Звіт по науково-дослідній роботі. Басок Борис Іванович. Розробка принципів створення та реалізації будівель "пасивного" типу (тепловитрати на опалення менше 15 кВт*год/(м2*рік))

Реєстраційний номер

0217U004056, 0116U003786 , Науково-дослідна робота

Назва роботи

Розробка принципів створення та реалізації будівель "пасивного" типу (тепловитрати на опалення менше 15 кВт*год/(м2*рік))

Назва етапу роботи

Керівник роботи

Басок Борис Іванович, Доктор технічних наук

Дата реєстрації

12-01-2017

Організація виконавець

Інститут технічної теплофізики НАН України

Опис етапу

Виконані роботи по послідовному розвитку експериментальної будівлі високої енергетичної ефективності (потреба в енергії на опалення менше 75 кВт·год/м2 в рік) в будинок "пасивного" типу (тепловитрати на опалення менше 15 кВт·год/м2 в рік). Розроблені концептуальні основи створення експериментального будинку "пасивного" типу як науково-технічної та технологічної теплофізичної лабораторії. Розроблено чисельну модель взаємодії вітрового потоку в приземному шарі атмосфери з комплексом будівель і споруд, щодо компактно розташованих в межах міської забудови. В результаті розрахунків отримані тривимірні поля швидкостей, тисків і енергетичних параметрів вітру дозволили визначити зовнішні граничні умови і визначальні показники для системи вентиляції та теплопостачання будинку "пасивного" типу. Шляхом порівняльного аналізу термічних опорів огороджувальних конструкцій з покриттями різних типів, а також ряду інших властивостей та показників покриттів з теплоізоляційних матеріалів визначені їх головні переваги та недоліки, а також економічна доцільність використання конкретного теплоізоляційного матеріалу. Розрахунки теплових втрат через огороджувальні конструкції з утепленням у програмному пакеті "Mathcad v13.0" визначили загальне теплове навантаження на систему опалення та гарячого водопостачання. Проведені експериментальні дослідження теплопередачі через різноваріантні віконні конструкції, показали, що для енергоефективного будинку пасивного типу, найкращим варіантом будуть віконні конструкції з трикамерним профілем та склопакетами з двома і-покриттями з формулою 4М1-8-4і-8-4і. Для пасивно-гравітаційної, притяжно-витяжної вентиляції. створені та змонтовані теплообмінники типу "ґрунт- повітря" і розміщені в ґрунтовому масиві (на глибині 2,5 м) на території Інституту технічної теплофізики НАН України за адресою: м. Київ, вул. Булаховського, 2. Проведені експериментальні дослідження напірно-витратних характеристик і теплотехнічних параметрів повітряних теплообмінників у різних технологічних режимах показали,що в холодний період року попередній нагрів повітря знижує ймовірність обмерзання рекуператора припливно-витяжної установки, збільшуючи ефективний час використання рекуперації, і мінімізує витрати на додаткове нагрівання повітря в водяному або електричному нагрівачі. У теплий період року проводились експериментальні дослідження, які виявили охолодження зовнішнього атмосферного повітря на 11,2оС від вихідного значення в 29,8оС. Проведене теплофізичне моделювання повітряно-грунтового теплообмінника для теплової завіси фасадних стін експериментального будинку "пасивного" типу показало, що винайдена конструкція дозволяє організувати природну конвекцію повітря в міжшаровому зазорі стіни будівлі. Крім того за допомогою теплової завіси стін можливо зменшити теплоспоживання будинку.

Опис продукції

Розроблено концептуальні основи будинку "пасивного" типу (тепловитрати на опалення менше 15 кВт?год/(м2?рік) досягаються за рахунок оптимальних теплофізичних характеристик огороджувальних будівельних конструкції, високого рівня ізоляції, енергоефективних вікон, високого рівня герметичності і штучної вентиляції з рекуперацією теплоти). Реалізовано послідовний розвиток енергоефективного будинку ( 75 кВт o ч/м2 на рік) до рівня пасивного (тепловитрати на опалення менше 15 кВт?год/(м2?рік) на прикладі експериментального будинку ІТТФ НАН України за рахунок досягнення максимально можливої теплоізоляції експериментальної будівлі, використання енергоефективних вікон, рекуперативної вентиляції.

Автори роботи

Андрейчук С.В.
Бєляєва Т.Г.
Басок Б.І.
Божко І.К.
Гончарук С.М.
Горячев О.А.
Гоцуленко В.В.
Давиденко Б.В.
Коба Н.В.
Коваленко М.П.
Красота Д.О.
Кужель Л.М.
Лисенко О.М.
Мартур М.В.
Накорчевський А.І.
Недбайло О.М.
Нежута В.П.
Новіков В.Г.
Новіцька М.П.
Приємченко В.П.
Ткаченко М.В.
Хибина М.А.

Додано/оновлено в НРАТ

2020-04-02