10713

дом в эксплуатацию можно установить часы реального времени в зависимости от часового пояса региона.

Прибор устанавливается на трубопроводы с номинальным диаметром DN 15, 20 и 25. Как и ультразвуковой расходомер УРСВ-011, он имеет встроенную батарею питания, обеспечивающую бесперебойную работу не менее четырех лет эксплуатации (срок межповерочного интервала). Он также не требует настройки на объекте при вводе его в эксплуатацию и имеет резьбовое присоединение в трубопровод G % - B, G 1 - B, G 1!4 - B. Теплосчетчик хранит часовые, суточные и месячные архивы потребленного тепла. Контролировать показания можно как с дисплея прибора, так и посредством беспроводной передачи данных в диспетчерскую службу их обработки с помощью интерфейса Wireless M-Bus или с использованием последовательного интерфейса RS-485. Прибор соответствует ГОСТ

Р ЕН 1434-2011.

Рисунок 3 - Энергонезависимый квартирный теплосчетчик-регистратор «Взлет ТСР-К»

Квартирные расходомеры и теплосчетчики представлены тремя диаметрами проточной части: DN 15, 20 и 25. Диаметры DN 15 и 20 наиболее востребованы для квартирного учета. Расходомер (теплосчетчик) с диаметром DN 25 позволяет организовать полноценный учет для индивидуального коттеджа или для малых объектов коммерческой недвижимости. Приборы хорошо себя зарекомендовали в МКД и ИЖС.

Для выполнения комплексного инжинирингового подхода к энергосбережению [2, 3] необходимо обязательно устанавливать тепловычислители [4] для учета и анализа количества потребляемой тепловой энергии.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.Федеральный закон РФ от 27.07.2010 № 190-Ф3 (ред. От 19.12.2016 г.) «О теплоснабжении»

2.Корягин М.В. Необходимость инжинирингового подхода к энергосбережению на объектах недвижимости / М.В. Корягин // 16-й Меж-

270

дународный научно-промышленный форум "Великие реки’2014": Труды конгресса. Т.3. Н.Новгород: ННГАСУ, 2015. С. 88-91.

3.Корягин М.В. О необходимости комплексной оценки энергоэффективности зданий / М.В. Корягин // 15-й Международный научнопромышленный форум "Великие реки’2013": Труды конгресса. Т.3. Н.Новгород: ННГАСУ, 2014. С. 30-32.

4.Корягин М.В. Ведение приборного учета в ЖКХ / М.В. Корягин , М.М. Наумова// VII ВСЕРОССИЙСКИЙ ФЕСТИВАЛЬ НАУКИ: Сб. докладов Т.1. Н.Новгород: ННГАСУ, 2017. С. 254-258.

АКСЕНОВА А.А., ВЕДЯГИН И.Г.

ФГБОУ ВО «Нижегородский государственный архитектурностроительный университет», г. Нижний Новгород, Россия,

aksenova1213@yandex.ru

ОСОБЕННОСТИ И ПРОБЛЕМЫ ПРИМЕНЕНИЯ ГРУНТОВЫХ ТЕПЛОВЫХ НАСОСОВ

Экономическое развитие нашей страны в настоящее время напрямую зависит от применения нетрадиционных возобновляемых источников энергии. Рост цен на энергоносители, их исчерпаемость, а также экологические проблемы, связанные с использованием углеводородных природных видов топлива – все это приводит к поиску альтернативных источников энергии. Одним из них является использования энергии грунта при помощи тепловых насосов [1].

Тепловой насос – устройство для производства теплоты с использованием обратного термодинамического цикла. В тепловых насосах используют обширный ряд низкопотенциальных теплоносителей, таких как воздух, грунт, вода подземных и поверхностных источников, промышленные и хозяйственно-бытовые стоки, ледовый накопитель и т.д.

Грунтовые насосы являются одни из самых эффективных, но и самых дорогих в использовании, они предполагают отбор тепла от грунта, где температура неизменна в течение года уже на глубине нескольких метров, что способствует их независимости от температурных условий.

В общем случае можно выделить два вида систем использования низкопотенциальной тепловой энергии грунта:

- открытые системы, например скважины с высоким дебетом воды, которая используется в качестве источника низкопотенциальной тепловой энергии для тепловых насосов;

271

- замкнутые системы – теплообменники, расположенные в грунтовом массиве; при циркуляции по ним теплоносителя с пониженной относительно грунта температурой происходит «отбор» тепловой энергии от грунта и перенос ее к испарителю теплового насоса (или, при использовании теплоносителя с повышенной относительно грунта температурой, его охлаждение) [2].

Простое устройство открытых систем позволяет нагревать проходящую внутри воду, которая впоследствии вновь поступает в землю. Идеально такая система работает лишь при наличии неограниченного объема чистого жидкого теплоносителя, который после потребления не наносит вред среде. Наиболее популярны модели замкнутого цикла, которые по своему конструктивному исполнению могут быть горизонтальными и вертикальными (таблица 1) [3, 4].

Таблица 1 – Виды контуров теплообменника замкнутого типа

На российском рынке широко представлен спектр теплонасосного оборудования зарубежного производства, однако, он ориентирован на среднеевропейские климатические условия, тогда как в нашей стране температура грунта существенно ниже, например, на глубине до 10 м. температура грунта составляет 5…8 ° С вместо европейских 10…15 ° С. Из этого можно сделать вывод, что мощность теплонасосной установки, которая также зависит от температуры наружного воздуха, должна быть намного

272

выше, так же необходимо увеличение количества и длины грунтовых теплообменников [5, 6]. Есть еще несколько минусов в применении тепловых насосов в России, один из которых связан с высокой стоимостью капитальных вложений в дорогостоящую систему, срок окупаемости которой сравнительно велик ввиду относительно невысокой стоимость в нашей стране природного газа. Например, в настоящее время 1 кВт ч электроэнергии в г. Нижнем Новгороде на отопительные нужды для населения стоит около 4 руб., а 1 м3 природного газа с теплотой сгорания около 32 МДж стоит около 5 руб., что в пересчете на 1 кВт ч составит 0,56 руб.

Однако, авторы считают, что при выравнивании цен на энергоносители, что обязательно произойдет через некоторое время, учитывая исчерпаемость природных углеводородных ресурсов, применение тепловых насосов станет безусловно выгодным.

Существует еще один аспект, который следует учитывать при использовании теплового насоса – негативный эффект в части охлаждения грунта, что может грозить отчуждением земли для растениеводства и нарушением экологического равновесия.

Серьезной преградой на пути широкого внедрения тепловых насосов в России является отсутствие нормативных и рекомендательных документов, регламентирующих процесс проектирования, согласования и установки данного типа оборудования. Отсутствуют какие-либо федеральные, региональные или муниципальные программы по поддержке развития теплонасосного сегмента в России. В связи с этим процедура согласования проектов по установке тепловых насосов требует большого количества времени и усилий [1]. Необходимо ориентироваться на примеры зарубежных стран, где государство стимулирует применение нетрадиционных источников энергии.

Поддержка государства – неотъемлемая часть в создании рынка тепловых насосов за счет усовершенствования государственных объектов и использования тепловых насосов в новом строительстве, утверждение выгодного тарифа на электроэнергию при установке теплового насоса. Возможно, целесообразным окажется предоставление со стороны государства налоговых или иных льгот для компаний, установивших тепловые насосы, а процедуру получения этих льгот необходимо сделать общедоступной и понятной.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.Гашо, Е.Г. Тепловые насосы в современной промышленности и коммунальной инфраструктуре. Информационно-методическое издание / Е.Г. Гашо, С.А. Козлов, В.С. Пузаков, Р.Н. Разорёнов. – М.: Издательство

«Перо», 2016. – 204 с.

2.Руководство по применению тепловых насосов с использованием вторичных энергетических ресурсов нетрадиционных возобновлямых ис-

273

точников энергии. ОАО «ИНСОЛАР-ИНВЕСТ». Утверждено указанием Москомархитектуры от 31.01.2001 г. №8. – М., 2001.

3.Трубаев, П.А. Тепловые насосы: Учеб.пособие / П.А. Трубаев, Б.М. Гришко. – Белгород: Изд-во БГТУ им. В.Г. Шухова, 2009. – 142 с.

4.Семенов, Б.А. Проблемы и особенности использования грунтовых тепловых насосов для автономного теплоснабжения объектов в центральных регионах России. / Б.А. Семенов, В.А. Соловьев. // Вестник Саратовского государственного технического университета. 2009.

5.СП 50.13330.2012. Тепловая защита зданий. Актуализированная редакция СНиП 23-02-2003.

6.СП 131.13330.2012 Строительная климатология. Актуализированная редакция СНиП 23-01-99*.

БАТКОВ Е.Н., преподаватель; САМАРИН М.А., студент

ГБПОУ «Нижегородский строительный техникум», г. Нижний Новгород, Россия

ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ И ВЕНТИЛЯЦИИ В КОТТЕДЖЕ

Энергоэффективность систем отопления и вентиляции в коттедже обеспечивает оптимальное состояние воздушной среды помещения по параметрам температуры, влажности и чистоты, что обеспечивается комплексом мер: соответствием его объемно-планировочного решения при- родно-климатическим условиям и выбором конструкции наружных

ограждений, обеспечивающих необходимую теплозащиту помещений.

Последнее выполняется методами строительной теплотехники.

При проектировании зданий решаются следующие теплотехнические задачи:

∙обеспечение необходимого уровня теплозащиты наружных ограждающих конструкций зимой;

∙обеспечение теплоустойчивости ограждения в летние месяцы.

Принимая во внимание критическое состояние наших энергетических ресурсов, понятно, что потеря тепла– серьёзная забота.

Экологический дом – это качественное, долговечное, доступное индивидуальное жильё. Использование натуральных, природных материалов позволяет создать благоприятный для здоровья микроклимат дома.

Вопрос - при таком разнообразии строительных материалов возникает вопрос: какой утеплитель выбрать?

Основной показатель, на который следует ориентироваться — коэффициент теплопроводности.

274

Были проанализированы несколько теплоизоляционных конструкций. Первая - классическая: внутренняя стена, утеплитель типа «мине-

ральная вата», обшивочный материал обычная фанера.

Вторая- более современная: пенопласт. Доступный, недорогой и легкий изолятор, может использоваться на ровных поверхностях.

Третья конструкция придумана нами: пенопластвоздушная про- слойка-пенопласт.

Четвертая конструкция: нигде не применялась, за основу была взята конструкция вентиляционных каналов заложенных в стенах зданий в виде асбестоцементных труб. В своей работе мы применили обычные канализационные трубы ПВХ ( поливинилхлорид) в сочетании с пенопластом – сендвич конструкция.

Перед нами стояла задача проанализировать, как тепловой поток будет проходить через различные конструкции теплоизоляционных материалов, и сохранятся в них в виде тепловой массы.

Для проведения опытно-эскпериментальной части мы изготовили «экспериментальный куб». Внутри куба мы расположили бычный тепловентилятор. Далее остроили вокруг куба четыре теплоизоляционные конструкции предложенные выше.

Куб размести на улице при температуре наружного воздуха -2 С. Внутри каждой из конструкций на 10 минут включали тепловентилятор (рисунок 1).

Рисунок 1. Проведение экспериментальной части-размещение в кубе нагретельного элемента

С помощью обычного термометра, помещённого в куб, замеряли температуру внутри куба (рисунок 2).

275

Рисунок 2. Проведение замеров температуры внутри куба и времени работы нагревательного элемента

Цель - проанализировать какая из конструкций сохранит более ысокую температуру внутри куба и соответственно будет признана более эффективной для внедрения в малоэтажное строительство при создании теплоэффективных конструкций из теплоизоляционных материалов.

В ходе опытно-эскпериментальной части были получены следующие результаты:

Таблица 1 - Подведение итогов опытно-эскпериментальной части

Итог опытно-эскпериментальной части : мы пришли к выводу,

что та конструкция где больше воздушных прослоек оказалась самой теплоэффективной конструкцией т.к. воздух обладает самым высоким тепловым сопротивлением.

Экономическая часть

Таблица 2 - Стоимость 1 квадратного метра конструкции (по оптовым ценам)

Конструкция № 4 дороже конструкции № 1 на 40 процентов, но и тепло в помещении данная конструкция удерживает на 53 процента лучше, следовательно окупаемость данной конструкции придется примерно на последний месяц отопительного сезона коттеджа ( всё будет зависеть от средней температуры отопительного сезона).

Заключение и рекомендации - проведя данную опытноисследовательскую работу, можно сделать следующие выводы:

При выборе теплоэффективной конструкции необходимо учитывать:

∙свойство теплоизоляционных материалов;

∙коэффициент теплопроводности.

Исходя из этого, можно выдать следующие рекомендации для строительства в нашей местности: конструкция теплоизоляции, где больше воздушных прослоек, более подходит для постройки энергосберегающего каркасного дома в нашей местности;

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.СНиП 2.01.01-82 «Строительная климатология и геофизика».

2.СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия».

3.Различные интернет источники: http://www.leadnet.ru; http://www.stroymart.com.ua/ru.

БАУСОВА Ю.О., ЖУЛИНА Н.О., САЕЧНИКОВ И.И.

ФГБОУ ВО «Нижегородский государственный архитектурностроительный университет», г. Нижний Новгород, Россия,

zhulinanadezhda@yandex.ru

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ВЕНТИЛЯЦИИ

Проблемы энергосбережения, качества микроклимата и вентиляции в условиях энергетического дефицита и интеллектуализации зданий являются сегодня для России определяющими. Актуальность технологий новых зданий, которые связаны с развитием принципов оценки зданий как среды обитания человека, отвечающей требованиям комфортности, энергоэффек-

277

тивности, экологичности, обеспечивающих защиту окружающей среды. Очень важно, что именно с учетом этих моментов строится новые здания.

Основными показателями воздушно-теплового комфорта помещений являются состав и чистота воздуха (качество воздуха) и параметры микроклимата, обеспечивающие системами отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Воздух в помещениях не должен содержать загрязняющих веществ в концентрациях, опасных для здоровья человека или вызывающих дискомфорт. К подобным загрязнениям относятся: различные газы, пары, микроорганизмы и некоторые аэрозоли, например пыль.

Особую опасность представляет экологическая обстановка в помещениях современных жилых зданиях массового строительства. Так как от этого напрямую зависит наша жизнь, нас заинтересовал данная проблема.

Уровень химического загрязнения воздушной среды жилых зданий зависит от многих факторов: насыщенности помещений полимерными материалами, количества присутствующих людей, загрязненности атмосферного воздуха, режима работы вентиляции, наличия в воздушной среде продуктов неполного сгорания бытового газа и температуры воздушной среды помещений.

Данные, приведенные в таблице, свидетельствуют об опасности, которой подвергается здоровье населения.

Таблица 1 - Данные об уровне среднесуточной ПДК.

Cовременные люди большую часть своей жизни проводят под крышей, но это еще не значит, что они находятся в безопасности, надеясь, что укрылись от опасных загрязнений.

Нами были проведены исследования воздуха в собственном доме. Концентрации веществ, таких как оксиды азота, серы и углерода ле-

тучих органических веществ, среди которых формальдегид, ксилол, бензол, мы зафиксировали на месте, используя газоанализатор (ГАНК-4 (А)(Р)(АР) газоанализатор многокомпонентный переносной). Он используется для непрерывного автоматического или периодического контроля концентрации одного из 25 вредных веществ в одном приборе без пробоподготовки в атмосферном воздухе (А), в воздухе рабочей зоны (Р) и в расширенном диапазоне (атмосферный воздух и воздух рабочей зоны) (АР) в целях охраны окружающей среды, обеспечения безопасности труда работников и оптимизации технологических процессов.

Измерения концентраций вредных веществ являются последовательными и осуществляются на встроенных датчиках (до 10 датчиков в одном газоанализаторе) и на сменных химкассетах (до 15 химкассет в одном газоанализаторе).

279