alternativeАльтернативная энергетика и экология (ISJAEE)Alternative Energy and Ecology (ISJAEE)1608-8298Международный издательский дом научной периодики "Спейс10.15518/isjaee.2017.04-06.033-041alternative-991Research ArticleВОЗОБНОВЛЯЕМАЯ ЭНЕРГЕТИКАRENEWABLE ENERGYОСОБЕННОСТИ ПРОЦЕССОВ ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ В ЭНЕРГОАКТИВНОМ ОГРАЖДЕНИИ ЗДАНИЙFEATURES OF HEAT TRANSFER PROCESS IN ENERGY ACTIVE FENCES FOR BUILDINGShttps://orcid.org/0000-0002-6115-7162ГабринецВ. А.GabrinetsV. A.

д. 2, ул. ак. В. Лазаряна, Днепропетровск, 49010, Украина

д-р техн. наук, профессор, заведующий кафедрой теплотехники Днепропетровского национального университет железнодорожного транспорта им. Лазаряна, профессор кафедры двигателестроения физико-технического факультета Днепропетровского национального университета имени Олеся Гончара.Образование: Днепропетровский национальный университет, физико-технический факультет, специальность «Двигатели летательных аппаратов» (1971 г.).Область научных интересов: возобновляемые и нетрадиционные источники энергии.Публикации: 316, в том числе 13 патентов

2 Lazaryan str., Dnipropetrovsk, 49010, Ukraine

D.Sc., Professor, Head of the Department of Thermal Engineering of the Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named Lazarian; professor of Engine Physics and Technology Department of Oles Honchar Dnipropetrovsk National University.Education: Dnipropetrovsk National University, Department of Physics and Technology, specialty of Aircraft Engines, 1971.Research area: renewable and alternative energy sources.Publications: 316 including 13 patents

gabrin62@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-3990-6718НакашидзеЛ. В.NakashidzeL. V.

д. 72, пр-т Гагарина, г. Днепропетровск, 49050, Украина

канд. техн. наук, старш. научн. сотрудник, директор НИИ энергетики Днепропетровского национального университета имени Олеся Гончара.Образование: Днепропетровский химико-технологический институт, факультет технологии неорганических соединений, специальность «Технология неорганических соединений» (1985 г.).Область научных интересов: возобновляемые и нетрадиционные источники энергии.Публикации: 109, в том числе 3 патента

72 Gagarin ave., Dnipropetrovsk, 49050, Ukraine

Ph.D. (engineering), Director of the Energy Research of Oles Honchar Dnipropetrovsk National University.Education: Dnipropetrovsk Institute of Chemical Technology, Faculty of Technology of Inorganic Compounds; in Technology of Inorganic Compounds, 1985.Research area: renewable and alternative energy sources.Publications: 109 including 3 patents

Днепропетровский национальный университет железнодорожного транспорта имени академика В. ЛазарянаУкраинаDnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. LazaryanUkraineДнепропетровский национальный университет имени Олеся ГончараУкраинаOles Honchar Dnipropetrovsk National UniversityUkraine20172004201704-63341Copyright © Международный издательский дом научной периодики "Спейс, 20172017Международный издательский дом научной периодики "СпейсМеждународный издательский дом научной периодики "Спейсhttps://www.isjaee.com/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.isjaee.com/jour/article/view/991

Проведены расчеты для определения теплового потока и распределения температуры внутри энергоактивного ограждения. Рассмотрены особенности теплопередачи в данном ограждении в летний период при реализации двух вариантов режима: теплоизоляционного и со съемом тепла при наличии вентиляции. Известно, что наличие конвекции в зазорах приводит к интенсификации процесса теплопередачи через ограждение. Эффективность функционирования систем энергообеспечения, работающих на альтернативных источниках энергии, зависит от выбора конструкции энергоактивных ограждений, которые используются как элемент преобразования поступающей энергии. При оптимальном выборе конструкции энергоактивного ограждения, инновационная система позволяет в 3 раза уменьшить энергозатраты на горячее водообеспечение.

Calculations have been performed to determine the heat flow and temperature distribution within the energyactive fence (EAF). The peculiarities of heat transfer in EAF during the summer are considered when implementing two modes: heat-insulating and with heat removal in the presence of ventilation. It is known that the presence of convection in the gaps leads to an intensification of the process of heat transfer through it. The efficiency of the functioning of energy supply systems using alternative energy sources depends on the choice of the design of energy-active fences, which are used as an element of conversion of incoming energy. With the optimal choice of the design of energy-efficient fences, the use of an innovative system allows a 3-fold decrease in energy costs for hot water supply.

энергоактивные ограждениятеплообментепловой потоксолнечное излучениетепловые потериградиент температурвоздушная прослойкаконвекцияпограничный слойподвижные жалюзиenergy-active fenceheat transferheat fluxsolar radiationheat losstemperature gradientair layerconvectionboundary layermovable shuttersReferencesУнаспеков, Б.А. Энергосбережение в тепловых пунктах жилых и общественных зданий. Ч. 1. Общая модель теплового пункта [Текст] / Б.А. Унаспеков [и др.] // Известия Томского политехнического университета. – 2012. – Т. 321. – № 4. – C. 31–36.Унаспеков, Б.А. Энергосбережение в тепловых пунктах жилых и общественных зданий. Ч. 1. Общая модель теплового пункта [Текст] / Б.А. Унаспеков [и др.] // Известия Томского политехнического университета. – 2012. – Т. 321. – № 4. – C. 31–36.Маляренко, В.А. Возможности интеграции электроэнергии в системах горячего водоснабжения ЖКХ [Текст] / В.А. Маляренко [и др.] // Энергосбережение, энергетика, энергоаудит. – 2014. – № 3(121). – С. 53–58.Маляренко, В.А. Возможности интеграции электроэнергии в системах горячего водоснабжения ЖКХ [Текст] / В.А. Маляренко [и др.] // Энергосбережение, энергетика, энергоаудит. – 2014. – № 3(121). – С. 53–58.Ганжа, А.Н. Выбор рациональных параметров отпуска теплоты от источника системы теплоснабжения [Текст] / А.Н. Ганжа, В.Н. Подкопай // Энергосбережение, энергетика, энергоаудит. – 2013. – № 8 (114). – С.8–14.Ганжа, А.Н. Выбор рациональных параметров отпуска теплоты от источника системы теплоснабжения [Текст] / А.Н. Ганжа, В.Н. Подкопай // Энергосбережение, энергетика, энергоаудит. – 2013. – № 8 (114). – С.8–14.Ливчак, В.И. Энергосбережение в системах централизованного теплоснабжения на новом этапе развития [Текст] / В. И. Ливчак // Энергосбережение. – 2000. – № 2. – С. 4–9.Ливчак, В.И. Энергосбережение в системах централизованного теплоснабжения на новом этапе развития [Текст] / В. И. Ливчак // Энергосбережение. – 2000. – № 2. – С. 4–9.Шарапов, В.И. Регулирование нагрузки систем теплоснабжения [Текст] / В.И. Шарапов, П.В. Ротов. – М.: Издательство «Новости теплоснабжения», 2007. – 164 с.Шарапов, В.И. Регулирование нагрузки систем теплоснабжения [Текст] / В.И. Шарапов, П.В. Ротов. – М.: Издательство «Новости теплоснабжения», 2007. – 164 с.Carbonell, D. Simulations of Combined Solar Thermal and Heat Pump Systems for Domestic Hot Water and Space Heating [Текст] / D. Carbonell [et al.] // Energy Procedia. – 2014. – Vol. 48. – P. 524–534.Carbonell, D. Simulations of Combined Solar Thermal and Heat Pump Systems for Domestic Hot Water and Space Heating [Текст] / D. Carbonell [et al.] // Energy Procedia. – 2014. – Vol. 48. – P. 524–534.Редько, О.Ф. Комбинированные системы теплоснабжения с возобновляемыми источниками тепла [Текст] / О.Ф. Редько [и др.] // Энергосбережение, энергетика, энергоаудит. – 2014. – № 10 (129). – С. 42–46.Редько, О.Ф. Комбинированные системы теплоснабжения с возобновляемыми источниками тепла [Текст] / О.Ф. Редько [и др.] // Энергосбережение, энергетика, энергоаудит. – 2014. – № 10 (129). – С. 42–46.Амерханов, Р.А. Аккумулирование теплоты в системах теплоснабжения сельского хозяйства [Текст] / Р.А. Амерханов, А.А. Долинский, Т.В. Морозюк // Промышленная теплотехника. – 2002. – № 1. – С. 106–108.Амерханов, Р.А. Аккумулирование теплоты в системах теплоснабжения сельского хозяйства [Текст] / Р.А. Амерханов, А.А. Долинский, Т.В. Морозюк // Промышленная теплотехника. – 2002. – № 1. – С. 106–108.Мацевитый, Ю.М. Оценка энергетической эффективности системы электротеплоаккумуляционного отопления административных зданий [Текст] / Ю.М. Мацевитый, Н.Г. Ганжа, А.В. Хименко // Энергосбережение. Энергетика. Энергоаудит. – 2011. – № 10. – С. 9–16.Мацевитый, Ю.М. Оценка энергетической эффективности системы электротеплоаккумуляционного отопления административных зданий [Текст] / Ю.М. Мацевитый, Н.Г. Ганжа, А.В. Хименко // Энергосбережение. Энергетика. Энергоаудит. – 2011. – № 10. – С. 9–16.Сетюков, В.Б. Аккумулирование энергии в домах с нулевым энергопотреблением [Текст] / В.Б. Сетюков // Энергосбережение, энергетика, энергоаудит. – 2014. – №8 (126). – С. 17–22.Сетюков, В.Б. Аккумулирование энергии в домах с нулевым энергопотреблением [Текст] / В.Б. Сетюков // Энергосбережение, энергетика, энергоаудит. – 2014. – №8 (126). – С. 17–22.Гертис, К. Здания XXI века – здание с нулевым потреблением энергии [Электронный ресурс] / К. Гертис // Электронный журнал энергосервисной компании «Экологические системы». – 2012. – № 4. (дата обращения: 25.12.2016).Гертис, К. Здания XXI века – здание с нулевым потреблением энергии [Электронный ресурс] / К. Гертис // Электронный журнал энергосервисной компании «Экологические системы». – 2012. – № 4. (дата обращения: 25.12.2016).Нуждин, В.Н. Новая жизнь центрифуги или аккумулирование энергии [Текст] / В.Н. Нуждин, А.А. Просвирнов // Атомная стратегия. – 2007. – № 27. – С. 3–12.Нуждин, В.Н. Новая жизнь центрифуги или аккумулирование энергии [Текст] / В.Н. Нуждин, А.А. Просвирнов // Атомная стратегия. – 2007. – № 27. – С. 3–12.Ганжа, А.Н. Анализ эффективности теплонасосной системы утилизации теплоты от компрессорной установки с учетом взаимного влияния эксплуатационных характеристик оборудования [Текст] / А.Н. Ганжа [и др.] // Энергосбережение, энергетика, энергоаудит. – 2013. – № 5 (111). – С. 14–18.Ганжа, А.Н. Анализ эффективности теплонасосной системы утилизации теплоты от компрессорной установки с учетом взаимного влияния эксплуатационных характеристик оборудования [Текст] / А.Н. Ганжа [и др.] // Энергосбережение, энергетика, энергоаудит. – 2013. – № 5 (111). – С. 14–18.Ганжа, А.М. Компьютерное моделирование процессов в сложных теплообменных аппаратах [Текст] / А.М. Ганжа, Н.А. Марченко // Вестник Национального технического университета «Харьковский политехнический институт»: сб. науч. трудов. – Х.: НТУ «ХПИ», 2010. – № 9. – С. 113–120.Ганжа, А.М. Компьютерное моделирование процессов в сложных теплообменных аппаратах [Текст] / А.М. Ганжа, Н.А. Марченко // Вестник Национального технического университета «Харьковский политехнический институт»: сб. науч. трудов. – Х.: НТУ «ХПИ», 2010. – № 9. – С. 113–120.Кельтон, В. Имитационное моделирование [Текст] / В. Кельтон, А. Лоу. – СПб.: Питер; Киев: Издательская группа BHV, 2004. – 847 с.Кельтон, В. Имитационное моделирование [Текст] / В. Кельтон, А. Лоу. – СПб.: Питер; Киев: Издательская группа BHV, 2004. – 847 с.Тарасова, В.О. Анализ экологоэнергетических характеристик современных чиллеров и тепловых насосов при работе с неполной нагрузкой [Текст] / А. Тарасова, Д. Х. Харлампиди // Энергосбережение, энергетика, энергоаудит. – 2013. – №11 (117). – C. 35–41.Тарасова, В.О. Анализ экологоэнергетических характеристик современных чиллеров и тепловых насосов при работе с неполной нагрузкой [Текст] / А. Тарасова, Д. Х. Харлампиди // Энергосбережение, энергетика, энергоаудит. – 2013. – №11 (117). – C. 35–41.Мацевитый, Ю.М. Об использовании тепловых насосов в мире и что тормозит их широкомасштабное внедрение в Украине [Текст] / Ю.М. Мацевитый, Н.Б. Чиркин, А.С. Клепанда // Энергосбережение, энергетика, энергоаудит. – 2014. – № 2 (120). – С. 2–17.Мацевитый, Ю.М. Об использовании тепловых насосов в мире и что тормозит их широкомасштабное внедрение в Украине [Текст] / Ю.М. Мацевитый, Н.Б. Чиркин, А.С. Клепанда // Энергосбережение, энергетика, энергоаудит. – 2014. – № 2 (120). – С. 2–17.Reports at the 8th IEA Heat Pump Conference [Reports at the 8th IEA Heat Pump Conference]. – Las Vegas, 2005.Reports at the 8th IEA Heat Pump Conference [Reports at the 8th IEA Heat Pump Conference]. – Las Vegas, 2005.Reports at the 9th IEA Heat Pump Conference [Reports at the 9th IEA Heat Pump Conference]. – Zurich, 2008.Reports at the 9th IEA Heat Pump Conference [Reports at the 9th IEA Heat Pump Conference]. – Zurich, 2008.Reports at the 10th IEA Heat Pump Conference [Reports at the 10th IEA Heat Pump Conference]. – Tokyo, 2011.Reports at the 10th IEA Heat Pump Conference [Reports at the 10th IEA Heat Pump Conference]. – Tokyo, 2011.New generation of geothermal Danfoss thermal pumps [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.danfoss.com/ (дата обращения: 25.12.2016).New generation of geothermal Danfoss thermal pumps [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.danfoss.com/ (дата обращения: 25.12.2016).Энергоактивные ограждения / Патент № 201014333, Украина, МПК F24J2/50, E04B1/76. 2011. Бюл. №14 // В.О. Габринец, Г.И. Заривняк, С.О. Митрохов, Л.В. Накашидзе.Энергоактивные ограждения / Патент № 201014333, Украина, МПК F24J2/50, E04B1/76. 2011. Бюл. №14 // В.О. Габринец, Г.И. Заривняк, С.О. Митрохов, Л.В. Накашидзе.Габринец, В.О. Особенности построения энергоэффективных ограждений в составе систем энергообеспечения на основе ВИЭ [Текст] / В. О. Габринец [и др.] // Возобновляемая энергетика. – 2010. – № 3. – С. 31–34.Габринец, В.О. Особенности построения энергоэффективных ограждений в составе систем энергообеспечения на основе ВИЭ [Текст] / В. О. Габринец [и др.] // Возобновляемая энергетика. – 2010. – № 3. – С. 31–34.Накашидзе, Л В. Основные требования к энергоактивным ограждениям [Текст] / Л. В. Накашидзе // Возобновляемая энергетика. – 2013. – № 1. – С. 48–51.Накашидзе, Л В. Основные требования к энергоактивным ограждениям [Текст] / Л. В. Накашидзе // Возобновляемая энергетика. – 2013. – № 1. – С. 48–51.Накашидзе, Л.В. Энергосбережение при внедрении комплексных систем энергообеспечения сооружений с энергоактивными ограждениями [Текст] / Л.В. Накашидзе // Возобновляемая энергетика XXI века: Материалы ХV юбилейной международной научно-практической конференции. – К., 2014. – С. 152–154.Накашидзе, Л.В. Энергосбережение при внедрении комплексных систем энергообеспечения сооружений с энергоактивными ограждениями [Текст] / Л.В. Накашидзе // Возобновляемая энергетика XXI века: Материалы ХV юбилейной международной научно-практической конференции. – К., 2014. – С. 152–154.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.