Енергоспоживання навчальних корпусів університету в умовах карантинних обмежень України

Abstract

Мета роботи – проаналізувати особливості енергоспоживання об’єктів закладів освіти на прикладі будівлі навчального корпусу № 17 Національного технічного університету України "Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського" в умовах карантинних обмежень при реалізації енергоощадних схем опалення. Методика – енергетичне динамічне моделювання будівлі навчального корпусу університету, створеної в програмному середовищі DesignBuilder, при звичайному та карантинному режимах роботи. Рекомендації щодо споживання енергії будівлею на опалення за опалювальний сезон, погодинних значень споживання енергії на опалення, температури повітря та радіаційної в окремих зонах, що в експлуатації, при реалізації енергоощадних режимів роботи опалення будівлі навчального корпусу університету в період дистанційного навчання при впровадженні карантинних обмежень в Україні. Розвинуто комплексний підхід до поглибленого аналізу енергоспоживання в умовах часткового використання приміщень навчальних корпусів в період карантину. Обґрунтовано, що при загальному зменшенні енергоспоживання будівлі в цілому використання окремих приміщень при частковій експлуатації будівлі вимагає додаткових питомих витрат на потреби опалення. Проведено імітаційне динамічне моделювання енергоспоживання будівлі на опалення для різних режимів роботи та зайнятості/використання приміщень навчальних корпусів у період карантину в Україні, результати дослідження дозволять отримати комплекс енергетичних характеристик будівлі в цілому та окремих її приміщень/зон для погодинної зміни внутрішніх умов експлуатації та зовнішніх кліматичних умов. Використання запропонованої схеми роботи опалювальної системи будівлі навчального корпусу дозволяє скоротити енергоспоживання за опалювальний період на 8,5% у порівнянні із енергоспоживанням при звичайному режимі роботи, що є економічно доцільним в умовах часткової зайнятості будівлі під час карантинних обмежень (під час локдауну) та непередбачуваної макроекономічної ситуації на ринку енергоносіїв, яка обумовлює тренд до зростання цін на основні енергоносії.

Цель работы – проанализировать особенности энергопотребления здания учебного корпуса № 17 Национального технического университета Украины "Киевский политехнический институт имени Игоря Сикорского" в условиях карантинных ограничений при реализации энергосберегающих схем отопления. Методика – энергетическое динамическое моделирование здания учебного корпуса университета, созданного в программной среде DesignBuilder при обычном и карантинном режимах работы. Рекомендации по реализации энергосберегающих режимов работы отопления здания учебного корпуса университета в период дистанционного обучения при внедрении карантинных ограничений в Украине. Развит комплексный подход к углубленному анализу энергопотребления в условиях частичного использования помещений учебных корпусов в период карантина. Обосновано, что использование помещений при частичной эксплуатации здания требует дополнительных удельных затрат на отопительные нужды. Проведено имитационное динамическое моделирование энергопотребления здания на отопление для различных режимов работы и занятости/использования помещений учебных корпусов в период карантина в Украине, результаты исследования позволят получить комплекс энергетических характеристик здания в целом и отдельных его помещений/зон для почасового изменения внутренних условий эксплуатации и внешних климатических условий. Использование предложенной схемы работы отопительной системы здания учебного корпуса позволяет сократить энергопотребление за отопительный период на 8,5% по сравнению с энергопотреблением при обычном режиме работы, что экономически целесообразно в условиях частичной занятости здания во время карантинных ограничений (во время локдауна) и непредсказуемой макроэкономической ситуации на рынке энергоносителей, обуславливающая тренд к росту цен на основные энергоносители.

To analyze the features of energy consumption of the building of the educational building No. 17 of the National Technical University of Ukraine "Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute" in the conditions of quarantine restrictions in the implementation of energy-saving heating schemes. Dynamic energetic modeling of a university academic building created in the DesignBuilder software environment under normal and quarantine modes. Recommendations for the implementation of energy-saving modes of heating the building of the academic building of the university during the period of distance learning when introducing quarantine restrictions in Ukraine. An integrated approach has been developed to an in-depth analysis of energy consumption under conditions of partial use of the premises of educational buildings during the quarantine period. It is substantiated that the use of premises with partial operation of the building requires additional unit costs for heating needs. Simulation dynamic modeling of the building's energy consumption for heating for various modes of operation and employment / use of premises of educational buildings during the quarantine period in Ukraine, the results of the study will allow to obtain a set of energy characteristics of the building as a whole and its individual rooms / zones for hourly changes in internal operating conditions and external climatic conditions. The use of the proposed scheme of operation of the heating system of the building of the educational building allows to reduce energy consumption during the heating period by 8,5% compared to energy consumption during normal operation, which is economically feasible in conditions of partial occupancy of the building during quarantine restrictions (during lockdown) and an unpredictable macroeconomic situation on the energy market, causing a trend towards an increase in prices for basic energy resources.