Refrigeration Engineering and Technology

ISSN-print: 0453-8307
ISSN-online: 2409-6792
ISO: 26324:2012
Архiви

EN Оцінка впливу заміни вікон на енергопотребу та умови комфорту в будівлі на основі динамічного моделювання

##plugins.themes.bootstrap3.article.main##

N. Buyak
https://orcid.org/0000-0003-0597-6945
V. Deshko
https://orcid.org/0000-0002-8218-3933
I. Bilous
https://orcid.org/0000-0002-6640-103X
M. Gureev
O. Holubenko

Анотація

У роботі було проведено динамічне моделювання енергетичних характеристик будівельних конструкцій за допомогою енергозберігаючих склопакетів. Проаналізовано вплив різних варіантів заміни вікон на теплоенергетичний стан будівлі масової забудови для різних коефіцієнтів засклення в динамічних сіткових моделях, створених на базі програмного продукту EnergyPlus. Встановлено, що склопакет, наповнений аргоном, скло з селективним покриттям на зовнішньому та внутрішньому склі може знизити потребу на енергію для будівлі на 8-10% порівняно із склопакетом без селективного покриття та наповнення камер з повітрям. Навантаження на систему опалення суттєво відрізняється для орієнтацій Пн і Пд. Передбачається, що коефіцієнт склоподібного скла в орієнтації Пд протягом міжсезоння (осінь / весна), нагрівання менше (включається / вимикається пізніше). Для Пн та Пд орієнтацій енергозберігаючі вікна з селективним напиленням та/або заповненням камер інертним газом мають різний ефект, що пояснюється коефіцієнтами пропускання сонячних теплонадходжень, що було отримано на основі імітаційної моделі. Крім того, діючі стандарти в Україні не дають всіх варіантів коефіцієнтів оптичних характеристик пропускання сонячних теплонадходжень. У роботі проведено динамічне погодинне моделювання енергопотреби будівлі в опалені для репрезентативних приміщень Пн та Пд орієнтації для різних коефіцієнтів засклення та типів вікон. Проведено аналіз зміни середньої температури випромінювання та ПТК (показника теплового комфорту) для динамічної зміни параметрів навколишнього середовища та різних варіантів скління будинку. Оцінено діапазон зміни ПТК, середньої радіаційної температури та температури повітря у приміщенні для опалювального періоду. Наведені рекомендації щодо регулювання зміни температури повітря у приміщенні для забезпечення відповідної категорії будівлі щодо забезпечення комфортних умов

Ключові слова:
Енергопотреба, Тепловий комфорт, Прогнозована середня оцінка тепловідчуттів людини, Середня радіаційна температура, Операційна температура

##plugins.themes.bootstrap3.article.details##

Як цитувати
Buyak, N., Deshko, V., Bilous, I., Gureev, M., & Holubenko, O. (2020). EN Оцінка впливу заміни вікон на енергопотребу та умови комфорту в будівлі на основі динамічного моделювання. Refrigeration Engineering and Technology, 55(5-6), 282-292. https://doi.org/10.15673/ret.v55i5-6.1656
Розділ
ЕНЕРГЕТИКА ТА ЕНЕРГОЗБЕРЕЖЕННЯ

Посилання

1. Lavinska, Z., Sanytska, O. (2009) Sotsialno-ekolohichni aspekty enerhozberezhennia v zhytlovo-komunalnomu sektori. Geodesy, Architecture & Construction 2009 (GAC-2009), Lviv, Ukraine, 75-77.
2. Dolinskyi, A. A., Basok, B. I. et al. (2007) Komunalna teploenerhetyka Ukrainy: stan, problemy, shliakhy modernizatsii. Kyiv: ITTTF.
3. DSTU B EN ISO 7730: 2011. Ergonomika teplovoho seredovyshcha. Analitychne vyznachennia ta interpretatsiia teplovoho komfortu na osnovi rozrakhunkiv pokaznykiv PMV i PPD i kryteriiv lokalnoho teplovoho komfortu. Kyiv: Minrehion Ukrainy, 74.
4. DSTU B EN 15251: 2011. Rozrakhunkovi parametry mikroklimatu prymishchen dlia proektuvannia ta otsinky enerhetychnykh kharakterystyk budivel po vidnoshenniu do yakosti povitria, teplovogo komfortu, osvitlennia ta akustyky budivel. Kyiv: Minrehion Ukrainy, 71.
5. Fanger, P. (1973) Assessment of man's thermal comfort in practice. British Journal of Industrial Medicine, 30, 313–324.
6. Buyak, N. A., Deshko, V. I.,Sukhodub, I. O. (2017) Buildings energy use and human thermal comfort according to energy and exergy approach. Energy and buildings, 146, 172–181.
7. Deshko, V.I., Buyak, N. A., Sukhodub, I. O. (2019). Influence of Subjective and Objective Thermal Comfort Parameters on Building Primary Fuel Energy Consumption. International Journal of Engineering & Technology, 7, 4.3, 383–386.
8. Deshko, V. I., Buyak, N. A., Bilous, I. Iu. (2015) Vybir teplovogo zakhystu ta dzherela tepla iz vrakhuvanniam komfortnykh umov u budivli. Visnyk Kyivskogo natsionalnogo universytetu tekhnologii ta dyzainu. Seriia "Tekhnichni nauky", 5 (90). 71-80.
9. German Association of Engineers. (2012) Calculation of transient thermal response of rooms and buildings – modelling of rooms. 91.140.10 (VDI 6007-1), BeuthVerlagGmbH, Düsseldorf.
10. Ding, Y., Zhang, Q., Yuan, T., Yang, K. (2018) Model input selection for building heating load prediction: A case study for an office building in Tianjin. Energy and Buildings, 59, 254-270.
11. EN 13790:2008. Energy performance of buildings. Calculation of energy use for space heating and cooling. CEN. European Committee for Standardization, 53.
12. Reeves, T., Olbina, S., Raja, R., Issa, A. (2015) Guidelines for Using Building Information Modeling for Energy Analysis of Buildings. Buildings, 5, 1361-1388.
13. Jalaei, F., Jrade, A. (2014) Integrating building information modeling (bim) and energy analysis tools with green building certification system to conceptually design sustainable buildings. Journal of Information Technology in Construction, 19, 494-519.
14. Harish, V. S. K. V., Kumar, A. (2016) A review on modeling and simulation of building energy systems. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 56, 1272-1292.
15. Deshko, V.I., Bilous, I. Iu. (2014) Matematychni modeli budivel dlia otsinky enerhospozhyvannia. Budivelni konstruktsii: Mizhvidomchyi naukovo-tekhnichnyi zbirnyk naukovykh prats, 80, 68-72.
16. EnergyPlus Energy Simulation Software. http:// apps1.eere.energy.gov/buildings/energyplus.
17. TRNSYS Energy Simulation Software http:// www.trnsys.com
18. Crawley, D.B., Winkelmann, F.C., Lawrie, L.K., Pedersen, C.O. (2001) Energy Plus: new capabilities in a whole-building energy simulation program. Seventh International IBPSA Conference, Rio de Janeiro, Brazil, 51-58.
19. Martin, M., Afshari, A., Armstrong, P. R., Norford, L. K. (2015) Estimation of urban temperature and humidity using a lumped parameter model coupled with an Energy Plus model. Energy and Buildings, 96, 221–235.
20. Shabunko, V., Lim, C.M., Mathew, S. (2016) Energy Plus models for the benchmarking of residential buildings in Brunei Darussalam. Energy and Buildings, 1-10.
21. Yu, S., Cui, Y., Xu, X., Feng, G. (2015) Impact of Civil Envelope on Energy Consumption Based on Energy Plus. Procedia Engineering, 121, 1528-1534.
22. Tabunshchykov, Yu. A., Brodach, M. M. (2002) Matematychne modelyuvannya ta optymizatsiya teplovoyi efektyvnosti budivel: monohrafiya. M.: AVOK-PRESS, 194.
23. Popyirin, L. S. (1978) Matematychne modelyuvannya ta optymizatsiya teploenerhetychnykh ustanovok. M.: Enerhiya, 1978.
24. Tabunschikov, Yu. A., Brodach, M. M., Shilkin, N. V. (2003) Enerhoefektyvni budivli: monohrafiya. M .: AVOK-PRESS, 200.
25. Sayadi, S., Tsatsaronis, G., Morosuk, T. (2016) A New Approach for Applying Dynamic Exergy Analysis and Exergoeconomics to a Building Envelope: Proceedings of Ecos 2016. The 29th International Conference on Efficiency, Cost, Optimization, Simulation And Environmental Impact of Energy Systems, Portorož, Slovenia.
26. Bogoslovskiy, V. N. (1978) Teplovyy rezhym budivli. M .: Budovizdat, 248.
27. International Weather for Energy Calculations: https://energyplus.net/weather-location/europe_wmo_ region_6/UKR.
28. Winkelmann F. C. (2001) Modeling windows in Energy Plus. Seventh International IBPSA Conference Rio de Janeiro, Brazil, Building Simulation, 457-464.
29. DBN V.2.6_31:2006. Konstruktsii budynkiv ta sporud. Teplova izoliatsiia budivel. [Na zaminu SNyP II_3_79 ; chynnyi vid 2007.04.01zi zminoiu №1 vid 1 lypnia 2013 roku]. K.: Minbud Ukrainy, 70.