Голубенко О. О. Оцінювання впливу поведінково-експлуатаційних факторів на рівень енергоефективності будівлі за допомогою динамічного моделювання

English version

Дисертація на здобуття ступеня доктора філософії

Державний реєстраційний номер

0824U002533

Здобувач

Спеціальність

  • 144 - Теплоенергетика

Спеціалізована вчена рада

ДФ 26.002.187; ID 6538

Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського"

Анотація

У вступі дисертації висвітлено актуальність теми дослідження, її зв'язок з науковими програмами, мету, завдання, об'єкт, предмет та методи дослідження, наукову новизну та практичне значення результатів, апробацію дисертації та публікації здобувача. Перший розділ присвячено аналізу теоретичних аспектів енергоефективності будівель. Розглянуто ключові нормативні документи України та ЄС, системи зеленої сертифікації та програми енергетичного моделювання, серед яких вибрано DesignBuilder для подальшого дослідження. Висвітлено напрямки сучасних досліджень у галузі енергоефективності будівель в Україні та закордоном, зокрема у Європі та США. Особливу увагу приділено дослідженню тепловтрат, параметричному аналізу впливу зовнішніх та внутрішніх факторів на енергоефективність будівель, економічному аналізу заходів з енергозбереження та впливу поведінки користувачів. Другий розділ описує об’єкт дослідження – школу в Івано-Франківській області. Описані архітектурні особливості, огороджувальні конструкції, графік експлуатації будівлі та узагальнення отриманих результатів на інші шкільні будівлі. Детально розглянуто програму DesignBuilder, її принципи роботи, основні вхідні дані, кліматична база IWEC, математична модель EnergyPlus та числові параметри моделі. Верифіковано базову модель для оцінки впливу підвищення рівня теплоізоляції, встановлено, що це дозволяє знизити споживання енергії на опалення на 48,9% та 55%. Третій розділ присвячено комплексній оцінці впливу варіативності режимів опалення на енергоспоживання, тепловий комфорт та потужність систем опалення в школах. Використання режиму опалення з провалом на 4 ℃ в неробочі години дозволяє заощадити 23-27% енергії, а регулювання за розкладом занять – додатково 1,8-4,2%. Впровадження режимів опалення з провалом вимагає збільшення потужності системи для компенсації переходу до робочої температури. Аналіз PMV показав, що режим за розкладом занять є перспективним заходом з енергозбереження, хоча і складним у реалізації. Четвертий розділ аналізує експлуатацію школи в умовах неповної зайнятості. Окремо досліджено кластер з п’яти приміщень, серед яких три експлуатуються, а решта законсервовані. Найефективнішим виявилося вертикальне розміщення приміщень. Аналіз показав, що програма розрахувала надто потужну систему опалення. Після корекції потужності виявилося, що система не здатна забезпечити комфортні умови за жодного графіку опалення. Різні заходи для покращення комфорту, такі як утеплення внутрішніх стін та підвищення потужності опалення, досліджувалися, проте жоден не забезпечив повного комфорту протягом всього опалювального періоду. Аналіз енергоспоживання показав, що збільшення потужності системи опалення призводить до зростання споживання енергії на 77%. Опалення сусідніх приміщень збільшувало споживання на 100-200% без забезпечення комфорту. Ізоляція внутрішніх стін знижувала енергоспоживання, але не досягала повного комфорту.

Публікації

Дешко В. І., Буяк Н. А., Білоус І. Ю., Гурєєв М. В., Голубенко О. О. Оцінка впливу заміни вікон на енергопотребу та умови комфорту в будівлі на основі динамічного моделювання. Енергетика: економіка, технології, екологія : науковий журнал. 2018. № 3 (53). С. 52–62.

Дешко В.І., Білоус І.Ю., Голубенко О.О. Оцінювання енергоефективності школи за допомогою динамічного моделювання при зміні вимог до теплового захисту. Енергетика і автоматика. 2023. №4. С. 45-59.

Дешко В. І., Голубенко О. О. Вплив використання розкладу занять для програмування термостатів на енергоспоживання будівлі шкільного закладу. Технології та інжиніринг. 2024. № 1(18), С. 40-49.

Білоус, І. Ю. Голубенко О. О. Енергоспоживання школи в умовах неповної зайнятості для різних режимів опалення приміщень. Системні технології. 2024. № 1 (150). С.166-181.

Дешко В.І., Білоус І.Ю., Голубенко, О.О.,Сердечний П.Ю., Яркова Н.А. Оцінювання енергоефективності школи з врахуванням локальних відновлювальних джерел енергії. Інтегровані технології та енергозбереження.. 2024. №1. С.83- 98.

Динамічні методи розрахунку у будівництві та поширені технології утеплення. VІІІ міжнародна науково-практична конференція "КОМПЛЕКСНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ЯКОСТІ ТЕХНОЛОГІЧНИХ ПРОЦЕСІВ ТА СИСТЕМ" м. Чернігів 10 - 12 травня 2018 р. С. 105-107. Дешко В.І., Білоус І.Ю., Голубенко О.О.

Дешко В.І., Буяк Н.А., Білоус І.Ю., Гурєєв М.В., Голубенко О.О. Вплив теплоінерційних особливостей огороджень на умови комфортності під час впровадження енергоощадних режимів опалення житлових будівель. Міжнародна науково-практична конференція «Енергозбереження та промислова безпека: виклики та перспективи» (4-5 червня 2019, м. Київ).

Білоус І.Ю., Голубенко О.О. Оцінювання рівня енергетичної ефективності будівлі при підвищенні вимог до теплового захисту будівель на прикладі загальноосвітньої школи. XX-й міжнародна науково-практична конференція молодих вчених та студентів «Сучасні проблеми наукового забезпечення енергетики» (25 - 28 квітня 2023 р.)

Роботу Голубенка О.О. та Гурєєва М.В. на Всеукраїнський конкурсу "МОЛОДЬ-ЕНЕРГЕТИЦІ УКРАЇНИ-2018: ВІДКРИТИЙ КОНКУРС МОЛОДИХ ВЧЕНИХ ТА ЕНЕРГЕТИКІВ", яка відзначена Дипломом ІІ-ступеня за роботу на тему: «Аналіз впливу заходів з енергозбереження на енергопотребу будівлі на основі динамічного моделювання» в номінації “Енергетика та енергоменеджмент”.

Робота Голубенка О.О. та Гурєєва М.В. на Міжнародний конкурс студентських наукових робіт “Black Sea Science”, яка відзначена Дипломом ІІ-ступеня за роботу на тему: «ASSESSMENT OF THE WINDOW REPLACEMENT INFLUENCE ON BUILDING ENERGY CONSUMPTION AND HUMAN THERMAL COMFORT ON THE BASIS OF DYNAMIC MODELING» в номінації “ Енергетика та енергоефективність”.

Схожі дисертації