Теоретично-експериментальний аналіз геліозахисту як частини енергоефективного будинку
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.160882Ключові слова:
геліовікно, сонячна енергетика, енергетичний баланс, режим гравітації/циркуляції, інтенсивність випромінюванняАнотація
Досліджено використання сонячної енергії як потенційного альтернативного джерела для забезпечення теплопостачанням енергоефективних будинків. Проведено попередній теоретичний аналіз енергетичних показників комбінованої системи теплопостачання за використання геліовікна як частини огородження енергоефективного будинку. З метою підвищення ефективності роботи досліджуваної установки відносно існуючих сонячних колекторів та покращення її в конструктивному аспекті, було розраховано стратифікацію теплоносія в баку-акумуляторі комбінованої системи теплопостачання із геліовікном.
Дослідження ефективності роботи експериментальної установки в системі для використання сонячної енергії проводили в режимі руху циркуляції та гравітації теплоносія за інтенсивності випромінювання імітатора сонячної енергії на систему 600 Вт/м2 та 900 Вт/м2. Як теплоносій використовували воду.
Проаналізовано зміну температури теплоносія в сонячному колекторі та в баку-акумуляторі запропонованої комбінованої системи сонячного теплопостачання із геліовікном як частини зовнішнього захисту енергоефективного будинку.
Встановлено, що температура теплоносія в режимі циркуляції досягала 26,5 °С. Крім цього, наведено порівняльні натурні, лабораторні та теоретичні розрахунки усередненої температури теплоносія в баку-акумуляторі в режимі руху гравітації теплоносія за різних умов.
Було розраховано коефіцієнт корисної дії експериментальної установки. Описано динаміку зміни коефіцієнта корисної дії системи сонячного теплопостачання із геліовікном. У режимі руху циркуляції теплоносія за накопиченням теплової енергії в баку-акумуляторі, залежно від часу нагріву, ККД становив ≈55 %. В режимі руху гравітації теплоносія було обраховано коефіцієнт корисної дії лише конструкції геліовікна, що становив 53 %Посилання
- Hall, M. (2013). One Year Minergie-A–Switzerlands Big Step towards Net ZEB. Journal of Civil Engineering and Architecture, 7 (1). P. 11–19. doi: https://doi.org/10.17265/1934-7359/2013.01.002
- Danylenko, O. (2012). Energy saving technologies of construction. Materialy Mizhnarodnoi naukovo-tekhnichnoi konferentsiyi molodykh uchenykh ta studentiv. Aktualni zadachi suchasnykh tekhnolohiy. Ternopil, 73–74.
- Sartori, I., Hestnes, A. G. (2007). Energy use in the life cycle of conventional and low-energy buildings: A review article. Energy and Buildings, 39 (3), 249–257. doi: https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2006.07.001
- Voss, K., Sartori, I., Lollini, R. (2012). Nearly-zero, Net zero and Plus Energy Buildings – How definitions & regulations affect the solutions. Rehva Journ, 23–27.
- Lorenz, P., Pinner, D., Seitz, T. (2008). The economics of solar power. The McKinsey Quarterly.
- Kravchuk, V., Kaplun, V. (2012). Do pytannia stvorennia kombinovanoi systemy enerhozabezpechennia enerhoefektyvnykh (pasyvnykh) budynkiv. Tekhnika i tekhnolohiyi APK, 3, 9–14.
- Zhelykh, V., Spodyniuk, N., Dzeryn, O., Shepitchak, V. (2015). Specificity of temperature mode formation in production premises with infrared heating system. International Journal of Engineering and Innovative Technology (IJEIT), 4 (9), 8–16.
- Grachev, A. (2010). Passivnyy dom. 7 Glavnyh pravil po nemeckoy tekhnologii. Stroyka, 50–53.
- Chwieduk, D. (2014). Solar Energy in Buildings. Optimizing Thermal Balance for Efficient Heating and Cooling. Elsevier, 382. doi: https://doi.org/10.1016/c2012-0-07007-x
- Zhelykh, V., Kozak, K., Dzeryn, O., Pashkevych, V. (2018). Physical Modeling of Thermal Processes of the Air Solar Collector with Flow Turbulators. Energy Engineering and Control Systems, 4 (1), 9–16. doi: https://doi.org/10.23939/jeecs2018.01.009
- Ge, T. S., Wang, R. Z., Xu, Z. Y., Pan, Q. W., Du, S., Chen, X. M. et. al. (2018). Solar heating and cooling: Present and future development. Renewable Energy, 126, 1126–1140. doi: https://doi.org/10.1016/j.renene.2017.06.081
- Naraievskyi, S. V. (2015). Comparative analysis of solar power efficiency in leading countries worldwide. Ekonomichnyi visnyk Natsionalnoho tekhnichnoho universytetu Ukrainy "Kyivskyi politekhnichnyi instytut", 12, 145–150.
- Voznyak, O., Shapoval, S., Kasynets, M. (2011). Rise of effective use of solar energy in combined solar heaters. XIII International scientific conference “Current issues of civil and environmental engineering in Kosice, Lviv and Rzeszow”. Kosice.
- Voznyak, O., Shapoval, S., Kasynets, M., Kapalo, P. (2012). Zvýśenie efektivnosti systemov zasobovania teplom s využitim slnečnej energie s slnečnymi kolektormi a solarnymi panelmi. Plynár-vodár-kúrenár, 3, 32–34.
- Arkar, C., Šuklje, T., Vidrih, B., Medved, S. (2016). Performance analysis of a solar air heating system with latent heat storage in a lightweight building. Applied Thermal Engineering, 95, 281–287. doi: https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2015.11.031
- Zhao, J., Lyu, L., Han, X. (2019). Operation regulation analysis of solar heating system with seasonal water pool heat storage. Sustainable Cities and Society, 47, 101455. doi: https://doi.org/10.1016/j.scs.2019.101455
- Nakashydze, L. V., Shevchenko, M. V. (2017). Geliocollector–energy active fence as an element of buildings’ climatization system. Stroitel'stvo, materialovedenie, mashinostroenie, 99, 127–135.
- Yatsyshyn, M. (2006). Modernizatsiya zhytla pid enerhopasyvnyi budynok. Tekhnichni visti, 79–81.
- DSTU B EN 15251:2011. Rozrakhunkovi parametry mikroklimatu prymishchen dlia proektuvannia ta otsinky enerhetychnykh kharakterystyk budivel po vidnoshenniu do yakosti povitria, teplovoho komfortu, osvitlennia ta akustyky (EN 15251:2007, IDT) (2011). Kyiv, 71.
- Kolesnyk, I., Belous, A. (2012). Methods for calculation of energy performance of buildings according to DSTU B EN ISO 13790:2011 «Energy performance of buildings. Calculation of energy use for space heating and cooling». Modern industrial and civil construction, 8 (4), 197–204.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2019 Stepan Shapoval, Vasyl Zhelykh, Iryna Venhryn, Khrystyna Kozak, Roman Krygul
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
