ТЕПЛОВИЙ РЕЖИМ БУДІВЛІ З ПАСИВНОЮ СИСТЕМОЮ ОПАЛЕННЯ

Анотація

Одним з найбільших споживачів енергії для багатьох країн світу є житлово-комунальний сектор, тому енергозбереження та використання відновлюваних джерел енергії в даному секторі дозволяють досягти суттєвої економії енергоресурсів в масштабах країни. Реалізація потенціалу енергозбереження ускладнюється великим різноманіттям існуючого житлового фонду, що вимагає індивідуального підходу при вирішенні задач енергозбереження та енергозабезпечення будівель. Корисним для України є досвід Швеції, Фінляндіі, Германії, США у використанні пасивних систем сонячного опалення, які при правильному проектуванні мають ккд до 60% і покривають понад 50% навантаження опалення. Недостатня кількість публікацій щодо ефективності та впровадження таких систем для кліматичних умов України викликала необхідність проведення моделювання теплового режиму будівлі з пасивною системою сонячного опалення для виявлення можливостей покриття енергопотреб.

В програмному середовищі MatLab/Simulink створена модель будівлі, яка дозволяє визначити зміни температури огороджувальних конструкцій та внутрішнього повітря при змінних параметрах оточуючого середовища, а саме сонячній радіації, температур зовнішнього повітря та ґрунту. Надходження сонячної радіації на зовнішні огороджувальні конструкції будівлі обчислено для кожної години доби протягом року для кліматичних умов м. Херсона. На основі результатів моделювання визначено амплітуди коливань температури внутрішнього повітря, затримки у надходженні тепла у будівлю, енергопотреби та тривалість періодів опалення й охолодження.

Проведено порівняння теплових режимів трьох варіантів одноквартирної будівлі: без пасивної системи сонячного опалення, зі стіною Тромбе та зі стіною Тромбе й ролетами для затінення. Визначено, що застосування стіни Тромбе призводить до зменшення на 76,9% енергопотреби на опалення, однак сприяє значному перегріву приміщення у теплий період року, а, отже, і підвищенню енергопотреби на охолодження в 3,4 рази. Показано, що скоротити енергопотреби як на опалення, так і на охолодження дозволяє впровадження стіни Тромбе із затіненням в літній період ролетами.

Ключові слова: стіна Тромбе, енергопотреба, опалення, охолодження, огороджувальні конструкції будівлі.