Печать

PDF Скачать статью в pdf.

DOI: 10.15507/2658-4123.036.202601.158-182

EDN: https://elibrary.ru/cyxaml

УДК 621.1.016.4

 

Теплопередача через ограждающие конструкции здания в условиях возрастания температуры наружного воздуха и пульсации температуры теплоносителя

 

Левцев Алексей Павлович
доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой теплоэнергетических систем Института механики и энергетики Национального исследовательского Мордовского государственного университета (430005, Российская Федерация, г. Саранск, ул. Большевистская, д. 68), ORCID: https://orcid.org/0000-0003-2429-6777, Researcher ID: B-8620-2019, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Ениватов Александр Васильевич
старший преподаватель кафедры теплоэнергетических систем Института механики и энергетики Национального исследовательского Мордовского государственного университета (430005, Российская Федерация, г. Саранск, ул. Большевистская, д. 68), ORCID: https://orcid.org/0009-0008-9385-8466, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

 

Аннотация
Введение. В условиях роста цен на энергоносители и ужесточения экологических норм поиск скрытых резервов экономии становится критически важным. В последнее время для решения проблемы повышения энергоэффективности зданий предпочтение отдается системам отопления с прерывистым режимом работы, среди которых особое место занимает низкочастотная пульсация температуры теплоносителя в контурах системы отопления.
Цель исследования. Оценить влияние повышения температуры наружного воздуха и пульсации температуры теплоносителя на снижение плотности теплового потока через ограждающие конструкции здания индивидуальной постройки.
Материалы и методы. Экспериментальное исследование проводилось в условиях возрастания температуры наружного воздуха под действием солнечной радиации и пульсации температуры теплоносителя. Режим низкочастотной пульсации температуры теплоносителя в системе отопления здания воспроизводился в соответствии с запатентованной технологией. В контуры системы отопления периодически подавался горячий или охлажденный теплоноситель, частота и амплитуда которого изменялась в пределах соответственно 0,001–0,003 Гц и 10–20 °С в зависимости от температуры теплоносителя, а также наружного и внутреннего воздуха в отдельном помещении жилого дома. Система отопления дополнительно оборудовалась трехходовым регулирующим клапаном, узлом управления с датчиками температуры теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах, а также температуры наружного воздуха. Мониторинг параметров теплоносителя, температур наружного и внутреннего воздуха в помещении в точках измерения проводился с применением автоматизированной измерительной системы.
Результаты исследования. При традиционном способе подачи теплоносителя в контуры отопления разность температур внутреннего и наружного воздуха снижается на 4,6 °С, а при пульсации температуры теплоносителя на 6,9 °С. Превышение средних значений плотности теплового потока в зонах измерения температур поверхности ограждающих конструкций при традиционном способе подачи теплоносителя в контуры системы отопления над средними значениями теплового потока при пульсации теплоносителя составляет от 34,49 % для зоны 2,5 м от пола до 47,42 % для зоны за отопительным прибором.
Обсуждение и заключение. Снижение плотности теплового потока при пульсации теплоносителя зависит от зоны измерения температур относительно поверхности ограждающих конструкций, максимальное значение зафиксировано за отопительным прибором. В связи с этим целесообразно размещать отопительные приборы на внутренних ограждающих конструкциях зданий.

Ключевые слова: теплопередача, тепловой поток, ограждающие конструкции, прерывистое отопление, низкочастотная пульсация температуры, теплоноситель

Конфликт интересов: авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Для цитирования: Левцев А.П., Ениватов А.В. Теплопередача через ограждающие конструкции здания в условиях возрастания температуры наружного воздуха и пульсации температуры теплоносителя. Инженерные технологии и системы. 2026;36(1):158–182. https://doi.org/10.15507/2658-4123.036.202601.158-182

Вклад авторов:
А. П. Левцев – постановка задач, форма представления данных и его анализ, доработка текста.
А. В. Ениватов – подготовка текста с последующей доработкой, анализ литературных данных.

Все авторы прочитали и одобрили окончательный вариант рукописи.

Поступила в редакцию 13.01.2026;
поступила после рецензирования 26.01.2026;
принята к публикации 04.02.2026

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Анисимова Е.Ю. Энергоэффективность теплового режима здания при использовании оптимального режима прерывистого отопления. Вестник ЮУрГУ. 2012;38:55–59. URL: https://vestnik.susu.ru/building/article/view/525 (дата обращения: 13.04.2025).
  2. Дегтярь А.Б., Панферов В.И. Построение алгоритма импульсного отопления здания и исследование режимов его работы. Вестник ЮУрГУ. 2008;(17):41–44. https://www.elibrary.ru/jtwkvd
  3. Мишин М.А. Исследование процессов остывания теплоносителя при прерывистом регулировании отопления. Ползуновский Вестник. 2010;(1):146–152. URL: http://elib.altstu.ru/journals/Files/pv2010_01/index.htm (дата обращения: 15.04.2025).
  4. Левцев А.П., Ениватов А.В., Артемов И.Н. Устройство для управления теплопотреблением в системе отопления здания и способ организации его работы. Патент 2797616 Российская Федерация. 7 июня 2023. URL: https://www.fips.ru/cdfi/fips.dll/ru?ty=29&docid=2841346 (дата обращения: 21.04.2025).
  5. Прохоренко А.М., Качала Н.М. Оптимизация режимов работы систем теплоснабжения объектов коммунальной энергетики методами ситуационного управления. Фундаментальные исследования. 2012;(9):672–677. URL: https://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=30331 (дата обращения: 21.04.2025).
  6. Ротов П.В., Орлов М.Е., Шарапов В.И. О температурном графике центрального регулирования систем теплоснабжения. Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2014;(5-6):3–12. https://elibrary.ru/shlanf
  7. Лапин В.М. Энергоэффективность отопительных приборов с различной тепловой иннерцией на прерывистых режимах отопления. Вентиляция, отопление, кондиционирование воздуха, теплоснабжение и строительная физика. 2012;(8):48–51. URL: https://www.abok.ru/for_spec/articles.php?nid=5399 (дата обращения: 24.04.2025).
  8. Табунщиков Ю.А., Бродач М.М. Экспериментальные исследования оптимального управления расходом энергии. Academia. Архитектура и строительство. 2006;(1):32–36. https://elibrary.ru/mtpdsr
  9. Ливчак В.И., Чугункин А.А., Оленев В.А. Энергоэффективность пофасадного автоматического регулирования систем отопления. Водоснабжение и санитарная техника. 1986;(5).
  10. Панферов В.И., Панферов В.И. Автоматическое управление системами отопления с элеваторным присоединением. Вестник ЮУрГУ. 2013;13(1):42–47. URL: https://vestnik.susu.ru/ctcr/article/view/189 (дата обращения: 24.04.2025).
  11. Малявина Е.Г. Асатов Р.Р. Влияние теплового режима наружных ограждающих конструкций на нагрузку системы отопления при прерывистой подаче теплоты. Academia. Архитектура и строительство. 2010;(3):324–327. https://elibrary.ru/ntlbwx
  12. Наумов А.Л., Агафонова И.А., Иванихина Л.В. Инженерные системы энергоэффективного жилого дома. Вентиляция, отопление, кондиционирование воздуха, теплоснабжение и строительная физика. 2003;(8):6–11. URL: https://www.abok.ru/for_spec/articles.php?nid=2251 (дата обращения: 25.04.2025).
  13. Абдуллин В.В. Модельно-упреждающее управление тепловым режимом здания. Вестник ЮУрГУ. 2015;15(3):33–39. URL: https://vestnik.susu.ru/ctcr/article/view/4206 (дата обращения: 04.05.2025).
  14. Ениватов А.В., Артемов И.И., Неясов А.С. Микроканальная отопительная панель в низкотемпературном контуре системы отопления. Инновации и инвестиции. 2022;(9):157–161. URL: https://www.innovazia.ru/archive/36112/ (дата обращения: 04.05.2025).
  15. Левцев А.П., Ениватов А.В., Артемов И.Н. Устройство для управления теплопотреблением в системе отопления здания. Патент 2841346 Российская Федерация. 6 июня 2025. https://www.elibrary.ru/hyjkxa.
  16. Ерофеев В.Т., Ельчищева Т.Ф., Левцев А.П., Митина Е.А., Лапин Е.С. Термическое сопротивление наружных ограждающих конструкций при переменном тепловом потоке. Промышленное и гражданское строительство. 2022;(10):4–13. https://doi.org/10.33622/0869-7019.2022.10.04-13.
  17. Гагарин В.Г., Козлов В.В. Теоретические предпосылки расчета приведенного сопротивления ограждающих конструкций. Строительные материалы. 2010;(12):4–12. https://elibrary.ru/nqtzmt

 

Лицензия Creative Commons
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.

Подробности
Просмотров: 8