Оценка эффективности использования возобновляемых источников энергии в системах теплоснабжения для условий юга Западной Сибири тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.14, доктор технических наук Федянин, Виктор Яковлевич

• Федянин, Виктор Яковлевич
• доктор технических наук
• 2004

Оглавление диссертации доктор технических наук Федянин, Виктор Яковлевич

Введение.

Глава 1. Пассивные системы солнечного отопления и потенциал энергосбережения зданий.

1.1 Пассивное использование энергии солнечного излучения.

1.2. Исследования закрытых пассивных систем.

1.3. Эффективность пассивных систем солнечного отопления.

1.4. Потребность в тепловой энергии.

1.5. Роль инфильтрационных тепловых потерь.

1.5.1. Методика определения инфильтрационных тепловых потерь.

1.5.2. Результаты энергетически обследований зданий.

1.6. Баланс тепловой энергии в зданиях.

1.6.1. Тепловые потери.

1.6.2. Полезное использование дополнительных источников тепловой энергии.

Глава 2. Активные солнечные и теплонасосные системы теплоснабжения.

2.1. Оценки климатических и планировочных факторов.

2.1.1. Оптимальная ориентация поглощающих элементов.

2.1.2. Оценка факторов, связанных с затенением.

2.1.3. Температура почвы.

2.2. Исследование солнечных водонагревательных установок.

2.3. Использование тепловых насосов в системах теплоснабжения.

2.3.1. Исследование режимов работы теплового насоса в системе с водяным накопителем тепла.

2.3.2. Исследование теплонаносных систем на основе грунтовых теплообменников закрытого типа.

2.4. Исследования возможности использования грунтовых теплообменников в системах вентиляции.

Глава 3. Технический потенциал биомассы.

3.1. Газификация растительной биомассы.

3.1.1. Исследование технологии газификации древесных отходов.

3.1.2. Использование генераторного газа в качестве моторного топлива.

3.2. Исследование процессов анаэробного сбраживания отходов животноводства.

3.2.1. Обобщение опыта эксплуатации биогазовых установок.

3.2.2. Теоретический анализ кинетики метанового сбраживания в реакторах с периодической загрузкой.

3.2.3. Исследование процессов сжигания биогаза.

3.2.4. Эффективность биогазовых установок.

Глава 4. Экспериментальное энергоавтономное здание.

4.1. Общее описание проекта.

4.2. Архитектурно-конструктивные решения энергоавтономного здания.

4.2.1. Объемно-планировочные решения.

4.2.2. Конструктивные решения.

4.3 Система теплоснабжения.

4.4 Выбор источников электрической энергии.

4.4.1. Расчетное потребление электроэнергии.

4.4.2. Выработка электроэнергии.

4.5. Система электроснабжения экспериментального энергоавтономного здания.

4.6. Оптимизация параметров фотоэлектрической установки.

4.7. Анализ энергетических затрат на создание и эксплуатацию ЭАЗ.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Оценка эффективности использования возобновляемых источников энергии в системах теплоснабжения для условий юга Западной Сибири»

Актуальность темы

Большая социальная значимость системы теплоснабжения - самого топливоемкого сектора экономики России - в последнее время отчетливо осознана на государственном уровне. В «Энергетической стратегии России на период до 2020 года», утвержденной Правительством РФ 26 августа 2003 года, стратегическими целями развития этой отрасли определены:

- повышение надежности снабжения теплом предприятий экономики и населения страны;

- повышение эффективности функционирования на базе новых современных технологий с учетом оптимального использования возобновляемых источников энергии и местных видов топлива.

Возобновляемые источники энергии — источники непрерывно возобновляемых в биосфере Земли видов энергии: солнечной, ветровой, океанической, гидроэнергии рек, геотермальной, энергии биомассы и другие. Неистощаемость и экологическая чистота этих ресурсов обусловливают необходимость их более интенсивного использования.

Применение возобновляемых источников энергии и местных видов топлива позволяет:

- сокращать потребление невозобновляемых топливно-энергетических ресурсов;

- снижать экологические нагрузки от деятельности топливно-энергетического комплекса;

- обеспечивать тепловой энергией децентрализованных потребителей в районах с дальним завозом топлива;

- снижать расходы на дальнепривозное топливо.

В настоящее время экономический потенциал возобновляемых источников энергии существенно увеличивается в связи с подорожанием традиционного топлива. Как показывают долгосрочные прогнозы, в будущем эта тенденция сохранится.

Научно-техническим проблемам использования возобновляемых источников энергии в различных областях народного хозяйства посвящено большое количество исследований отечественных и зарубежных ученых. Общую координацию научных исследований и разработок в рамках государственной научно-технической программы России «Экологически чистая энергетика» осуществляли В.И. Доброхотов, Э.Э. Шпильрайн, П.П. Безруких. Большой вклад в разработку научных основ использования возобновляемых источников энергии внесли следующие ученые и научные коллективы:

- использование солнечной энергии для теплоснабжения - Б.В. Тарнижевский;

- разработка энергосистем на основе возобновляемых источников энергии -ВНИИ электрификации сельского хозяйства (Д.С. Стребков), МЭИ (В.И. Виссарионов, В.М. Казанджан);

- использование тепловых насосов - институт теплофизики СО РАН (В.Е. Накоряков), И.М. Калнинь, Г.П. Васильев;

- энергетическое использование биомассы - JI.B. Зысин, Е.С. Панцхава.

Значительный вклад в развитие научных основ разработки солнечных энергетически систем теплоснабжения зданий внесли германские ученые A. Goetzberger, V. Wittwer, К. Voss.

Каждый крупный регион России имеет свои особенности топливо- и энергообеспечения. Их правильный и своевременньш учет — основа успешной реализации государственной энергетической политики.

В странах дальнего и ближнего зарубежья в последние годы наблюдается значительный рост производства агрегатов нетрадиционной энергетики. В России известны лишь отдельные примеры использования этих систем. Одна из причин этого - незнание потенциальными пользователями и проектировщиками возможностей, открывающихся при использовании возобновляемых источников энергии в системах теплоснабжения. Разработка рекомендаций, основанных на экспериментальных и теоретических исследованиях в сходных природно-климатических условиях, будет содействовать более широкому применению этих систем.

Модернизацию систем теплоснабжения на основе использования возобновляемых источников энергии необходимо вести на надежном фундаменте научных исследований и разработок, учитывающих природно-климатические характеристики рассматриваемой территории. Кроме того, до настоящего времени не разработан комплексный подход к проектированию систем теплоснабжения, учитывающий как доступные в месте нахождения здания возобновляемые источники энергии, так и теплоэнергетические параметры объекта теплоснабжения.

Проблема состоит в том, чтобы, поддерживая комфортные условия микроклимата, миниминизировать потери энергии. Исходя из этого и изучая возможный вклад возобновляемых источников энергии в топливно-энергетическом балансе здания, необходимо рассматривать его как единую энергетическую систему, в которой взаимодействуют потоки энергии разного вида. Научная проблема состоит в том, чтобы разработать методики, дающие возможность проводить комплексный технический анализ систем теплоснабжения с учетом как природно-климатических факторов места расположения, так и теплоэнергетических характеристик самого объекта теплоснабжения.

Цель работы. Целью данной работы было исследование технологий обеспечения тепловой энергией зданий для создания в них комфортного микроклимата с использованием возобновляемых источников энергии, разработка рекомендаций по использованию систем преобразования энергии солнечной радиации, низкопотенциального тепла поверхностных слоев земли, биомассы, доступных потребителям в природно-климатических условиях юга Западной Сибири.

В соответствии с этой целью решались следующие задачи:

- анализ факторов, влияющих на потребление тепла зданиями, выявление уровней и каналов сверхнормативных тепловых потерь;

- проведение экспериментальных, теоретических исследований, натурных испытаний и опытная эксплуатация активных и пассивных систем солнечного отопления, термогазовых генераторов, биогазовых систем, тепловых насосов и грунтовых теплообменников, использующих низкопотенциальное тепло поверхностных слоев земли;

- обоснование концепции комплексного использования современных энергосберегающих технологий и потоков возобновляемой энергии вблизи места расположения здания для его автономного энергообеспечения, разработка рабочей документации на строительство экспериментального энергоавтономного здания, учитывающей требования нормативов и практические возможности освоенных отечественных строительных технологий, анализ затрат первичной энергии на строительство и эксплуатацию зданий.

Научная новизна. Автор видит научную новизну в комплексном подходе к разработке систем теплоснабжения зданий основанном на единой системе физических и инженерных расчетов, учитывающих поступление солнечной радиации, других источников тепловой энергии, влиянии ветра, температуры окружающего воздуха, а также детальном учете всех каналов тепловых потерь зданий и теплофизические характеристики ограждающих конструкций. Комплексный подход позволил: выявить количественные связи между эффективностью пассивных систем солнечного отопления при замещении отопительной нагрузки, архитектурно планировочными, конструктивными решениями и природно-климатическими характеристиками места расположения здания; рассмотреть на единой методической основе результаты экспериментальных, теоретических исследований и разработок процессов получения тепловой энергии с помощью агрегатов нетрадиционной энергетики и пассивных систем солнечного отопления; разработать концепцию создания комбинированных систем энергообеспечения зданий с использованием возобновляемых источников энергии в условиях юга Западной Сибири. На защиту выносятся:

- методика расчета инфильтрационных тепловых потерь здания на основе измерений зависимости воздухопроницаемости ограждающих конструкций от разности давлений внутреннего и наружного воздуха;

- методика учета вклада энергии, поступающей от пассивных систем солнечного отопления в тепловой баланс здания с использованием двух безразмерных критериев: «эффективной площади» и «эффективной тепловой нагрузки»;

- методика определения оптимальной ориентации поглощающих солнечную радиацию элементов с использованием круговых диаграмм, учитывающая влияние затенения от окружающих объектов;

- результаты экспериментальных исследований переноса тепла в системах с прозрачной тепловой изоляцией сотового типа, математическая модель, описывающая процессы поглощения и переноса тепла в закрытых системах пассивного солнечного отопления, конструкция устройства для эффективной утилизации солнечной энергии;

- результаты экспериментальных исследований процесса анаэробного сбраживания отходов крупного рогатого скота, математическая модель, описывающая временные зависимости выхода биогаза в метантенках с периодической загрузкой, методика расчета оптимальных параметров горелок для сжигания биогаза, расчеты энергетической и экономической эффективности системы анаэробной переработки отходов крупного животноводческого комплекса;

- полуэмпирическая формула, описывающая пространственно-временное распределение температуры верхних слоев грунта, позволяющая учитывать влияние как природных факторов, так и мощных источников тепла техногенного происхождения, математическая модель расчета процессов нагрева воздуха в грунтовых теплообменниках, встроенных в систему вентиляции здания;

- результаты теоретических и экспериментальных исследований процессов использования низкопотенциального тепла поверхностных слоев земли в системах отопления зданий с водяным накопителем на основе компрессорных тепловых насосов и грунтовых теплообменников закрытого типа;

- концепция создания комбинированной системы энергообеспечения энергоавтономного здания для природно-климатических условий юга Западной Сибири, методика сравнительных оценок, основанная на анализе суммарных затрат первичной энергии на создание и эксплуатацию зданий. Практическая ценность. Разработанная методика определения вентиляционных тепловых потерь через ограждающие конструкции позволяет определять направления работ при подготовке зданий к отопительному сезону, определять основные направления энергоэффективной реконструкции зданий, учитывающей индивидуальные особенности конкретного здания и фактического состояния воздухопроницаемости его ограждающих конструкций, организовать объективный инструментальный контроль качества проектных решений и строительно-монтажных работ при приемке новых зданий.

Комплексный подход к анализу факторов, определяющих тепловой баланс здания, позволяет оптимизировать архитектурно-планировочные и технические решения при строительстве и реконструкции зданий. Разработанное методическое и программное обеспечение расчетов компонентов основных энергетических потоков, проходящих через ограждающие конструкции здания, существенно облегчает проведение расчетов различных сочетаний параметров. Опыт разработки систем энергообеспечения экспериментального энергоавтономного здания может быть использован при разработке проектов низкоэнергетических зданий.

Предложенные круговые диаграммы, описывающие зависимость месячных и годовых сумм солнечной радиации, позволяют специалистам смежных специальностей (архитекторов, инженеров-строителей и др.) легко учитывать поток солнечной радиации на конструкции здания, специальные солнечные элементы и затенение от окружающих конструкций.

Приведенный анализ результатов испытаний нескольких типов солнечных коллекторов может стать основой для конструирования солнечных коллекторов.

Результаты, полученные при исследовании технологий термической и анаэробной газификации, сжигания генераторного газа и биогаза дают методическую основу для энергетического использования отходов деревообработки и животноводства.

Материалы изучения технического потенциала поверхностных слоев земли могут быть использованы при проектировании энергоэффективных систем отопления и вентиляции.

Личный вклад автора заключается:

- в разработке теоретических моделей и методик расчета параметров процессов использования возобновляемых источников энергии, технологий энергосбережения в зданиях;

- в постановке научных задач, разработке методик проведения экспериментов и испытаний;

- в разработке технологических схем, эскизных проектов опытно-промышленных установок, экспериментального энергоавтономного здания;

- в авторском надзоре за изготовлением и испытанием опытно-промышленных агрегатов нетрадиционной энергетики, проектированием и строительством экспериментального энергоавтономного здания;

- в руководстве сотрудников, выполнявших работы по данной теме;

- в проведении анализа эффективности использования топливно-энергетических ресурсов в Алтайском крае, определении основных направлений энергосбережения.

Апробация работы. Материалы и результаты исследований по теме диссертационной работы были представлены:

- на международной конференции «Экономика и экология: антагонизм или сотрудничество» (Барнаул, 1994 г.);

- германо-российской конференции «Возобновляемые источники энергии и их роль в энергетической политике России и Германии» (Фрайбург, Германия, 1994 г.);

- четвертой Всероссийской научно-технической конференции «Энергетика: экология, надежность, безопасность» (Томск, 1998 г.);

- постоянно действующем международном семинаре «Ресурсо- и энергосбережение» (Новосибирск, 1999 г.);

- пятой Всероссийской научно-технической конференции «Энергетика: экология, надежность, безопасность» (Томск, 1999 г.);

- международном научно-практическом семинаре «Энергосбережение в системах теплоснабжения» (Барнаул, 2000 г.);

- международном научно-практическом семинаре «Энергосбережение: нормативно-правовая база, образование, информация и консультирование» (Барнаул, 2001 г.);

- Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы энергосбережения и энергобезопасности в Сибири» (Барнаул, 2003 г.);

- втором Всероссийском энергетическом форуме «ТЭК России в XXI веке» (Москва, 2004 г.).

Материалы обсуждались также на заседаниях научного Совета Миннауки России и РАН (Москва, 1995, 1996, 1998 и 1999 гг.), Координационного Совета по энергоресурсосбережению Межрегиональной ассоциации «Сибирское Соглашение» (Барнаул, 2001 г.), научного семинара Фраунгоферовского института солнечных энергетических систем (Германия, Фрайбург, 1998 г.).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 35 научных работ, учебное пособие для студентов вузов, методическое пособие для населения, получен патент на изобретение, зарегистрирована программа для ЭВМ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 130 источников, в том числе 20 на иностранных языках, 14 приложений. Работа изложена на 241 страницах текста, содержит 71 иллюстрацию и 15 таблиц.

Заключение диссертации по теме «Теплофизика и теоретическая теплотехника», Федянин, Виктор Яковлевич

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Работа представляет законченное диссертационное исследование, в котором изложены научно обоснованные технические и технологические решения, внедрение которых вносит значительный вклад в ускорение научно-технического прогресса в области теплоснабжения зданий с использованием возобновляемых источников энергии. В результате проведенных исследований получены следующие результаты:

1. Проанализированы факторы, влияющие на потребление тепла в зданиях. Разработана методика определения вентиляционных тепловых потерь зданий на основе характеристик воздухопроницаемости, полученных при натурных испытаниях ограждающих конструкций. Выявлены закономерности влияния архитектурно-планировочных и конструктивных решений на требуемый уровень тепловой изоляции элементов оболочки здания и уровень вентиляционных тепловых потерь. Предложена методика учета вклада пассивного солнечного тепла и внутренних тепловых выделений.

2. Разработана методика определения оптимальной ориентации элементов, поглощающих энергию солнечного излучения, с учетом нерегулярного характера временных изменений интенсивности солнечной радиации, отражательной способности окружающих здание поверхностей и затенений от окружающих строений. Предложена методика представления результатов расчетов поступления солнечной радиации на поглощающие элементы в виде круговых диаграмм, систематическое применение которых позволит унифицировать и облегчить проработку вариантов технических решений при проектировании различных объектов.

3. Изучены оптико-тепловые характеристики систем с прозрачной тепловой изоляцией сотового типа. Разработанная математическая модель пространственно-временного изменения потоков тепла показала, что в закрытых системах пассивного солнечного отопления максимальный нагрев внутренней поверхности наружных стен происходит со значительным временным запаздыванием относительно максимума интенсивности солнечного излучения, что делает их более привлекательными по отношению к другим типам. Предложена конструкция устройства для эффективного использования солнечной радиации для отопления зданий.

4. Проведен анализ влияния конструктивных особенностей элементов солнечных коллекторов на эффективность приготовления горячей воды. Опытно-промышленные испытания солнечных водогрейных установок разной производительностью (от 0.8 до 7.0 м3/сут.) показали высокую эффективность систем на основе плоских солнечных коллекторов с прозрачной теплоизоляцией для обеспечения горячей водой в теплый период (май-сентябрь).

5. Экспериментальные и теоретические исследования показали высокую эффективность технологии термической газификации древесных отходов с целью получения генераторного газа (к.п.д. преобразования до 86%), который может служить удобным топливом как для котлов различного типа, так и для дизельных моторов-генераторов.

6. Исследована зависимость выхода биогаза от температуры анаэробного сбраживания и химического состава исходного сырья, проанализированы затраты энергии для поддержания процесса. В холодный период эти затраты «на собственные нужды» не превышают 40% от низшей теплоты сгорания выделившегося биогаза.

7. Разработанная математическая модель удовлетворительно описывает влияние химического состава исходного сырья, влажности сбраживаемого субстрата и температуры на кинетические характеристики развития сообщества метаногенных бактерий в метантенках периодической загрузки. Анализ процессов горения биогаза различного химического состава показал, что могут использоваться стандартные горелочные устройства с минимальной доработкой. Предложена методика расчета оптимальных параметров горелок для сжигания биогаза. Показана высокая энергетическая и экономическая эффективность системы анаэробной переработки отходов крупного животноводческого комплекса. На собственные нужды (обеспечение технологии анаэробного сбраживания) затрачивается 6% электрической и 44% тепловой энергии, произведенной при сжигании произведенного биогаза.

8. Рассмотрены факторы, влияющие на температуру верхних слоев грунта с целью использования низкопотенциального тепла от этого источника для целей теплообеспечения зданий. Показано, что в природно-климатических условиях юга Западной Сибири наиболее эффективны и технически обеспечены два варианта использования низкопотенциального тепла поверхностных слоев почвы:

-грунтовые теплообменники для предварительного кондиционирования приточного воздуха системы вентиляции;

- теплонасосные системы отопления с грунтовым теплообменником.

Грунтовый теплообменник может передавать на нагрев воздуха до 20 кВтч тепла на каждый 1кВтч электрической энергии, затраченной вентилятором. Для тепловых насосов с грунтовыми теплообменниками на 3 кВтч полученной тепловой энергии затрачивается приводом компрессора 1 квтч электрической энергии.

9. С целью демонстрации суммарного эффекта от использования энергосберегающих решений и применения возобновляемых источников для энергообеспечения систем жизнеобеспечения зданий разработана концепция энергоавтономного экспериментального здания (ЭАЗ). Расчетами и проработкой технических решений до стадии рабочих чертежей показано, что комплексное использование энергосберегающих и возобновляемых энерготехнологий позволяет полностью решить проблему энергообеспечения зданий. Суммарные затраты первичной энергии на создание и эксплуатацию ЭАЗ за период его жизненного цикла в 2.3-5-4.9 раза меньше, чем на создание и эксплуатацию традиционного здания, теплоснабжение которого осуществляется от ТЭЦ или котельной.

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Федянин, Виктор Яковлевич, 2004 год

1. Федянин В .Я. Расчет баланса энергоавтономного дома / В.Я. Федянин, М.А. Утемесов, В.В. Чертищев // Теплоэнергетика. 1999. - №2. - С. 1620.

2. Заявка на регистрацию программы для ЭВМ №2004611908. Расчет составляющих теплового баланса зданий и сооружений с учетом потоков солнечной радиации и низкопотенциального тепла почвы (ТЬегто8о1аг) / В.Я. Федянин, М.Г. Зуев. 2004.

3. Федянин В.Я. Возможности использования возобновляемых источников энергии для создания комфортных условий в быту / В.Я. Федянин, В.В. Чертищев. — Барнаул : Изд-во Алт. ун-та, 2003. 66 с.

4. Федянин В.Я. Использование пассивных систем солнечного отопления для теплоснабжения в условиях юга Западной Сибири // Теплоэнергетика. -2004.-№6.

5. Системы солнечного тепло- и хладоснабжения / под ред. Э.В. Сарнацкого, С.А. Чистовича. М. : Стройиздат, 1990. - 325 с.

6. Marko, Achim: Thermische Solarenergienutzung an Gebäuden /Achim Marko; Peter Braun. Berlin ; Heidelberg ; New York : Springer, 1997. - 438 c.

7. Kerschberger, A., Platzer W., Weidlich B. Transparente Waermedaemmung: Produkte, Projekte, Planungshinweise. Wiesbaden ; Berlin : Bauverlag, 1997. -171 s.

8. Беляев B.C. Проектирование энергоэкономичных гражданских зданий : учеб. пособ. для студ. вузов по спец. «Промышленное и гражданское строительство» / B.C. Беляев, Л.П. Хохлова. М.: Высш. шк., 1991.-255 с.

9. Chiras, Daniel D. The Solar House: passive solar heating and cooling. -White River Junction, Vermont: Chelsea Green Publishing Company, 2002. 274

10. Voss К. Experimentalle und theoretische Analyse des thermischen Gebaeudeverhaltens fuer das energieautarke Solarhaus Freiburg. Stuttgart: Frauhofer IRB Verlag, 1997. 153 c.

11. Platzer W.J. Directional-hemispherical solar transmittance data for plastic honeycomb-type structures// Solar Energy. 1992. Vol. 49. - №5. - C. 359-369.

12. Крейт Ф. Основы теплопередачи : пер. с англ. / Ф. Крейт, У. Блэк. -М. : Мир, 1983.

13. Gotzberger, V. Wittwer Sonnenenergie: physiralschen Grundlagen und thermische Anwendungen. Stuttgart : Teubner, 1993. - 231 s.

14. Кутателадзе C.C. Теплопередача и гидродинамическое сопротивление : справочное пособие. М. : Энергоатомиздат, 1990. - 367 с.

15. Полянин А.Д. Справочник по точным решениям уравнений тепло- и массопереноса / А.Д. Полянин, А.Ф. Вязьмин, А.И. Журов, Д.А. Казенин. -М. : Факториал, 1998. 368 с.

16. Гинзбург B.JI. Распространение электромагнитных волн в плазме. — М. : Наука, 1967.-684 с.

17. Пат. 2172904 Российская Федерация. Устройство для утилизации солнечной энергии. / В.Я. Федянин, М.А. Утемесов, В.В. Чертищев. // Изобретения. Полезные модели : Официальный бюллетень. 2001. - №24.

18. Тарнижевский Б.В. Системы пассивного солнечного отопления в архитектуре и строительстве / Б.В. Тарнижевский, К.Н. Чакалев // Жилищное строительство. 1994. - №7. - С. 19-21.

19. Тарнижевский Б.В. Эффективность пассивных систем солнечного отопления в климатических условиях России // Теплоэнергетика. 2000. -№1. - С. 14-17.

20. Мак-Вейг Д. Применение солнечной энергии : пер. с англ. / под ред. Б.В. Тарнижевского. М. : Энергоиздат, 1981. - 211 с.

21. Чакалев К.Н. Расчет систем пассивного солнечного отопления // Известия РАН. Энергетика. 1998. - № 3. - С. 91- 97.

22. Эффективные системы отопления зданий / В.Е. Минин, В.К. Аверьянов, Е.А. Белинкий и др.; под общ. ред. В.Е. Минина. Л. : Стройиздат, 1988.-216 с.

23. TCH23-3XX-2001 АлтК. Энергетическая эффективность жилых и общественных зданий. Энергосберегающая теплозащита зданий. Нормы проектирования, г. Барнаул / Администрация Алтайского края. Барнаул, 2001.-45 с.

24. Sperber С., Schettler-Koehler Н.-Р. WaermeSchutzverordnung '95. -Essen : Verlag fuer Wirtschaft und Verwaltung Hubert Wingen, 1995. 304 s.

25. Voss K. Theorie und Praxis der pasiven Solarenergienutzung im Wohnungsbau // Sonnenenergie. 1997. - №3. - S. 24-27.

26. Богословский B.H. Строительная теплофизика (теплофизические основы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха). М. : Высш. школа, 1982. - 415 с.

27. Мачкаши А. Лучистое отопление / А. Мачкаши, Л. Банхиди ; пер. с венгр. В.М. Беляева ; под ред. В.Н. Богословского и Л.М. Махова. М. : Стройиздат, 1985.-464 с.

28. Коваленко П.П. Городская климатология / П.П. Коваленко, Л.Н. Орлова. М. : Стройиздат, 1993. - 144 с.

29. ГОСТ 30496-96. Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях. Межгосударственный стандарт. Введен 01.03.99. - М. : Госстрой России ; ГУП ЦПП, 1999. - 14 с.

30. Эффективное использование электроэнергии / под ред. К. Смита; пер. с англ. под ред. Д.Б. Вольфберга. — М. : Энергоиздат, 1981. 400 с.

31. Альтшуль А.Д. Гидравлика и аэродинамика (Основы механики жидкости): учебное пособие для вузов / А.Д. Альтшуль, П.Г. Киселев. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1975. - 323 с.

32. СНИП II-3-79. Строительная теплотехника. С изменением №3, введенным в действие с 01.09.95 г. и изменением №4, введенным в действие с 01.03.98./Госстрой России. М. : ГУП ЦПП, 1998. - 29 с.

33. Справочник по климату СССР. Ч. III: Ветер. JI. : Гидрометеоиздат, 1966.-546 с.

34. Рекомендации по определению климатических характеристик ветроэнергетических ресурсов. — JI. : Гидрометеоиздат, 1989. 80 с.

35. Расчет ресурсов ветровой энергетики / В.И. Виссарионов, В.А. Кузнецов, Н.К. Малинин, Г.В. Дерюгина, Д.Э. Шван. М. : Изд-во МЭИ, 1997.-32 с.

36. СНиП 2.04.05-91. Отопление, вентиляция и кондиционирование. Строительные нормы и правила /Госстрой России. М. : ГУП ЦПП, 2000. -72 с.

37. СНиП 2.08.01-89. Жилые здания. С изменениями №1 от 30.04.93., №2 от 11.10.94. и №3 от 03.06.99./Госстрой России. М.: ГУП ЦПП. 2000. - 14 с.

38. СанПиН 2.2.4.548 96. Физические факторы производственной среды. Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений. Введены в действие с 01.10.96 / Госкомсанэпиднадзор России. - М., 1996. -16 с.

39. Богуславский Л.Д. Снижение расхода энергии при работе систем отопления и вентиляции. 2-е изд., перераб. и доп. - М. : Стройиздат, 1985. -336 с.

40. Энергосберегающие технологии в современном строительстве / пер. с англ. Ю.А. Матросова и В.А. Овчаренко; под ред. В.Б. Козлова. М. : Стройиздат. 1990. - 296 с.

41. Bansal N.K., Sodha M.Z. //Tunnling and Underground Space Technology. -1986. V. 1. - №2. - P. 40-45.

42. Baehr H. und Stephan K. Waerme- und Stoffuebertragung. Berlin : Springer Verlag, 1995. - 246 c.

43. Das Niedrigenergiehaus: das Energiesparkonzept im Wohnungsbau/Wolfgang Feist, Robert Borsch-Laaks u. a. C.F. Mueller Verlag Heidelberg, 1997.-217 s.

44. Федянин В.Я. Исследование режимов совместной работы теплового насоса с вертикальным грунтовым теплообменником / В.Я. Федянин, J1.H. Федин, М.А. Утемесов, Д.Л. Горбунов // Теплоэнергетика. — 1997. — №4. — С. 21-23.

45. Федянин В.Я. Исследование режимов совместной работы теплового насоса с вертикальным грунтовым теплообменником / В.Я. Федянин, М.А. Утемесов, Л.Н. Федин, Д.Л. Горбунов // Теплоэнергетика. 1997. - №4. - С. 21-23.

46. Федянин В.Я. Автономные системы отопления и горячего водоснабжения / В.Я. Федянин, М.А. Утемесов, В.В. Чертищев. Деп. в ВИНИТИ 28.08.98, № 2717-В98.

47. Федянин В.Я. Применение теплового насоса для поддержания теплового режима и оптимизации работы бассейна / В.Я. Федянин, А.Н. Парфенов, М.А. Утемесов, П.Г. Зенков // Холодильная техника. 1998. - №9. -С. 12-13.

48. Кондратьев К.Я. Радиационный режим наклонных поверхностей / К.Я. Кондратьев, З.И. Пивоварова, З.И. Федорова ; под ред. К.Я. Кондратьева. J1. : Гидрометеоиздат, 1978.-215с.

49. Крейт Ф. Основы теплопередачи : пер. с англ. / Ф. Крейт, У. Блэк М. : Мир, 1983.-512 с.

50. Даффи Дж.А. Тепловые процессы с использованием солнечной энергии : пер. с англ. / Дж.А. Даффи, У.А. Бекман ; под ред. Ю.Н. Малевского. М. : Мир, 1977. - 420 с.

51. Васильев Г.П. Использование низкопотенциальной тепловой энергии земли в теплонасосных системах // АВОК. 2002. - №4. - С. 12-16.

52. Любимова Е.А. Геотермика // Физический энциклопедический словарь. -М., 1960.-Т.1. С. 415^16.

53. Feist, W.: Passivhaeuser in Mitteleuropa: Dissértazion Gesamthochschule Kassel. Kassel, 1993.

54. Duffie, J. und Beckmann, W.: Solar Engineering of Thermal Processes. John Wiley & Sons. New York, 1991.

55. Penman, H. Vegetation and Hydrology. Farnham Royal, Commonwealth Agricltural Bureaux 1963.

56. Энергия, природа и климат / B.B. Клименко, A.B. Клименко и др. М. : Изд-во МЭИ, 1997. - 215 с.

57. Энергия окружающей среды и строительное проектирование. М. : Стройиздат, 1983. -487 с.

58. Зоколей С. Солнечная энергия и строительство. М. : Стройиздат, 1979.-208 с.

59. Девис А. Альтернативные природные источники энергии в строительном проектировании / А. Девис, Р. Шуберт. М. : Стройиздат, 1983.-501 с.

60. Танака С. Жилые дома с автономным теплохладоснабжением / С. Танака, Р. Суда. М. : Стройиздат, 1989. - 213 с.

61. Твайделл Дж. Возобновляемые источники энергии / Дж. Твайделл, А.

62. Уэйр. М. : Энергоатомиздат, 1990. - 329 с.

63. Валов М.И. Использование солнечной энергии в системах теплоснабжения / М.И. Валов, Б.И. Казанджан. — М. : Изд-во МЭИ, 1991. — 140 с.

64. Бекман У. Расчет систем солнечного теплоснабжения / У. Бекман, С. Клейн, Дж. Даффи. М. : Энергоатомиздат, 1982. - 137 с.

65. ГОСТ 28310-89. Коллекторы солнечные. Общие технические условия. — М. : Изд-во стандартов, 1990. 16 с.

66. Уонг X. Основные формулы и данные по теплообмену для инженеров : справочник. М. : Атомиздат, 1979. - 216 с.

67. Рей Д. Тепловые насосы : пер. с англ. / Д. Рей, Д. Макмайкл. М. : Энергоиздат, 1982. - 224 с.

68. Тепловой насос бытовой НТБ 10-2-0. Пояснительная записка. М. : ВНИИХолодмаш, 1989. - 21 с.

69. Теплообменные аппараты холодильных установок / под ред. Г.И. Даниловой. JI. : Машиностроение, 1986. -475 с.

70. Sanner В. Oberflaechennahe Geothermie Waerme- und Kaelteversorgung aus dem Untergrund//BBR: Brunnenbau, Bau Wasserwerk, Rohrleitugsbau. -1998.-№ 10. -C. 34-40.

71. Клепанда A.C. Методика расчета на ЭВМ парокомпрессионного теплового насоса / A.C. Клепанда, Э.Б. Филиппов, П.В. Пашко // Холодильная техника. 1990 - №7. - С. 10-13.

72. Алтунин В.В. Теплофизические свойства фреонов. Справочные данные. Т. 1: Фреоны метанового ряда / В.В. Алтунин, В.З. Геллер, Е.К. Петров и др. М.: Изд-во стандартов, 1980. - 253 с.

73. Всеволжский Г.А. Основы гидрогеологии. М. : Изд-во Моск. ун-та, 1991.-440 с.

74. Baehr Н. und Stephan К. Waerme- und Stoffuebertragung. Berlin: Springer Verlag, 1995.-368 c.

75. Betz A. Konforme Abbildungen. Berlin : Springer Verlag, 1964. - 286 c.

76. Glueck В. Stralunheizung Theorie und Praxis. - Berlin : VEB Verlag fuer Bauwesen, 1982, 264 c.

77. Теплотехнический справочник: в 2-х т. / под ред. В.Н. Юргенева и П.Д. Лебедева. 2-е изд., перераб. - М. : Энергия, 1975. - Т. 1.

78. Отопление и вентиляция жилых и гражданских зданий: Проектирование: справочник / Г.В. Русланов, М.Я. Розкин, Э.Л. Ямпольский. Киев : Буд1вельник, 1983. - 272 с.

79. Федянин В.Я. Опыт эксплуатации биогазовой установки в условиях Алтайского края / В.Я. Федянин, И.М. Лавров, М.А. Утемесов, В.В. Чертищев, Л.Н. Федин // Теплоэнергетика. 1996. - №2. - С. 8-11.

80. Федянин В.Я. Методика расчета тепловых потерь метантенка / В.Я. Федянин, М.А. Утемесов // Вопросы горного природопользования : сборник научных статей / НИИ горного природопользования. 1994. - С. 122-135.

81. Лавров И.М. Исследование энергопотенциала биомассы в Алтайском крае / И.М. Лавров, В.Я. Федянин // Вопросы горного природопользования : сб. науч. статей. Барнаул : Изд-во Евразийского Экологического Центра, 1994.-С. 111-114.

82. Сергеев B.B. Повышение эффективности использования биомассы как топлива на основе газогенераторных технологий: автореф. дис. . канд. техн. наук. СПб.: Изд-во СПГТУ, 2002. - 16 с.

83. Зысин Л.В. Исследование совместной работы дизеля и газогенератора, перерабатывающего растительную биомассу //

84. Теплоэнергетика. 2002. - №1. - С. 14-18.

85. Баадер И. Биогаз: теория и практика / И. Баадер, Е. Доне, М. Бренндерфер ; пер. с нем. с пред. М.И. Серебрянного. М. : Колос, 1982. -148 с.

86. Брнас Д. Анаэробные процессы очистки сточных вод / Д. Брнас, П.А. Фитжеральд // Экологическая биотехнология / под ред. К.Ф. Форстера, Д.А. Дж. Вейза. Л. : Химия, 1990. - С. 37-89.

87. Калюжный C.B. Анаэробная биологическая очистка сточных вод / C.B. Калюжный, Д.А. Данилович, А.Н. Ноженкова // Итоги науки и техники. Сер.: Биотехнология. М. : ВИНИТИ, 1991. - Т. 29. - С. 156.

88. Заварзин Г.А. Трофические связи в метаногенном сообществе // Известия АН СССР. Сер. : Биология. 1986. - №3. - С. 341-360.

89. Гюнтер Л.И. Метантенки / Л.И. Гюнтер, Л.Л. Гольдфарб. М. : Стройиздат, 1991. - 128 с.

90. Васильев В.Б. Имитационная модель анаэробного разложения органических веществ сообществом микроорганизмов. Основные уравнения / В.Б. Васильев, В.А. Вавилин, C.B. Рытов, A.B. Пономарев // Водные ресурсы. 1993. - Т. 20. - №6. - С. 714-725.

91. Заварзин Г.А. Моделирование метаногенного сообщества / Г.А. Заварзин, В.В. Калашников, В.В. Кевбрин, С.Т. Петров // Известия академии наук СССР. Серия биологическая. 1990. - №1.

92. Маринин В. Д. Экономические проблемы использования безотходных технологий. М. : НИИУ, 1992

93. Иссерлин A.C. Основы сжигания газового топлива : справочное пособие. Л. : Наука, 1987. - 335 с. ;;,

94. Хитрин Л.Н. Физика горения и взрыва : учеб. пособие. — М. : Изд-во Моск. ун-та, 1957. 450 с.

95. Вулис Л.А. Аэродинамика факела / Л.А. Вулис, Л.П. Ярин. Л. : Энергия, 1978.-216 с.

96. Друскин Л.И. Эффективное использование природного газа впромышленных установках: справ, пособие. М. : Энергоиздат, 1992. - 176 с.

97. Хзмалян Д.М. Теория горения и топочные устройства : учеб. пособие / Д.М. Хзмалян, Я.А. Каган ; под ред. Д.М. Хзмаляна. М.: Энергия, 1976.-487 с.

98. Льюис Б. Горение, пламя и взрывы в газах / Б. Льюис, Г. Эльбе. М. : Мир, 1968.-360 с.

99. Процессы горения / под ред. Б. Льюиса, Р.Н. Пиза, Х.С. Тэйлора. -М. : Физматгиз, 1961. 558 с.

100. Вулис Л.А. Основы теории газового факела / Л.А. Вулис, Ш.А. Ершин, Л.П. Ярин. Л. : Энергия, 1968. - 203 с.

101. Теоретические основы теплотехники. Теплотехнический эксперимент : правочник / под общ. ред. В.А. Григорьева, В.М. Зотова. 2-е изд., перераб. - М. : Энергоатомиздат, 1988. - 560 с.

102. Зельдович Я.Б. Математическая теория горения и взрыва / Я.Б. Зельдович, Г.И. Баренблатт, В.Б. Либрович, Г.М. Махвиладзе. М. : Наука, 1980.-478 с.

103. Падалко Л.П. Экономическая эффективность биоэнергоустановки / Л.П. Падалко, В.Ф. Пуляев // Изв. вузов. Энергетика. 1998. - №11-12. - С. 69-77.

104. Федянин В.Я. Развитие нетрадиционной энергетики в Алтайском крае // Экономика и экология: антагонизм или сотрудничество : сб. тез. докл. международной научной конференции. — Барнаул: Изд-во Алт. ун-та, 1994. -С. 47-49.

105. Федянин В.Я. Алтайское село: НВИЭ против угля // Энергия. 1996. -№9.-С. 5-9.

106. Федянин В.Я. Энергоавтономный дом в г. Барнауле / В.Я. Федянин, М.А. Утемесов, В.В. Чертищев // Ресурсо- и энергосбережение : сб. тезисов докладов постоянно действующего международного семинара. -Новосибирск : Сибирская ярмарка, 1999. С. 25-27.

107. Основные направления энергосбережения Алтайского края на 20022005 годы : программа / науч. ред. В.Я. Федянин. Барнаул: Изд-во Алт. унта, 2003. - 58 с.

108. Stahl W., Goetzberger А., Voss К. Das energieautarke Solarhaus: Mit der Sonne wohnen. Heidelberg: Mueller, 1997. 146 c.

109. Hoerster H. Wege zum Energiesparenden Wohnhaus: Bericht zum Forschugsproekt «Rationelle Energieverwendung und Nutzung der Sonnenenergie in Gebaeuden». Hamburg, 1980. -216 c.

110. Климат Барнаула / под ред. С.Д. Кошинского и B.JI. Кухарской. Л. : Гидрометеоиздат, 1984. - 169 с.

111. Федянин В.Я. Комбинированная автономная энергосистема с использованием ВИЭ для юга Западной Сибири // Возобновляемая энергия. -1998.- №4.-С. 42-44.

112. Буров Ю.С. Минеральные вяжущие вещества / Ю.С. Буров, A.B. Волжанский, B.C. Колокольников. -М.: Стройиздат, 1973. 156 с.

113. Основные направления энергосбережения алтайского края на 20022005 годы : программа / под науч. ред. В.Я. Федянина. Барнаул: Изд-во Алт. ун-та, 2003. - 57 с.

114. Схема воздушных потоков при обследовании здания с использованием1. Blower Doorт

115. Год постройки Показатели качества ограждающих конструкций

116. Гальбштадт + отсутствие дефектов, наличие дефектов

117. Менделеева 9 сборно-щитовой шифер 1.1 + - - - + -

118. Менделеева 10 сборно-щитовой шифер 0.97 + + - - + -

119. Менделеева 52-4 кирпич силикатный+кер. блок+кирпич красный металл + + + + + -

120. Менделеева 56-2 кирпич силикатный+кер. блок+кирпич красный металл + + + + + -

121. Менделеева 56-4 кирпич силикатный+кер. блок+кирпич красный металл + + + + + -

122. Менделеева 58-1 кирпич силикатный+кер. блок+кирпич красный металл + - - - + -

123. Менделеева 59-1 кирпич силикатный+кер. блок+кирпич красный шифер + - - - + -

124. Менделеева 62-1 кирпич силикатный+кер. блок+кирпич красный металл + + + + + -

125. Менделеева 62-7 кирпич силикатный+кер. блок+кирпич красный металл + + + + + -

126. Менделеева 64-5 кирпич силикатный+кер. блок+кирпич красный металл + + + + + -1. Шумановка

127. Новая 17-1 кирпич силикатный+шлак+кирпич красный шифер + - - - + -1. Славгород

128. Титова 263-111 кирпич силикатный+кирпич красный асфальт + + - - + -

129. Титова 263-140 кирпич силикатный+кирпич красный асфальт + + - - + -

130. Мкр 2 д! кв 45 панель сэндвич асфальт + + + - + -индивидуальный проект 1. Гальбштадт

131. Школьная 46 саман+кирпич силикатный шифер 1.17 + + + - + -

132. Первомайская 82 саман шифер 1.19 + - - - + -1. Шумановка

133. Ленина 55 кирпич шифер 0.99 + - - - + -

134. Ленина 66 кирпич металл 1.01 + - + + + -

135. Ленина 83 шлак шифер 1.15 - - - - + -

136. Титова 74 саман шифер 0.92 - - - - - -1. Редкая Дубрава

137. Октябрьская 67 кирпич силикатный (колодцевая кладка) шифер 1.09 + - - - - -

138. Садовая 62 кирпич силикатный (колодцевая кладка) шифер 1.08 + - - - - -

139. Наиболее типичные дефекты стен т1ю о

140. Баланс энергии элементов и всего здания за исследуемый период (день, месяц, год)

141. Алтайский региональный центр нетрадиционной энергетик» и энергосбережения

142. Основные тсп.тоэлсримнчсские параметры здания

143. Фактический воздухообмен, 1/нс Гальбнпздг.ул Менделеева- 10

144. Кул)'1П1 неким равнинный (Счавшр-^31. Жилые1. Адрес Район Тип ма1 |ня

145. Г>га>и10сть Одноэтажный дои

146. Г Л том атнч ее кое ре туанро ва нис тепло нос теля

147. Г Векпшяцня прнну дательная

148. С Многосекционное или протяженное здание ® Здание башенного ™ па1 . °с1. Ч№215-8,7211. К, м|1. КВг/(и1К)

149. Отапливаемая площадь, м! Ошпинаемый объем VII, м' Р Венпияфуемый объем по СНИПу у| м3

150. Трансмиссионные тепло потерн У (г

151. Показатель компактности, 1/м Алл/Ч1I риведе ни ьш трансмиссионный коэффициент теплою ре дачи К1т. Вт/( м'*С)

152. Кратность воздухообмена я,, 1/ч Средняя кратность воздухообмена п„, 1 /ч Коэффши 1енг рекуперации, к,с110373 373428375 301504482 161334269 15369315928376 10215428376 10215499