Баланс температур чи компенсація тепловтрат. Досвід ТААБС.
Баланс температур чи компенсація тепловтрат. Досвід ТААБС.
Брунько Володимир Михайлович,
0672350319, bvmkrem@gmail.com
Розглянемо практичні данні будинку ТААБС: 300 м2 , 9 квартир, в термоізоляційній оболонці R. R: Стін=3,8, вікон=0,55, даху=5,1, фундаменту=2,7. Складові Системи: люди, керована частина Системи ТААБС: конструкції з/б. Інші: цегла, речі, меблі, пристрої, прилади, вироби, тощо. І…повітря. Температура всіх перелічених – +21 оС, а людей – + 36 оС. Середньо добова зовнішня температура місяця січня 2015 року — -5,1, а мінімальна нічна — -8,7 оС. Нормативна, розрахункова — — 22 оС.
Теплоємність складових системи, кВт/1 оС:
По відповідним ДБН і Рекомендаціям, розрахункові тепловитрати, кВт:
- для t=-22 оС, – 13,3 без врахування втрат з вентиляцією. Вентиляційні тепловтрати, при 1 кратному воздухообміні, кВт : 13,1, при 0,5 – 6,5, при 0,35 – 4,6. Пікові тепловтрати 26,4 кВт. При умові дотримання вказаної температури мали б таку цифру, кВт*годин на м2/місяц для відповідного воздухообміну: 63/48/43.
- для t=-5,1 оС, – 8,7 без врахування втрат з вентиляцією. Вентиляційні тепловтрати, при 1 кратному воздухообміні, кВт : 7,9, при 0,5 – 4,0, при 0,35 – 2,8. Пікові тепловтрати 16,6 кВт. При умові дотримання вказаної температури мали б таку цифру, кВт*годин на м2/місяц для відповідного воздухообміну: 40/30/28.
- для t=-8,7 оС, – 9,7 без врахування втрат з вентиляцією. Вентиляційні тепловтрати, при 1 кратному воздухообміні, кВт : 9,0, при 0,5 – 4,5, при 0,35 – 3,2. Пікові тепловтрати 18,7 кВт. При умові дотримання вказаної температури мали б таку цифру, кВт*годин на м2/місяц для відповідного воздухообміну: 45/34/31.
Практично ж ми мали таке. Система ТААБС працювала на тепловому насосі з СОР компресора 3,2. Середньомісячні витрати електроенергії склали 4,4 кВт*годин/м2/місяц. За вирахуванням циркуляційного насосу споживання електроенергії власне на генерування теплової енергії склало 3,8 кВт*годин/м2 [3]/ місяц. Практичний СОР системи разрахований близько 1,96-2.02. Таким чином, витрату тепла можна вважати 1,99*3,8=7,56 кВт*годин/м2/місяц.
Для перевірки. В системі знаходиться 0,49 м3 води в якості робочої рідни. dt в середньому 5-6 оС. Відповідно маємо витрати 0,49*1,16*5(6)=2,83(3,4) кВт. В перерахунку це буде 6,8(8,16) або в середньому 7,5 кВт*годин/м2/місяц. Розходження в 2-х способах розрахунку 0,7%.
Якщо порівняти фактичні результати експлуатації з розрахунковими даними по формулі ДБН і Рекомендацій, то число 7,5 має відповідати зовнішній температурі +16,9 оС в типовій, нормативній моделі розрахунку тепловтрат для 0,35 кратного воздухообміну або +18,3 оС для однократного воздухообміну.
Слід відмітити, що маючи результати 2-х річної експлуатації будинку ТААБС і враховуючи той факт, що земля, на якій стоїть будинок має температуру нижчу за температуру повітря, то, наприклад в нашій моделі розрахунку було прийнята температура +2 оС. Саме це призводить до того, що навіть при вирівнюванні температури зовнішнього повітря із внутрішнім — +21 оС матиме тепловтрати (за вказаній температурі – 2 оС) біля 3,8 кВт*годин/м2/місяц. Це вказує на той факт, що відокремлення конструкцій будинку від землі є важливо критичним для прогнозованого моделювання Системи забезпечення клімату будинку і його енергоефективної і комфортної експлуатації.
Аналіз практичної експлуатації і розуміння того факту, що будинок має крім тепловтрат також і теплонадходження з інсоляцією і від людей, і обладнання, то були розраховані наступні цифри. По даним сайту www.tehnoluch.com на широті Київа в січні середня щільність сонячної енергії 250 Вт/м2. З врахуванням відсутності можливості визначити фактичні інсоляційні теплонадходження в модель розрахунку були враховані фактичні площі віконних перерізів і показники світло прозорості, а також допущено, що з розрахункових теплонадходжень з врахуванням орієнтації за сторонами світу та інших факторів будинок зможе асимілювати 20% потенційно доступної сонячної енергії. Ця цифра склала 6,1 кВт*годину. Надходження від людей і обладнання прийняли в 5% від вентиляційних тепловтрат, що склало 0,71 кВт*годину.
Врахування вказаних вище тепло надходжень показало наступне. Досягнення фактичних питомих тепловтрат в 7,5 кВт*годин/м2місяц за нормативним розрахунком мало б місце за умови прийняття зовнішньої температури в -0,5 оС при кратності воздухообміну 0,35 і +7 оС при кратності воздухообміну 1,0.
Вказане вище свідчить про головне – енергоефективність завжди має враховувати такі параметри як час, тип теплопередачі[4] і теплоакумулюючу характеристику будинку. Тому модель розрахунку тепловтрат, проектування системи забезпечення клімату, підбір типу і потужності джерела енергії, одне чи два джерела енергії, автоматизація роботи системи і так далі мають велику наукову і практичну перспективу і корисність за умови глибокого аналізу і моделювання роботи систем ТААБС в якості системи забезпечення клімату.
[1] Термоакумулююча, але неактивна частина Системи
[2] фактично, повітря це тепло ізолятор при відсутності конвекції
[3] З розрахунку на загальну площу будинку
[4] Наведені дані кратності воздухообміну свідчать, що активність вентиляції (конвективна теплпередача) інфільтрація та природна витяжка (реалізовані в будинку) впливають на суму тепловтрат.
О ТААСС Применение ТААСС Экология строительства