К ВОПРОСУ ОБ ЭКОНОМИИ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ ЗА СЧЕТ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕПЛОВОЙ НАГРУЗКИ ЗДАНИЙ

С.В. Вологдин, Р.Г. Шихарев,
г. Ижевск, Ижевский ГТУ

Одним из главных направлений жилищно-коммунальной реформы является учет и экономия тепловых ресурсов. В силу этого особую роль приобретает исследование теплового режима зданий в нестационарных условиях. Данный режим имеет место, например, при ступенчатом теплоснабжении зданий бюджетных организаций, где в ночное время, а также, в выходные и праздничные дни работа не ведется.

При ступенчатом теплоснабжении подача тепла поддерживается на постоянном уровне в течение части периода, а в остальное время уменьшается или совсем прерывается. Для большинства современных зданий допускается в течение части суток понижение температуры внутреннего воздуха ниже нормативного значения.

Рассматривались три задачи:

1. Определение влияния изменения температуры наружного воздуха на температурный режим здания при неизменной тепловой нагрузке;
2. Определение изменения температуры внутреннего воздуха при тепловой нагрузке, изменяющейся по заданному закону;
3. Определение режима регулирования теплоснабжения здания при изменении температуры наружного воздуха с целью поддержания на заданном уровне температурного режима помещения.

Все три задачи описываются одним уравнением теплового баланса.

Разработанная методика определения температурного режима здания в нестационарных условиях позволяет моделировать различные режимы теплоснабжения зданий, а также определять пути экономии тепловой энергии при применении различных режимов теплоснабжения.
На рис.1 показан результат изменения температуры внутреннего воздуха при применении ступенчатого теплоснабжения. В период суток с 22⁰⁰ до 8⁰⁰ снижалась подача тепла в помещение до уровня 40% от дневной подачи. При этом температура внутреннего воздуха в здании падает с 20 °С до 12 °С.

Рис.1. Изменение температуры внутреннего воздуха в результате изменения теплоприхода в здание

Таким образом, при применении ступенчатого теплоснабжения, когда в ночное время сокращается подача тепловой энергии, становится возможным ее экономия. Расчеты, проведенные для одного из учебных корпусов Ижевского государственного технического университета, показали, что суточная экономия тепловой энергии может составить до 20%. При этом в дневное время температурный режим здания поддерживается на нормативном уровне.
На рис.2 показано возможное управление тепловым режимом здания. Температура наружного воздуха в течении суток изменяется по закону:

Вслед за этим по определенному закону: начинает меняться температура внутреннего воздуха (см. рис.2). Чтобы температура внутреннего воздуха оставалась на постоянном уровне, требуется определенное регулирование подачи теплоты. Экономия тепловой энергии в этом случае может составить 15%.

Рис.2. Характер изменения температуры внутреннего воздуха в результате влияния внешних возмущающих воздействий