Повышение энергетической эффективности зданий, эксплуатируемых в условиях переменного теплового режима

Объект исследования – ограждающие конструкции, элементы системы отопления и теплоснабжения зданий индивидуальной застройки, эксплуатируемые в условиях прерывистого отопления. Цель работы – разработка инженерных методов теплотехнического расчета ограждающих конструкций, отопительных приборов, тепловой изоляции трубопроводов для зданий и сооружений, эксплуатируемых в условиях переменного теплового режима. Методы исследования и аппаратура - методы математической физики и теории тепломассообмена, экспериментальные и теоретические методы исследования инженерных систем и ограждающих конструкций. Экспериментальные исследования теплозащитных характеристик ограждающих конструкций и динамических характеристик отопительных приборов выполнены в аккредитованной лаборатории. Теоретические и практические результаты и их новизна - на основе теоретического исследования предложена методика определения времени нагрева и энергозатрат многослойных ограждений зданий, эксплуатируемых в условиях переменной тепловой нагрузки. Разработаны конструкции ограждения стен, обладающие минимальными энергозатратами на их нагрев. Предложена методика оценки энергетической эффективности зданий, эксплуатируемых в условиях переменного теплового режима. На основе анализа теоретических и экспериментальных исследований получены значения времени выхода различных отопительных приборов на стационарный режим работы. Для трубопроводов системы теплоснабжения зданий и сооружений разработана модель высокоэффективной тепловой изоляции, получен патент на полезную модель. Получены аналитические зависимости для определения энергозатрат и времени нагрева многослойных ограждений, а также математическая зависимость для расчета максимально допустимого значения толщины теплоизоляционного материала наружного ограждения здания, работающего в условиях переменного теплового режима; разработана математическая модель и получены математические зависимости для определения энергозатрат и времени нагрева ограждающих конструкций с экранной теплоизоляцией, установлена аналитическая зависимость между энергозатратами и толщиной воздушной прослойки; на основе решения нестационарной задачи теплопередачи получена формула для нахождения времени нагрева отопительных приборов, а также проведена оценка времени нагрева радиаторов, выполненных из различных материалов, по результатам теоретического и экспериментального исследования; предложена новая защищенная патентом конструкция тепловой изоляции трубопроводов систем теплоснабжения на основе пенополиуретановых скорлуп. Степень и эффективность внедрения - расчетный экономический эффект от применения прерывистой системы отопления составил: 254720 руб. за год эксплуатации (в ценах 2019 г.). Область применения – системы отопления жилых зданий индивидуальной застройки.