Рассмотрены вопросы теплоаккумуляционного отопления греющим полом со встроенными в него греющими кабелями. Разработана нормативная документация и подведены итоги научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по проекту государственных строительных норм "Электрические кабельные системы отопления", рассмотрены вопросы безопасности и экологии данной технологии. Освещены правовые аспекты рассматриваемого проекта и его положение в европейском нормативном пространстве. Проанализировано современное состояние энергетической отрасли и перспективы развития энергоотопления в Украине. Раскрыта сущность электротеплоаккумуляционного отопления греющим полом и феномена теплоустойчивости как базового принципа новой технологии. На основании материалов натурных экспериментов созданы оригинальные методики расчета стационарных и нестационарных режимов в помещениях с электротеплоаккумуляционным отоплением греющим полом и приведены результаты математического моделирования различных аспектов тепловых режимов данной системы.

Показано можливість підвищення теплоакумулювальних властивостей електропідлоги приміщення з електричною кабельною системою опалення теплоакумулювальної дії (ЕКСО-ТА) шляхом збільшення товщини шару важкого бетону над електрокабелем та додаткової теплової ізоляції за периметром цього шару.

Рассмотрены вопросы применения современных электрических кабельных систем отопления. Установлены их основные санитарно-гигиенические, экономические и экологические отличия при технико-экономическом обосновании проектных решений. Приведены общие сведения о европейской методике энергетического сопоставления инженерных систем зданий. Рассчитаны энергетические показатели водяных систем отопления с централизованным и индивидуальным теплоснабжением, электрических систем отопления прямого и аккумуляционного принципов действия, а также комбинации водяных и электрических систем отопления, предложены примеры их энергетического сопоставления.

Наведено результати експериментальних досліджень системи підлогового електричного опалення приміщень.

Предложена новая конструкция системы электроотопления типа "теплый пол" на основе саморегулирующегося кабеля, позволяющая устранить конструктивные недостатки обычной системы аккумуляционного электроотопления.

Індекс рубрикатора НБУВ: Н762.107.3

Рубрики:

Електричне опалення

Шифр НБУВ: РА357157 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Розроблено теплофізичні основи енергоощадних теплоакумуляційних технологій підлогової електричної кабельної системи опалення приміщень (ЕКСО-ТА) з подачею електроенрегії за пільговими нічними тарифами. Проведено вибір конструктивних і режимних параметрів даного типу опалення, які забезпечують нормовані та комфортні умови приміщення. Сформульовано відповідну математичну модель процесів теплопереносу, яка передбачає врахування ускладнювальних факторів, а саме: одночасної дії променистого та конвекційного теплообміну між опалювальною підлогою, огороджувальними конструкціями та повітрям приміщення, акумуляції тепла огордженнями й опалювальною підлогою, залежності від температури коефіцієнтів променистої та конвекційної теплопровіддачі на поверхнях огороджень, теплопередачі через зовнішні стіни зі змінними температурами повітря всередині та зовні приміщення. Розроблено аналітично-числовий метод розв'язання нестаціонарних нелінійних задач визначення теплового режиму приміщення з застосуванням скінченних інтегральних перетворень і відповідне програмне забезпечення. Створено спеціалізований кліматичний комплекс КиївЗНДІЕП для проведення досліджень теплового режиму приміщень з підлоговою ЕКСО-ТА. На базі цього комплексу проведено параметричні дослідження теплового стану приміщень. Розроблено рекомендації щодо вибору типів і енергоощадних режимів роботи підлогової ЕКСО-ТА.

Розглянуто двовимірну задачу геометричного моделювання циліндричної поверхні рефлектора, акий забезпечує рівномірний розподіл теплоти на поверхні продукту півеліптичного перерізу за умови поглинання частини променевої енергії під час віддзеркалення.

Проаналізовано окремі приклади перших сонячних будинків, збудованих в Україні. Проведено класифікацію сонячних будинків за їх основними ознаками: тип будинку, об'ємно-планувальна схема, орієнтація.

Приведены результаты аналитического исследования тепловых процессов при электрическом отоплении помещений с использованием электронагревателей трансформаторного типа.

Надано результати дослідження системи автоматизованого контролю і керування режимом роботи спеціальних електронагрівників трубчастого типу, які входять до складу силових теплогенеруючих модулів електрообігрівної підлоги. Запропоновано конструктивне рішення системи автоматизованого контролю і керування та досліджено перехідні процеси в структурі багаторівневої електротеплоакумулюючої підлоги системи мікроклімату виробничих тваринницьких споруд, яка працює за схемою знизу - вверх.

На базі розв'язання серії зворотних задач теплопровідності запропоновано новий підхід щодо ідентифікації енергопотоків у електротеплоакумулювальній системі обігріву приміщення, що одночасно забезпечує заданий рівень нагріву поверхні підлоги та максимальне акумулювання тепла. Побудовано енергограми для систем нагрівальних елементів, які демонструють можливість раціонального використання тепла за рахунок його максимального акумулювання, та температурні розподіли на поверхні підлоги, що характеризують високий ступінь термостабілізації.

Обгрунтовано перспективність підвищення ефективності електричних повітряно-опалювальних агрегатів з трубчастими нагрівачами та удосконалено методику їх інженерного розрахунку. Досліджено закономірності теплопереносу під час омивання поодиноких циліндрів та їх пучків неоднорідним турбулентно-пульсуючим закрученим повітряним потоком за нагнітання осьовим вентилятором та розроблено на цій основі енергоефективні електричні пересувні агрегати для опалення робочих зон промислових підприємств. Виконано комплекс досліджень характеристик повітряного потоку та теплообміну за поперечного обтікання трубних пучків неоднорідним турбулентно-пульсуючим закрученим повітряним потоком. Розроблено технічні рішення конструкцій електричних повітряно-опалювальних агрегатів з трубчастими нагрівачами.

Комбіновані системи електроопалення на базі "нічного провалу" Об'єднаної енергосистеми знаходять все більш широке розповсюдження в Україні. Однак, до цього часу практично не визначеним є питання оптимального значення потужності теплової акумуляції в подібних системах. Розглянуто принципові схеми реалізації комбінованих систем електроопалення з використанням акумуляції теплоти та наведено рекомендації щодо розрахунку потужності та об'єму теплових акумуляторів.

Проанализирована экономическая эффективность использования различных электрических систем отопления, таких как водяная система отопления с электрокотлом, подпольный электрический подогрев, подпольный водяной подогрев при помощи теплового насоса типа "вода - воздух" и определена оптимальная комплектация системы отопления.

Розглянуто розвиток і стан виробництва електричної енергії в Україні. Викладено теоретичні основи трансформації електричної енергії в теплову. Наведено класифікацію систем електричного опалення. Подано інформацію про місцеві електричні опалювальні прилади, теплові накопичувачі, електричні кабелі системи опалення. Охарактеризовано сфери застосування кабельного електричного опалення. Приділено увагу особливостям мікроклімату приміщень, обладнаних електричною кабельною системою опалення. Надано методику розрахунку підлогової електричної кабельної системи опалення прямої дії та з теплоакумуляцією.

За умов збільшення дефіциту природних енергоносіїв використання електричного струму як джерела теплової енергії набуває все більшої актуальності. Однією із нагальних проблем є розробка екологічно чистого, низькоінерційного електричного обігрівача для обігріву житлових приміщень, рухомого залізничного та міського транспорту. Наразі технологія виготовлення пласких нагрівальних елементів є низькопродуктивною, дороговартісною та енергоємною. Вона грунтується на методі багаторазового трафаретного друку з наступним складним термічним обробленням функціональних шарів. Причому діелектричні та резистивні пасти, які застосовуються в даній технології, містять дорогоцінні метали. Проаналізовано альтернативні технології виготовлення пласких нагрівальних елементів за методами інженерії поверхні. Перша грунтується на використанні іонно-плазмового (магнетронного) розпорошення катоду, склад якого відповідає складу функціонального діелектричного або резистивного покриттів на підложжях із неіржавіючої сталі, а друга - на розробці технології виготовлення функціональних шарів пласких нагрівальних елементів із діелектричних або резистивних паст на основі ситалоцементів із мінімальним вмістом дорогоцінних металів або без них.

Розглянуто сучасні проблеми розвитку енергетичної системи України. Здійснено аналіз паливно-енергетичного балансу розвинених країн. Проаналізовано динаміку вітчизняних тарифів на природний газ та електроенергію. Визначено чинники масштабного застосування та пріоритетність впровадження енергоефективних заходів щодо ведення господарської діяльності та споживання паливно-енергетичних ресурсів вцілому. Проаналізовано проблеми теплопостачання та запропоновано використання енергоефективних систем опалення на основі споживання електричної енергії.

Проаналізовано запропоновані в літературі методики підбору електричних теплоакумуляційних обігрівачів (ЕТО). Як правило, ці методики визначають необхідну потужність електроспоживання ЕТО залежно від типу обраного приладу та періоду дії пільгового тарифу на електроенергію, параметрів приміщення (тепловтрат, призначення, теплотехнічних характеристик тощо). Більшість проаналізованих методик визначають необхідну потужність лише для якогось одного типу ЕТО з використанням певного коефіцієнта пропорційності для перерахунку значення тепловтрат приміщення в значення необхідної потужності електроспоживання ЕТО. Наведено характерні потужності електроспоживання різних типів ЕТО залежно від двох їх характеристик: організації тепловіддачі та розміщення нагрівачів. У сучасних приладах, на відміну від попередніх моделей, прийнято розміщувати у фронтальній поверхні додаткові нагрівачі для забезпечення більшої надійності роботи приладів та точнішого підтримання температурного режиму приміщення. Також потужність сучасних ЕТО зменшилась у порівнянні з моделями попередніх років, що можна пояснити відповідним зменшенням допустимих значень тепловтрат у сучасних будівлях. Проведений аналіз продемонстрував, що наведені методики розрахунків містять важливі для практики інженерних розрахунків розбіжності у визначенні потужності електроспоживання ЕТО.

Наведено одержані шляхом натурних досліджень дані щодо розподілення температури повітря в приміщенні за використання електротеплоакумулювального обігрівача для опалювальних сезонів 2014 - 2015 і 2015 - 2016 рр. Встановлено значення коливання температури по висоті приміщення та виявлено зв'язок між вказаними коливаннями та певними режимами роботи приладу.