Опис виконаних проектів та проектів, що виконуються відділом (МОТП).

РОЗРОБКА ОБЛАДНАННЯ ДЛЯ ПІДВИЩЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ СПАЛЮВАННЯ ПАЛИВА В КОТЛАХ ПОТУЖНІСТЮ ДО 3,5 МВт В ЗАЛЕЖНОСТІ ВІД ЯКОСТІ ПРИРОДНОГО ГАЗУ З ВИКОРИСТАННЯМ α – ЗОНДІВ

 Мета роботи – Розробка обладнання для підвищення ефективності спалювання палива в котлах потужністю 3,5 МВт в залежності від якості газу з використанням α -зондів, яке забезпечить малотоксичне спалювання природного газу с незначним викидом оксидів азоту.

 Результати роботи – завершено розроблення, дослідження та впровадження обладнання для підвищення ефективності спалювання палива в котлах потужністю до 3,5 МВт з використанням α-зондів. Вперше реалізована повна автоматизація роботи котла з використанням широкосмугового кисневого зонду для забезпечення безперервної енергозберігаючої роботи котлоагрегату за рахунок регулювання подачі повітря в топку в залежності від вмісту кисню в димових газах.

Впровадження системи регулювання співвідношення «газ-повітря» з автоматичною настройкою частоти обертів вентилятора подачі повітря в робочу зону котлоагрегату дозволило забезпечити малотоксичне спалювання природного газу, зокрема, знизити викиди оксиду азоту на 20-30%, а також оксиду вуглецю – на 4-10%. При цьому споживання природного газу знижується на 8-15%, а електроенергії – на 20%. Крім того, блок автоматичного регулювання пальника дозволяє досягти високого рівня безпеки та зниження шуму при роботі теплового агрегату.

Новизна розробки підтверджена 3 патентами України.

АВТОМАТИЗОВАНИЙ ПУНКТ УПРАВЛІННЯ ТЕПЛОСПОЖИВАННЯМ

 Призначений для роботи в якості індивідуального теплового пункту в житлових, адміністративних та промислових будівлях.

Автоматизований пункт управління теплоспоживанням використовується як постійно діючий дослідно-промисловий експериментальний стенд.

Основні технічні характеристики: теплова потужність 0,3-1,0 Гкал; діапазон регулювання температури теплоносія 30-90 ^оС; автоматична підтримка комфортної температури в приміщенні.  

Особливості розробки: оптимізація теплових режимів і алгоритмів керування, яка забезпечується оригінальним електронним блоком управління.

          Переваги:

• забезпечує погодно-залежну регуляцію температури теплоносія в системах опалення згідно з опалювальним графіком;
• забезпечує корекцію опалювального графіка в залежності від часу доби, дня тижня та ін.;
• передбачає захист системи внутрішнього теплопостачання від перевищення зовнішнього тиску;
• ефективно працює в системах опалення з однотрубною і двухтрубною розводками;
• випускається в 2-х модифікаціях: блочно-модульному або індивідуальному виконанні;
• на 90% використовуються вітчизняні комплектуючі.

Дослідна експлуатація автоматизованого пункту управління теплоспоживанням показала, що в житлових будівлях економія енергоресурсів може достягати 15-20 %; в адміністративних і промислових будівлях – 20-35 %.

Термін окупності до 2 років.

Розробка і впровадження автоматизованого ТЕПЛОВОГО ПУНКТУ УПРАВЛІННЯ теплоспоживанням З сонячними колекторами та АКУМУЛЯТОРОМ ТЕПЛА

Мета роботи: Створення діючої установки автоматизованого теплового пункту управління теплоспоживанням (АПУТ) з сонячними колекторами і акумулятором тепла та рекомендацій з використання комбінованих схем теплоспоживання з альтернативними джерелами теплової енергії, відповідних модулів управління та алгоритмів їх роботи.

Результати дослідження:: На основі використання сонячних колекторів та акумулятора тепла, оптимізації теплових режимів і алгоритмів керування, які забезпечуються оригінальним електронним регулятором, розроблений АПУТ, встановлений в корпусі № 7 Інституту технічної теплофізики НАН України. Економія енерговитрат досягається за рахунок автоматичного регулювання температури теплоносія в залежності від сонячної активності, зовнішньої температури, часу доби, дня тижня, зниження температури повітря в приміщенні за відсутності людей. Дослідна експлуатація АПУТ на корпусі № 7 площею 4,4 тис. кв. м показала, що була досягнута економія теплової енергії до 40%.

 

СИСТЕМА МОНІТОРИНГУ ТЕПЛОВОГО ОПОРУ ОГОРОДЖУВАЛЬНИХ КОНСТРУКЦІЙ БУДІВЕЛЬ

Для оперативного контролю теплоізоляційних характеристик огороджувальних конструкцій та матеріалів, що використовують при ремонтних роботах, і встановлення їх дійсних значень вкрай важливим є розроблення сучасних засобів моніторингу та відповідних методик вимірювання теплового опору як основного показника при оцінюванні енергоефективності будівель.

Мета роботи – забезпечення якості та достовірності контролю теплоізоляційних характеристик огороджувальних конструкцій при проведенні енергетичної сертифікації будівель і впровадженні енергоефективних заходів.

Систему моніторингу теплового опору огороджувальних конструкцій будівель

Результат роботи – Розроблено нові типи сенсорів з тепловими шунтами та теплометричною корекцією з використанням сучасного метрологічного забезпечення відтворення та передавання одиниці вимірювання теплового потоку, що дозволило розширити нижню межу діапазону вимірювання густини теплового потоку до 1 Вт/м² та знизити похибки вимірювання до ±1,5…3 %.

Розроблено вимірювальну систему за модульним принципом побудови та використанням різних модифікацій сенсорів теплового потоку, що дало можливість проведення вимірювань одночасно в різних зонах та дослідження огороджувальних конструкцій складної конфігурації.

Реалізовано комбіновану методику випробувань, що дозволило знизити вплив суб’єктивного фактору на проведення вимірювань.

В результаті створено систему моніторингу теплового опору огороджувальних конструкцій будівель та програмний пакет реєстрації та опрацювання вимірювальної інформації, які відповідають вимогам ISO 9869:2014.

Основні технічні характеристики

Кількість каналів	8 … 160
Зони вимірювання	2 … 40
Сенсори теплового потоку	з тепловими шунтами, з теплометричною корекцією
Діапазон значень поверхневої густини теплового потоку, Вт/м²	1 … 2000
Відносна похибка вимірювання густини теплового потоку, %	В залежності від типу сенсору від ±1,5 до ± 3 %
Сенсори температури	Термопари ХК, ХА, термопари з  індивідуальним калібруванням, термометри опору Pt100
Діапазон значень вимірюваної температури, °С	-30 …  +100
Основна абсолютна похибка вимірювання температури, K	±0,5 … ± 1
Метод дослідження	ISO 9869, EN 675-2014

Впровадження – в Лабораторії будівельних огороджувальних конструкцій та матеріалів ДП „УКРМЕТРТЕСТСТАНДАРТ” та ДП «Державний науково-дослідний інститут будівельних конструкцій».

Практична значимість полягає у створенні системи моніторингу теплового опору огороджувальних конструкцій будівель, яка відповідає вимогам міжнародних стандартів.

Патент України 121075 від 25.03.2020р. Прилад для вимірювання теплового опору огороджувальних конструкцій. Бабак В.П., Декуша О.Л., Іванов С.О., Воробйов Л.Й., Декуша Л.В.