Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук.
Саратов: СГТУ, 2004. — 220 с.
Специальность 05.23.03 - Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воздуха, газоснабжение, освещение
Научный руководитель доктор технических наук, доцент Семёнов Б.А. Актуальность работы: ежегодно в России расходуется около 365 млн. т у.т. тепловой энергии, из которых на жилищно-коммунальное хозяйство приходится 117 млн. т у.т. (из них 78% на отопление), на промышленность 197 млн. т у.т., на сельское хозяйство 11 млн. т у.т. и 40 млн. т у.т. расходуют сельские здания. Очевидно, что здания потребляют около 43% тепловой энергии. Для сравнения в западных странах здания потребляют 20-22% тепловой энергии. И этот показатель характерен не только для стран с относительно тёплым климатом, но и для стран сопоставимых по климатическим условиям с Россией, таких, например как Швеция и Финляндия. Значительное превышение потребления тепловой энергии зданиями в России по сравнению с западными странами обуславливается существовавшей, до недавнего времени, несовершенной нормативно-технической базой строительства и, как следствие, низким уровнем теплозащиты ограждающих конструкций зданий, нерациональными архитектурно - планировочными решениями, отсутствием энергосберегающего инженерного оборудования, средств автоматизации и учёта теплоты, и другими факторами. Основным показателем эффективности использования энергии на отопление является удельный расход топлива на 1м2 площади отапливаемых помещений. Сопоставление этого показателя с наилучшими значениями, достигнутыми в других странах, близких России по климатическим условиям, позволяет констатировать у нас 2 - 2,5 кратный перерасход энергии в этой сфере. В целом по России расходы на отопление составляют 55 кг у.т./(м -год) и на горячее водоснабжение 19 кг у.т./(м -год), то есть в сумме у 74 кг у.т./(м -год). Для сравнения: здания в ФРГ расходуют 34 кг у.т./(м -год), Швеции и Финляндии по 18 кг у.т./(м -год).В настоящее время перерасходы теплоты на отопление жилых и общественных зданий относительно необходимых энергозатрат по разным оценкам составляют от 111 до 153%. Вышеизложенное свидетельствует о том, что в существующих зданиях имеются большие резервы экономии топлива и тепловой энергии, реализовать которые можно только на основе методов системного анализа и оптимизации. Настоящая работа посвящена решению проблемы сокращения потребления тепловой энергии на отопление общественных зданий. Цель диссертационной работы: теоретическое обоснование и разработка методики повышения энергоэффективности и нормирования теплопотребления общественных зданий. Задачи исследования:
1. Оценка эффективности действующих норм и фактического уровня удельного теплопотребления общественных зданий на основе анализа типовых проектов;
2. Разработка обобщённой математической модели для анализа энергетической эффективности и оптимизации объёмно-планировочных решений общественных зданий сложной конфигурации;
3. Теоретическое обоснование нормативов удельного потребления тепловой энергии на отопление общественных зданий в климатических условиях г. Саратова;
4. Обоснование принципов и разработка методики системной оптимизации теплопотребления в автономной энергосистеме "здание - теплоисточник" при децентрализованном теплоснабжении.
5. Разработка прикладных программ к расчёту энергетических паспортов различных категорий общественных зданий с учётом предложенных нормативов удельного теплопотребления; Научная новизна:
1. Предложена математическая модель и получена расчётная зависимость для обоснования нормативов удельного теплопотребления на отопление зданий общественного назначения, имеющих сложную конфигурацию;
2. Обоснованы нормативы удельного теплопотребления зданий общеобразовательных школ, учитывающие специфику расчёта вентиляционных воздухообменов, бытовых теплопоступлений, оптимальную конфигурацию зданий и рационально дифференцированные по этажности;
3. Разработана методика системной оптимизации теплопотребления зданий при децентрализованном теплоснабжении от автономного источника.
4. Разработаны алгоритмы расчёта показателей энергоэффективности различных категорий общественных зданий, использованные при создании "Пакета прикладных программ к расчёту энергетических паспортов жилых и общественных зданий";
5. Разработан ряд локальных методик для расчёта элементов энергетического паспорта, в том числе: методика расчёта вентиляционных воздухо-обменов, бытовых теплопоступлений, методика определения экономии условного топлива от реализации энергосберегающих мероприятий.
Специальность 05.23.03 - Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воздуха, газоснабжение, освещение
Научный руководитель доктор технических наук, доцент Семёнов Б.А. Актуальность работы: ежегодно в России расходуется около 365 млн. т у.т. тепловой энергии, из которых на жилищно-коммунальное хозяйство приходится 117 млн. т у.т. (из них 78% на отопление), на промышленность 197 млн. т у.т., на сельское хозяйство 11 млн. т у.т. и 40 млн. т у.т. расходуют сельские здания. Очевидно, что здания потребляют около 43% тепловой энергии. Для сравнения в западных странах здания потребляют 20-22% тепловой энергии. И этот показатель характерен не только для стран с относительно тёплым климатом, но и для стран сопоставимых по климатическим условиям с Россией, таких, например как Швеция и Финляндия. Значительное превышение потребления тепловой энергии зданиями в России по сравнению с западными странами обуславливается существовавшей, до недавнего времени, несовершенной нормативно-технической базой строительства и, как следствие, низким уровнем теплозащиты ограждающих конструкций зданий, нерациональными архитектурно - планировочными решениями, отсутствием энергосберегающего инженерного оборудования, средств автоматизации и учёта теплоты, и другими факторами. Основным показателем эффективности использования энергии на отопление является удельный расход топлива на 1м2 площади отапливаемых помещений. Сопоставление этого показателя с наилучшими значениями, достигнутыми в других странах, близких России по климатическим условиям, позволяет констатировать у нас 2 - 2,5 кратный перерасход энергии в этой сфере. В целом по России расходы на отопление составляют 55 кг у.т./(м -год) и на горячее водоснабжение 19 кг у.т./(м -год), то есть в сумме у 74 кг у.т./(м -год). Для сравнения: здания в ФРГ расходуют 34 кг у.т./(м -год), Швеции и Финляндии по 18 кг у.т./(м -год).В настоящее время перерасходы теплоты на отопление жилых и общественных зданий относительно необходимых энергозатрат по разным оценкам составляют от 111 до 153%. Вышеизложенное свидетельствует о том, что в существующих зданиях имеются большие резервы экономии топлива и тепловой энергии, реализовать которые можно только на основе методов системного анализа и оптимизации. Настоящая работа посвящена решению проблемы сокращения потребления тепловой энергии на отопление общественных зданий. Цель диссертационной работы: теоретическое обоснование и разработка методики повышения энергоэффективности и нормирования теплопотребления общественных зданий. Задачи исследования:
1. Оценка эффективности действующих норм и фактического уровня удельного теплопотребления общественных зданий на основе анализа типовых проектов;
2. Разработка обобщённой математической модели для анализа энергетической эффективности и оптимизации объёмно-планировочных решений общественных зданий сложной конфигурации;
3. Теоретическое обоснование нормативов удельного потребления тепловой энергии на отопление общественных зданий в климатических условиях г. Саратова;
4. Обоснование принципов и разработка методики системной оптимизации теплопотребления в автономной энергосистеме "здание - теплоисточник" при децентрализованном теплоснабжении.
5. Разработка прикладных программ к расчёту энергетических паспортов различных категорий общественных зданий с учётом предложенных нормативов удельного теплопотребления; Научная новизна:
1. Предложена математическая модель и получена расчётная зависимость для обоснования нормативов удельного теплопотребления на отопление зданий общественного назначения, имеющих сложную конфигурацию;
2. Обоснованы нормативы удельного теплопотребления зданий общеобразовательных школ, учитывающие специфику расчёта вентиляционных воздухообменов, бытовых теплопоступлений, оптимальную конфигурацию зданий и рационально дифференцированные по этажности;
3. Разработана методика системной оптимизации теплопотребления зданий при децентрализованном теплоснабжении от автономного источника.
4. Разработаны алгоритмы расчёта показателей энергоэффективности различных категорий общественных зданий, использованные при создании "Пакета прикладных программ к расчёту энергетических паспортов жилых и общественных зданий";
5. Разработан ряд локальных методик для расчёта элементов энергетического паспорта, в том числе: методика расчёта вентиляционных воздухо-обменов, бытовых теплопоступлений, методика определения экономии условного топлива от реализации энергосберегающих мероприятий.