Анотація до роботи:

Розинський Д.Й. Енергоощадна технологія електротеплоакумуляційного обігріву в агропромисловому комплексі. – Рукопис. Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.09.16 – електротехнології та електрообладнання в АПК. Національний аграрний університет. – Київ, 2004.

Обґрунтовуються принципи і режими енергоощадної технології електрообігріву нагрівальними кабелями, що вбудовані у будівельні огороджувальні конструкції будинків, головним чином, у підлогу, в сільськогосподарському виробництві і побуті сільського населення. Розроблена інженерна комплексна методика (на базі як традиційних аналітичних, так і обчислювальних на основі комп‘ютерних технологій методів) розрахунку і математичного моделювання технології теплоакумуляційного електрообігріву. Розроблені теоретичні передумови для одержання узагальненої фізичної моделі протікання процесів теплообміну та головних їх особливостей у біотехнічній системі “гріюча підлога, як опалювальний прилад періодичної дії, – зовнішнє середовище”. Верифікація математичних моделей здійснена зіставленням з даними натурного експерименту, аналітичних рішень, розрахунку температур в контрольних точках. Для практичного застосування у кліматичних умовах України встановлені ефективні електротеплоакумуляційні періодичні режими з накопичуванням у інтервалах зарядки теплової енергії у кількості, достатній для забезпечення потреб теплопостачання у добовому циклі обігріву. Практичні результати підтверждують високу економічну доцільність технології електрообігріву.

У дисертації проведені теоретичні і експериментальні дослідження наукової задачі, яка виявляється у визначенні закономірностей режимів теплообміну та їх особливостей в системі “гріюча підлога, як опалювальний прилад періодичної дії, – зовнішнє середовище” стосовно енергоощадної технології ЕТА обігріву в АПК.

За результатами досліджень та їх узагальнення зроблені такі висновки:

1. Аналіз проблеми підтверджує необхідність розробки сучасної енергоощадної технології електрообігріву в АПК в напрямку розвитку технології ЕТА обігріву, в умовах, коли економічно виправдана частка електрообігріву у загальному балансі споживання електроенергії в АПК України в зимовий період складає близько 30 %.

2. Аналіз відомих теоретичних і експериментальних досліджень режимів теплообміну в системі “гріюча підлога, як опалювальний прилад періодичної дії, – зовнішнє середовище” дозволив обґрунтувати необхідність комплексного застосування як аналітичних, так і обчислювальних методів, у тому числі з використанням комп’ютерного пакету ANSYS, що суттєво скорочує час (у 10 разів і більше) при проектуванні конкретних систем ЕТА обігріву.

3. Теоретично обґрунтовано та експериментально доведено ефективність застосування теорії теплотривкості до аналізу теплової поведінки приміщень з урахуванням їх теплоємнісних властивостей у системі “гріюча підлога, як опалювальний прилад періодичної дії, – зовнішнє середовище”. Зокрема, обґрунтовано доцільність використання експериментально-аналітичного М-методу для моделювання теплоакумуляційних властивостей приміщення.

4. Впроваджено комп’ютерну модель, яка відображає процеси теплообміну у системі “двомірна модель гріючої підлоги, як опалювальний прилад періодичної дії, – одномірна модель огороджувальних конструкцій – нульмірна модель об’єкта, що обігрівається, – зовнішнє середовище” і дозволяє виконувати розрахунки гріючої підлоги в стаціонарних і нестаціонарних умовах з врахуванням температури жили нагрівального кабелю, параметрів його укладання, величини та характеру теплового навантаження, реальних характеристик шарів, з яких складається підлога.

5. Запропоновано методику і виконані експериментальні дослідження режимів теплообміну та їх особливостей в натурному приміщенні з технологією ЕТА обігріву, розташованому в автоматизованій кліматичній камері, дозволили здійснити верифікацію розроблених математичних і комп’ютерних моделей як в стаціонарних, так і нестаціонарних умовах.

6. Теоретично обгрунтовано і експериментально підтверджено можливість існування енергоощадної технології ЕТА обігріву в кліматичних умовах України, а також встановлені основні залежності і параметри системи:

• температурні профілі гріючої підлоги в квазістаціонарних умовах від теплопровідності лицьового і акумуляційного шарів (рис. 3);

• нерівномірність розподілу температури на лицьовій поверхні підлоги від кроку укладання нагрівального кабелю і від товщини акумуляційного шару (рис. 4; (4));

• значення коефіцієнтів нерівномірності гріючої підлоги М від товщини акумуляційного шару і теплотривкості огороджувальних конструкцій при різній тривалості зарядження підлоги (рис. 5; (5));

• амплітуда коливань температурних хвиль за перерізом огороджувальних конструкцій від товщини шару різких коливань в нестаціонарних умовах у добовому циклі обігріву (3);

• доцільна товщина акумуляційного шару в 0,8 ...1,0 м при застосуванні важкого бетону (2400 кг/м³, 2,04 Вт/(мС));

• обґрунтовано комплекс технологічних і фізіологічних критеріїв для житлових приміщень з ЕКСО;

• перевага денного догріву додатковими електроприладами, які безпосередньо впливають на повітряне середовище, що, зокрема, для житлових приміщень у три рази дешевше порівняно з нагрівальними кабелями-догрівачами у підлозі при одночасному зменшенні амплітуди коливання температури внутрішнього середовища до ± 1,5 С.

7. Розроблено і впроваджено у серійне виробництво сучасний вітчизняний нагрівальний кабель (ТУ У 31.3-05758730-029-2004), який за вартістю нижче закордонного на 30...40 %, що дозволяє суттєво знизити капітальні витрати на спорудження систем електрообігріву.

Застосування розробленої і впровадженої в експериментальне виробництво електронагрівальної панелі ЛЕКСО-3 з регулятором температури для новонароджених поросят і поросят-сосунів дозволяє знизити витрати електроенергії в 1,5...2 рази зі строком окупності менше двох років.

8. Техніко-економічні розрахунки, що були виконані при розробці та впровадженні технології електрообігріву на об’єктах різного призначення, показали її ефективність. Зокрема, для сільської школи площею 1500 м² (с. Сусловці на Хмельниччині), яка обладнана технологією ЕТА обігріву, при використанні нічного тарифу на електроенергію питомі втрати на обігрів дорівнюють 8,07 грн./м², що нижче, ніж при застосуванні вугілля (12,11 грн./м²) і газу (14,54 грн./м²). Річний економічний ефект сягає, відповідно, 5 610 і 6 060 грн.

9. Результати досліджень використані при розробці низки нормативно-технічних документів, зокрема, в ДБН В.2.5-24-2003 “Електрична кабельна система опалення” та ДНАОП 0.00-1.32-01 “Правила будови електроустановок. Електрообладнання спеціальних установок” (розділ 9 “Установки електричного кабельного обігріву”), а також включені в навчальні програми факультету електрифікації та автоматизації НАУ.

Публікації автора:

1. Электротеплоаккумуляционное отопление греющим полом //Под ред.
   Д.И. Розинского. – К.: ИТТФ НАН Украины, НПП «Элетер», 2001. – 156 с. (Наукова та практична розробка, аналіз і узагальнення результатів, наукове редагування).

2. Розинський Д.Й. Електрична кабельна система опалення в теплоакумуляційному режимі (ЕКСО ТА) житлових сільськогосподарських будинків //Будівництво України. – 2002. – № 5. – С.32-35.

3. Розинський Д.Й. Електрична кабельна система опалення (ЕКСО) (до введення в дію ДБН) //Строительные материалы и изделия. – 2003. – № 4. – С.3-5.

4. Розинський Д.Й. Променисто-конвективний теплообмін у приміщенні з ЕТА гріючою підлогою //Електрифікація та автоматизація сільського господарства. – 2002. – № 1. – С.118-122.

5. Розинський Д.Й. Електротеплоакумуляційне опалення у будівництві, промисловості та АПК – складова енергобезпеки України //Екологія і ресурси. – 2003. – Вип. 5. – С.76-90.

6. Розинський Д.Й., Лопатін С.Я., Тимченко М.П. Пільгові тарифи на електроенергію та теплоакумулююча здатність будівельних конструкцій – головні чинники при спорудженні будинків з елекроопаленням //Будівництво України. – 1998. – № 6. – С.33-36. (Постановка задачі, аналіз даних та узагальнення матеріалу).

7. Розинський Д.Й., Черних Л.Ф. Особливості розрахунків теплового режиму приміщень з електротеплоакумуляційним опаленням підлогою, що гріє. //Науковий вісник НАУ. – К., 2003. – Т. 58. – С.156-173. (Участь у розробці математичної моделі).

8. Шевельов В.Б., Розинський Д.Й., Черних Л.Ф. Теплотехнічні випробування приміщень житлових будинків з електрокабельною системою обігріву теплоакумуляційної дії в кліматичному комплексі КиївЗНДІЕП. //Будівництво України. – 2003. – № 5. – С.29-33. (Участь у розробці методик, експериментів, аналіз результатів, розробка висновків).

9. Мартиненко І.І., Розинський Д.Й. Електротеплоакумуляційне опалення у будівництві, промисловості і АПК – складова європейського шляху розвитку України. //Науковий вісник НАУ. – К., 2003. – Т. 63. – С.215-230. (Аналіз даних та узагальнення результатів).

10. Круковский П.Г., Тимченко Н.П., Судак О.Ю., Розинский Д.И. Тепловые режимы полов различных конструкций с электрокабельными системами обогрева. //Промышленная теплотехника. – 2002. – Т.24. – № 1. – С.10-16. (Постановка задачі, використання комп’ютерної моделі для досліджень технологічних задач, узагальнення результатів).

11. Круковский П.Г., Тимченко Н.П., Розинский Д.И., Тадля О.Ю. Применение современных компьютерных технологий для анализа тепловых режимов и оптимизации параметров электрокабельной системы отопления. //Екологія і ресурси. – 2003. – Вип. 6. – С.181-186. (Постановка задачі, участь у розробці комп’ютерної моделі, узагальнення результатів).

12. Розинский Д.И., Тимченко Н.П., Круковский П.Г. Развитие электротеплоаккумуляционных технологий обогрева в строительстве, промышленности и агропромышленном комплексе Украины //Промышленная теплотехника. – 2003. – Т.25. – № 4. – С.187-191. (Постановка задачі, аналіз даних, узагальнення результатів).

13. Круковский П.Г., Тимченко Н.П., Розинский Д.И., Тадля О.Ю. Теплофизическое обеспечение технологии электротеплоаккумуляционного отопления в строительном комплексе Украины //Промышленная теплотехника. – 2003. – Т.25. – № 4. – С. 405-407. (Постановка задачі, використання комп’ютерної моделі для дослідження технологічних задач, аналіз та узагальнення результатів).

14. ДБН В.2.5-24-2003 “Електрична кабельна система опалення”. – К.: Держбуд України, 2004. – 30 с. (Наукове керівництво, особиста практична розробка).

15. ДНАОП 0.00-1.32-01. Правила будови електроустановок. Електрообладнання спеціальних установок. (Особиста розробка розділу 9. Установки електричного кабельного обігріву). – К.: Укрархбудінформ, 2001. – С. 109-113.