариант 3) по сравнению с первыми
сутками.
В работе подбиралось необходимое время
включения отопительного прибора в каждые сут;
ки τЭ* и τН* при применении экономичного ре;
жима 2 (вариант 3). В первые сутки необходимое
время включения составляло 17 ч, в пятые – 16 ч.
Это вызвано тем, что в первые сутки влияет на;
чальное (стационарное) распределение темпера;
тур в ограждающих конструкциях и необходимо
меньшее количество времени для прогрева воз;
духа. Это следует и из анализа температуры воз;
духа в помещении – в первые сутки минимально
достигнутая температура составляла около 12 оС,
а в пятые – около 11 оС.
ISSN 0204�3602. Пром. теплотехника, 2008, т. 30, № 2 83
КОММУНАЛЬНАЯ И ПРОМЫШЛЕННАЯ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКА
Среднеинтегральная мощность отопительного
прибора Qcp рассчитывалась как сумма произве;
дений мощности отопительного прибора Qi на
время его включения или выключения τi для те;
кущего режима, деленная на время действия того
или иного режима его работы Στi:
Qcp = ΣQi·τi / Στi.
Оценим количественно относительную эко;
номию энергии (по отношению к варианту 1) ко;
торую можно получить, используя анализируе;
мые варианты (см. таблицу).
Таким образом, если днем снижать температу;
ру воздуха до минимально допустимой и ночью
до ночной (вариант 3), то по сравнению с вари;
антом 2 экономия энергии будет в 2,5 раза боль;
ше, то есть дополнительная экономия в первые
сутки составляет 12,4%, в пятые – 5,5%. Абсо;
лютная экономия видна из таблице, а средняя же
за 5 суток составляет 14,7%. Если система отоп;
ления на протяжении 5 рабочих дней в неделю
будет работать с экономичным 2 и ночным режи;
мами, а два выходных дня – только в комфорт;
ном, то недельное и месячное сокращение энерго;
потребления для отопления рассматриваемого
помещения составит около15%, что является доста;
точно весомым резервом снижения энергозатрат.
Предложенная схема снижения энергозатрат
подходит и для управления тепловым режимом
офисных помещений (школы, библиотеки и т.д.),
в которых необходимо днем, когда присутствуют
84 ISSN 0204�3602. Пром. теплотехника, 2008, т. 30, № 2
КОММУНАЛЬНАЯ И ПРОМЫШЛЕННАЯ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКА
Рис. 2. Изменение температуры воздуха в помещении при различных вариантах ее поддержания
(кривые а и в – первые, б и г – пятые сутки). Цифрами обозначены соответствующие режимы:
1 – вариант 1; 2 – вариант 2; 3 – вариант 3.
а б
в г
люди, поддерживать комфортную температуру
воздуха в помещениях, а на ночь и в выходные дни
для экономии энергии необходимо ее снижать.
Следует отметить необходимость продолже;
ния изложенных выше исследований с учетом в
модели переменности во времени температуры
окружающей среды, мощности отопительного
прибора, а также разработки алгоритма опреде;
ления времени включения τЭ* и τН* при приме;
нении экономичных режимов.
Выводы
1. С помощью моделирования теплового состо;
яния помещения проводится сравнительный коли;
чественный анализ вариантов снижения энергозат;
рат в рабочие дни недели и суточном циклах за счет
уменьшения температуры воздуха помещения днем в
период отсутствия человека и ночной период при ра;
боте отопительного прибора в прерывистом режиме
при постоянной температуре окружающей среды.
2. Рассмотрены комбинации режимов ком;
фортной температуры (20 оС) и экономичных с
ограничениями температуры воздуха (снизу 18 и
10 оС) в помещении в период отсутствия челове;
ка, а также ночного (19 оС) режима.
3. Показано, что для рассматриваемого помеще;
ния ежесуточное использование экономичного ре;
жима с ограничением температуры воздуха в поме;
щении 10 оС в течении 5;и рабочих дней недели
позволяет уменьшить энергозатраты на отопление
до 14,7% по сравнению с постоянным режимом
комфортной температуры. При этом наблюдается
неравномерное посуточное уменьшение энергоза;
трат: 23% в первые и 9% в пятые сутки.
4. Предложенная схема снижения энергозат;
рат может быть использована для управления
тепловым режимом офисных и общественных
(школы, библиотеки и т.д.) помещений, в кото;
рых необходимо днем, когда присутствуют люди,
поддерживать комфортную температуру воздуха
в помещениях, а на ночь и в выходные – сни;
жать. Такая схема может быть также использова;
на в индивидуальных тепловых пунктах для уп;
равления тепловым режимом зданий.
ЛИТЕРАТУРА
1. Регулятор отопления Е8 фирмы
Kromschroder. Инструкция по монтажу и обслу;
живанию. – 64 с.
2. Программируемый терморегулятор AURA;
TON 2005. Инструкция пользователя. – 11 с.
3. Сасин В.И. Термостаты в российских сис;
темах отопления // АВОК. – 2004. – № 5. –
C. 64–68.
4. Р.Б. Жуйков Строительство и эксплуата;
ция “эффективного здания” // Информацион;
ный бюллетень Инфстрой. – 2004. – №5. – C. 2–11.
5. Гершкович В.Ф. О возможности практичес;
кой реализации регулирования теплопотребле;
ния зданий методом периодического прерывания
потока теплоносителя. – http://www.energosovet.ru/
stat148p2.html..
6. Круковский П.Г., Судак О.Ю. Расчетно;
экспериментальный подход к анализу теплового
состояния и теплопотерь помещений // Пром.
теплотехника. – 2001. – №6. – C.1–7.
Получено 30.01.2008 г.
ISSN 0204�3602. Пром. теплотехника, 2008, т. 30, № 2 85
КОММУНАЛЬНАЯ И ПРОМЫШЛЕННАЯ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКА
Та б л и ц а . Суточные энергозатраты для различных суток и вариантов управления тепловым
режимом помещения
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-61114 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0204-3602 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-11-27T12:26:44Z |
| publishDate | 2008 |
| publisher | Інститут технічної теплофізики НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Круковский, П.Г. Тадля, О.Ю. Метель, М.А. Пархоменко, Г.А. 2014-04-24T20:46:22Z 2014-04-24T20:46:22Z 2008 Анализ путей уменьшения энергозатрат за счет периодического снижения температуры воздуха отапливаемых помещений / П.Г. Круковский, О.Ю. Тадля, М.А. Метель, Г.А. Пархоменко // Промышленная теплотехника. — 2008. — Т. 30, № 2. — С. 79-85. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. 0204-3602 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/61114 536.24:697.1 С помощью моделирования теплового состояния помещения проведен сравнительный количественный анализ вариантов уменьшения энергозатрат в рабочие дни недели (5 суток) за счет снижения температуры воздуха помещения (экономичный режим) в периоды отсутствия человека (8–19 ч) и ночной (23–7 ч) при работе отопительного прибора в прерывистом режиме (выключено-включено) и постоянной температуре окружающей среды. За допомогою моделювання теплового стану приміщення проведено порівняльний кількісний аналіз варіантів зниження витрат енергії в робочі дні тижня (5 діб) за рахунок зниження температури повітря в приміщенні (економічний режим) в період відсутності людини (8–19 год) та нічний період (23–7 год) при роботі опалювального пристрою в режимі з перериванням (вимкнено-увімкнено) та постійній температурі навколишнього середовища. By means of modeling a thermal condition of an enclosure the comparative quantitative analysis of variants of decrease in power inputs is lead to the working days of week (5 day) due to decrease in temperature of air of a premise (an economic mode) during absence of the person (8a.m.–7p.m.) and the night period (11p.m.–7a.m.) at work of the heating device in a faltering mode (switched on – switched off) also to a constant ambient temperature. ru Інститут технічної теплофізики НАН України Промышленная теплотехника Коммунальная и промышленная теплоэнергетика Анализ путей уменьшения энергозатрат за счет периодического снижения температуры воздуха отапливаемых помещений Analysis of ways for decreasing power consumption by periodic decrease in the air temperature for heated Article published earlier |
| spellingShingle | Анализ путей уменьшения энергозатрат за счет периодического снижения температуры воздуха отапливаемых помещений Круковский, П.Г. Тадля, О.Ю. Метель, М.А. Пархоменко, Г.А. Коммунальная и промышленная теплоэнергетика |
| title | Анализ путей уменьшения энергозатрат за счет периодического снижения температуры воздуха отапливаемых помещений |
| title_alt | Analysis of ways for decreasing power consumption by periodic decrease in the air temperature for heated |
| title_full | Анализ путей уменьшения энергозатрат за счет периодического снижения температуры воздуха отапливаемых помещений |
| title_fullStr | Анализ путей уменьшения энергозатрат за счет периодического снижения температуры воздуха отапливаемых помещений |
| title_full_unstemmed | Анализ путей уменьшения энергозатрат за счет периодического снижения температуры воздуха отапливаемых помещений |
| title_short | Анализ путей уменьшения энергозатрат за счет периодического снижения температуры воздуха отапливаемых помещений |
| title_sort | анализ путей уменьшения энергозатрат за счет периодического снижения температуры воздуха отапливаемых помещений |
| topic | Коммунальная и промышленная теплоэнергетика |
| topic_facet | Коммунальная и промышленная теплоэнергетика |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/61114 |
| work_keys_str_mv | AT krukovskiipg analizputeiumenʹšeniâénergozatratzasčetperiodičeskogosniženiâtemperaturyvozduhaotaplivaemyhpomeŝenii AT tadlâoû analizputeiumenʹšeniâénergozatratzasčetperiodičeskogosniženiâtemperaturyvozduhaotaplivaemyhpomeŝenii AT metelʹma analizputeiumenʹšeniâénergozatratzasčetperiodičeskogosniženiâtemperaturyvozduhaotaplivaemyhpomeŝenii AT parhomenkoga analizputeiumenʹšeniâénergozatratzasčetperiodičeskogosniženiâtemperaturyvozduhaotaplivaemyhpomeŝenii AT krukovskiipg analysisofwaysfordecreasingpowerconsumptionbyperiodicdecreaseintheairtemperatureforheated AT tadlâoû analysisofwaysfordecreasingpowerconsumptionbyperiodicdecreaseintheairtemperatureforheated AT metelʹma analysisofwaysfordecreasingpowerconsumptionbyperiodicdecreaseintheairtemperatureforheated AT parhomenkoga analysisofwaysfordecreasingpowerconsumptionbyperiodicdecreaseintheairtemperatureforheated |