Конкурс "Эврика"_Колосова Ю.С., Лапатеев Д.А

РАЗРАБОТКА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЕМ ЗДАНИЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИХ ОКОН С

ТЕПЛООТРАЖАЮЩИМИ ЭКРАНАМИ И СОЛНЕЧНЫМИ МОДУЛЯМИ

КОЛОСОВА ЮЛИЯ СЕРГЕЕВНАЛАПАТЕЕВ ДЕНИС АЛЕКСАНДРОВИЧ

КОНКУРС ПРОРЫВНЫХ ИДЕЙ «ЭВРИКА»

АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫВ Российской Федерации с 1 января 2020 г. потребление энергоресурсов в здании должно сократиться не менее чем на 40% по отношению к базовому уровню

Изменение нормируемого удельного расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию

ОКОННЫЙ БЛОК С ТЕПЛООТРАЖАЮЩИМ ЭКРАНОМ

Экран в холодном отделении (вплотную)

17,10С

14,10С

Контроль 2

q=59 Вт/м2

R=0,61q=32 Вт/м2

R=1,11

Существенное значение в доле тепловых трансмиссионных потерь здания приходится на потери через оконные проемы (от 20 до 40% от общего объема).

Авторами для повышения теплозащиты зданий разработано энергосберегающее окно с теплоотражающими экранами, имеющее высокое сопротивление теплопередаче.

ИСПЫТАНИЯ

00,05

0,10,15

0,20,25

0,3

Тепловые потери, Гкалл/год

0,289

0,223

0,140,095

КонтрольИ стеклоэкран снаружи2 экрана

Изменение сопротивления теплопередаче и тепловых потерь: 1 –контроль 1; 2 – окно с и-стеклом;3–экран установлен снаружи; 4– 2 экрана снаружи.

00,20,40,60,8

11,21,41,61,8

Сопротивление теплопередаче

0,470,61

1,1

1,75

КонтрольИ стеклоэкран снаружи2 экрана

Проведенные испытания показали увеличение сопротивления теплопередаче и уменьшение тепловых потерь в 2,5-3 раза при использовании экранов в окнах.

ПРЕДЛАГАЕМОЕ РЕШЕНИЕ

1n

4

...

...

71

72

8j

1

5

6

...

10

81

82

7j

12

EWS1N

11

1n

21

1n

j1

11

1

k

1

k

1

k

...

EWS2N

EWSjN

...2i

21

ji

j1

1i

11

ji

j1

2i

21

2i

21

...

1

m

1

m

1

m

29

9

9

В целях снижения затрат на теплоснабжение зданий при поддержании нормируемых параметров микроклимата разработана система управления теплоснабжением здания.В результате использования разработанной системы автоматизации теплоотражающие экраны в оконном блоке опускаются в темное время суток и во время отсутствия людей по заданному графику или по сигналу от датчика наружной освещенности в зависимости от выбранного алгоритма управления, что приводит к уменьшению тепловых потерь и увеличению температуры воздуха внутри помещения.

СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ОТОПЛЕНИЯ ЗДАНИЙ

ОкноУСО серии ЭЛЕМЕР-EL-4000

Контроллеры «Ремиконт» в составе ПТК «Квинт»

Радиатор

Проект комнатного отопления Котел GT-125 Тепловой пункт

ОСОБЕННОСТИ СИСТЕМЫ

Изменение сопротивления теплопередаче

Снижение нагрузки по заданному графику и во время отсутствия людей

Расчет температуры дежурного отопления

Недопущение образования конденсата

Солнечный модуль на внешней стороне

теплоотражающего экрана

Дополнительная выработка

электрической энергии+

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ВОЗДУХА ПРИ ДЕЖУРНОМ РЕЖИМЕ ОТОПЛЕНИЯ

-30

-25

-20

-15

-10

-5

0

5

10

15

20

25tвн=200C

tвн1=6,60C

tвн.ст.=17,30C

tвн.ст.1=40Ctнар.ст.=4.60C

tнар.ст.1=-6.20C

tнар.=-300C

t, 0C

X, мм

Экраны

Остекление

4

3

tнар.=-300Ctнар. ст.=-25,40C

tнар. ст.=-24,40C

tвн.=200C

tвн.=12,60Ctвн.ст.=11,90C

tвн. ст.=40C

Остекление

2

1

А

В

φ=100%tвн

р

tвнд

τрτст

h

d

Δtзап

tвн*д

запокнавн

окнавн

1t

R

tRt нрвнд

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ

в отопительный период уменьшаются

теплопотери за счёт увеличения

сопротивления окнаснижаются затраты теплоты на нагрев помещения за счёт

понижения температуры воздуха внутри

помещенияв летний период

снижается холодильная нагрузка на системы кондиционирования

воздуха выработка электроэнергии, обеспечивающей не только

автономную работу устройства, но и частично

покрывающей электрическую нагрузку

потребителя

КОМЕРЦИАЛИЗУЕМОСТЬ ПРОЕКТА

ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической

эффективности»

• Широкий рынок сбыта

Частный сектор и многоквартирные жилые дома

Общественно-административные здания

Фирмы-застройщики

Промышленные предприятия

Норильск Мурманск Москва Сочи0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.3890000000000

01

0.2170.154

0.043

0.1540.0840000000000

002

0.0620000000000

0010.011

Норильск Мурманск Москва Сочи0

0.050.1

0.150.2

0.25

0.2350.133

0.0920.032

Q, Гкалл (экономия)

Потери теплоты за отопительный период с применением двух экранов и tдеж

min с одного м2 для различных городов России

максимальная экономия - 0,235 Гкал (61%)

ПОТЕРИ ТЕПЛОТЫ ЗА ОТОПИТЕЛЬНЫЙ ПЕРИОД ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ ГОРОДОВ РОССИИ

ПАТЕНТЫ, СТАТЬИ, ДИПЛОМЫ И НАГРАДЫ

Проект одобрен французским представительством

Дипломы, статьи, свидетельства о государственной регистрации, патенты

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!

Колосова Юлия СергеевнаЛапатеев Денис Александрович