10912
.pdfРисунок 1 – Расчетные схемы и результаты определения фактических воздухо- обменов в помещениях квартир-студий в жилом доме при работе вентиляционных ка- налов: в расчетном (a, в) и нерасчетном режимах (б, г): 1, 2 – вентиляционные каналы; 3 – форточка; 4 – переточная решетка двери санузла
320
Рисунок 2 – Внешний вид коробов с проложенными внутри них вентиляционных каналов после выпадения на поверхности их щелевых решеток конденсата
Показанное разрушение отделочного покрытия связано с поступле- нием холодного воздуха, имеющего температуру ниже точки росы внут- реннего воздуха, в помещения санузла с высокой относительной влажно- стью воздуха через вытяжные каналы при нерасчетном режиме работы и, как результат, с выпадением на внутренней поверхности вытяжных реше- ток конденсата. Кроме того, фактические воздухообмены в рассматривае- мых помещениях будут меньше расчетных значений, что негативно ска- жется на концентрации взвешенных частиц в воздухе помещений [1]. По- лученные данные свидетельствуют о низком качестве внутреннего воздуха в помещениях. Приведенные результаты расчетов согласуется с суще- ствующими исследованиями [2, 3], согласно которым до 65 % жильцов, зданий, оборудованных системами естественной вентиляции, в целом не довольны качеством воздуха в собственных квартирах.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1.Абрамкина, Д.В. Влияние естественного воздухообмена в поме- щении на концентрацию взвешенных частиц / Д.В. Абрамкина, К.М. Агаханова // Вестник Сибирского государственного автомобильно-
дорожного университета. – 2018. – № 6 (64). – С. 912-921.
2.Рымаров, А.Г. Оценка эффективности работы систем естественной вентиляции / А.Г. Рымаров, Д.В. Абрамкина // Строительство – Формиро- вание среды жизнедеятельности. XXI Международная научная конферен- ция: сборник материалов семинара «Молодежные инновации», 25-27 апре-
ля, г. Москва. – 2018. – С. 308-310.
3.Абрамкина Д.В. Повышение эффективности работы системы есте- ственной вентиляции при формировании теплового движения воздуха: дис.
... канд. техн. наук: 05.23.03. – Москва, 2018. – 2018 с.
321
6. Фалевич А. С., диссертация «Экономические методы управления проектами по утилизации и переработке твердых бытовых отходов муни- ципального образования».
КОЧЕВА М.А. доцент, кандидат технических наук кафедры «Теплогазоснабжения»; МАКАРОВ А.Г., студент; ЛИНЁВА Л.Е., студент.
ФГБОУ ВО «Нижегородский государственный архитектурно- строитель- ный университет», г. Нижний Новгород, Россия,
uzoziv@gmail.com.
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИИ СИСТЕМЫ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ
Надежность системы теплоснабжения в значительной степени может быть повышена путем четкой организации эксплуатации системы, взаимо- действия теплоснабжающих и теплопотребляющих организаций, своевре- менного проведения ремонта, замены изношенного оборудования, наличия аварийно-восстановительной службы и организации аварийных ремонтов. [1]
Важный показатель качества эксплуатации инженерных систем – их экономическая эффективность, обуславливающая возможно меньшие экс- плуатационные затраты при обеспечении требуемых санитарно- гигиенических условий в помещениях. [2]
Время, необходимое для восстановления тепловой сети, при разрыве трубопровода, полученное на основе обработки статистических данных при канальной прокладке, приведено ниже. [1,2].
Борьба с коррозией является одной из важнейших задач службы экс- плуатации. Коррозия сокращает срок службы тепловых сетей до 10-15лет, что составляет около 30% от нормативной продолжительности эксплуата- ции.
Для замедления коррозии используются ингибиторы, добавляемые в приточную воду, которые создают внутри труб защитные плёнки. Кон- троль за состоянием внутренних поверхностей трубопроводов осуществля- ется с помощью индикаторов. Допустимая скорость коррозии не должна превышать 0,05 мм/год. [2]
322
Таблица 1 – Время, необходимое для восстановления тепловой сети при канальной прокладке
Диаметр, мм |
Среднее время восстановления, ч |
|
|
100 |
12,5 |
|
|
125-300 |
17,5 |
|
|
300-500 |
17,5 |
|
|
600-700 |
19 |
|
|
800-900 |
27,2 |
|
|
Для систематической проверки внутренней коррозии устанавливают индикаторы коррозии. Установка индикаторов в контрольных точках и их изъятие производится один раз в год во время профилактического ремонта трассы. [2]
Тепловые сети от источника теплоснабжения до тепловых пунктов теплопотребителя, включая магистральные, разводящие трубопроводы и абонентские ответвления, должны подвергаться испытаниям на расчетную температуру теплоносителя не реже одного раза в год. Целью испытания водяных тепловых сетей на расчетную температуру теплоносителя являет- ся проверка тепловой сети на прочность в условиях температурных де- формаций, вызванных повышением температуры до расчетных значений, а также проверка в этих условиях компенсирующей способности тепловой сети. [1,2]
С целью определения состояния строительно-изоляционных кон- струкций, тепловой изоляции и трубопроводов должны проводиться шур- фовки, которые в настоящее время являются единственным способом оценки состояния элементов подземных прокладок тепловых сетей. Для проведения шурфовок ежегодно составляются планы. Количество прово- димых шурфовок устанавливается предприятием тепловых сетей и зависит от протяженности тепловой сети, ее состояния, вида изоляционных кон- струкций. [2]
Таким образом, вышеперечисленные пункты позволяют проводить мероприятия: организационные – разработку структуры службы эксплуа- тации, планирования, материального снабжения, и т.д.; технические – вы- полнение технических операций по эксплуатации систем, а также поддер- жание необходимых режимов работы систем. [1, 2]
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1.Памфилова, К.Д. Указания по повышению надежности систем коммунального теплоснабжения. - ПО; «Роскоммунэнерго», 2009;
2.Эксплуатация систем теплоснабжения и вентиляции: краткий курс лекций для студентов 4 курса специальности (направления подготов-
323
ки) 270800.62 «Строительство» / Сост.: М.Ю. Гурьянова// ФГБОУ ВПО «Саратовский ГАУ». – Саратов, 2013. – с.
КОЗЛОВ Е.С., доцент, канд. техн. наук, каф. отопления и вентиляции; МАМЫКИНА А.А., студент 1 курса магистратуры, гр. М.С-8/03; АБРАМОВА А.А., студент 1 курса магистратуры, гр. М.С-8/04.
ФГБОУ ВО «Нижегородский государственный архитекрутоно- строительный университет», г. Нижний Новгород, Россия, kochetova.a@u-kon.ru
ПАССИВНОЕ СОЛНЕЧНОЕ ОТОПЛЕНИЕ ЗДАНИЙ
Большая часть исследований по использованию солнечной энергии в инженерном оборудовании зданий в нашей стране связаны с применением активных систем солнечного теплоснабжения. Однако мировой опыт про- ектирования, строительства и эксплуатации объектов с солнечным тепло- снабжением в регионах с сопоставимыми с российскими климатическими параметрами показывают, что достаточно эффективными являются также и пассивные системы солнечного отопления (ПССО). Пассивные системы отличаются прежде всего простотой конструктивных решений, совмещен- ных, как правило, с ограждающими конструкциями здания, экономично- стью, удобством эксплуатации, не требующей специального обсуживаю- щего персонала. На наш взгляд в современной отечественной строитель- ной индустрии имеется объективная возможность более активного внедре- ния пассивных систем в проектно-строительную практику. Основной инте- гральной характеристикой пассивных систем является коэффициент заме- щения нагрузки f (доля тепловой энергии, получаемой в пассивной ге- лиосистеме в общем балансе отопительной нагрузки за отопительный пе- риод).
Для каждого месяца отопительного периода определяется количе- ство теплоты солнечной радиации, поступающей в помещение от r-ой рас- положенной в нем системы по формуле:
Qпостr'= Fr×qпоглв ×ɳr , |
(1) |
где Fr – площадь r-ой системы ПССО в помещении, м2, (в помещении может быть несколько систем ПССО, отличающихся типом, конструкцией и ориентацией. Наиболее распространенным случаем является наличие в помещение системы косвенного обогрева и окон, являющихся по существу системой прямого обогрева).Коэффициент отопления помещения равен:
|
Q |
|
||
Kот = |
r |
постr' |
, |
(2) |
|
|
|||
|
|
Qтп |
|
|
|
|
|
|
324 |
где Qтп - суммарные потери тепловой энергии в помещения при от- сутствии солнечной радиации, МДж, вычисляемые по формуле:
Qтп = 86,4 ×10 −3 m[ |
Fi |
|
|
|
(3) |
|
+ 0,28(G - G ')](tв - t |
н ), |
|||||
|
||||||
i |
Roi |
|
где G – количество наружного воздуха, кг/ч, инфильтрующегося в помещение, определяется по СП 60.13330.2012;
G’ – величина отличная от нуля в случае, когда к помеще- нию примыкает солнечная оранжерея и помещение частично вентилирует- ся воздухом, прошедшим через неё. В этом случае:
|
|
|
|
|
|
|
|
G' = GFфFв |
t f |
− t |
н |
, |
(4) |
||
t |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|||||
|
− t |
|
|||||
|
в |
|
|
н |
|
где tн – среднемесячная температура, оС;
Gф – количество инфильтрующегося воздуха через единицу поверх-
F
ности стены – теплоприемника в помещении, определяется по формуле:
G FФ = |
V0 nρн |
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(5) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Fв |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
где |
V – объем солнечной оранжереи, м3; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
n – кратность воздухообмена в оранжерее, ч-1 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
ρн – плотность наружного воздуха, определяется через tн по об- |
|
|
|||||||||||||||||||||||
щей формуле, связующей плотностей с температурой воздуха |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
t f |
– средняя температура воздуха в оранжерее, определяется по |
|
|
|||||||||||||||||||||
формуле: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
F |
|
F |
|
11,6 |
|
|
|
R r |
− 0.115 |
|
R в − 0.115 |
|
F |
|
|
||||||
|
t н ( |
|
i |
|
+ 0,28GFФ Fв ) + tв |
в |
+ |
|
|
|
|
(qпоглr Fr |
o |
|
|
|
+ qпоглв Fв |
o |
|
) + tв1 |
|
r |
|
||||
|
|
Roi |
в |
|
m |
|
r |
|
в |
|
r |
||||||||||||||||
t f = |
|
|
|
i |
|
|
Rо |
|
|
|
|
|
Ro |
|
|
Ro |
|
Ro |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Fi |
|
+ 0.28G FФ Fв + |
Fв |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Rов |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i Roi |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
,(6) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
tв – температура воздуха в помещении, оС;
Fi, Roi – площадь, м2, и сопротивление теплопередаче, м2×оС/Вт, i-го наружного ограждения помещения, включая и элементы систем ПССО;
Fr , R or – площадь и сопротивление теплопередаче пола оранже-
реи;
Fв, R oв – площадь и сопротивление теплопередаче стены- теплоприемника оранжереи;
qпоглr , qпоглв – месячное количество солнечной радиации, погло-
щенное единицей поверхности пола и стены-теплоприемника оранжереи; m – количество суток для двух крайних месяцев с максимальными
температурами.
325
Для системы прямого обогрева Ro= Rос. Для стены Тромба Ro=Rп+
R oв
где Rп – сопротивление теплопередаче от воздуха за светопрозрач- ным покрытием к наружному воздуху без учета воздухопроницания.
Для солнечной оранжереи в случае вентиляции помещения рецирку-
ляционным воздухом из оранжереи |
|
|
||||
|
R + Rв |
+0,28GфR Rв |
|
|
||
Ro = |
п |
o |
F |
п o |
, |
(7) |
(1+ 0,28GфR )(1+0,28GфRв) |
||||||
|
|
F |
п |
F o |
|
|
По значению Кот для каждой из систем ПССО, расположенных в по- мещении, по рисункам 1…3 определяются коэффициенты замещения теп- лотой солнечной радиации расхода теплоты на отопление fзам,r, после чего коэффициент замещения всего помещения находится по формуле:
|
fзам,rQпост'r |
, |
|
|
fзам,r= |
r |
|
(8) |
|
|
Q |
|||
|
|
пост'r |
|
|
r
Коэффициент замещения системы за отопительный период равен:
М
fзам,кQтп,к
fзамгод = |
к=1 |
|
, |
(9) |
|
Qгод |
|||
|
|
тп |
|
|
где к – индекс месяца отопительного периода.
М |
(10) |
Qтпгод = Qтп,к , |
к=1
Годовая экономия тепловой энергии Qэ, ГДж/год, получаемая при использовании в помещении систем пассивного солнечного отопле- ния, равна:
Q =10−3 |
( f |
годQгод + DQ |
+ DQ ) , |
(11) |
|
э |
|
зам тп |
огр |
ф |
|
где Qогр – экономия, МДж/год, за счет уменьшения теплопотерь че- рез ограждения при использовании систем ПССО равна:
DQогр = 86,4×10−3 nо.п.(tв - tо.п.) Fr |
( |
1 |
- |
1 |
) , |
(12) |
б |
|
|||||
r |
|
Ror |
Ror |
|
326
Рисунок 1 - Зависимость ко- |
Рисунок 2 - Зависимость |
Рисунок -3 |
Зависимость |
|
эффициента замещения от ко- |
коэффициента замеще- |
коэффициента |
замещения |
|
эффициента отопления поме- |
ния от |
коэффициента |
от коэффициента отопле- |
|
щения с системой прямого |
отопления помещения с |
ния помещения с системой |
||
обогрева |
системой |
косвенного |
косвенного обогрева с цир- |
|
|
обогрева без циркуляции |
куляцией |
|
где Rorб – сопротивление теплопередаче базового варианта или r-й
системы ПССО. В качестве базового варианта принимается вариант кон- структивного решения ограждения без использования пассивного обогре- ва. В случае затруднения с выбором базового варианта рекомендуется принимать керамзитобетонное наружное стеновое ограждение (γ=1200
кг/м3) с требуемым значением сопротивления теплопередаче Roтр, опреде-
ляемым по СП 50.13330.2012.
Qф – экономия теплоты за счет подогрева инфильтрующегося в
помещении через солнечную оранжерею воздуха, Мдж/год, (учитывается только при использовании солнечной оранжереи).
|
М |
|
|
|
|
|
|
DQф = 24×10−3 Gк' mк (tв - t |
н,к ) , |
|
(12) |
||||
|
к=1 |
|
|
|
|
|
|
Срок окупаемости, год, систем ПССО можно оценить по формуле: |
|||||||
Ток = |
|
1 |
|
|
, |
(13) |
|
|
|
|
|
||||
0,0342×Qэ(СТ |
+ Сэ + СС ) + 0,03 |
||||||
|
|
|
|||||
|
DК ×ηr |
|
|
||||
где ηr – к.п.д. замещаемого источника теплоты; |
|||||||
|
СТ |
– стоимость |
топлива |
с учетом внутрирайонного |
|||
транспорта, |
|
|
|
|
|
руб/т.у.т; Сэ,СС – удельный экологический и социальный эффект за счет
отказа от использования органического топлива, руб/т.у.т, (нижняя оценка экономического и социального эффекта принимаются в случае использо- вания в традиционных генераторах тепла природного газа, верхняя – угля); К – изменение капитальных вложений, руб., при использовании в
помещении системы ПССО. |
|
DК = DKуд, r × Гr , |
(14) |
r |
|
где Куд.r – изменение капитальных вложений, руб., в 1 м2 r-й систе- |
|
мы ПССО по сравнению с базовым вариантом. |
|
Куд.r = Когр − Кот , |
(15) |
Когр – изменение капитальных вложений в ограждение, связанное с
изменением его конструкции (наличие дополнительного остекления, изме- нение толщины стены-аккумулятора и т.п.).
327
Для предварительных расчетов можно принимать увеличение капи- тальных затрат за счет дополнительного остекления.
Кот – изменение капитальных вложений в систему отопления, связанное с изменением теплопотерь через конструкцию.
К =1,2b(t |
|
−tр)( |
1 |
− |
1 |
), |
(16) |
||
в |
|
|
|||||||
|
от |
|
н Rб |
|
R |
|
|||
|
|
|
|
|
o |
|
о |
|
|
приборов; |
где – удельная стоимость смонтированных нагревательных |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
t р |
– |
расчетная температура наружного воздуха для базового вари- |
|||||||
н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
анта, определяется по СП 50.13330.2012. |
|
||||||||
Если срок окупаемости систем ПССО в помещении выше норматив- |
ного, либо в процессе расчета и проектирования выявилась возможность изменения конструктивных решений систем с целью снижения капиталь- ных затрат и увеличения экономии теплоты, расчет проводят для нового конструктивного решения.
Из нескольких вариантов наиболее эффективным является тот, где изменение приведенных затрат по сравнению с базовым вариантом (без использования пассивного солнечного обогрева) будет минимальным.
DП = DК (1 + 0,03 × Т Н ) - 0,0342 Qэ (СТ + СЭ + СС )Т Н ® min ,
ηr
(17)
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1.Даффи Дж.А., Бекман У.А. Тепловые процессы с использованием солнечной энергии. М.: Мир, 1977г. — 413 с.
2.Федеральная библиотека электронных ресурсов Федеральный портал нетрадиционные и возобновляемые источники энергии [Электрон- ный ресурс] / ред. Щеклеин С.Е. – М., 2005. – Режим доступа: http://window.edu.ru/catalog/pdf2txt/549/75549/56306?p_page=2.
3.Федеральная библиотека электронных ресурсов Уральский феде- ральный [Электронный ресурс] / ред. Городов Р.В. – М., 2002. – Режим до-
ступа: https://media.ls.urfu.ru/604/1664/4000/4886/ .
328
МОРОЗОВ М.С., ассистент кафедры отопления и вентиляции; ЮЛАНОВА А.Ф., магистрант кафедры отопления и вентиляции; ОЖИГАНОВ А.И., магистрант кафедры отопления и вентиляции; АСТАХИНА Т.И, магистрант кафедры отопления и вентиляции
ФГБОУ ВО «Нижегородский государственный архитектурно- строительный университет», г. Нижний Новгород, Россия, Maximoroz@yandex.ru
ВЛИЯНИЕ АВТОМАТИЗАЦИИ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ НА ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ЖИЛЫХ ЗДАНИЙ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ КАПРЕМОНТА
Согласно п. 1 статьи №168 Жилищного кодекса РФ в стране осу- ществляется работа по капитальному ремонту общего имущества в много- квартирных домах, в частности систем отопления и вентиляции, систем пассивного обеспечения параметров микроклимата. Следует отметить, что конструктивное исполнение данных систем при проведении капитального ремонта значительно влияет на повышение энергоэффективности и сниже- ние сроков окупаемости [1]. В настоящее время нет научно обоснованной методики, включающая в себя экономический расчет наиболее эффектив- ного выбора комплексного сочетания мероприятий по капитальному ре- монту систем обеспечения параметров микроклимата в существующих жилых домах.
Специалистами кафедры Отопления и вентиляции ННГАСУ была разработана методика по определению преимущественно выгодного ком- плексного сочетания мероприятий капитального ремонта систем отопле- ния и вентиляции, систем тепловой защиты зданий для существующего жилого фонда. Данная методика позволяет определить для каждого кон- кретного случая сроки окупаемости по отношению к вложенным затратам, вне зависимости от таких факторов, как объемно-планировочные решения здания и смена погоды в данной местности. Объектом исследования явля- ются активные и пассивные системы обеспечения параметров микрокли- мата жилых панельных девятиэтажных многоквартирных домов различ- ных серий.
Определяющей величиной при проведении расчетов и, в следствии, сравнении результатов для различных комплексов мероприятий является величина суммарных дисконтируемых затрат СДЗ [3]. Расчет СДЗ учиты- вает удельный расход тепловой энергии на отопление и вентиляцию за отопительный период [2] и ведется по формуле:
|
|
|
р |
Т |
|
|
|
|
р |
Т |
|
100 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
СДЗ= К 1 |
+ |
|
|
|
|
+Э 1 |
+ |
|
|
|
|
|
−1 |
. |
(1) |
|
100 |
100 |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
р |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
329 |
|
|
|
|
|
|