ПІДВИЩЕННЯ ЕНЕРГОЕФЕКТИВНОСТІ БУДІВЕЛЬ ОЗДОБЛЕННЯМ ЗОВНІШНІХ ОГОРОДЖУВАЛЬНИХ КОНСТРУКЦІЙ ТЕПЛОПОГЛИНАЛЬНИМ ПОКРИТТЯМ
DOI:
https://doi.org/10.31649/1997-9266-2025-179-2-23-31Ключові слова:
енергоефективність будівель, сонячна радіація, теплопередача, коефіцієнт поглинання, вертикальне озеленення, кліматичні умови, теплові втрати, пасивні технологіїАнотація
Досліджено ефективність технологій застосування сонячної радіації для підвищення енергоефективності будівель з урахуванням кліматичних умов. На основі аналізу літературних джерел встановлено, що проблема енергозбереження у будівельному секторі є актуальною, а перспективним напрямком її вирішення є застосування відновлюваних джерел енергії, насамперед енергії сонячної радіації. Запропоновано систему, яка сезонно адаптується до потреб будівлі та не потребує вартісного високотехнологічного обладнання і технічного обслуговування. Для оздоблення стін будівель, які не мають достатньої теплоізоляції та зорієнтовані на південь, пропонується застосовувати фарбу з високим значенням коефіцієнта поглинання сонячної радіації. Для запобігання надходження надлишкового тепла через стіну в літній період запропоновано використовувати вертикальне озеленення з листопадних ліан. Проведено експериментальні дослідження впливу зовнішнього покриття стін будівель на температуру зовнішнього боку стіни. Встановлено, що у кліматичних умовах Харківської області України, у зимові дні температура зовнішнього боку ділянки стіни з червоної керамічної цегли, орієнтованої на південь, в окремі періоди може перевищувати температуру зовнішнього повітря на 19°C за умови безхмарної погоди і слабкого вітру.
Розроблено алгоритм розрахунку зменшення втрат тепла з приміщення протягом опалювального сезону в результаті застосування покриття з високим коефіцієнтом поглинання сонячної енергії та проведено його апробацію. Виконано оцінку скорочення енергоспоживання протягом опалювального сезону в умовах кліматичних характеристик території України. Встановлено, що протягом опалювального сезону скорочення витрат тепла через стіну кімнати площею 15 м² в умовах кліматичних характеристик території розташування об’єкта досліджень, у разі застосування покриття з високим коефіцієнтом поглинання сонячної радіації замість «охолоджувального покриття», досягає 142 кВт·год.
Посилання
М. П. Кузик, «Пасивна система сонячного теплопостачання,» Науковий вісник НЛТУ України, т. 29, № 5, с.111-114, 2019. https://doi.org/10.15421/40290522 .
Y. Liu, et al., “Enhancing building energy efficiency using a random forest model: A hybrid prediction approach,” Energy Reports, vol. 7, pp. 5003-5012, 2021. https://doi.org/10.1016/j.egyr.2021.07.135 .
T. Kobashi, et al., “SolarEV City concept: building the next urban power and mobility systems,” Environmental Research Letters, vol. 16, 2021. https://doi.org/10.1088/1748-9326/abd430 .
T. Alam, et al., “Performance Augmentation of the Flat Plate Solar Thermal Collector: A Review,” Energies, no. 14 (19), 2021. https://doi.org/10.3390/en14196203 .
B. Basok, «Technical features of using a complex wind-solar power supply system of an energy-efficient house,» Енергетика: економіка, технології, екологія, наук. журнал, № 1, с. 33-38, 2021. https://ela.kpi.ua/items/a53babac-a8f7-416c-b16e-9b36d6b75233 .
A. Peppas, et al., “Cross-Cutting Technologies for Developing Innovative BIPV Systems in the Framework of the PVadapt Project,” Proceedings, no. 65 (1), 6, 2020. https://doi.org/10.3390/proceedings2020065006 .
U. Dietrich, et al., “Zero-energy buildings in cities with different climates and urban densities: energy demand, renewable energy harvest on-site and off-site and total land use for different renewable technologies,” International Journal of Energy Production and Management, vol. 6, iss. 4, pp. 335-346, 2021. https://doi.org/10.2495%2FEQ-V6-N4-335-346 .
V. Tamhid, et al., “Thermal Concepts of Building Coatings to Create a Cool & Comfortable Indoor Environment for Composite Climate,” International Research Journal of Engineering and Technology (IRJET), vol. 07, iss. 12, pp. 786-797, 2020.
A. L. Pisello, et al., “State of the art on the development of cool coatings for buildings and cities,” Solar Energy, vol. 144, no. 1, pp. 660-680, 2017. https://doi.org/10.1016/j.solener.2017.01.068 .
F. Becherini, et al., “Characterization and thermal performance evaluation of infrared reflective coatings compatible with historic buildings,” Building and Environment, vol. 134, no. 15, pp. 35-46, 2018. https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2018.02.034 .
A. Synnefa, et al., “Estimating the effect of using cool coatings on energy loads and thermal comfort in residential buildings in various climatic conditions,” Energy and Buildings, vol. 39, iss. 11, pp. 1167-1174, 2007. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2007.01.004 .
X. Nie, et al., “Energy and cost savings of cool coatings for multifamily buildings in U.S. climate zones,” Advances in Applied Energy, vol. 13, 2024. https://doi.org/10.1016/j.adapen.2023.100159 .
Y. Gao, et al., “Cool roofs in China: Policy review, building simulations, and proof-of-concept experiments,” Energy Policy, vol. 74, pp. 190-214, 2014. https://doi.org/10.1016/j.enpol.2014.05.036 .
R. Levinson, et al., “Cooler tile-roofed buildings with near-infrared-reflective non-white coatings,” Building and Environment, vol. 42, iss. 7, pp. 2591-2605, 2007. https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2006.06.005 .
О. Нижник, «Територіальне планування, розміщення та проєктування будівель в енергоефективних екологічних поселеннях на території харківської області,» Містобудування та територіальне планування, № 83, с. 219-228, 2023. https://doi.org/10.32347/2076-815x.2023.83.219-228 .
S-K. Hong, et al., “Building Energy Savings by Developing Complex Smart Windows and Their Controllers,” Applied Sciences, no. 13 (17), 2023. https://doi.org/10.3390/app13179647 .
E. I. Ghandourah, et al., “Performance assessment of a novel solar distiller with a double slope basin covered by coated wick with lanthanum cobalt oxide nanoparticles,” Case Studies in Thermal Engineering, vol. 32, 2022. https://doi.org/10.1016/j.csite.2022.101859 .
J. Wang, et al., “Light scattering materials for energy-related applications: Determination of absorption and scattering coefficients,” Matriaistoday: Proceedings, vol. 33, no. 6, pp. 2474-2480, 2020. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2020.01.339 .
Ю. Л. Коваленко, А. П. Поливʼянчук, і В. Є. Бєкєтов, «Дослідження ефективності використання природоорієнтованих технологій під час проведення енергомодернізації будівель,» Вісник Вінницького політехнічного інституту, вип. 5, с. 33-39, 2024. https://doi.org/10.31649/1997-9266-2024-176-5-33-39 .
ДСТУ-Н Б В.1.1-27:2010 Будівельна кліматологія. Мінрегіонбуд України. Київ: Укрархбудінформ, 2011, 123 с.
##submission.downloads##
-
pdf
Завантажень: 6
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, згодні з такими умовами:
- Автори зберігають авторське право і надають журналу право першої публікації.
- Автори можуть укладати окремі, додаткові договірні угоди з неексклюзивного поширення опублікованої журналом версії статті (наприклад, розмістити її в інститутському репозиторії або опублікувати її в книзі), з визнанням її первісної публікації в цьому журналі.
- Авторам дозволяється і рекомендується розміщувати їхню роботу в Інтернеті (наприклад, в інституційних сховищах або на їхньому сайті) до і під час процесу подачі, оскільки це сприяє продуктивним обмінам, а також швидшому і ширшому цитуванню опублікованих робіт (див. вплив відкритого доступу).
