Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук.
Якутск: 2001. — 138 с.
05.23.03 - Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение
Научный руководитель: доктор технических наук, Кылатчанов А.П. АКТУАЛЬНОСТЬ. В климатических условиях Восточной Сибири важной задачей являются повышение надежности систем теплообеспечения, создание совершенных методов и методик расчета систем теплообеспечения, позволяющих экономно и рационально использовать энергоресурсы. Для этого необходимо учитывать особенности теплообеспечения в условиях резко континентального климата. Потери теплоты, зависящие от климатических условий, ограждающих конструкций не отвечают нормативам, имеется перерасход тепла и электроэнергии. Санитарно-гигиенические требования поддержания теплового режима зданий в большей мере зависят от уровня обеспеченности и надежной работы систем кондиционирования микроклимата. Теоретические основы и инженерные методы обеспечения теплового режима зданий изложены в работах С.Ф.Копьева, П.Н.Каменева, В.Н.Богословского, М.Я.Поз, Ю.А.Табунщикова, Ю.Я.Кувшинова, В.П.Титова, А.А.Гусева, Ю.В.Кононовича, В.Е.Константиновой, И.Ф.Ливчак, А.Н.Сканави и др. Обеспеченность параметров тепловоздушного режима зданий, как известно, во многом зависит от надежности работы систем отопления, теплоснабжения и вентиляции. Изучению вопросов теории надежности посвящены, например, работы А.А.Ионина, Е.Я.Соколова, В.Е.Константиновой, Ю.В.Кононовича, А.П.Кылатчанова и других авторов. Практика показывает, что имеется большое количество аварий в системах теплообеспечения. По данным Министерства ЖКХ Республики Саха (Якутия) в Якутии заморожено объектов в отопительном сезоне 1997-1998 -582; в 1998-1999 -
334. Общий ущерб от аварий составил за 1997-1998 гг. до 65 млн. руб., за 1998-1999 гг. до 13 млн. руб. Об актуальности энергосбережения подтверждают объемы потребления тепловой энергии. По данным МЖКХ PC (Я) в балансах использова ния тепловой энергии Республики Саха доля отопительной нагрузки составляет порядка 46%. Объем потребления угля, основного вида котельного топлива, около 86% по республике, за 1998/99 гг. составил свыше 1100 тыс. тонн. В разработке и внедрении энергетической концепции проектирования здания посвящены работы Л.Д.Богуславского, Е Е.Карпис, Б.В.Баркалова, Ю.А.Матросова, И.Н.Бутовского, В.А.Могутова, Г.С.Иванова и других. Рекомендации по созданию, обеспечению режимов работы систем кондиционирования климата и повышении надежности работы инженерных систем не могут быть прямолинейно перенесены на Восточную Сибирь, имеющую резко континентальный климат. Необходим системный анализ особенностей нормирования теплофизических показателей ограждающих конструкций зданий, их объемно-планировочных решений с учетом минимизации энергозатрат, показателей надежности работы инженерных систем. Работа выполнена в Якутском государственном университете на кафедре "Теплогазоснабжение и вентиляция» в рамках государственных программ: Основные направления энергетической политики России на период до 2010 г. (Указ президента России от 07.05.1995) и Энергоэффективность в строительстве (Постановление Минстроя РФ от 22.12.1993); «Энергосбережение России» на 1998-2005 (Указ Президента РФ от 28.04.97 №425); Республиканской программы Проблемы строительного комплекса на Севере и является составной частью научно-исследовательской госбюджетной темы Министерства строительства Республики Саха (Якутия) и Госкомитета Республики Саха (Якутия) по высшей школе, науке и технической политике тема 6 §0055 "Разработка методов проектирования и эффективной эксплуатации систем отопления, вентиляции и теплоснабжения зданий". ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЙ заключается в научном обосновании, разработке и апробации методов по повышению надежности и эффективной работы систем теплообеспечения зданий в условиях резко континентального климата Восточной Сибири. Для достижения поставленной цели решался комплекс взаимосвязанных задач, основными из которых являются: определение и обоснование особенностей влияния климата на тепловой режим зданий в условиях Восточной Сибири; разработка и обоснование методики оценки уровня тепловой защиты здания; экспериментальные исследования температурного режима помещений с помощью тепловизионного обследования; выявление динамики изменения температуры внутреннего воздуха в помещении при отказе работы системы теплообеспечения и определение влияния изменения кратности воздухообмена; построение структурной схемы состояния систем теплообеспечения и ее расчет с целью выявления вероятности безотказной работы; разработка и обоснование методики расчета параметров теплоносителя по температурному графику, учитывающей фактические теплотехнические характеристики здания; обоснование срока службы элементов систем теплообеспечения в условиях Восточной Сибири. НАУЧНАЯ НОВИЗНА. Разработана и обоснована методика оценки уровня тепловой защиты здания; выявлено рациональное сочетание централизованного и децентрализованного теплоснабжения зданий, а также временные и тепловые ограничения по обеспеченности ремонтновосстановительных работ; разработана структурная схема состояния систем теплообеспечения, позволяющая выявить вероятности безотказной работы и прогнозирования надежности при проектировании, строительстве и эксплуатации; предложена аналитическая зависимость расчета срока службы элементов систем теплообеспечения зданий в условиях длительного отопительного сезона. ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ РАБОТЫ. Разработана и внедрена методика оценки уровня тепловой защиты здания; уточнена величина коэффициента компактности зданий, учитывающая особенности объемнопланировочного решения зданий, построенных на вечномерзлых грунтах; выявлено рациональное сочетание централизованного и децентрализованного теплоснабжения зданий в зависимости от теплоустойчивости зданий и по обеспеченности ремонтно-восстановительных работ; предложена методика расчета параметров теплоносителя по температурному графику, учитывающая фактические теплотехнические характеристики зданий.
05.23.03 - Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение
Научный руководитель: доктор технических наук, Кылатчанов А.П. АКТУАЛЬНОСТЬ. В климатических условиях Восточной Сибири важной задачей являются повышение надежности систем теплообеспечения, создание совершенных методов и методик расчета систем теплообеспечения, позволяющих экономно и рационально использовать энергоресурсы. Для этого необходимо учитывать особенности теплообеспечения в условиях резко континентального климата. Потери теплоты, зависящие от климатических условий, ограждающих конструкций не отвечают нормативам, имеется перерасход тепла и электроэнергии. Санитарно-гигиенические требования поддержания теплового режима зданий в большей мере зависят от уровня обеспеченности и надежной работы систем кондиционирования микроклимата. Теоретические основы и инженерные методы обеспечения теплового режима зданий изложены в работах С.Ф.Копьева, П.Н.Каменева, В.Н.Богословского, М.Я.Поз, Ю.А.Табунщикова, Ю.Я.Кувшинова, В.П.Титова, А.А.Гусева, Ю.В.Кононовича, В.Е.Константиновой, И.Ф.Ливчак, А.Н.Сканави и др. Обеспеченность параметров тепловоздушного режима зданий, как известно, во многом зависит от надежности работы систем отопления, теплоснабжения и вентиляции. Изучению вопросов теории надежности посвящены, например, работы А.А.Ионина, Е.Я.Соколова, В.Е.Константиновой, Ю.В.Кононовича, А.П.Кылатчанова и других авторов. Практика показывает, что имеется большое количество аварий в системах теплообеспечения. По данным Министерства ЖКХ Республики Саха (Якутия) в Якутии заморожено объектов в отопительном сезоне 1997-1998 -582; в 1998-1999 -
334. Общий ущерб от аварий составил за 1997-1998 гг. до 65 млн. руб., за 1998-1999 гг. до 13 млн. руб. Об актуальности энергосбережения подтверждают объемы потребления тепловой энергии. По данным МЖКХ PC (Я) в балансах использова ния тепловой энергии Республики Саха доля отопительной нагрузки составляет порядка 46%. Объем потребления угля, основного вида котельного топлива, около 86% по республике, за 1998/99 гг. составил свыше 1100 тыс. тонн. В разработке и внедрении энергетической концепции проектирования здания посвящены работы Л.Д.Богуславского, Е Е.Карпис, Б.В.Баркалова, Ю.А.Матросова, И.Н.Бутовского, В.А.Могутова, Г.С.Иванова и других. Рекомендации по созданию, обеспечению режимов работы систем кондиционирования климата и повышении надежности работы инженерных систем не могут быть прямолинейно перенесены на Восточную Сибирь, имеющую резко континентальный климат. Необходим системный анализ особенностей нормирования теплофизических показателей ограждающих конструкций зданий, их объемно-планировочных решений с учетом минимизации энергозатрат, показателей надежности работы инженерных систем. Работа выполнена в Якутском государственном университете на кафедре "Теплогазоснабжение и вентиляция» в рамках государственных программ: Основные направления энергетической политики России на период до 2010 г. (Указ президента России от 07.05.1995) и Энергоэффективность в строительстве (Постановление Минстроя РФ от 22.12.1993); «Энергосбережение России» на 1998-2005 (Указ Президента РФ от 28.04.97 №425); Республиканской программы Проблемы строительного комплекса на Севере и является составной частью научно-исследовательской госбюджетной темы Министерства строительства Республики Саха (Якутия) и Госкомитета Республики Саха (Якутия) по высшей школе, науке и технической политике тема 6 §0055 "Разработка методов проектирования и эффективной эксплуатации систем отопления, вентиляции и теплоснабжения зданий". ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЙ заключается в научном обосновании, разработке и апробации методов по повышению надежности и эффективной работы систем теплообеспечения зданий в условиях резко континентального климата Восточной Сибири. Для достижения поставленной цели решался комплекс взаимосвязанных задач, основными из которых являются: определение и обоснование особенностей влияния климата на тепловой режим зданий в условиях Восточной Сибири; разработка и обоснование методики оценки уровня тепловой защиты здания; экспериментальные исследования температурного режима помещений с помощью тепловизионного обследования; выявление динамики изменения температуры внутреннего воздуха в помещении при отказе работы системы теплообеспечения и определение влияния изменения кратности воздухообмена; построение структурной схемы состояния систем теплообеспечения и ее расчет с целью выявления вероятности безотказной работы; разработка и обоснование методики расчета параметров теплоносителя по температурному графику, учитывающей фактические теплотехнические характеристики здания; обоснование срока службы элементов систем теплообеспечения в условиях Восточной Сибири. НАУЧНАЯ НОВИЗНА. Разработана и обоснована методика оценки уровня тепловой защиты здания; выявлено рациональное сочетание централизованного и децентрализованного теплоснабжения зданий, а также временные и тепловые ограничения по обеспеченности ремонтновосстановительных работ; разработана структурная схема состояния систем теплообеспечения, позволяющая выявить вероятности безотказной работы и прогнозирования надежности при проектировании, строительстве и эксплуатации; предложена аналитическая зависимость расчета срока службы элементов систем теплообеспечения зданий в условиях длительного отопительного сезона. ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ РАБОТЫ. Разработана и внедрена методика оценки уровня тепловой защиты здания; уточнена величина коэффициента компактности зданий, учитывающая особенности объемнопланировочного решения зданий, построенных на вечномерзлых грунтах; выявлено рациональное сочетание централизованного и децентрализованного теплоснабжения зданий в зависимости от теплоустойчивости зданий и по обеспеченности ремонтно-восстановительных работ; предложена методика расчета параметров теплоносителя по температурному графику, учитывающая фактические теплотехнические характеристики зданий.