Моделювання параметрів трубопроводів системи центрального водяного опалення та теплоізоляції фасаду українських будівель і споруд для різних кліматичних умов

Автор(и)

  • Andriy Yeromin «Complex Engineering Solutions» LLC & Online Store HeatRecovery, вул. Дегтярівська, 21, м. Київ, Україна, 04119, Україна https://orcid.org/0000-0001-9547-8047

DOI:

https://doi.org/10.15587/2312-8372.2018.128417

Ключові слова:

термомодернізація будівель і споруд, фасадна теплоізоляція, система центрального водяного опалення

Анотація

Об'єктом дослідження є конструктивні параметри та матеріал виконання елементів комплексної термомодернізації будівлі чи споруд, а саме системи центрального водяного опалення та фасадної теплоізоляції, з урахуванням дії кліматичних зон, в яких експлуатуються зазначені об’єкти. Одними з найбільш проблемних місць є недостатнья вивченість та відсутність обґрунтування ефективних конструктивних параметрів та матеріалу виконання трубопроводів системи центрального водяного опалення та фасадної теплоізоляції. Це необхідно для суттєвого зменшення енергоспоживання існуючих будівель і споруд українського житлового фонду. В ході дослідження використовувся комплексний підхід до вирішення поставлених завдань, включаючи економічний  і статистичний аналіз, аналіз світового досвіду та синтез результатів і ретроспективи, історико-еволюційний та логічний підхід. Також використовувались теорія систем і системний аналіз для ідентифікації стратегічних перспектив значного скорочення енергоспоживання існуючих українських будівель і споруд. У перспективі передбачається дисемінація отриманих результатів на зарубіжні будівлі і споруди, що мають аналогічні пробеми з енергоефективності, у тому числі з урахуванням кліматичних зон. Обґрунтувано ефективні конструктивні параметри та матеріал виконання трубопроводів системи центрального водяного опалення для суттєвого зменшення енергоспоживання існуючих будівель і споруд українського житлового фонду. Визначено мінімальну товщину шару фасадної теплоізоляції, що становить 50 мм, для досліджуваного температурного режиму і умов експлуатації, а також для характеристик використовуваних матеріалів, геометрії трубопроводів і фасадної теплоізоляції для першої температурної зони. Отримана оптимальна товщина шару фасадної теплоізоляції, що становить 100 мм, та приводить до 100 %-го захисту від замерзання трубопроводів навіть при повній зупинці руху теплоносія протягом більше, ніж 24 години після припинення руху теплоносія. Розроблені інноваційні проектні та конструктивно-технологічні рішення приводять до значного зменшення енергоспоживання існуючих будівель і споруд житлового фонду, що експлуатується понад 30 років і які розміщені у різних кліматичних зонах, і сприяють підтриманню комфортних умов для життєдіяльності.

Біографія автора

Andriy Yeromin, «Complex Engineering Solutions» LLC & Online Store HeatRecovery, вул. Дегтярівська, 21, м. Київ, Україна, 04119

Директор

Посилання

  1. Yeromin, A., Kolosov, A. (2017). Choice and ground for direction of energy efficiency increasing for Ukrainian buildings and facilities. Technology Audit and Production Reserves, 1 (1 (39)), 48–55. doi:10.15587/2312-8372.2018.85402
  2. Yeromin, A., Kolosov, A. (2018). Modeling of energy efficient solutions regarding the heating system and the facade heat insulation in the implementation of thermomodernization. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1 (8 (91)), 49–57. doi:10.15587/1729-4061.2018.123021
  3. DSTU B V.3.2-3:2014. Nastanova z vykonannia termomodernizatsiyi zhytlovykh budynkiv. (2014). Introduced: 01.10.2015. Kyiv: Minrehion Ukrainy, 70.
  4. DBN V.2.6-31:2016. Teplova izoliatsiia budivel. (2016). Approved by the order of the Ministry of Regional Development of Ukraine from 08.07.2016 No. 220. Introduced: 08.10.2016. Kyiv: Minrehion Ukrainy, 30.
  5. Weglarz, A., Gilewski, P. G. (2016). A Method of Evaluation of Polioptimal Thermo­modernization Schemes of Buildings. Procedia Engineering, 153, 862–865. doi:10.1016/j.proeng.2016.08.194
  6. Kuzniar, K., Zajac, M. (2017). Numerical evaluation of natural vibration frequencies of thermo-modernized apartment buildings subjected to mining tremors. Procedia Engineering, 199, 296–301. doi:10.1016/j.proeng.2017.09.039
  7. Hurnik, M., Specjal, A., Popiolek, Z., Kierat, W. (2018). Assessment of single­family house thermal renovation based on comprehensive on­site diagnostics. Energy and Buildings, 158, 162–171. doi:10.1016/j.enbuild.2017.09.069
  8. Zender­Swiercz, E., Piotrowski, J. Z. (2013). Thermomodernization a building and its impact on the indoor microclimate. Structure and Environment: Architecture, Civil Engineering, Environmental Engineering and Energy, 5 (3), 37–40.
  9. Jaworska­Michalowska, M. (2009). Ochrona historycznej elewacji w procesie termomodernizacji – wybrane zagadnienia. Czasopismo Techniczne. Budownictwo, 106 (2-B), 151–161.
  10. Sadowska, B., Sarosiek, W. (2014). Efficiency of raising low­energy buildings and thermomodernization of existing ones. Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej, 63 (1), 179–191.
  11. Rutkowska, G., Wojnowski, D. (2014). Analysis of variants thermomodernization of a dwelling house from a point of view of optimal energetic demands. Inzynieria Ekologiczna, 37, 162–173.
  12. Lundstrom, L., Wallin, F. (2016). Heat demand profiles of energy conservation measures in buildings and their impact on a district heating system. Applied Energy, 161, 290–299. doi:10.1016/j.apenergy.2015.10.024
  13. Bali, D., Maljkovi, D., Loncar, D. (2017). Multi­criteria analysis of district heating system operation strategy. Energy Conversion and Management, 144, 414–428. doi:10.1016/j.enconman.2017.04.072
  14. Kolosov, A. E., Virchenko, G. A., Kolosova, E. P., Virchenko, G. I. (2015). Structural and Technological Design of Ways for Preparing Reactoplastic Composite Fiber Materials Based on Structural Parametric Modeling. Chemical and Petroleum Engineering, 51 (7–8), 493–500. doi:10.1007/s10556-015-0075-3
  15. Zender­Swiercz, E., Telejko, M. (2016). Impact of Insulation Building on the Work of Ventilation. Procedia Engineering, 161, 1731–1737. doi:10.1016/j.proeng.2016.08.766
  16. Lulic, H., Civic, A., Pasic, M., Omerspahic, A., Dzaferovic, E. (2014). Optimization of Thermal Insulation and Regression Analysis of Fuel Consumption. Procedia Engineering, 69, 902–910. doi:10.1016/j.proeng.2014.03.069
  17. Gonzalez­Aguilera, D., Laguela, S., Rodriguez­Gonzalvez, P., Hernandez­Lopez, D. (2013). Image­based thermographic modeling for assessing energy efficiency of buildings facades. Energy and Buildings, 65, 29–36. doi:10.1016/j.enbuild.2013.05.040
  18. Sierra­Perez, J., Boschmonart­Rives, J., Gabarrell, X. (2016). Environmental assessment of fa ade­building systems and thermal insulation materials for different climatic conditions. Journal of Cleaner Production, 113, 102–113. doi:10.1016/j.jclepro.2015.11.090
  19. Sulakatko, V., Lill, I., Witt, E. (2016). Methodological Framework to Assess the Significance of External Thermal Insulation Composite System (ETICS) on­site Activities. Energy Procedia, 96, 446–454. doi:10.1016/j.egypro.2016.09.176
  20. Elarga, H., De Carli, M., Zarrella, A. (2015). A simplified mathematical model for transient simulation of thermal performance and energy assessment for active facades. Energy and Buildings, 104, 97–107. doi:10.1016/j.enbuild.2015.07.007
  21. Vox, G., Blanco, I., Schettini, E. (2018). Green façades to control wall surface temperature in buildings. Building and Environment, 129, 154–166. doi:10.1016/j.buildenv.2017.12.002
  22. Cvetkovic, D., Bojic, M. (2014). Optimization of thermal insulation of a house heated by using radiant panels. Energy and Buildings, 85, 329–336. doi:10.1016/j.enbuild.2014.09.043
  23. Pflug, T., Nestle, N., Kuhn, T. E., Siroux, M., Maurer, C. (2018). Modeling of facade elements with switchable U­value. Energy and Buildings, 164, 1–13. doi:10.1016/j.enbuild.2017.12.044
  24. Kremensas, A., Stapulioniene, R., Vaitkus, S., Kairyte, A. (2017). Investigations on Physical­mechanical Properties of Effective Thermal Insulation Materials from Fibrous Hemp. Procedia Engineering, 172, 586–594. doi:10.1016/j.proeng.2017.02.069
  25. Kolosov, A. E., Sivetskii, V. I., Kolosova, E. P., Lugovskaya, E. A. (2013). Procedure for analysis of ultrasonic cavitator with radiative plate. Chemical and Petroleum Engineering, 48 (11–12), 662–672. doi:10.1007/s10556-013-9677-9
  26. Yeromin, A. V. (26.12.2017). Systema kompleksnoi termomodernizatsiyi budivel i sporud za Yerominym. Patent No. 115858 C2 UA, MPK F24D3/00, F16L59/00. Appl. No. a201709331. Filed: 25.09.2017. Bull. No. 24.
  27. Yeromin, A. V. (11.11.2017). Sposib kompleksnoi termomodernizatsiyi budivel i sporud za Yerominym. Patent No. 115760 C2 UA. MPK F24D3/00, F16L59/00. Appl. No. a201709333. Filed: 25.09.2017. Bull. No. 23.

##submission.downloads##

Опубліковано

2017-12-28

Як цитувати

Yeromin, A. (2017). Моделювання параметрів трубопроводів системи центрального водяного опалення та теплоізоляції фасаду українських будівель і споруд для різних кліматичних умов. Technology Audit and Production Reserves, 2(1(40), 49–58. https://doi.org/10.15587/2312-8372.2018.128417

Номер

Розділ

Технології та системи енергопостачання: Оригінальне дослідження