Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

3294

.pdf
Скачиваний:
1
Добавлен:
15.11.2022
Размер:
4.01 Mб
Скачать

Выпуск № 4(3)

ISSN 2541-9110

 

 

продолжительность отопительного периода nот = 190 сут.;

расчетный тепловой поток на отопление здания Qот = 560 кВт;

расчетная температура внутреннего воздуха tв = 20 ºС;

разность расчетных температур на входе и выходе отопительных приборов tпр = 25 ºС;

расчетная температура теплоносителя в подающем трубопроводе (варьируемый параметр), рассматривалось три варианта: t1 = 150 ºС, 130 ºС, 105 ºС;

расчетная температура теплоносителя в обратном трубопроводе: t2 = 70 ºС.

На первом этапе были построены температурные графики для трех расчетных параметров теплоносителя в тепловой сети в соответствии с методикой, приведенной в [1] (рис. 1).

а)

Температура теплоносителя, °С

б)

Температура теплоносителя, °С

- 91 -

Научный журнал ВГТУ. Жилищное хозяйство и коммунальная инфраструктура

в)

Температура теплоносителя, °С

Рис. 1 – График регулирования температуры теплоносителя при различных расчетных значениях t1/t2:

а – 150/70 °С; б – 130/70 °С; в – 105/70 °С;

На основе построенных графиков (см. рис. 1) были определены необходимые для дальнейших расчетов температурные характеристики, приведенные в табл. 1.

 

 

 

Таблица 1

Параметры, определяемые по температурным графикам

 

 

Значение параметра при температурном

Наименование параметра

 

графике

 

 

150/70 ºС

130/70 ºС

105/70 ºС

 

 

 

 

Разность расчетных температур подающего

80

60

35

и обратного теплоносителя, δР,

 

 

 

Температура наружного воздуха в точке

4

1

-4

излома температурного графика, tиз, ºС

 

 

 

Средняя температура наружного воздуха за

 

 

 

период излома температурного графика,

6

4,5

3

tср.из, ºС

 

 

 

Температура в подающей магистрали на

70

70

70

уровне излома графика, из, ºС

 

 

 

1

 

 

 

Температура в обратной магистрали на

43,38

46,69

53,33

уровне излома графика, из, ºС

 

 

 

2

 

 

 

Разность температур подающего и

 

 

 

обратного теплоносителяв точке излома

26,6

23,3

16,67

графика, из,

 

 

 

Продолжительность периода с

 

 

 

температурой, поддерживаемой на уровне

60

87

103

излома температурного графика, nиз, сут

 

 

 

Дальнейшие расчеты проводились с использованием нижеприведенных формул,

- 92 -

Выпуск № 4(3)

ISSN 2541-9110

 

 

согласно методике [8].

Относительная отопительная нагрузка, Qотн, определяется по формуле:

Q

 

=

вср.из

,

(1)

отн

вн

 

 

 

 

где tв, tн – см. исходные данные; tср.из – средняя температура наружного воздуха за период излома температурного графика, ºС.

Температура теплоносителя в подающем (t1') и обратном (t2') трубопроводе при средней температуре наружного воздуха за период излома температурного графика при наличии средств автоматической регулировки в ИТП здания определяется по формулам:

=

+ 0,8 + (

− 0,5Δ

) ,

(2)

1

 

в

 

отн

 

 

пр

отн

 

=

 

+ 0,8

+ 0,5Δ

,

 

(3)

 

2

в

отн

 

пр

отн

 

 

где tв температура внутри помещения, ; Qотн – относительная отопительная нагрузка;р – разность температур подающего и обратного теплоносителя в расчётно-зимнем режиме, ; пр – разность температур воды на входе и выходе отопительных приборов в

расчётно-зимнем режиме, .

Коэффициент относительной отопительной нагрузки в период излома температурного графика (fиз) и в среднем за отопительный период (fиз.от) определяется по формулам:

 

f

 

=

вср.из

,

 

(4)

 

из

 

вн

 

 

 

 

 

 

 

 

f

 

 

=

 

вср.от

,

(5)

из.от

 

вн

 

 

 

 

 

 

 

где tв, tн – см. исходные данные, ºС; tср.от – средняя температура за отопительный период, ºС.

Относительный расход теплоты за

период излома температурного графика, S, %,

вычисляется по формуле:

 

 

 

 

S =

из из

100 ,

(6)

 

 

 

 

 

 

из.от

от

 

 

где nиз – продолжительность периода с температурой, поддерживаемой на уровне излома температурного графика, сут; nот – продолжительность отопительного периода, сут; fиз.от , fиз см. формулы (4), (5).

Относительное количество теплоты, перерасходуемое в период излома температурного графика, D, %, вычисляется по формуле:

 

 

D = (1 −

 

) 100 ,

(7)

 

 

 

где , ∆ – разность температур в подающей и обратной магистрали в период «излома» графика соответственно при наличии автоматического регулирования и без него, ºС;

Количество теплоты, которое перерасходуется в период излома температурного

графика Qпер, Гкал, определяем из выражения:

 

Qпер = Qо· S·D· 10-4,

(8)

где Qо – фактическое количество тепловой энергии, потреблённое за период «излома»

температурного графика, Гкал; S, D – см. формулы (6), (7).

 

Экономический эффект от внедрения средств автоматизации ИТП, Э, руб., можно

рассчитать по формуле:

 

Э = Qпер· R,

(9)

где Qпер – см. формулу (8); R – стоимость тепловой энергии, в расчетах принята равной

1916 руб./Гкал.

Результаты расчетов по формулам (1)…(9) сведены в табл. 2.

Более наглядно разница в экономической эффективности автоматического регулирования представлена в виде гистограммы на рис. 2.

- 93 -

Научный журнал ВГТУ. Жилищное хозяйство и коммунальная инфраструктура

 

 

 

Таблица 2

Результаты расчётов технико-экономических параметров сравниваемых вариантов

 

Значение параметра

Наименование параметра

при температурном графике

150/70ºС

130/70 ºС

105/70 ºС

 

 

 

 

 

Температура в подающем трубопроводе в период

 

 

 

«излома» графика при наличии автоматического

47,5

43,3

34,2

регулирования, ,

 

 

 

1

 

 

 

Температура в обратном трубопроводе в период

 

 

 

«излома» графика при наличии автоматического

24,3

23,5

20,9

регулирования, ,

 

 

 

2

 

 

 

Разность температур в подающей и обратной

 

 

 

магистрали в период «излома» графика при наличии

23,2

19,8

13,3

автоматического регулирования, ,

 

 

 

Относительная отопительная нагрузка, отн

0,29

0,33

0,38

 

 

 

 

Коэффициент относительной тепловой нагрузки в

0,29

0,32

0,38

период излома температурного графика, из

 

 

 

Коэффициент относительной тепловой нагрузки за

0,24

0,24

0,24

отопительный период, из.от

 

 

 

Относительный расход теплоты за период «излома»

38,16

61,76

86,78

температурного графика, , %

 

 

 

 

 

 

 

Относительный перерасход теплоты за период

12,85

15,06

20,22

«излома» температурного графика, , %

 

 

 

 

 

 

 

Количество теплоты, перерасходованное за период

10,03

65,06

144,88

«излома» температурного графика, Qпер , Гкал

 

 

 

 

 

 

 

Экономия денежных средств от внедрения средств

19219

124666

277611

автоматизации ИТП, Э, руб

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 2 – Сэкономленные денежные средства при автоматизации ИТП для разных режимов подачи теплоносителя

Следует отметить, что полученные результаты могут отличаться для одного и того же здания в зависимости от изменения климатических условий в течение отопительного сезона [9, 10], а также могут быть использованы при решении задач, связанных с оптимизацией

- 94 -

Выпуск № 4(3)

ISSN 2541-9110

 

 

систем централизованного теплоснабжения [11…14].

Заключение.

В ходе исследования установлена взаимосвязь между режимом подачи теплоносителя (температурой воды) и величинами денежных средств, на которые возможно снизить плату потребителя за услуги жилищно-коммунального хозяйства.

Выявлено, что наибольшим энергосберегающим потенциалом обладают системы теплоснабжения с более низкой расчетной температурой теплоносителя.

Полученные результаты могут быть использованы при решении вопроса о необходимости автоматизации оборудования ИТП для повышения энергоэффективности здания.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.Шелудько, Л. П. Анализ возможности сокращения «перетопа» тепловых потребителей при «изломе» температурного графика теплосети / Л. П. Шелудько // Новости теплоснабжения. – 2004. – № 5. – С. 35-38.

2.Осипов, С. Н. О некоторых особенностях энергоснабжения жилых зданий в отопительный период / С. Н. Осипов, В. М. Пилипенко // Энергетика. Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ. – 2017. – Т. 60. – № 1. – С. 77-96.

3.Панферов, В. И. Об оптимальном управлении температурой теплоносителя в тепловых сетях / В. И. Панферов, О. Ф. Гавей // Вестник ЮУрГУ. Серия «Компьютерные технологии, управление, радиоэлектроника». – 2014. – Т. 14. – № 1. – С. 65-70.

4.Дементьев, С. А. Исследование технико-экономического эффекта от автоматизации индивидуального теплового пункта / С. А. Дементьев, М. Н. Жерлыкина // Градостроительство. Инфраструктура. Коммуникации. – 2017. – №1 (6). – С.19-25.

5.Кононова, М. С. К вопросу оценки экономии теплоты при автоматическом регулировании температуры теплоносителя в системах централизованного теплоснабжения

/М. С. Кононова // Изв. вузов. Строительство. – 2016. – № 7. – С. 46-52.

6.Панферов, В. И. Об экономии теплоты при автоматизации систем отопления зданий / В. И. Панферов // Вестник ЮУрГу. Серия «Строительство и архитектура». – 2016.

– № 2. – С. 52-57.

7.Короткова, Л. И. Системы автоматического регулирования потребления теплоты в жилых зданиях / Л. И. Короткова, Ю. А. Морева, Н. В. Андреева, Ю. Н. Новоселова // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2015. – № 3. – С.166-169.

8.Кононова, М. С. Алгоритм расчета энергосберегающего потенциала зданий при автоматическом регулировании систем отопления / М. С. Кононова // Научный вестник Воронежского государственного архитектурно-строительного университета. Серия: Информационные технологии в строительных, социальных и экономических системах. – 2015. – № 2(6). – С. 71-74.

9.Сороченкова, Е. Ю. Уточнение климатологических данных в задаче оценки энергосберегающего потенциала централизованных систем теплоснабжения / Е.Ю. Сороченкова, М. С. Кононова // Фундаментальные и прикладные исследования: актуальные вопросы, достижения и инновации: сборник статей V международной научно-практической конференции. Пенза: МЦНС «Наука и просвещение». –В 4 ч. – Ч.4. – 2017. – С.126-128.

10.Ханнанова, В. Н. Анализ энергетической эффективности методов регулирования температуры в помещения / В. Н. Ханнанова // Вестник Казанского технологического университета. – 2014. – № 23. – С. 152-158.

11.Кононова, М. С. Алгоритм выбора оптимальной схемы централизованного теплоснабжения жилой застройки / М. С. Кононова // Научный вестник Воронежского ГАСУ, серия «Информационные технологии в строительных, социальных и экономических

-95 -

Научный журнал ВГТУ. Жилищное хозяйство и коммунальная инфраструктура

системах». – 2016. – № 1(7). – С. 125-129.

12.Жерлыкина, М. Н. Системы обеспечения микроклимата зданий и сооружений: учеб. пособие / М. Н. Жерлыкина, С. А. Яременко. – Воронеж: Воронежский ГАСУ, 2013.– 160 с.

13.Полосин, И. И. Инженерные системы зданий и сооружений / И. И. Полосин, Б. П. Новосельцев, В. Ю. Хузин, М. Н. Жерлыкина. – Москва: Академия, 2012. – 304 с.

14.Васильева, В. О. Влияние несанкционированной перепланировки помещений на гидравлический и тепловой режим системы отопления / В. О. Васильева, Р. А. Шепс, М. В. Агафонов, А. В. Шашин // Жилищное хозяйство и коммунальная инфраструктура. – 2017. – № 3(2). – С. 52-59.

THE ECONOMIC EFFECT OF AUTOMATION OF

INDIVIDUAL HEATING UNIT OF A RESIDENTIAL BUILDING

AT DIFFERENT CONDITIONS OF HEAT CARRIER

S. A. Dementyev, M. N. Zherlykina, M. S. Kononova

Dementyev Sergej Alekseevich, master of the department of Housing and communal services, Federal state budgetary educational educational establishment «Voronezh state technical University», phone: +7(473)271-28- 92, Russian Federation; e-mail: dem-seryoga@yandex.ru

Zherlykina Mariya Nikolaevna, Cand. tech. Sciences, associate Professor, associate Professor of the Department of housing and communal services, Federal state budgetary educational educational establishment «Voronezh state technical University», phone: +7(473)271-28-92, Russian Federation; e-mail: zherlykina@yandex.ru

Kononova Marina Sergeevna, Cand. tech. Sciences, associate Professor, associate Professor of the Department of housing and communal services, Federal state budgetary educational educational establishment «Voronezh state technical University», phone: +7(473)271-28-92, Russian Federation; e-mail: kniga18@mail.ru

The results of the comparison of energy saving potential relating to the installation of devices for automatic regulation of individual heating units of buildings, with different parameters of the heat carrier in a heating system, are given. The energy saving effect associated with the elimination of the so-called «discontinuity» of the temperature graph of the central qualitative regulation was estimated. It is shown that the estimated savings are higher, the lower the estimated temperature of the heat carrier.

Keywords: individual heatingunit; automatic regulation; the economic effect; discontinuity of the temperature graph.

REFERENCES

1.Shelud’ko, L. P. The analysis of possibility of decrease of «overheat» of thermal customers at «break» of the temperature graph of a thermal web / L. P. Shelud’ko // News of heating. – 2004. – № 5. – P. 35-38.

2.Osipov, S. N. Some Features of the Power Supply of Residential Buildings during the Heating / S. N. Osipov, V. M. Pilipenko // Energy. News of higher educational institutions and energy associations of the CIS. – 2017. – vol. 60. – №1. – Р. 77-96.

3.Panferov, V. I. On the optimal control of ow temperature in heating networks / V. I. Panferov, O. F. Gavey // Bulletin of the South Ural State University. Ser. «Computer technology, control, radioelectronics». – 2014. – vol. 14. – № 1. – Р. 65-70.

4.Dementyev, S. A. The study of technical and economic effect from automation of individual calorific point / S. A. Dementyev, M. N. Zherlykina // Urban Planning. Infrastructure. Communication. 2017. – № 1(6). – P. 19-25.

5.Kononova, M. S. To the problem of estimation of saving of heat at autocontrol of temperature of the heat transfer in systems of the centralized heat supply / M. S. Kononova // News of Higher Educational Institutions. Construction. – 2016. – № 7. – P. 46-52.

-96 -

Выпуск № 4(3)

ISSN 2541-9110

 

 

6.Panferov, V. I. On heat savings in case of heating auotomation / V. I. Panferov // Bulletin of the South Ural State University. Ser. Construction Engineering and Architecture.– 2016. – № 2. – P.52-57.

7.Korotkova, L. I.The systemof automatic regulationoftheheat consumptionin residential building / L. I. Korotkova, Y. A. Moreva, N. V. Andreeva, Y. N. Novoselova // International journal of applied and fundamental research. – 2015. – № 3. – Р.166-169.

8.Kononova, M. S. Algorithm of calculation saving means of potential of buildings at autocontrol of heater systems / M. S. Kononova // The scientific bulletin of the Voronezh State University of Architecture and Civil Engineering. Series: Information techniques in building, social and economical systems. – 2015. – № 2(6). – P.71-74.

9.Sorochenkova, E. Y. Improvement of parameters of climat datain the problem of estimation of energy economy in the centralized systems of heating / E. Y. Sorochenkova, M. S. Kononova // Fundamental and applied research: current issues, achievements and innovations: collection of articles of the V international scientific-practical conference. Penza:

MCNS «Science and education». – In 4h. – Part 4. – 2017. – P. 126-128.

10.Khannanova, V. N. The analysis of power efficiency of methods of an attemperation in dwelling-house / V. N. Khannanova // Bulletin the Kazan technological university. – 2014. – № 23. – P.152-158.

11.Kononova, M. S. The algorithm for choosing the optimal scheme of the centralized heat supply of residential buildings / M. S. Kononova // The scientific bulletin of the Voronezh State University of Architecture and Civil Engineering. Series: Information techniques in building, social and economical systems. – 2016. – № 1(7). – P.125-129.

12.Zherlikina, M. N. Sistems for microclimate of buildings and structures: training manual

/ M. N. Zherlikina, S. A. Yaremenko. – Voronezh: Voronezh State Architectural and Construction University, 2013. – 160 pp.

13. Polosin, I. I. Engineering systems of buildings and structures / I. I. Polosin,

B.P. Novoseltsev, V. Yu. Khuzin, M. N. Zherlykina. – Moscow: Academy, 2012. – 304 pp.

14.Vasilyeva, V. O. Changes of hydraulic and thermal modes of operation of the existing heating system in a multi-quarter residential house after unauthorized reservation of premises / V. O. Vasilyeva, R.A. Sheps, M.V. Agafonov, A.V. Shashin // The Housing and communal infrastructure. – 2017. – № 3(2). – P. 52-59.

© S. A. Dementyev, M. N. Zherlykina, M. S. Kononova, 2017

- 97 -

Научный журнал ВГТУ. Жилищное хозяйство и коммунальная инфраструктура

ПРАВИЛА НАПИСАНИЯ И ОФОРМЛЕНИЯ СТАТЕЙ

WRITING RULES AND GUIDELINE

Журнал публикует информацию о научно-технических разработках в области строительства и жилищно-коммунального хозяйства. Периодичность издания – 4 раза в год. Статьи в журнале публикуются бесплатно.

Подписка на журнал «Жилищное хозяйство и коммунальная инфраструктура» в настоящее время не осуществляется. Отдельные экземпляры журнала можно приобрести в редакции по адресу: 394006, г. Воронеж, ул. 20-летия Октября, дом 84, кафедра жилищно-коммунального хозяйства, каб. 1321. О наличии необходимого номера можно узнать по телефону (473) 271-28-92

или по E-mail: vstu.gkh@gmail.com.

Рукопись представляется в редакцию на русском языке. В том случае, если зарубежные авторы присылают статьи на английском языке, необходимо предоставить точный перевод на русский язык.

К публикации принимаются материалы статьи, в которых приводятся результаты собственных научных (теоретических и/или экспериментальных) исследований авторов (кроме обзорных статей), соответствующие по своей тематике профилю и тематическим направлениям журнала.

Материалы статьи принимаются в электронном виде на адрес редакции vstu.gkh@gmail.com. Автор присылает:

файл текста статьи;

отсканированная рецензия с подписью специалиста, подтверждающая актуальность, научную новизну и корректность полученных результатов. Рецензент не должен являться соавтором статьи;

отсканированная последняя страница с датой отправки статьи и подписями всех авторов (рядом с подписью указывается фамилия и инициалы автора).

После принятия статьи к публикации автор высылает оригинал рукописи и рецензии в редакцию журнала по адресу: 394006, г. Воронеж, ул. 20-летия Октября, дом 84, ком. 1321, кафедра жилищно-коммунального хозяйства.

Об отказе в публикации статьи по формальным признакам авторы информируются редакцией по электронной почте с изложением причины отказа.

Требования к оформлению статьи

Рукопись должна готовиться в редакторе Microsoft Word для Windows (версии от XP до Word 97/10). Текст набирают шрифтом Times New Roman размером 12пт с межстрочным интервалом 1, абзацный отступ 1 см. Размер листа А4; поля: левое – 3 см, правое – 1,5 см, верхнее

– 2 см, нижнее – 2,5 см. Нумерация страниц не требуется. Объём рукописи – от 5 до 10 страниц, включая иллюстрации, таблицы, библиографический список и сведения об авторах.

Структура статьи:

русскоязычная часть:

индекс УДК – в левом верхнем углу, прописными буквами (шрифт 12 пт, обычный);

название статьи – прописными буквами с выравниванием по центру (шрифт 12 пт, полужирный);

инициалы, фамилии авторов, выравниванием по центру (шрифт 12 пт, полужирный);

сведения об авторах: последовательно для каждого – фамилия, имя, отчество, ученая степень, звания (звания в негосударственных академиях наук и почётные звания не указывать), должность, наименование учреждения, в котором работает автор, e-mail автора; страна (если не Российская Федерация), выравнивание по ширине, (шрифт 10 пт, обычный);

аннотация объёмом до 0,3 стр. текста от 50 до 100 слов, выравнивание по ширине, отступ слева и справа 1 см (шрифт 11 пт, обычный);

ключевые слова от 5 до 12 слов, указывающие на принципиально важные объекты и особенности исследования, отделяются друг от друга точкой с запятой, выравнивание по ширине, (шрифт 10пт, обычный);

текст статьи (в тексте статьи должны быть отражены: актуальность проблемы, оценка степени ее разработанности, цели, задачи и методы решения научной задачи, полученные результаты). В конце статьи обязательно приводится заключение.

-98 -

Выпуск № 4(3)

ISSN 2541-9110

 

 

При оформлении текста статьи следует придерживаться следующих требований:

русские и греческие буквы и индексы, а также цифры, аббревиатуры и стандартные функции (Re, cos и др.) в тексте, формулах, подписях к рисункам и в таблицах набираются прямым шрифтом; латинские буквы – курсивом;

в статье должен быть необходимый минимум формул, которые:

следует набирать шрифтом Times New Roman в редакторе формул MS Equation или

MathType;

начинать с красной строки;

располагать по центру и нумеровать арабскими цифрами в скобках у правого края

страницы;

ссылки на формулы в тексте – арабскими цифрами в скобках;

рисунки и таблицы должны быть пронумерованы и добавлены в текст после первого упоминания;

до и после рисунка и таблицы необходимо сделать пробел (шрифт 12 пт);

иллюстрации представляются в редакцию

в виде отдельных файлов (рисунков и фотографий), записанных с расширением .TIFF или

.JPEG; линии чертежа – не тоньше 1 пт; иллюстрации, в том числе фотографии, должны иметь хорошую проработку деталей;

подписи к рисункам нумеруются и располагаются под ними, выравнивание текста по центру (шрифт 10 пт, обычный), в конце точка не ставится;

таблицы оформляются следующим образом:

шрифт выбирается автором самостоятельно с учетом возможности качественного чтения

текста;

наименования в таблицах даются полностью, без сокращения слов;

номер таблицы располагается отдельно, выравнивание текста по правому краю (шрифт 10 пт, обычный);

название таблицы размещается над таблицей, выравнивание текста по центру (шрифт 11 пт, обычный), в конце точка не ставится;

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК, составляемый по следующим правилам;

шрифт 12 пт, выравнивание текста по ширине, абзацный отступ 1 см;

в список включаются только опубликованные работы, в порядке упоминания в статье; ссылки на них в тексте статьи даются арабскими цифрами в квадратных скобках;

в списке не должно быть нормативных документов (ГОСТ, СП, технических регламентов, правовых актов и т.п. неавторизованных источников) – ссылки на них даются в тексте статьи в развернутом виде или в форме подстраничных сносок;

библиографические описания оформляются в соответствии с ГОСТ 7.1–2003; включенные в текст статьи или подстраничные библиографические ссылки следует оформлять по ГОСТ Р 7.0.5-2008;

ссылки на интернет-сайты не допускаются; для статей из зарегистрированных электронных журналов указываются фамилии и инициалы авторов, название статьи, название журнала, выходные данные выпуска, адрес сайта журнала и дата обращения к электронному ресурсу;

англоязычная часть: название статьи;

инициалы, фамилии авторов, выравниванием по центру (шрифт 12 пт, полужирный);

сведения об авторах – последовательно для каждого: фамилия, имя, отчество полностью, ученая степень; ученые звания; должность; название организации (учреждения),

города (если не упоминается в названии организации), страны, e-mail автора, выравнивание по ширине, (шрифт 10 пт, обычный);;

аннотация: перевод, идентичный русскому варианту;

ключевые слова (Keywords);

библиографический список (REFERENCES).

-99 -

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]