Забезпечення параметрів мікроклімату однородинного житлового будинку шляхом впровадження відновлювальних джерел енергії у м. Полтава
Автор: Курилович Дмитро Володимирович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Теплогазопостачання і вентиляція
Інститут: Інститут будівництва та інженерних систем
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2023-2024 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: В магістерській роботі здійснюється проєктування сучасних енергоощадних систем забезпечення мікроклімату однородинного житлового будинку в м. Полтава за допомогою відновлювальних джерел енергії. Джерелом теплопостачання на потреби опалення і гарячого водопостачання є чотири водяні плоскі сонячні колектори Viessman Vitosol 100-FM з оптичним ККД – 0,817 і коефіцієнтом тепловтрат 4,64 Вт\/(м^2??), що розміщений на південній стороні даху будинку, вітрогенератор Altek EW 10 000 з Pmax = 10 кВт•год та, як піковий, газовий настінний котел із відкритою камерою згоряння Vissman Witopend-100 тепловою потужністю 29 кВт і твердопаливний котел Attack F6DA тепловою потужністю 30 кВт. Система опалення запроєктована горизонтальна двотрубна тупикова з нижнім розведенням магістралей. Теплоносієм є вода з параметрами 55 ? в подаючій магістралі і 45 ? у зворотній магістралі. Нагрівальні прилади є сталеві панельні радіатори моделі Vonova з боковим підключенням фірми Vogel&Noot. Трубопроводи систем опалення монтуються з полівінілхлоридних труб фірми KAN-therm, прокладаються в конструкції підлоги в термоізоляції Thermaflex товщиною 6 мм. Вентиляція будинку є припливно-витяжна з природним спонуканням повітря. Витяжка повітря здійснюється через внутрішньостінові вентиляційні канали кухонь та санвузлів, а приплив повітря відбувається у житлових кімнатах через вікна та місцеві припливно-витяжні установки з рекуперацією тепла PRANA. Відведення продуктів згорання газу від котла та твердопаливного котла відбувається через димохід O130 мм у цегляні димові канали 140 x 270 мм, внутрішні стінки яких захищаються коробом із оцинкованої сталі товщиною 0,8 мм. Система гарячого водопостачання отримує тепло з теплового акумулятора, який отримує тепло з настінного газового котла, твердопаливного котла, сонячних теплових колекторів та вітрогенератора. У науковій частині роботи приділено увагу питанню визначення енергоефективності застосування засобів вирівнювання нагнітального потоку при роботі радіальних вентиляторів на всмоктування, як із вперед, так із назад загнутими лопатками робочого колеса. Розвиток різних галузей промисловості, вдосконалення технологічних процесів, збільшення обсягів виробництва, громадського та промислового будівництва, підвищення вимог до якості повітря виробничих та невиробничих приміщень призвели до збільшення використання систем кондиціонування та вентиляції, тим самим збільшуючи енергоємність парку цього обладнання. Для зменшення капітальних та експлуатаційних витрат, а також підвищення продуктивності та надійності систем вентиляції необхідна оптимізація конструкції елементів повітропроводів, особливо аеродинамічне покращення, зокрема використання елементів повітропроводів безпосередньо за радіальними вентиляторами. Існуючі рекомендації щодо підключення радіальних вентиляторів до вентиляційних систем через вирівнюючі ділянки або дифузори є суперечливими і не завжди гарантують енергоефективну роботу, особливо коли використовуються різні типи вентиляторів. На кафедрі ТГВ Національного технічного університету "Львівська політехніка" було проведено експериментальне дослідження з метою підвищення ефективності вентиляційних систем шляхом вирівнювання потоку витяжки після радіальних вентиляторів. Досліджено вплив взаємного розташування гнучких вставок і дифузорів на нагнітальному патрубку вентилятора, використання горизонтальних гнучких вставок та використання симетричних конічних дифузорів з вирівнюючими пластинами постійних розмірів. На основі теоретичних та експериментальних досліджень щодо підвищення ефективності систем вентиляції з радіальними вентиляторами можна зробити висновок, що досліджені конструктивні рішення можуть бути використані при застосуванні радіальних вентиляторів із загнутими назад лопатками в нагнітальних системах. За рахунок вирівнювання нагнітального потоку радіального вентилятора з дифузором безпосередньо за радіальним вентилятором із загнутими назад лопатками можна покращити як повітряну продуктивність системи вентиляції, так і тиск у системі вентиляції, а при використанні частотного перетворювача це дасть Значна економія електроенергії. Варто зазначити, що при використанні радіальних вентиляторів із загнутими вперед робочими колесами, а також із загнутими назад робочими колесами, і коли система працює на всмоктування, для вирівнювання нагнітального потоку можна застосувати рішення з покращення аеродинаміки. У результаті теоретичних та експериментальних досліджень встановлено: – перспективність застосування дифузорів із засобами вирівнювання нагнітального потоку у вентиляційних системах, з радіальними вентиляторами з вперед загнутими лопатками робочого колеса, які працюють на всмоктування; – незважаючи на ефективніше застосування засобів вирівнювання в дифузорах за радіальними вентиляторами із вперед загнутими лопатками енергоефективнішими, для роботи вентиляційної системи, є радіальні вентилятори із назад загнутими лопатками. Об’єкт дослідження – однородинний житловий будинок в м. Полтава. Предмет дослідження – параметри мікроклімату приміщень житлового будинку. Мета дослідження – проєктування сучасних систем забезпечення мікроклімату приміщень житлового будинку. Запроєктовано системи опалення, гарячого водопостачання і вентиляції. Метою наукової роботи було визначення енергоефективності радіальних всмоктувальних вентиляторів з робочими колесами, загнутими вперед і назад, при використанні засобів вирівнювання нагнітального потоку під час роботи. Ключові слова – зовнішні захищення, параметри теплоносія, джерело теплоти, вітрогенератор, тепловий сонячний колектор, енергозбереження. Перелік використаних літературних джерел Жуковський С.С. Застосування циліндричного вирівнювача нагнітального потоку і горизонтальної гнучкої вставки для підвищення ефективності вентиляційної системи / С.С. Жуковський, Б.І. Гулай // Вісник №655 Нац. ун-ту “Львівська політехніка” “Теорія і практика будівництва”. – Львів: Нац. ун-т “Львівська політехніка”, 2000. – С.89–93. ДБН В.2.6-31:2021 «Теплова ізоляція та енергоефективність» - K.: Мінбуд України, 2022. ДСТУ-Н Б В. 1.1-27:2010 “Будівельна кліматологія” - K.: Мінбуд України, 2010. ДСТУ Б В.2.6-189:2013 Методи вибору теплоізоляційного матеріалу для утеплення будівель ДБН В.2.5-67:2013 “ Опалення, вентиляція та кондиціонування” - K.: Мінбуд України, 2013;. Гершкович В. Ф. Теплова помпа у багатоповерховому житловому будинку. Це на перспективу чи вже сьогодні? / В. Ф. Гершкович // Ринок інсталяцій. ? 2009. ? № 1. ? С. 32-33. Дудюк Д. Л. Нетрадиційні (відновні) джерела енергії / Д. Л. Дудюк, С. С. Мазепа. ? Львів : РВВ Укр ДЛТУ, 2004. ? 68 с. Жуковський С.С., Лабай В.Й. Системи енергопостачання і забезпечення мікроклімату будинків та споруд: Навчальний посібник для ВЗО. – Львів: Астрономо-геодезичне товариство, 2000. – 259 с. Лабай В.Й. Кондиціювання повітря та холодопостачання (з використанням місцевих автономних кондиціонерів): Конспект лекцій. – Бережани Тернопільської області: Тріада Плюс, 2004. – 72 с.