МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПЕНЗЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ АРХИТЕКТУРЫ И СТРОИТЕЛЬСТВА ИНСТИТУТ ИНЖЕНЕРНОЙ ЭКОЛОГИИ ОБЩЕСТВО «ЗНАНИЕ» РОССИИ ПРИВОЛЖСКИЙ ДОМ ЗНАНИЙ XXIV Международная научно-практическая конференция ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ И ЭКОЛОГИИ В ПРОМЫШЛЕННОМ И ЖИЛИЩНО-КОММУНАЛЬНОМ КОМПЛЕКСАХ Сборник статей Пенза 2023 УДК 697.001.2 ББК 38.726.1я.73 П78 П78 ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ И ЭКОЛОГИИ В ПРОМЫШЛЕННОМ И ЖИЛИЩНО-КОММУНАЛЬНОМ КОМПЛЕКСАХ: сборник статей XXIV Международной научно-практической конференции. – Пенза: Приволжский Дом знаний, 2023. – 168 с. ISBN 978-5-8356-1816-3 Под редакцией Т.И. Королевой, кандидата экономических наук, профессора кафедры «Теплогазоснабжение и вентиляция» Пензенского государственного университета архитектуры и строительства Информация об опубликованных статьях предоставлена в систему Российского индекса научного цитирования (РИНЦ) по договору № 573-03/2014К от 18.03.2014. Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, 2023 ISBN 978-5-8356-1816-3 АННМО «Приволжский Дом знаний», 2023 2 УВАЖАЕМЫЕ УЧАСТНИКИ КОНФЕРЕНЦИИ! Приветствуем Вас на Международной научно-практической конференции «Проблемы энергосбережения в промышленном и жилищно-коммунальном комплексах». В настоящее время положения Федерального закона от 23.11.2009 г. «Об энергосбережении...» приобрели проверенную временем практическую направленность, поэтому опубликованные в сборнике статьи являются результатом исследований, направленных на модернизацию строительной отрасли и внедрение инновационных технологий, материалов, оборудования в системах теплогазоснабжения и вентиляции. Приятно отметить, что Международная научно-практическая конференция «Проблемы энергосбережения в промышленном и жилищно-коммунальном комплексах» проводится в 24 раз подряд. И само по себе это уже говорит о многом. Практически на наших глазах, при нашем непосредственном участии в стенах одного из лучших строительных университетов России сформировалась еще одна добрая традиция – регулярное научное обсуждение актуальных проблем энергосбережения в промышленном и жилищно-коммунальном комплексах. Наша конференция позволяет представить свои работы как известным ученым, так и молодым специалистам. Желаем всем участникам конференции дальнейшей плодотворной работы, удачи в научных поисках и новых творческих успехов. Еремкин Александр Иванович доктор технических наук, профессор, советник РААСН, зав. кафедрой «Теплогазоснабжение и вентиляция» Королева Тамара Ивановна кандидат экономических наук, профессор кафедры «Теплогазоснабжение и вентиляция» 3 УДК 697.94:725.1:004 ББК 32.762.3+32.973.202-04 DOI 10.58841/9785835618163_4 СИСТЕМЫ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ В СЕРВЕРНЫХ ПОМЕЩЕНИЯХ ОБЩЕСТВЕННО-АДМИНИСТРАТИВНЫХ И ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЙ А.Г. Аверкин, Д.Д. Гриняев AIR CONDITIONING SYSTEMS IN SERVER ROOMS OF PUBLIC ADMINISTRATIVE AND INDUSTRIAL BUILDINGS A.G. Averkin, D.D. Grinyaev Аннотация. Рассмотрены общие сведения по системам кондиционирования воздуха для серверных помещений. Ключевые слова: система кондиционирования, серверные помещения, кондиционеры сплит-системы, прецизионные кондиционеры, микроклимат, воздушная среда, температура. Abstract. The general information on air conditioning systems for server rooms is considered. Keywords: air conditioning system, server rooms, split system air conditioners, precision air conditioners, microclimate, air environment, temperature. Серверное помещение на предприятиях и в офисах предназначено для изолированной установки электронного оборудования. Большую его часть составляют ЭВМ и телекоммуникационная техника [1, 2]. Для правильной и безопасной работы устройств, в этой комнате необходимо поддерживать установленный микроклимат. Он включает в себя различные параметры – начиная от температуры воздуха и заканчивая 4 количеством пыли в нѐм. Превалирующей вредностью является теплота, выделяющаяся от электронного оборудования. Расчетный воздухообмен – G, кг/ч определяется по уравнению [1]: G 3,6 Qп , I у Iп (1) где Qп - сумма полных теплопоступлений, Вт; Iу, Iп – соответственно, энтальпия удаляемого и приточного воздуха, кДж/кг. Микроклимат серверной нуждается в постоянной поддержке, поэтому в проект комнаты обязательно включены системы кондиционирования и вентиляции. Для обеспечения безопасной и эффективной работы электротехники, система должна выполнять следующие задачи [4]: 1. Возможность быстрой и точной смены климатических параметров. 2. Круглосуточное поддержание микроклимата в помещении. 3. Фильтрация приточного воздуха от пыли. 4. Возможность совместной работы с противопожарными системами. 5. Работа в зимнее время при пониженной температуре на улице. Проектирование климатического оборудования выполняется в соответствии с нормативными документами [3].Они предъявляют следующие требования к вентиляции помещения: температурный режим: от +18°C до +23 °C; относительная влажность: 40 – 55%; уровень запылѐнности внутреннего воздуха: не более 0,001 г/м³; уровень атмосферного давления: 85–105 кПа; кратность воздухообмена в серверной 1,5–2 (в случае отсутствия пребывания людей допускается использование 100% рециркуляции воздуха кондиционерами); резервирование, при выходе из строя одной из вентиляционных установок необходимо обеспечивать не менее 50% требуемого расхода воздуха (но не менее расхода воздуха, необходимого для обеспечения санитарных норм или норм взрыво-пожаробезопасности). При наличии технологических требований или по заданию на проектирование для поддержания требуемых параметров воздуха, следует предусматривать установку резервных кондиционеров или вентиляторов[3, п.7.2.9]. Достижение этих показателей обеспечивает безопасное и надѐжное использования электронно-вычислительной техники в постоянном режиме. 5 Кондиционирование серверных помещений осуществляется с применением бытовых и полупромышленных сплит-систем [2]: В подавляющем большинстве случаев для кондиционирования небольших серверных помещений применение особо мощных и высоконадежных кондиционеров не является целесообразным и экономически оправданным. В таких случаях с поставленной задачей вполне успешно справляются кондиционеры бытовых и полупромышленных серий настенного, кассетного, канального или колонного типа, при условии их адаптации для работы при пониженных температурах наружного воздуха (рис. 1). Рис. 1. Схема бытового кондиционера сплит-системы Кондиционирование серверных помещений относится к инженерным технологиям обеспечения промышленной безопасности, что накладывает повышенные требования к надежности применяемого оборудования. Поэтому для обеспечения необходимого температурного и влажностного режима в помещениях с особо важным телекоммуникационным и серверным оборудованием применяются специализированные и высоконадежные прецизионные кондиционеры (рис. 2). Такие кондиционеры способны поддерживать температуру в помещении с точностью до 1оС. 6 Рис. 2. Схемы прецизионных кондиционеров Прецизионные кондиционеры обладают следующими основными преимуществами: точный контроль параметров внутреннего воздуха и поддержание температуры до 1°С, относительной влажности до 2%; надѐжность работы при непрерывной эксплуатации; возможность работы в широком диапазоне температур (до минус 35°С); совместимость с системами диспетчерского контроля и системами управления микроклиматом здания. Использование прецизионных кондиционеров для кондиционирования серверных помещений является наиболее качественным и, соответственно, дорогим решением. Но высокая стоимость прецизионных кондиционеров в ряде случаев является неприемлемой для применения в небольших и не особо ответственных серверных помещениях. Поэтому необходимо проведение экономического обоснования. Библиографический список 1. Аверкин А.Г., Еремкин А.И. Совершенствование устройств тепловлажностной обработки воздуха и методики расчета климатехники. – Москва-Вологда: Инфра-Инженерия, 2019. – 186 с. 2. Системы вентиляции и кондиционирования Теория и практика / под ред. В.А. Ананьева. – М.: Евроклимат, 2001. – 488 с. 3. СП 60.13330.2020 Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. Актуализированная редакция СНиП 41-01-2003. 7 4. URL: https://www.mitsubishiclimate.ru/Konditsionirovanieservernoy komnaty.htm Аверкин Averkin A.G. Александр Григорьевич Grinyaev D.D. Penza State University Гриняев of Architecture and Construction, Дмитрий Дмитриевич Пензенский государственный Penza, Russia университет архитектуры и строительства, г. Пенза, Россия _______________________________________________________ УДК [696/697+628.8]:711.4-168 ББК 38.76+85.118 DOI 10.58841/9785835618163_8 ФОРМИРОВАНИЕ ИНЖЕНЕРНЫХ СИСТЕМ МИКРОКЛИМАТА ПРИ РЕНОВАЦИИ ЗДАНИЙ А.Г. Аверкин, Е.Д. Михалкин FORMATION OF ENGINEERING SYSTEMS AND MICROCLIMATE DURING THE RENOVATION OF BUILDINGS A.G. Averkin, E.D. Mikhalkin Аннотация. Рассмотрены общие принципы повышения эффективности работы инженерных систем для обеспечения микроклимата и энергосбережения при реновации зданий. Ключевые слова: микроклимат, реновация, комфортная среда обитания, формирование оптимальных условий, энергоэффективность, утилизация теплоты, активные и пассивные методы энергосбережения. Abstract. The general principles of improving the efficiency of engineering systems to ensure a microclimate and energy saving during the renovation of buildings are considered. Keywords: microclimate, renovation, comfortable living environment, formation of optimal conditions, energy efficiency, heat utilization, active and passive energy saving methods. Комфортная среда обитания в реновируемых жилых домах влияет на состояние человека гораздо больше нового ремонта или красивой мебели. В квартире, где зимой тепло и сухо, а летом не жарко, будет намного ком8 фортнее, чем в помещении, где значения воздушной среды - температуры, влажности, скорости движения воздуха не соответствуют нормируемым показателям. Эти показатели формируют микроклимат помещения. Для достижения оптимальных параметров микроклимата, в современных жилых домах используют новые проектные решения систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха Обеспечение требуемых микроклиматических условий в домах, строящихся по программе реновации, является приоритетом и начинается еще на этапе проектирования. Проектирование систем отопления, вентиляции учитывают эффективность и надежность их работы в различные периоды года. В домах также устанавливаются системы климат-контроля, которые поддерживают заданные параметры воздуха и обеспечивают требуемый воздухообмен. Важно регулярно осуществлять сервисное обслуживание инженерных систем зданий. Вентиляция помещения способствует нормализации влажностного режима помещения, а, следовательно, увеличению долговечности ограждений [4]. Одно из актуальных требований современности - повышение энергетической эффективности зданий реализуется, прежде всего, за счет усиления их теплозащиты. Усиление теплозащиты прямо сказывается на улучшении теплового комфорта помещений в холодный период время года. Кроме того, уменьшение тепловой нагрузки на отопление при усилении теплозащиты позволяет понизить температуру теплоносителя. Это приводит к улучшению теплового комфорта и качества воздуха в помещении [5]. При реновации зданий необходимо неукоснительно выполнять Федеральный закон РФ "Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности» [1]. Данный Федеральный закон регулирует отношения, возникающие в процессе деятельности в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности, в целях создания экономических и организационных условий для эффективного использования энергетических ресурсов. В этой связи актуальной задачей энергосбережения является утилизация теплоты в зданиях. Различают активные и пассивные методы энергосбережения. а) активные методы: применение многослойных ограждающих конструкций с применением энергоэффективных теплоизоляционных материалов; центральные вентустановки, обслуживающие из одного центра несколько помещений; 9 автономные кондиционеры; установка стеклопакетов; местные утилизаторы теплоты, монтируемые для отдельных помещений. При сходных массогабаритных показателях оборудования наибольшей энергетической эффективностью обладают регенеративные теплоутилизаторы (80-95 %), затем следуют рекуперативные (65-85 %) и на последнем месте теплоутилизаторы с промежуточным теплоносителем (45-55 %) [2, 3]. Установка современных пластокон позволяет уменьшить теплопотери здания и в то же время делает их герметичными, нарушая воздухообмен. Приточно-вытяжные установки с рекуператором тепла восстанавливают воздухообмен без лишних затрат на подогрев свежего воздуха. Рекуператоры позволяют сократить до 85% потерь на нагрев воздуха. Приточно-вытяжные установки с рекуператором тепла – обязательная и необходимая составляющая современного жилого дома, которую следует учитывать при реновации зданий. Ниже на рисунке приведено соотношение теплопотерь через ограждающие конструкции, окна, а также расход теплоты на подогрев приточного воздуха в помещении. Расход теплоты в помещении: аааа - теплопотери ограждающих конструкций, аааа - теплопотери окон, аааа- расход теплоты на подогрев приточного воздуха б) пассивные методы: архитектурно-планировочные решения зданий; расположение здания (его конфигурация, форма); устройства тамбуров, которые препятствуют проникновению холодных потоков наружного воздуха через проѐмы; Энергоэффективность здания – это совокупность эффективного и рационального использования энергиипри работе систем отопления, вентиляции, освещения, водоснабжения. 10 Повышение энергоэффективности зданий зависит от следующего: применение автоматизированных индивидуальных тепловых пунктов; использование светодиодного освещения, которое потребляет меньше электричества, а светит ярче обычных ламп; применение датчиков движения для автоматического включения ламп при необходимости; наличие поквартирных счетчиков горячей и холодной воды. Обновление старой жилой застройки новыми жилыми домами – это совершенно другой уровень комфортной среды обитания. При реновации застройки важным требованием также является обеспечение внутреннего микроклимата, тем более новая застройка будет многоэтажной. Разработка мероприятий и рекомендаций по обеспечению заданного микроклимата возможна как на стадии проектирования, так и на основной стадии при реновации жилой застройки прилегающей территории. Библиографический список 1. Федеральный закон от 23.11.2009 № 261-ФЗ "Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации"/ 2. Ливчак И.Ф., Наумов А.Л. Вентиляция многоэтажных жилых зданий. – М.: АВОК-ПРЕСС, 2005. – 136 с. 3. СП 60.13330.2020 Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. Актуализированная редакция СНиП 41-01-2003. 4. Зотов Б.И., Курдюмов В.И. Безопасность жизнедеятельности на производстве. – М.: КолосС, 2004. – 432 с. 5. Корчков А.П. Микроклимат помещений // Вестник магистратуры. – 2020. – №2-1 (101). – С. 14-18. Аверкин Александр Григорьевич Михалкин Егор Данилович Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, г. Пенза, Россия Averkin A.G. Mikhalkin E.D. Penza State University of Architecture and Construction, Penza, Russia 11 УДК 662.76 ББК 38.763.08 DOI 10.58841/9785835618163_12 РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ ГАЗИФИКАЦИИ УДАЛЕННЫХ НАСЕЛЕННЫХ ПУНКТОВ Н.В. Аржаева, А.В. Заикин SOLVING THE PROBLEM OF GASIFICATION OF REMOTE SETTLEMENTS N.V. Arzhaeva, A.V. Zaikin Аннотация. В статье рассматриваются проблемы газификации удаленных населенных пунктов на основе использования сжиженного природного газа (СПГ). Рассмотрены преимущества и перспективы использования СПГ в Российской Федерации. Ключевые слова: газификация удаленных потребителей, сжиженный природный газ, установки по производству СПГ. Abstract. The article discusses the problems of gasification of remote settlements based on the use of liquefied natural gas (LNG). The advantages and prospects of using LNG in the Russian Federation are considered. Keywords: gasification of remote consumers, liquefied natural gas, LNG production plants. На территории России самым дешевым и экологически безопасным топливом является природный газ (метан). Во многих населенных пунктах он подается по газопроводам, обеспечивая бесперебойную работу систем ЖКХ, объектов энергетики и производственных предприятий. Одна из главных задач газового сектора России – газификация удаленных регионов и населенных пунктов. При этом следует отметить, что Россию отличает крайне неравномерная газификация территорий. В некоторых случаях транспортирование природного газа по трубопроводам экономически нерентабельно или просто нецелесообразно. По этой причине альтернативная газификация является одной из важнейших задач. Сжиженный природный газ (СПГ) позволяет газифицировать различные объекты, не затрачивая при этом огромные средства на прокладку магистральных и межпоселковых трубопроводов. Комплекс оборудования для получения, хранения, транспортировки и использования СПГ позволяет значительно сэкономить материальные ресурсы. 12 В настоящее время сектор СПГ является одним из самых динамичных в энергетической отрасли: мировое потребление сжиженного газа растет на 10 % в год, тогда как обычного (газопроводного), только на 2,4 %. Согласно прогнозам экспертов, в 2020 году доля СПГ в мировой торговле газом уже составит около 35 % (в 1970 г. – 3 %). В 2030 году на долю СПГ придется уже около 60 % мировой торговли природным газом. Трудно объяснить иностранцу, что в России, имеющей огромные запасы природного газа и поставляющей его различные страны, не все населенные пункты газифицированы. В России на начало 2023 года, процент населения, использующего газ, составляет около 70 % (для сравнения в Великобритании - 89,7%). В целом по России не газифицировано свыше 2 млн. домовладений в сельской местности. Достаточное количество поселков, деревень и отдельно стоящих домов и коттеджей, которые находятся на значительном расстоянии от магистральных сетей газоснабжения. Экономически строительство газопроводов выгодно при значительных объемах потребления газа. Поэтому для удаленных населенных пунктов и домовладений оптимальным вариантом газификации является индивидуальная система. Одним из проблемных факторов газификации России является доступ к газу в сельских районах. Обычно на этом участке доставка газа является менее приоритетной задачей, что означает, что даже если газ проведен в село, его могут не получать все жители. Это делает сельские районы менее комфортными для жизни, поскольку газ является важным источником тепла и энергии. Решение проблемы обеспечения природным газом отдаленных сельских населенных пунктов в интересах их развития, а также с целью поддержки местной промышленности, коммунальных структур и фермерских хозяйств заключается в снижении капитальных затратат на прокладку сети газопроводов-отводов от магистралей природного газа. Кроме того, прокладка газопроводов-отводов связана с целым рядом проблем, характерных для того или иного региона, это и сложный рельеф конкретной местности, состав грунта, наличие дорог и водных бассейнов. Проблемы создают и климатические условия местности. Многие удаленные населенные пункты получили доступ к газу в рамках программы «Газпрома» - альтернативная газификация. В тех случаях, если подать природный газ по трубопроводам технически сложно или нерентабельно, можно использовать сжиженный природный газ (СПГ). Такой комплекс устроен следующим образом. Из магистрального газопровода топливо забирают в газообразном состоянии, затем с помощью 13 азота охлаждают до температуры «минус» 160 градусов. Метан переходит в жидкое состояние с уменьшением объема в 600 раз. А автоцистернах СПГ можно доставить на любые расстояния. В местах использования при использовании испарителей метан переходит в газообразное состояние и по трубам направляется потребителям. При регазификации из одного кубометра сжиженного газа образуется около 600 куб. м обычного природного газа. Использование СПГ имеет следующие преимущества: - эффективность и удобство хранения и транспортировки из за высокой плотности сжиженного газа; - СПГ не токсичен; - возможность хранения больших объемов СПГ в специальных наземных резервуарах при атмосферном давлении; - возможность транспортировки СПГ водными, железнодорожными и автомобильными видами транспорта в цистернах; - СПГ позволяет газифицировать объекты, удаленные от магистральных трубопроводов, путем создания хранилищ СПГ непосредственно у потребителя, без строительства дорогостоящих трубопроводных газовых сетей. Газификация удаленных населенных пунктов или домовладений на основе СПГ позволяет отказаться от использования баллонов с сжиженным газом. Эта система была сильно распространена 10-15 лет назад и имела целый ряд недостатков. СПГ с завода может доставляться до регионального, районного или даже поселкового пункта регазификации, затем в газообразном состоянии будет по трубам отправлен к установкам газопотребления. Газификация СПГ осуществляется в испарителях. Испарители по принципу действия могут быть различными в зависимости от расхода газа. Если расход газа не превышает нескольких тысяч кубических метров в час, применяются, как правило, воздушные испарители с использованием тепла окружающего воздуха. Такие испарители не требуют для работы дополнительной энергии. Если расходы газа больше, то в качестве теплоносителя может быть использована горячая вода. Газифицированный из СПГ природный газ по трубопроводам низкого давления подается потребителям. К обслуживанию таких централизованных установок получения СПГ и газоиспарительных пунктов должен привлекаться специально подготовленный персонал. В целях безопасной эксплуатации емкости с газификаторами снабжаются противопожарным оборудованием, 14 средствами газового контроля, а вокруг них организуются защитные зоны. Целесообразность газификации удаленных населенных пунктов на базе СПГ должна обосновываться технико-экономическим расчетом. Предварительный анализ показал, что при достаточно масштабном производстве СПГ его доставка от установок сжижения, последующая газификация и распределение газа по потребителям эффективнее трубопроводной доставки газа. Наиболее перспективные для газификации на СПГ регионы: Якутия, Карелия, Амурская, Мурманская, Ленинградская, Псковская, Томская, Кемеровская и Иркутская области. Плюсы СПГ в том, что он дешевле и безопаснее баллонов со сжиженным углеводородным газом и его проще доставлять на труднодоступные территории, куда прокладка газопроводов невозможна или не рентабельна. Способ доставки может быть любой - морским, речным, железнодорожным или автотранспортом. СПГ-технологии позволяют не только газифицировать отдаленные территории, но и использовать сжиженный природный газ в других отраслях, например, в качестве газомоторного топлива. Библиографический список 1. Юнченко Н. В. Пути развития российского рынка сжиженного природного газа // Молодой ученый. – 2020. – № 19 (309). – С. 258-260. 2. Федорова Е.Б. Современное состояние и развитие мировой индустрии сжиженного природного газа: технологии и оборудование. – М.: РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина, 2011. – 159 с. 3. URL: https://www.warandpeace.ru/ru/news/view/156065/ Аржаева Наталья Владимировна Заикин Алексей Вячеславович Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, г. Пенза, Россия Arzhaeva N. V. Zaikin A. V. Penza State University of Architecture and Construction, Penza, Russia 15 УДК 696.2 ББК 38.763 DOI 10.58841/9785835618163_16 БЫТОВЫЕ СИГНАЛИЗАТОРЫ И ДАТЧИКИ УТЕЧКИ ГАЗА Н.В. Аржаева, Е.В. Черникова HOUSEHOLD ALARMS AND GAS LEAK SENSORS N.V. Arzhaeva, E.V. Chernikova Аннотация. В статье рассмотрена актуальная проблема обеспечения безопасного использования природного газа в быту. Приведены современные модели устройств и систем, контролирующих загазованность воздуха в помещении, особенности их конструкции и требования к эксплуатации. Ключевые слова: природный газ, утечка газа, контроль загазованности помещений, датчики контроля утечки газа. Abstract. The article considers the actual problem of ensuring the safe use of natural gas in everyday life. Modern models of devices and systems that control indoor air pollution, their design features, and operating requirements are presented. Keywords: natural gas, gas leakage, gas contamination control of premises, gas leak monitoring sensors. Газификация жилья приносит не только тепло и комфорт, но и повышенные риски. Газовое оборудование может стать причиной опасных ситуаций таких, как утечки взрывоопасных и легковоспламеняющихся газов. Такие утечки возникают из-за дефектов трубопроводов, неисправностей оборудования, несоблюдения технических правил и невнимательности людей. Для защиты себя и соседей от таких ситуаций существуют бытовые датчики утечки газа. Эти устройства или системы контролируют загазованность воздуха и предупреждают пользователя световыми и звуковыми сигналами, когда концентрация газа достигает предельно допустимого уровня (ПДК). Бытовые датчики – это небольшие устройства, которые реагируют на изменения состава воздуха в помещении. Некоторые модели также имеют встроенные электромагнитные запорные клапаны. Вместе со световыми и звуковыми сигналами, устройство также отправляет сигнал на запорный клапан, который прекращает подачу газа и предотвращает возможность взрыва или отравления. 16 Современные модели датчиков утечки газа также могут быть снабжены системой принудительной вентиляции и иметь возможность отправлять уведомления пользователю и аварийной службе при превышении ПДК. Эти изменения могут быть интегрированы в любую смарт-систему для дома. Удобство использования газа в повседневной жизни перевешивает опасность утечек из газовых магистралей и оборудования. Современные технологии значительно снизили вероятность возникновения утечек и последующего воспламенения. При установке датчика утечки газа следует соблюдать рекомендации завода-изготовителя, чтобы обеспечить его эффективность. Место установки зависит от типа используемого газа. Если это метан (газ, легче воздуха), то датчик следует устанавливать на расстоянии 20-30 см от потолка. Для сжиженного (баллонного) газа рекомендуется установить датчик у пола на расстоянии 20-30 см от него. Уровень контроля может быть различным в зависимости от типа оборудования: - простой детектор утечки газа; - сигнализация с газовым клапаном; - дистанционный мониторинг утечек газа. Стоимость бытовых датчиков может изменяться в зависимости от сложности конструкции и производителя. Помимо стоимости, следует учитывать надежность оборудования, возможность ремонта, регулярные проверки и стабильность работы в реальных условиях. Российский рынок газоаналитических систем безопасности стремительно развивается, предлагая новые модели. Чтобы эти устройства функционировали должным образом, необходимо установить технические требования исходя из нормативов, здравого смысла и опыта уже существующих устройств. Каковы требования к работе бытовых сигнализаций? Бытовая техника предназначена для обеспечения безопасности дома. Они устанавливаются в местах, где возможна утечка газа. Устройства, контролирующие метан (СН4), следует располагать ближе к газовой плите, но при этом избегать прямого попадания грязи и жирных паров. Для этого можно использовать пылевой фильтр и разместить датчик на расстоянии 0,5-1,5 метра от плиты. Устройство должно быть закреплено на стене или на плитке при помощи клейкой ленты. Устройства для контроля сжиженных газов, которые тяжелее воздуха, устанавливаются ниже уровня пола, но на 0,5-1 метр выше его для 17 предотвращения воздействия воды и повреждения при перемещении предметов. Порог срабатывания устройства для горючих газов составляет 10% или 20% от нижнего предела концентрации пламени (NCPR). Для метана (СН4) NCPR составляет 5%. Для сжиженных газов (пропан-бутановых смесей) NCPR равен 2%. В некоторых случаях используется дополнительный порог предупреждения, который можно установить от 0,05% до 0,5% от объема газа. Газовые детекторы, используемые для обнаружения горючих газов в бытовых условиях, обладают длительным сроком службы и требуют регулярной проверки работоспособности. Однако, датчики, отвечающие за определение газовой среды, могут со временем «стареть» и терять свою чувствительность, поэтому важно, чтобы устройства были оснащены удобной конструкцией для подачи эталонных газов и замены датчиков. Возможно создание дешевых полностью заменяемых устройств. Классификация газовых детекторов зависит от способа определения допустимой концентрации газов в окружающей среде: - Датчики с полупроводниковыми элементами являются наиболее простыми и доступными. Они основаны на изменении электрического сопротивления полупроводниковых материалов под воздействием газов. В таких детекторах используется кремниевая пластина, покрытая оксидом металла. При воздействии газа пленка адсорбирует его и меняет свое сопротивление, которое прямо зависит от концентрации газа. Эти детекторы широко применяются в повседневной жизни, но недостаточно точны для промышленного использования из-за некоторых ограничений. Рис. 1. Схема датчика с полупроводниковыми элементами 18 - Каталитические детекторы основаны на принципе окисления горючих веществ, которые превращаются в воду и углекислый газ при прохождении через анализатор воздушного потока с повышенной концентрацией. Они широко используются в промышленном оборудовании для контроля концентрации газов. Рис. 2. Схема каталитического детектора: 1 - защитная оболочка; 2 - чувствительный элемент; 3 - опорный элемент; 4 - экран; 5 - стойки; 6 - корпус; 7 - выводы - Инфракрасные детекторы контролируют инфракрасный электромагнитный спектр, в котором имеется полоса поглощения газа. Они применяются для обнаружения утечек при использовании маломощного промышленного оборудования. Эти детекторы отличаются быстрым откликом, простотой использования и минимальным количеством ложных срабатываний. Один из примеров инфракрасного газового детектора - Optima Plus. Рис. 3. Схема инфракрасного детектора 19 Газовые детекторы также классифицируются по принципу действия: - Беспроводные детекторы требуют подключения к электросети для работы. Они отличаются простотой обслуживания и низкой стоимостью, но имеют высокое энергопотребление во время работы и зависимы от стабильного источника питания. - Проводные детекторы оснащены индивидуальными аккумуляторными батареями, размещенными в корпусе устройства. Они могут использоваться практически в любом месте и не требуют постоянного подключения к источнику питания. Для обеспечения безопасности в жилых и офисных помещениях, отвечая нормам безопасности, требуется совместное использование датчиков протечек и электромагнитных запорных клапанов (запорной арматуры). Двупозиционный клапан обладает ручным рычагом и дистанционным управлением расходом газа по трубопроводу. При обнаружении опасных концентраций, датчик передает напряжение на клапан, который автоматически перекрывает подачу природного газа. Автоматический клапан выступает в роли предохранителя, поэтому повторное включение клапана возможно только вручную после устранения причин, вызвавших его активацию. Клапан устанавливается перед газовым оборудованием (фильтры, счетчики, бойлеры, газовые проточные водонагреватели и т.д.) непосредственно на трубе. При нормальном функционировании, он не потребляет электроэнергию и не изнашивается. Особая категория датчиков включает модели, оснащенные беспроводным GSM модулем, например датчик газа WG200, используемый в системе сигнализации CMalarm CA 70F на основе GMP. Наличие GSM-модуля часто позволяет подключать другие системы безопасности, такие как датчики движения, разбития стекла, громкости, вибрации, тревожная кнопка, пожарный детектор дыма и другие. Беспроводная версия этого устройства имеет автономное энергоснабжение, обеспечивая непрерывную и эффективную работу. Беспроводное оборудование мобильной связи может быть установлено в жилых помещениях, не нарушая единый дизайн помещения. После активации устройства на мобильный телефон владельца передается тревожный сигнал, который позволяет принять необходимые меры и предотвратить утечку газа. Рынок газоаналитических систем безопасности в России бурно развивается. Будут постоянно появляться новые модели, а для их правильного функционирования необходимо сформулировать технические требования 20 к приборам этого класса на основе нормативных требований, здравого смысла и опыта работы уже существующих приборов. При выборе датчика необходимо рассматривать не только стоимость, но и ремонтопригодность, гарантии проведения периодических поверок, долговременную стабильность газочувствительных сенсоров, устойчивость работы в реальных условиях российского климата. Библиографический список 1. Брюханов О.Н. Основы эксплуатации оборудования и систем газоснабжения: учебник. – М.: ИНФРА-М, 2005. – 256 с. 2. Кязимов К. Г., Гусев В. Е. Газоснабжение: устройство и эксплуатация газового хозяйства: учебник для среднего профессионального образования. – 6-е изд., испр. и доп. – Москва: Юрайт, 2023. – 392 с. 3. Чувашов В.Н., Гришенкин В.Н. Быстродействующий анализатор горючих газов и паров // Датчики и системы. – 2000. – № 7. – С. 38–39. 4. Аржаева Н.В., Канакова Е.В. Обеспечение безопасности при использовании природного газа в многоквартирных жилых домах // Проблемы энергосбережения в промышленном и жилищно-коммунальном комплексах: сб. статей XX Международной науч.-прак.конф. –Пенза: ПДЗ, 2019. – С. 16-19. 5. Квартирные системы сигнализации. URL: http://www.gsmalarm.su/ articles/kvartirnaya_signalizatsia_1.htm.центр «Академия», 2004г. Аржаева Наталья Владимировна Черникова Елизавета Владимировна Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, г. Пенза, Россия Arzhaewa N. V. Chernikova E. V. Penza State University of Architecture and Construction, Penza, Russia 21 УДК 697.81 ББК 38.762.2 DOI 10.58841/9785835618163_22 ЗНАЧЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОГО УСТРОЙСТВА ДЫМОУДАЛЕНИЯ В МНОГОКВАРТИРНЫХ ДОМАХ С АВТОНОМНЫМ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЕМ Н.В. Аржаева, Д.В. Шарапова THE IMPORTANCE OF AN EFFECTIVE SMOKE REMOVAL DEVICE IN APARTMENT BUILDINGS WITH AUTONOMOUS HEAT SUPPLY N.V. Arzhaeva, D.V. Sharapova Аннотация. В статье рассматриваются две составляющие систем дымоудаления многоквартирных жилых домов. Приводятся требования и способы удаления продуктов сгорания от индивидуальных отопительных газовых котлов в многоэтажных жилых домах. Приведены основные компоненты системы дымоудаления, технические аспекты их устройства и инновации, улучшающие работу таких систем. Ключевые слова: автономное теплоснабжение, отопительное газовое оборудование, дымоходы, коллективные дымовые каналы, дымоудаление. Abstract. The article considers two components of smoke removal systems of apartment buildings. The requirements and methods of removing combustion products from individual heating gas boilers in multi-storey residential buildings are given. The main components of the smoke removal system, the technical aspects of their design and innovations that improve the operation of such systems are presented. Keywords: autonomous heat supply, gas heating equipment, chimneys, collective smoke channels, smoke removal. В современных многоквартирных домах, особенно в регионах с холодным климатом, системы автономного теплоснабжения стали стандартом. Они обеспечивают жильцов теплом и комфортом в течение всего отопительного сезона. Однако такие системы требуют не только правильной установки и обслуживания, но и надежного устройства дымоудаления, чтобы обеспечить безопасность и комфортное проживание. Для этих целей в многоквартирных домах применяются специально разработанные линейки систем дымоудаления. 22 Дымоудаление в многоквартирных домах с автономным теплоснабжением играет критическую роль в обеспечении безопасности жильцов и предотвращении возможных происшествий. В этой статье мы рассмотрим устройство дымоудаления в таких домах и его важность. Необходимо рассмотреть две составляющие систем дымоудаления: - удаление продуктов сгорания от газового оборудования через отдельно сооружаемые дымоходы; - организация дымоудаления с целью обеспечения эвакуацию людей из здания и обеспечение незадымляемости помещений, коридоров и лестниц. Когда идет речь о необходимости устройства систем удаления продуктов сгорания от газоиспользующего оборудования в многоэтажном многоквартирном доме, обычно имеются в виду 2–4 этажные здания. В домах на 5 и более этажей дымоходы должны быть предусмотрены еще на этапе строительства объекта. Владелец квартиры высотного дома может отказаться от центрального и перейти на индивидуальное отопление от газового котла. В такой ситуации в помещении, где установлено отопительное оборудование на случай внутренней утечки газа, должно снабжено системой естественной вентиляции. А также для отвода продуктов сгорания газа от отопительного котла владельцу понадобится монтаж дополнительного дымохода, проходящего по наружной стене здания. Существует множество вариантов монтажа дымоходов для многоквартирного дома. Какой именно лучше всего использовать в каждом отдельном случае – зависит от этажности здания, типа отопительных приборов, количества котлов на один дымоход и так далее. В средней полосе России подача воздуха для горения с улицы для каждого отдельного котла не рекомендуется. В таких случаях предпочтительнее коллективная утеплѐнная система воздухоподачи. Дымоход бывает изначально предусмотрен при строительстве жилого дома и проектируется в стенах здания или в специально предусмотренных нишах. Но также коллективные дымоходы могут монтироваться непосредственно на наружной стене здания. Коллективные дымовые каналы (трубы) в многоквартирных жилых домах следует выводить выше кровли здания. Устройство дымоотводов в жилых многоквартирных зданиях от каждого теплогенератора через наружные стены, а также через окна, под балконами и лоджиями не допускается. Также дымовые трубы нельзя прокладывать через жилые помещения. 23 Отвод дымовых газов, по данным пункта 6.3 СП 41-108-2004, осуществляется следующим образом. Современные системы воздухоподачи и удаления продуктов сгорания могут проектироваться по схемам: с коаксиальным (совмещѐнным) устройством воздухоподачи и удаления продуктов сгорания; встроенными или пристроенными коллективными воздуховодами и дымоходами; с раздельным устройством воздухоподачи и удаления продуктов сгорания посредством встроенных или пристроенных коллективных воздуховодов и дымоходов; с индивидуальным воздуховодом, обеспечивающим забор воздуха через стену и подачу его индивидуально к каждому теплогенератору, и удалением дымовых газов коллективным дымоходом. Проектирование дымоходов должно учитывать места выхода и конфигурации дымового канала, его площадь сечения, зависящей от предельной мощности подключѐнного котла. После Неправильная конструкция и использование, ненадлежащее присоединение к отопительным котлам и нарушение правил эксплуатации могут привести к неправильной работе газового оборудования и аварии. До конца 18 столетия вентиляция воздуха сводилась к банальному проветриванию помещений. Всѐ что для этого требовалось – открыть дверь или окна. При пожаре самое страшное вовсе не огонь, а именно дым. Окись углерода или «угарный газ» в дозах 0,4% приводит к смерти. За 2-5 минут воздействия плотного слоя дыма человек теряет сознание. Выбор системы дымоудаления напрямую зависит от этажности здания. В одноэтажных зданиях допускается проектировать систему естественного дымоудаления т.е. самооткрывающиеся клапаны в кровле и фрамуги. В зданиях более 1 этажа – система механической противодымной вентиляции. Основные компоненты системы дымоудаления: Дымоуловители: Эти устройства устанавливаются в помещениях и служат для обнаружения дыма или газов, указывая на возможный пожар или утечку. Дымоуловители могут быть автономными или подключенными к центральной системе мониторинга. Оповещатели: Когда дымоуловитель срабатывает, оповещатель активируется для предупреждения жильцов о возможной опасности. Оповещатели могут издавать звуковой сигнал, мигать светом и даже отправлять уведомления на мобильные устройства жильцов. Дымоудалительные системы: Эти системы включают в себя вентиляционные устройства и отводящие каналы, предназначенные для эффек24 тивной эвакуации дыма и газов из здания. Они также способствуют подаче свежего воздуха в помещения. Важность устройства дымоудаления: Безопасность жильцов: Устройство дымоудаления является неотъемлемой частью обеспечения безопасности жильцов многоквартирных домов. В случае пожара или утечки газа, быстрое обнаружение и эвакуация дыма может спасти жизни и предотвратить серьезные травмы. Предотвращение ущерба имуществу: Помимо защиты жизней, системы дымоудаления также помогают предотвращать разрушительные пожары, которые могут привести к серьезным финансовым убыткам и потере имущества. Многие строительные и пожарные коды и стандарты требуют обязательной установки систем дымоудаления в многоквартирных домах с автономным теплоснабжением. Не соблюдение этих требо-ваний может привести к юридическим последствиям. Технические аспекты устройства дымоудаления: Дымоуловители следует устанавливать в каждой квартире и на общих площадях, таких как коридоры и лестничные клетки. Они также должны быть расположены на потолке, так как дым поднимается вверх. Системы дымоудаления требуют регулярной проверки и обслуживания, чтобы гарантировать их надежную работу. Это включает в себя замену батареек в дымоуловителях, проверку сигнализации и вентиляции. Важно обучить жильцов правильным действиям в случае срабатывания системы дымоудаления. Это может включать в себя план эвакуации, использование средств индивидуальной защиты и правила безопасности при пожаре. Технические инновации в системах дымоудаления: С развитием технологий системы дымоудаления становятся более эффективными и умными. Вот несколько технических инноваций, которые улучшают работу таких систем: Системы мониторинга и управления: Современные системы дымоудаления могут быть интегрированы с центральной системой мониторинга, которая позволяет операторам быстро реагировать на срабатывание датчиков дыма и газов. Это обеспечивает более быстрое реагирование и координацию действий в случае чрезвычайных ситуаций. Использование искусственного интеллекта: Искусственный интеллект может быть использован для анализа данных с датчиков дыма и предсказания возможных опасных ситуаций до их возникновения. Это позволяет предпринимать проактивные меры для предотвращения пожаров или утечек газа. 25 Использование беспроводных технологий: Беспроводные технологии позволяют легко расширять системы дымоудаления и добавлять новые датчики и оповещатели. Законодательные аспекты и стандарты: Важно также учитывать законодательные аспекты и стандарты, регулирующие устройства дымоудаления. Органы государственного контроля и пожарной безопасности устанавливают требования к обязательной установке, обслуживанию и проверке систем дымоудаления. Необходимо следить за изменениями в законодательстве и соответствовать всем нормативам. Заключение: Устройство дымоудаления в многоквартирных домах с автономным теплоснабжением является ключевым элементом обеспечения безопасности и комфорта жильцов. Правильная установка, обслуживание и обучение жильцов сделают систему дымоудаления более эффективной и надежной. Вложение в безопасность стоит каждого усилия, чтобы обеспечить безопасное и комфортное проживание в многоквартирных домах. Библиографический список 1. Автономное теплоснабжение. Системы дымоудаления: справочное пособие / под общ. ред. Е.Х. Китайцевой. – М.: ЗАО «Полимергаз», 2006. – 280 с. 2. Противодымная защита зданий и сооружений // Пожарная безопасность : энциклопедия / Всеросс. науч.-исследоват. ин-т противопожарной обороны. – 6-е изд., испр. и доп. – М.: ВНИИПО, 2019. – 603 с. 3. Пономарѐв И.Г., Гончарова Н.Б. Перспективы внедрения поквартирного отопления в России // Журнал С.О.К. – 2007. – №6. 4. Аржаева Н.В., Канакова Е.В. Обеспечение безопасности при использовании природного газа в многоквартирных жилых домах // Проблемы энергосбережения в промышленном и жилищно-коммунальном комплексах»: сб. статей XX Международной науч.-практ. конф. – Пенза: ПДЗ, 2019. – С. 16-19. 5. Аржаева Н.В., Путьмаков П.В. Оосбенности систем дымоудаления в зданиях с повышенной пожарной опасностью // В кн. «Проблемы энерго- сбережения в промышленном и жмлищно-коммунальном комплексах»: сб.статей XIX Международной науч.-прак. Конф., Пенза : ПДЗ, 2018. 6. Аржаева Н.В., Хубаев А.С. Современные дымоходные системы при автономном теплоснабжении жилых зданий // В кн. «Энерго- и ресурсосберегающие технологии в системах теплогазоснабжения и вентиля26 ции»: сб.статей XIII Международной науч.-техн. Конф., Пенза : ПГУАС, 2011. Аржаева Arzhaewa N. V. Наталья Владимировна Chernikova E. V. Penza State University Шарапова Дарья Васильевна Пензенский государственный of Architecture and Construction, университет архитектуры Penza, Russia и строительства, г. Пенза, Россия _______________________________________________________ УДК 697.1:[699.86+502.174] ББК 38.762.1+20.18+31.19 DOI 10.58841/9785835618163_27 РЕСУРСЫ И ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ С.В. Баканова, М.Е. Рожкова RESOURCESANDENERGY-SAVING TECHNOLOGIES IN THE DESIGN OF A HEATING SYSTEM S.V. Bakanova, M.E. Rozhkova Аннотация. Рассматриваются виды энергосберегающих систем отопления; приводится краткое описание каждой системы отопления. Ключевые слова: системы отопления, энергоэффективность, тепловая энергия, источники тепла, энергосберегающая система, альтернативные источники тепла, теплопотери. Abstract. The types of energy-saving heating systems are considered; a brief description of each heating system is given. Keywords: нeating systems, energy efficiency, thermal energy, heat sources, energy-saving system, alternative heat sources, heat loss. В современном мире большое внимание уделяется проблемам энергосбережения. Истощаются запасы не возобновляемых источников энергии. Возникает необходимость их более эффективного использования и создания энергосберегающих систем отопления. Понятие «энергосберегающие системы» включает в себя: использование альтернативных источников тепла, увеличение КПД тепловых приборов. 27 К энергосберегающим системам отопления можно отнести: электрические энергосберегающие конвекторы, инфракрасные обогреватели, тепловые панели, тепловые насосы, солнечные батареи, кварцевые отопительные приборы, индукционные котлы, систему «умный дом». Остановимся подробнее на каждом виде этих систем. Электрические энергосберегающие конвекторы передают тепловую энергию с помощью конвекции. Выходящий из конвектора нагретый воздух быстро прогревает все помещение. Сам корпус прибора не нагревается до высоких температур, следовательно, данный вид оборудования безопасен для детских учреждений. У большинства моделей есть возможность подключения термостатического регулирования и автоматики, что значительно снижает перерасход энергии. Очень высоким КПД и небольшим расходом электрической энергии обладают также системы инфракрасного излучения. Они бывают двух видов: длинноволновые и пленочные (ПЛЭН). Принцип работы длинноволновых обогревателей заключается в излучении инфракрасных лучей. За счет этого происходит нагревание всех предметов, находящихся в поле действия данных обогревателей. Размещают их чаще всего на потолке, так они более эффективно передают тепловую энергию. ПЛЭН передают свою энергию не только с помощью излучения, но и с помощью конвекции. Несмотря на высокий КПД, ПЛЭН обладают существенным недостатком, процесс нагрева помещения проходит длительное время. Также следует помнить, что длительное воздействие инфракрасного излучения опасно для человека. Относительно новое решение в системах отопления – тепловые энергосберегающие панели. Температура поверхности достигает 85 °C. Тепло передается с помощью конвекции. Внутри корпуса располагается излучающий элемент и светоотражающая изоляция. Благодаря такой конструкции нагревается только лицевая часть панели. Основные преимущества таких отопительных приборов – это простота монтажа, лаконичный дизайн, быстрый нагрев помещения. Используются как основной источник отопления. Следующий вид энергоэффективного отопления – тепловые насосы. Бывают трех видов: акватермальные, геотермальные, аэротермальные. Их принцип работы состоит в том, что они собирают тепло из окружающей среды, повышают температуру собранного тепла, передают его в системы отопления и горячего водоснабжения. Имеют возможность обратного цикла, т.е. не только нагрев, но и охлаждение. Используются для зданий различного назначения. Энергоэффективность данного оборудования напрямую зависит от температуры наружного воздуха, она не должна быть ниже 28 -5°C. При более низких температурах необходимо будет дополнять конструкцию теплового насоса. Альтернативным и возобновляемым источником тепловой энергии является также солнце. Приборы, работающие от энергии солнца, могут полностью работать за счет нее либо использовать дополнительно электроэнергию. К таким приборам относятся солнечные батареи или коллекторы. Для наиболее эффективной работы необходимо, чтобы на них попадало максимальное количество солнечных лучей, поэтому их устанавливают с южной стороны. Работа данного вида отопительных приборов автоматизирована, и когда температура воздуха снижается, воздух проходит через нагревательный модуль и прогревается. Существуют также воздушно-водяные коллекторы. Они работают по такому же принципу, но прогревают не воздух, а воду. Главным достоинством этих отопительных приборов является то, что они экологичны и работают за счет энергии солнца. К недостаткам можно отнести то, что они не могут работать в ночное время и необходимо дополнительно использовать теплоаккумулятор. Экологичными отопительными приборами можно считать и кварцевые монолитные панели, изготовленные с помощью природного материала, кварцевого песка. Принцип работы заключается в том, что прогретая нихромовая спираль нагревает кварцевую панель. Теплоотдача от кварцевой панели в помещение происходит путем конвекции и инфрокрасного излучения. После отключения от сети прибор отдает тепло до 6 часов. Главный минус кварцевых монолитных панелей – это отсутствие терморегулятора. Вследствие чего нет возможности постоянно поддерживать комфортную температуру в помещении. Экономичным расходом электрической энергии обладают индукционные электрокотлы. Их принцип работы основан на действии электромагнитной индукции. В корпусе котла находится катушка, по ней проходит ток, и стержень катушки, который нагреваясь под действием электромагнитной индукции, отдает тепло теплоносителю. Подходит для отопления домов и хозяйственных помещений. Для того что инженерные системы работали более энергоэффективнои экономично, применяют систему «умный дом». Благодаря автоматизации, управление и контроль всех контуров возможно осуществить без участия человека. Система «умный дом» сама рассчитывает необходимость повышения или понижения температуры, для создания комфортного температурного режима в помещении. Все это способствует контролю и рациональному использованию энергоресурсов. Таким образом, каждая из перечисленных систем имеет ряд особенностей, которые необходимо учитывать при выборе и проектировании си29 стемы отопления. Внедрение новых технологий положительно влияет на энергоэффективность. Тем не менее важно повышать теплозащитные свойства ограждающих конструкций. Только комплексно принятые меры помогут снизить потребление тепловой энергии и приведут к энергосбережению. Библиографический список 1. Еремкин А.И., Баканова С.В. Отопление. Современные отопительные приборы для зданий и сооружений: учебное пособие. Пенза: ПГУАС,2016. 2. URL: https://otoplenie-doma.org/energosberegayushhee-otoplenie.html 3. Чернова В.Э., Шмулевич Т.В. Актуальность энергосбережения. Государственная политика в области повышения эффективности использования энергии: учебное пособие. СПб.: СПбГТУРП, 2014. 68 с. 4. Сибикин Ю.Д., Сибикин М.Ю. Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии: учебное пособие. М.: КноРус, 2010. 227 с. Баканова Светлана Викторовна Bakanova S.V. Рожкова Маргарита Евгеньевна Rozhkova M.E. Пензенский государственный Penza State University университет архитектуры of Architecture and Construction, и строительства, Penza, Russia г. Пенза, Россия _______________________________________________________ УДК 697.1:692.23:[725.1+728] ББК 38.7+38.639 DOI 10.58841/9785835618163_30 ПОФАСАДНАЯ СИСТЕМА ОТОПЛЕНИЯ ДЛЯ АДМИНИСТРАТИВНЫХ И ЖИЛЫХ ЗДАНИЙ С.В. Баканова, А.С. Филимонова FACADE HEATING SYSTEM FOR ADMINISTRATIVE AND RESIDENTIAL BUILDINGS S.V. Bakanova, A.S. Filimonova Аннотация. В статье рассматривается современная пофасадная система отопления для административных и жилых зданий с целью рациональной экономии тепловой энергии. 30 Ключевые слова: пофасадная, основные элементы индивидуального теплового пункта, термопреоброзователи, система отопления, температура. Abstract. The article discusses a modern façade heating system for administrative and residential buildings with the aim of rationally saving thermal energy. Key words: facade, main elements of an individual heating point, thermal converters, heating system, temperature. Отопление обеспечивает необходимый тепловой режим зданий и сооружений в зимний период года. Поэтому в регионах с суровым и продолжительным отопительным сезоном, типичным для большей части нашей страны, эффективное использование энергии для отопления зданий и сооружений является определяющим моментом энергосбережения при теплоснабжении зданий. Идея пофасадного регулирования системы отопления здания состоит в том, что система отопления выполняется раздельной по фасадам здания. Из индивидуального теплового пункта (ИТП) в системы отопления помещений, прилегающие к разным фасадам, подается теплоноситель с различными температурой и расходом. В середине XX века осуществление пофасадного регулирования было наиболее удобно, так как подающая и обратные магистрали проложены в подвале, и поэтому все сварочные работы для прокладки перемычек, объединяющих ветки отдельных секций здания, выполняются только в подвале. Пофасадное регулирование отопления не только удобно в эксплуатации, но и позволяет экономить энергию. Приведѐнные эксперименты показали снижение расхода тепла на 20% от годового объѐма теплопотребления при применении пофасадной системы отопления. Кроме того, данный вид системы отопления в период солнечной активности снижает использование «регулирования открытыми окнами», тем самым уменьшает количество людей с простудными заболеваниями. В солнечные дни здание получает разное количество тепла от солнца в зависимости от ориентации здания. При применении погодозависимой автоматики есть возможность подавать разное количество тепла на южный и северный фасад. На улице размещаются два термопреобразователя. Первый устанавливается на южном фасаде на высоте 5-7 метров в освещенном солнцем месте. На северной стороне преобразователь устанавливается в тени. Основные элементы ИТП изображены (рисунок 1). 31 Рис. 1. Основные элементы ИТП с регулированием пофасадным Логический контроллер сравнивает показания термопреобразователей. Если на южной стороне температура выше, значит, требуется коррекция температуры теплоносителя на подаче южного контура отопления. Регулирование происходит качественно – количественное по графику перепада температуры на подающем и обратном трубопроводах зависимости от примерно уличной температуры. В случае выхода из строя насоса контура система переключается на работу другого насоса без регулирования по фасадам. При отключении электроэнергии или при выходе из строя обоих насосов контуров система переходит в нерегулируемый режим работы. При управлении теплопотреблением здания возникает необходимость регулирования параметров теплоносителя. В соответствии со сводом правил [1], могут применяться следующие способы поддержания графика температур теплоносителя: 1. Изменение температуры подающего трубопровода. 2. Изменение температуры обратного трубопровода. 3. Изменение разницы температуры между подающим и обратным трубопроводами. Является самым точным способом. Первый способ – наиболее распространенный за рубежом и применяемый практически во всех поставляемых в нашу страну регуляторах отопления. Он приводит к завышению подачи теплоты примерно на 4 % годового потребления. При изменении температуры обратного трубопровода прекращается циркуляция, и отопительный прибор остывает быстрее. Такой подход может быть полезен, если требуется быстро остудить помещение или остановить подачу тепла. Однако частичное прикрытие может привести к образованию повышенного внутреннего давления и протечкам. 32 Приведенная ниже схема дает возможность осуществить регулирование третьим методом (рисунок 2). Рис. 2. Основные элементы ИТП с регулированием пофасадным Возможности схемы: 1. Поддержание заданного перепада температуры теплоносителя на входе/выходе из теплового пункта. 2. Поддержание разницы температуры теплоносителя в системе отопления. 3. Работоспособность в случае отсутствия электроэнергии или при выходе из строя циркуляционного насоса. Преимущества схемы: 1. Высокая надежность. Работоспособность сохраняется при отсутствии электроэнергии. 2. Работоспособность при выходе из строя одного или двух насосов. 3. Точная регулировка расхода тепла зданием. Изображенная на рис. 1 схема подходит для индивидуальных тепловых пунктов зданий и сооружений с потреблением тепла более 80 Гкал/год. При индивидуальном пофасадном регулировании существует опасность для жилых домов, что жильцы одной из соседних квартир могут уехать на некоторое время и с целью экономии теплоресурсов установить 33 термостаты на поддержание более низкой температуры воздуха. Расчеты показывают, что если выставлена, например, температура в 10 °С, то теплопотери смежных с этой квартирой комнат при средних зимних условиях возрастают на 30-50 %. Последнее вызовет снижение температуры воздуха в этих комнатах, если отсутствует соответствующий запас поверхности нагрева отопительных приборов, и неоправданное увеличение потребления тепла. Для устранения этого недостатка следует, что термостаты должны иметь ограничение на снижение задаваемой температуры не ниже 16 °С, поскольку их основная задача – поддерживать температуру воздуха в помещении на комфортном уровне. Подтверждением эффективности пофасадного авторегулирования может служить практика применения его в жилых зданиях, когда при температуре наружного воздуха - 5 - 8 °С отопление освещенного солнцем фасада автоматически отключалось не только на период попадания солнечных лучей в окна, но и на такое же время после, за счет теплопоступлений от нагретых поверхностей стен и мебели. Важно, чтобы сигналом пофасадного авторегулирования служила температура внутреннего воздуха отапливаемых помещений - интегратор воздействия солнечной радиации, инфильтрации наружного воздуха и внутренних тепловыделений на тепловой режим здания. Библиографический список 1. СП 41-101-95 Проектирование тепловых пунктов. М.: Минстрой России, 1997. 2. СП 60.131.13330.2012 Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. Актуализированная редакция СНиП 41-04-2003. М.: Минстрой России, 2013. 3. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/pofasadnoe-regulirovanie-sistemotopleniya-zdaniy-i-sooruzheniy/viewer. 4. URL: https://isguru.ru/stati/otoplenie/23493-predislovie-k-stateeffektivnost-pofasadnogo-avtomaticheskogo-regulirovaniya-sistem-otopleniyaopublikovannoj-v-zhurnale-vodosnabzhenie-i-sanitarnaya-tehnika-№-5-za1986-god. 5. URL: https://elar.rsvpu.ru/bitstream/123456789/20437/1/RSVPU_ 2017_408.pdf 6. Свистунов В.М., Шишкин Е.В., Сеньченков В.И., Пудиков В.В., Некрасов И.Н., Глуханов А.С., Ковалѐв В.В. Отопление и вентиляция специальных фортификационных сооружений: учебное пособие. СПб.: ВКА им. А.Ф. Можайского, 2016. 210 с. 34 Баканова Bakanova S.V. Светлана Викторовна Filimonova A.S. Penza State University Филимонова Алина Сергеевна Пензенский государственный of Architecture and Construction, университет архитектуры Penza, Russia и строительства, г. Пенза, Россия _______________________________________________________ УДК 699.871 DOI 10.58841/9785835618163_35 ОПТИМАЛЬНЫЕ УСЛОВИЯ КЛИМАТИЗАЦИИ В ЗАЛАХ БОГОСЛУЖЕНИЯ ЦЕРКВЕЙ И СОБОРОВ А.И. Еремкин, И.К. Пономарева, К.А. Петрова OPTIMAL CLIMATIC CONDITIONS IN THE HALLS OF WORSHIP OF CHURCHES AND CATHEDRALS A.I. Eremkin, I.K. Ponomareva, K.A. Petrova Аннотация. Православные культовые сооружения характеризуются своеобразным архитектурным обликом. Они имеют значительную площадь и большую высоту, также наружные стены достигают у основания толщины до 1,5 м. Такая архитектура определяет особенности климатизации, позволяющие создать необходимый температурно-влажностный режим. Ценностями таких зданий, помимо самого строения, является их внутреннее убранство: настенная живопись, иконы, золочения, фрески и другое, притом в процессе эксплуатации важно обеспечить их сохранность. Ключевые слова: кондиционирование воздуха, воздухообмен, православный собор, зал богослужения, температура, относительная влажность, подвижность воздуха, микроклимат, отопление, православные убранства. Abstract. Orthodox religious buildings are characterized by a peculiar architectural appearance. They have a significant area and a large height, as well as the outer walls reach a thickness of up to 1.5 m at the base. This architecture determines the features of climate control, allowing you to create the necessary temperature and humidity regime. The values of such buildings, in addition to the structure itself, are their interior decoration: wall paintings, icons, gilding, frescoes and others, while it is important to ensure their safety during operation. 35 Keywords: air conditioning, air exchange, Orthodox cathedral, worship hall, temperature, relative humidity, air mobility, microclimate, heating, Orthodox decorations. Известно, что долговечность материалов, из которых изготовлены внутренние убранства, определяется скоростью происходящих в них естественных процессов старения. Старение материалов замедляется, при благоприятном режиме хранения, но при возникновении неблагоприятных условий (повышенная влажность воздуха, сквозняки или застойные воздушные зоны, отсутствие освещения и проветривания и т. п.) скорость процессов старения резко возрастает, что приводит к разрушениям материалов. Церковные убранства состоят из имеющих гигроскопичную структуру материалов (бумага, дерево, штукатурка, ткани и т.д.). В результате многократных изменений температурно-влажностных условий в пористой структуре материалов накапливаются микронапряжения, которое может привести к их разрушению. Для замедления процессов старения и предотвращения их разрушений в помещении необходим стабильный микроклимат. Особо ценные предметы внутреннего убранства следует защищать локально, например, помещая их в специальные витрины, в которых поддерживаются постоянные во времени параметры воздуха (t = 18°С и φ = 55 %) [1]. Во время проведения служб поступления влаги, углекислого газа (СО2) и тепла от людей, окиси углерода (копоти, сажи) и тепла от горящих свечей и лампад достигают значительных величин [2]. В перерывах между службами концентрации вредностей от поступлений минимальны, и здание, в основном, находится под воздействием внешних условий. В результате, внутренний объем здания периодически подвергается воздействию теплоты и влаги, амплитуда колебания которых достаточно велика. Вентиляционная система, однако, должна обеспечить благоприятный микроклимат для каждого режима. Раздачу воздуха, если позволяют конструкции и интерьер здания, следует производить в нижнюю зону; удаление - из верхней с помощью вытяжных отверстий, расположенных в барабанах куполов. Отверстия следует оснащать заслонками с электроприводами дистанционного управления и козырьками. Такое размещение, помимо эффективного удаления тепла и влаги, решает проблему отопления барабанов, повышая температуру на внутренних поверхностях стен. Одновременно решается также проблема предотвращения выпадения конденсата на поверхность. А подвижность воздуха в нижней зоне центральной части храма не должна превышать 0,3 м/с во избежание сквозняков и задувания свечей [3]. 36 В древних храмах и церквях, при устройстве систем кондиционирования воздуха, рекомендуется предусматривать реабилитационный период (1 - 2 года), в течение которого обеспечивается постепенное достижение нормируемых допустимых (оптимальных) параметров воздуха [4]. Это необходимо, чтобы избежать возникновения влажностных и температурных деформаций, приводящих к разрушению станковой живописи, настенных росписей, декоративной отделки и предметов богослужения, долгое время существовавших в иных температурно-влажностных условиях. Системы вентиляции, отопления и кондиционирования воздуха должны обеспечивать комфортный (благоприятный) режим для прихожан. Проектирование систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха храма осуществляется в соответствии со СНиП 41-01 [1,2]. Для систем водяного отопления нагревательными приборами могут быть радиаторы, регистры, отопительные шкафы, напольные низкотемпературные панели и конвекторы. Системы водяного отопления могут проектироваться одно- или двухтрубными, с верхней или нижней разводкой [5]. Прокладку труб следует делать открытой, а в случаях нарушения интерьера - скрытой. В системах водяного отопления отопительные приборы рекомендуется устанавливать у наружных стен, под световыми проемами в нишах на уровне пола, на лестничной клетке и в другие помещения. Отопительные приборы следует оснащать устройствами автоматического регулирования. В храмах вместимостью до 300 человек допускается предусматривать печное отопление при соблюдении противопожарных требований, при отсутствии централизованных источников тепла в зданиях. В притворе храма рекомендуется предусматривать установку воздушных или воздушно-тепловых завес. Теплоносителем для систем отопления с местными приборами применяется вода с параметрами 95 - 70 °С, для систем с напольными лучистыми панелями - 55 - 40 °С. Отопительные шкафы могут питаться перегретой водой (150 - 70 °С )[6]. Расчетная температура на поверхности обогреваемых полов должна быть не более 23 °С [7]. В реконструируемых и реставрируемых храмах систему центрального отопления допускается не предусматривать, если температура внутреннего воздуха во внебогослужебное время не будет опускаться ниже температуры точки росы при расчетной наружной температуре воздуха наиболее холодной пятидневки [9]. В этом случае подогрев воздуха перед богослужением может осуществляться местными системами (в том числе и печными). 37 Для храмов при проектировании системы воздушного отопления, совмещенной с вентиляцией, следует предусматривать автоматическое управление системами. Температура приточного воздуха для храмов с воздушной системой отопления не должна превышать 40 °С в обслуживаемой зоне. Для механических систем вентиляции и кондиционирования воздуха следует предусматривать мероприятия по шумоглушению в соответствии со СНиП II-12 [8]. Уровень шума не должен превышать L ш доп = 30 дБА. Для снижения уровня шума, создаваемого вентиляторами, следует их размещать в отдельных помещениях со звукоизолирующими конструкциями и устанавливать на воздуховодах шумоглушители. Отличительными особенностями эксплуатации православных храмов являются: большое количество людей, молящихся стоя; большое количество зажженных свечей во время службы и большое количество престольных праздников в течение года [7]. В нормативных источниках в холодный период года при температуре в молебенном зале 14–16 °С каждый человек выделяет до 40 г/ч, а в теплый период при температуре 23–25 °С до 50 г/ч водяного пара. Количество углекислого газа, выделяемого одним человеком, составляет 23 л/ч, а при сжигании свечей – 1 650 л/кг парафина. Тепловыделения от людей по полной теплоте составляют 80 Вт в теплый период года и 100 Вт – в холодный [9]. Известно, что сжигание свечей сопровождается выделением копоти и сажи из-за неполного сгорания парафина. При отсутствии требуемого воздухообмена в холодный период года в православных храмах сажа осаждается на людях, станковой живописи, фресках и др. Для обеспечения требуемого воздухообмена в помещениях храма следует устанавливать двойное или тройное остекление в раздельных деревянных переплетах с конструктивными зазорами (щелями) в притворах открывающихся частей окон от 0,5 до 1 мм [5,7]. Исключить полностью выделение сажи при сгорании свечей невозможно, поэтому для снижения темпа осаждения поляризованной сажи на ограждающих конструкциях над отопительными приборами рекомендуется устанавливать направляющие устройства, которые обеспечивают отклонение загрязняющего потока воздуха во внутрь помещения. Итак, при реконструкции храмов следует соблюдать требования максимальной сохранности здания при размещении в них систем инженерного оборудования, обеспечивающих современные требования к параметрам внутренней среды [10]. Их использование может привести к искажению строя интерьера храма, нарушению ограждающих конструкций и декора. Рекомендуемые мероприятия по климатизации зала богослужения позво38 ляет обеспечить сохранность убранства и других историко-культурных ценностей. Библиографический список 1. АВОК Стандарт – 2-2004. Храмы православные. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха: отраслевой стандарт: дата введения НП «АВОК» 09.06.04. – Москва: АВОК-ПРЕСС, 2004. – 15 с. 2. МДС 31-9.2003. Православные храмы. Т.2. Православные храмы и комплексы / Архитектурно-художественный центр Московской Патриархии; составитель М.Ю. Кеслер. – Москва: Технорматив, 2008. – 194с. 3. Кочев, А.Г. Микроклимат православных храмов: монография / А.Г. Кочев; Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет. – Нижний Новгород: ННГАСУ, 2004. – 449с. 4. Кочев А.Г. Системы кондиционирования микроклимата в православных храмах. – М.: АВОК-Пресс, 2009. –230 с. 5. СП 391.132.5800. 2017. Храмы православные. Правила проектирования / Министерство строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации. 2018. 6. Кочев А.Г. Вентиляция промышленных зданий и сооружений. – Нижний Новгород: ННГАСУ, 2011. – 178 с. 7. СП 31- 103 – 99. Здания, сооружения и комплексы православных храмов / Госстрой России. – М.: АХЦ «Арххраам», ГУП ЦПП, 2000. 8. Щукина Т.В., Драпалюк Н.А., Шерлыкина М.Н., Бойченко М.А. Влияние на микроклимат количества людей при разной заполняемости храмов // СОК. – 2019. - № 11. – 66-69. 9. Кочев А.Г., Соколова М.М., Сергиенко А.С., Москалева А.С., Кочева Е.А. Особенности создания микроклимата в православных храмах // Известия ВУЗов. Строительство. – 2016. – № 4. – С. 74-82. 10. Еремкин А.И., Пономарева И.К., Петрова К. Анализ использования гибридных систем создания и поддержания искусственного микроклимата в православных соборах и храмах // Образование и наука в современном мире. Инновации. – 2020. – № 4. – С. 158-167. Еремкин Александр Иванович Пономарева Инна Константиновна Петрова Ксения Александровна Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, г. Пенза, Россия 39 Eremkin A. I. Ponomareva I. K. Petrova K. A. Penza State University of Architecture and Construction, Penza, Russia УДК 614.8:006 ББК 38.96у+30н.у DOI 10.58841/9785835618163_40 НОРМАТИВНАЯ ОЦЕНКА КЛАССОВ ВЗРЫВО- И ПОЖАРООПАСНЫХ ЗОН И ВЫБОР ЭЛЕКТРОПОМЕЩЕНИЙ ДЛЯ ВЗРЫВООПАСНЫХ ЗОН ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ПОЖАРНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭКСПЕРТИЗЫ М.А. Ивачев, Р.З. Бареева, И.А. Чернякина NORMATIVE ASSESSMENT OF CLASSES OF EXPLOSION AND FIRE HAZARDOUS ZONES AND SELECTION OF ELECTRICAL PREMISES FOR EXPLOSION HAZARDOUS ZONES DURING FIRE TECHNICAL EXAMINATION. M.A. М.А. Ivachev, R.Z. Bareeva, I.A. Chernyakina Аннотация. В данной статье изложена оценка типов пожароопасных зон и параметров с учѐтом выполнения пожарной экспертизы электрического раздела. Рассмотрены виды электропомещений ( распределительные устройства, трансформаторные и преобразовательные подстанции), понятия и основные требования. Ключевые слова: взрывоопасные зоны; пожароопасные зоны; распределительные устройства; пылевоздушные взрывоопасные смеси; технологическое оборудование. Abstract. This article outlines the assessment of the types of fire hazardous zones and parameters, taking into account the implementation of fire examination of the electrical section. The types of electrical premises (switchgears, transformer and converter substations), concepts and basic requirements are considered. Key words: hazardous areas; fire hazardous areas; distribution devices; dust-air explosive mixtures; technological equipment. Многие работы производства и различные режимы работы технических устройств, смонтированных как внутри, так и вне объектов защиты, могут быть разные периоды взрывоопасности в производстве. Вышеперечисленное актуально для выбора нужного электрооборудования. Пожароопасной зоной является пространство внутри и вне помещений, в пределах которых в разной степени имеются сгораемые материалы. Такие зоны делятся на классы П-I, П-11, П-11а и П-Ш. Взрывоопасной зоной можно представить как помещение, которое может располагаться 40 у наружных установках. Т К первому классу может относится зона класса 0, в ней постоянно находится взрывоопасная газовая смесь. Ко второй относится зона класса 1, в ней присутствует взрывоопасная газовая смесь. Третья зона класса 2 отличается тем, что в ней наблюдается малое присутствие взрывоопасной газовой смеси или вовсе еѐ отсутствие. Рассмотрим наличие взрывоопасных пылевоздушных смесей в зависимости от их частоты и продолжительности. При этом, их также разделяют на следующие классы: первая, это взрывоопасная зона класса 20, в которой взрывоопасная пылевоздушная смесь имеются постоянно с образованием толстого слоя пыли. Вторая, это взрывоопасная зона класса 21 – в ней взрывоопасная, пылевоздушная смесь может присутствовать при нормальном режиме работы технологического оборудования. Последняя, взрывоопасная зона класса 22 в помещении этой зоны взрывоопасные пылевоздушные смеси маловероятны. Параметры взрывоопасных и пожароопасных зон в помещениях нужно учитывать, что взрывоопасные зоны 0 и 20 не могут быть вне пределов корпусов технологического оборудования. Взрывоопасные зоны I, 2, 21 и 22, при их расчетном избыточном давлении взрывоопасной смеси, превышающем 5 кПа, могут занимают весь имеющийся объем помещения. Взрывоопасные зоны 21, 22 или 2 при их расчетном избыточном давлении пылевоздушной взрывоопасной смеси, либо паров нагретых горючих жидкостей, равном или менее 5 кПа. Далее рассмотрим особенности электропомещений для взрывоопасных зон. Чтобы обеспечить питанием электроприемники, которые располагаются во взрывоопасных зонах, ни на открытых территориях промышленных предприятий монтируют специальные распределительные устройства (РУ) и подстанции. Дадим определение распределительному устройству. Распределительным устройством является электроустановка, в функции которой входит приѐм и дальнейшее распределение электрической энергии и в ней содержатся разные вспомогательные устройства ( аккумуляторные, компрессорные) и различные устройства защиты, приборы измерения. Подстанцией является электроустановка, которая преобразует и распределяет электрическую энергию. В состав подстанции входят трансформаторы и другие преобразователи энергии. При наличии преобладающей функции, подстанции называют либо трансформаторными (ТП) , либо преобразовательными (ПП). Вышеперечисленные электропомещения (РУ, ТП и ПП) размещают вне взрывоопасных зон всех классов, в отдельных закрытых помещениях или снаружи открытых помещениях, при наличии мер предосторожности. Закрытые РУ, ТП и ПП располагают в помещениях, которые монтируются к помещениям, имеющим взрывоопасные зоны, или расположенные отдельно (рис. 1). 41 Рис. 1. Электропомешения (РУ, ТП, ПП) для взрывоопасных зон: а – встроенные; б – пристроенные; в – отдельно стоящие; 1 – помещения со взрывоопасной зоной; 2 – электропомещения РУ, ТП и ПП являются пристроенными, в том случае если они примыкают к основному зданию и имеют одну стену со смежными помещениями со взрывоопасной зоной. РУ, ТП и ПП называют помещения отдельно стоящими, если они располагаются на расстоянии от других зданий. Таким образом, аналитической оценкой классов взрыво- и пожароопасных зон и их размеров могут руководствоваться эксперты при проведении пожарно-технической экспертизы в еѐ электротехнической части. Также, можно использовать при рассмотрении проектов электрических распределительных устройств и электрических подстанций для определения соответствия противопожарных разрывов нормам проектирования, соблюдения нормативных требований, предъявляемым к встроенным и пристроенным электроподстанциям и распределительным устройствам, а также в части противопожарной защиты. Библиографический список 1. Федеральный закон от 22.07.2008 г. № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности», статья 19 Классификация взрывоопасных зон. 2. Черкасов В.Н., Пожарно-техническая экспертиза электротехнической части проекта. - М.: Академия ГПС МЧС России, 2006. - 133 с. 3. Пирогов Е.В., Зевин М.Б. Монтаж электроустановок во взрывоопасных зонах. - М.: Энегоатомиздат, 1987. - 224 с. 42 Ивачев Михаил Александрович Ivachev M. A. Бареева Румия Загимардановна Bareeva R. Z. Чернякина Ирина Алексеевна Chernyakina I. A. Пензенский государственный Penza State University университет архитектуры of Architecture and Construction, и строительства, Penza, Russia г. Пенза, Россия _______________________________________________________ УДК 691.175.5//8:536.46 ББК 24.7 DOI 10.58841/9785835618163_43 КЛАССИФИКАЦИЯ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ. КАЛОРИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГОРЮЧЕСТИ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ М.И. Ивачев, Р.З. Бареева, И.А. Чернякина CLASSIFICATION OF POLYMER MATERIALS.CALORIMETRIC METHOD FOR DETERMINING THE FLAMMABILITY OF POLYMER MATERIALS M.I. Ivachev, R.Z. Bareeva, I.A. Chernyakina Аннотация. В статье рассматривается, как классифицируют различные материалы по их огнестойкости и горючести, а также способы повышения огнестойкости полимерных материалов и какими способами снизить горючесть полимеров калориметрическим методом по определению горючести и их зависимости горючести и химических свойств. Ключевые слова: метод, калориметрическая установка, горючесть, огнестойкость, полимеры. Abstract. In the article we consider how various materials are classified according to their fire resistance and flammability, as well as ways to increase the fire resistance of polymer materials and what ways to reduce the flammability of polymers using the calorimetric method to determine flammability and their dependence of flammability and chemical properties. Key words: method, calorimetric installation, flammability, fire resistance, polymers. Определение проблемы горючести полимеров и выполненных из них материалов актуально. Задачей исследования горючести полимеров явля43 ется повышение огнестойкости пластмасс. Способы изучения горения полимеров, а также оценки горючести и огнестойкости преимущественно условны. Процесс горения – это сложный физико-химический процесс, в который входят пиролиз и термоокислительная деструкция. В результате исследования физических свойств полимерных материалов (тепло-, термои жаропрочность) принимают во внимание их связь с горючестью и огнестойкостью. Классификация полимеров условна, горение и воспламенение их во многом зависят от температуры источника возгорания, созданных условий воспламенения и присутствия легкосгораемых материалов. По степени горючести такие материалы классифицируются на тепловые, кинетические, температурные и концентрационные. Если рассматривать полимеры по этим четырѐм группам, то они будут негорючим, а изделия неогнестойкими, если имеются низкие характеристики эксплуатации. Огнестойкие конструкции можно определить по их способности выдерживать нагрузки во время пожара в течение определѐнного времени, которое называется пределом огнестойкости. Таким образом, при установлении горючести материала нужно знать изменение их физических характеристик для определения пределов огнестойкости конструкций. Чтобы определить горючесть материала можно пользоваться простыми методами, которые быстро и доступно определяют скорость горения и воспламенение. Чтобы более чѐтко разграничить горючесть материалов (несгораемые, трудносгораемые и сгораемые) по параметрам возгораемости можно использовать калориметрический метод. Показатель возгораемости Kопределяется по формуле К = Qв/Qи, где Qв – количество тепла, выделяемого образцом при горении, Qи – количество тепла, необходимое для поджигания и поддержания устойчивого горения. Если К меньше 0,1, это несгораемые; при К в диапазоне от 0,1 до 0,5 – трудносгораемые, при К больше 2,1 – легковоспламеняемые. Прибором для измерения является адиабатический калориметр. Тепло рассчитывают по нагреву воды в рубашке калориметра, за счѐт тепла, выделяемого при горении газа – пропана. В ходе прохождения этапов испытаний необходимо, чтобы калорийность, температура и скорость подачи воздуха были постоянными. При проведении эксперимента может быть нарушение теплообмена из-за образования большого количества дыма и сажи, в результате чего происходит изменение скорости и температуры отходящих газов. Чтобы определить показатель эффективности антипиренов добиться разрушения материала до простых соединений (минеральных кислот, воды, окислов). Воспламенение материалов зависит от обстоятельств 44 проведения испытания, в ряде случаев используют теплоту испарения, равная теплоте газификации. Теплота газификации материала можно определить при воздействии на него мощного потока лучистой энергии. На рис. 1 показана теплота газификации на установке. Рис. 1. Блок-схема экспериментальной установки для определения теплоты газификации: 1 - блок питания; 2 - пусковое устройство; 3 - балластное сопротивление; 4 - источник излучения; 5 - образец; 6 - оптический затвор; 7 - реле времени; 8 - пульт управления Для определения теплоты газификации необходимо учитывать такие параметры теплового баланса как импульс облучения и теплота прогретого слоя. Данные методы не простые и полного представления о горючести материала не дают. Поэтому, чтобы дать характеристики горючести материалов, нужно использовать температуры самовоспламенения. Библиографический список 1. ГОСТ Р 56206-2014.Композиты полимерные. Методы оценки пожарной опасности и пределов огнестойкости. 2. Кодоров В.И. Горючесть и огнестойкость полимерных материалов. М.: Химия, 1976. 45 Ивачев Михаил Александрович Ivachev M. A. Бареева Румия Загимардановна Bareeva R. Z. Чернякина Ирина Алексеевна Chernyakina I. A. Пензенский государственный Penza State University университет архитектуры of Architecture and Construction, и строительства, Penza, Russia г. Пенза, Россия _______________________________________________________ УДК 614.84.01:711.58 ББК 38.96+38.711 DOI 10.58841/9785835618163_46 ПРОФИЛАКТИКА ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ СРЕДИ НАСЕЛЕНИЯ В ЖИЛОМ СЕКТОРЕ М.И. Ивачев, Р.З. Бареева, И.А. Чернякина PREVENTION OF FIRE SAFETY AMONG THE POPULATION IN THE RESIDENTIAL SECTOR M.I. Ivachev, R.Z. Bareeva, I.A. Chernyakina Аннотация. В статье даны рекомендации по организации проведения пожарно-профилактической работы в жилом фонде населенных пунктов, разработанные для использования в практической деятельности, по снижению количества пожаров в жилом секторе и погибших на них людей. Также отражены меры пожарной безопасности при эксплуатации отопительных приборов, меры пожарной безопасности при эксплуатации электроосвещения, бытовых электронагревательных приборов, предупреждения пожаров от детской шалости с огнѐм, неосторожного обращения с огнѐм. Ключевые слова: пожарная безопасность, профилактика пожаров, причины пожаров, противопожарная пропаганда. Abstract. The article provides questions and recommendations for organizing fire prevention work in residential areas, developed for use in practical activities to reduce the number of fires in the residential sector and people killed in them. Fire safety measures during the operation of heating devices, fire safety measures during the operation of electric lighting, household electric heating devices, fire prevention from children playing with fire, and careless handling of fire are also reflected. 46 Key words: fire safety, fire prevention, causes of fires, fire prevention propaganda. Важным показателем стабильного развития России является обеспечение пожарной безопасности и минимальные последствия от пожаров. Как свидетельствует статистика пожаров, несмотря на снижение основных показателей (количество пожаров, гибель людей и материальный ущерб) проблема по вопросам обеспечения пожарной безопасности в стране актуальна. В связи с развитием архитектуры строительства объектов защиты разного функционального назначения, пожары становятся более сложными для тушения. В частном доме имеется много источников возникновения пожара, например, неисправные электронагревательные приборы, бытовая техника, пиротехнические изделия, непотушенные сигареты и др. В целом по России на протяжении пяти лет обстановка с пожарами и последствиями от них имеет устойчивую положительную динамику снижения. По статистике, за 2022 год на территории Пензенской области зарегистрировано 2362 пожара, погибло 90 человек, травмировано 62 человека, материальный ущерб составил 373,6 млн. рублей. Самыми распространѐнными причинами пожаров на объектах жилого назначения были неосторожное обращение с огнем, монтаж и эксплуатация электрооборудования и неправильное устройство и эксплуатации печей и дымоходов. Токсичность продуктов горения наиболее опасна при горении искусственных материалов. Плохая видимость в дыму не обеспечивает беспрепятственное движение людей при пожаре. Пониженная концентрация кислорода в условиях пожара происходит при горении веществ и материалов внутри здания. В зимний отопительный период распространѐнными причинами пожаров являются причины, связанные с эксплуатацией печного оборудования, отсутствие разделок в печах и дымоходах, неисправность печей и дымоходов, отсутствие надзора за топящимися печами, перекал печей, применение легковоспламеняющихся жидкостей для топки печей. Пожары происходят также от неосторожности и халатности граждан при обращении с огнѐм: непотушенные спички, окурки, применение свечей, отогревание открытым огнѐм водопроводных труб, высыпание горячей золы и т.д. Пожарная опасность определяется наличием горючей среды, источника зажигания и путей распространения. Наиболее пожароопасными элементами жилого дома являются подвал, чердак, кухня. Снижение количества пожаров достигается проведением противопожарной пропаганды и 47 работой по обучению граждан соблюдению требований пожарной безопасности в быту. Ответственность за обеспечение пожарной безопасности частных домовладений несут их владельцы. Согласно Конституции Российской Федерации каждый человек имеет право на личную безопасность, безопасность своего жилища. Государство, выполняя обязанности по обеспечению безопасности своих граждан, вправе требовать от них активного участия в данном процессе. Библиографический список 1. Федеральный закон от 22 июля 2008 №123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности». 2. Правила противопожарного режима в Российской Федерации (ППР в РФ): утверждены Постановлением Правительства РФ №1479 от 16 сентября 2020 г. 3. Белякин, С. К. Системы обеспечения пожарной безопасности : учебное пособие / С. К. Белякин. – Курган: КГУ, 2019. Ивачев Михаил Александрович Ivachev M. A. Бареева Румия Загимардановна Bareeva R. Z. Чернякина Ирина Алексеевна Chernyakina I. A. Пензенский государственный Penza State University университет архитектуры of Architecture and Construction, и строительства, Penza, Russia г. Пенза, Россия _______________________________________________________ УДК 614.84.01:711.58 ББК 38.96+38.711 DOI 10.58841/9785835618163_48 ЭКОНОМИЧЕСКИЙ УЩЕРБ ОТ ПОЖАРОВ И МЕТОДЫ ЕГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ М.И. Ивачев, Р.З. Бареева, В.О. Картавов ECONOMIC DAMAGE FROM FIRES AND METHODS FOR ITS DETERMINATION M.I. Ivachev, R.Z. Bareeva, V.O. Kartavov Аннотация. В статье приведено понятие ущерба от пожара, приводится обобщѐнная структура экономического ущерба от пожара, рассмот48 рены порядок определения прямого и косвенного ущерба от пожаров и его составляющие, ущерб от простоя объекта. Ключевые слова: экономический ущерб, пожар, структура, товарноматериальные ценности, имущество. Abstract. The article introduces the concept of “damage” from a fire, provides a generalized structure of economic damage from a fire, considers the procedure for determining direct and indirect damage from fires and its components, damage from facility downtime. Key words: economic damage, fire, structure, inventory, property. Ущерб, потери, убыток – это слова схожие по значению и означают то, что лишено чего-нибудь, потеряно или утрачено. Прямым материальным ущербом от пожара можно назвать материальные ценности, которые оценены в денежном выражении, а также уничтоженные или повреждѐнные огнѐм от воздействия на них опасных факторов пожара. В материальный ущерб от воздействия пожаров входит ущерб, нанесѐнный основным и оборотным фондам, имуществу граждан и ценным бумагам. Поэтому убытки государству, принесѐнные пожаром и выраженные в денежных средствах, считаются экономическим ущербом от пожара. Установленный ущерб от пожаров даѐт возможность оценить экономическую эффективность обеспечения пожарной безопасности на объектах защиты, спланировать на перспективу научные и исследовательские проекты, а также оценить возможности обстановки с пожарами и многое другое. Рассмотрим обобщенную структуру экономического ущерба от пожара видно, экономический ущерб от пожара состоит из прямого ущерба и является величиной снижения личного имущества, в результате непосредственного воздействия опасных факторов пожара (ОФП), которые были принятых мероприятия, чтобы спасти людей и их имущество, а также тушение пожара и недопущению его распространения. Выражается такой материальный ущерб уничтожением или повреждением имущества граждан. К косвенному ущербу относятся убытки с последствиями от пожара. Косвенный ущерб является следствием уничтожения (повреждения) имущества и невозможности его использования после пожара. Вышеперечисленные виды ущербов могут повлиять на эффективность производства и отрицательно отражаются на объемах производства. Рассмотрим порядок расчета материального ущерба от пожара относительно основных элементов национального имущества. При уничтожении основных фондов прямой материальный ущерб определяют из балан49 совой стоимости за вычетом износа по установленным нормам амортизации и стоимости остатков, выгодных к дальнейшему использованию. Расчет размера ущерба определяется по формуле: У уоф= Соф - И – Лоф, где Ууоф – размер ущерба от уничтожения основных фондов; Cоф – балсовая (первоначальная) стоимость основных фондов; Лоф – стоимость остатков, пригодных для дальнейшего использования; И – износ основных фондов, вычисляемый по формуле: И=Соф(Иоф + НофТаоф)/ 100, где Иоф - процентный износ основных фондов на момент последней переоценки; Ноф - норма амортизации (%) на полное восстановление основных фондов; Tоф - срок эксплуатации основных фондов с момента их последней переоценки или с момента ввода объекта в эксплуатацию до момента пожара. Материальный ущерб в случае уничтожения имущества граждан определяется согласно застрахованного имущества и основанием будет справка от страховой организации по ущербу. Ущерб от простоя объекта защиты является одной из составляющих косвенного ущерба. Рассчитать ущерб трудоѐмко и должны быть хорошие знания направленности производства. Материальный ущерб от простоя объекта складывается из потери снижения прибыли из-за недовыпуска продукции; потери части условнопостоянных расходов, которые несѐт предприятие при простое по причине пожара и потери, вызванные уплатой штрафов за недопоставку продукции смежному предприятию. К расходам, образовавшимся за время остановки производства, можно отнести и текущие затраты предприятия, которые оно вынуждено осуществлятъ независимо от того осуществляется производственный процесс или он остановлен. Значит, в случае приостановки выпуска продукции по причине пожара предприятие лишается прибыли за время остановки производства и несѐт убытки в качестве условно-постоянных затрат. Библиографический список 1. Приказ МЧС России от 17 ноября 2020 г. № 848 “О внесении изменений в Порядок учета пожаров и их последствий, утвержденный приказом МЧС России от 21 ноября 2008 г. № 714”. 50 2. Присяжнюк Н.Л. Экономика пожарной безопасности : учебное пособие / под общ. ред. Н.Л. Присяжнюка. – М.: Академия ГПС МЧС России, 2009. – 248 с. Ивачев Михаил Александрович Ivachev M. A. Бареева Румия Загимардановна Bareeva R. Z. Картавов Вадим Олегович Kartavov V. O. Пензенский государственный Penza State University университет архитектуры of Architecture and Construction, и строительства, Penza, Russia г. Пенза, Россия _______________________________________________________ УДК 692.23 «312»:699.86 ББК 38.42+38.637 DOI 10.58841/9785835618163_51 ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬ СОВРЕМЕННЫХ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ Т.И. Королева, Д.А. Попков ENERGY EFFICIENCY OF MODERN ENCLOSING STRUCTURES T.I. Koroleva, D.A. Popkov Аннотация. В статье приведены примеры передовых теплоизолирующих материалов, обоснована необходимость их внедрения в современное строительное производство и причины невозможности на данный момент массовой эксплуатации некоторых из них. Ключевые слова: энергоэффективность, ограждающие конструкции, теплоизоляция. Abstract. The article provides examples of advanced thermal insulation materials, the need for their introduction into modern construction production and the reasons for the impossibility of mass operation of some of them at the moment. Key words: energy efficiency, enclosing structures, thermal insulation.. Одним из актуальных вопросов в сфере современного строительства, является вопрос энергоэффективности ограждающих конструкций. Традиционно в нашей стране, имея большие запасы, а следственно низкую стоимость энергоресурсов, не уделялось должного внимания к вопросу энергоэффективности. 51 Однако, мировая тенденция рационализации энергоэффективности, хоть и не в таком объеме, как в других странах, но все же начинает активно развиваться в нашей стране. Наиболее эффективный и распространенный способом экономии энергии в строительстве, признанно уменьшение теплопотерь через ограждающие конструкции зданий и сооружений. Дополнительная теплоизоляция наружных ограждающих конструкций, способствует сокращению тепловых затрат на 40-50%. В отечественной практике строительства, наибольшее распространение нашли следующие виды теплоизолирующих материалов: 1. Теплоизоляционные плиты из минеральной ваты. 2. Конструкции ограждений с экструдированным пенополиэтиленом. 3. Теплоизоляционные плиты, изготовленные из базальтовых горных пород. 4. Плиты (блоки) изготовленные из пеностекла. Эти материалы можно отнести к так называемым «традиционным» в нашей стране, из-за относительной легкости производства, монтажа, приемлемых теплоизоляционных характеристик и соответственно не большой (по сравнению с более инновационными материалами) ценой. Но прогресс не стоит на месте, и строительный сектор он не обходит стороной. С каждым годом разрабатывается все больше новых видов материалов и конструкций, повышающих энергоэффективность зданий и сооружений. Многие из них не нашли массового распространения из-за большой стоимости изготовления. Со временем и развитием технологий производства этот вопрос будет решаться, и новые материалы будут внедряться в обиход строительного производства. Рассмотрим примеры инновационных разработок в области энергоэффективных ограждающих конструкций. Прозрачная теплоизоляция. 52 «Прозрачная теплоизоляция» относится к классу теплоизоляционных материалов свободно пропускающих солнечный свет. Такая система теплоизоляции позволяет беспрепятственно использовать солнечную для отопления объекта. Такой способ утепления фасадов зданий позволяет, во-первых, минимизировать тепловые потери и, во-вторых, получать энергию для отопления помещений, абсорбируя и накапливая энергию солнечного света. Отличным примером здесь служит шкура белого медведя. Мех этих полярных животных отлично защищает от холода, предотвращая тепловые потери. Но тот же мех беспрепятственно пропускает солнечный свет к коже зверя, согревая его даже в лютые морозы. Аэрогель. Название «аэрогель» произошло от двух латинских слов aer – воздух и gelatus – замороженный. Поэтому аэрогель часто называют «замороженным дымом». Аэрогель впервые был получен в 1920-1922 гг. в Стенфордском университете С.С. Кистлером из диоксида кремния. Аэрогель представляет собой гель, в котором отсутствует жидкая фаза, полностью замещенная газообразной, вследствие чего вещество обладает рекордно низкой плотностью, всего в полтора раза превосходящей плотность воздуха, и рядом других уникальных качеств: твердостью, прозрачностью, жаропрочностью и т.д. Аэрогель на 99.8% состоит из воздуха. Применяют аэрогель преимущественно только в космическом строительстве, в том числе и для теплоизоляции. В повседневном строительстве, ему не нашлось места, в связи с большой хрупкостью материала. Вакуумная изоляция. Вакуумная изоляция была придумана для использования в космическом строении. Это одна из самых эффективных, но в то же время самых дорогих изоляций. Состоит из прямоугольников правильной формы, внутри которых создан вакуум. Из-за того, что внутри материала отсутствуют молекулы, передавать тепло или холод от стенки к 53 стенке нечему, поэтому эффективность данного материала достигает практически 100%. Строительные элементы сандвичпанелей позволяют использовать различные комбинации материалов, и имеют различные варианты применения в строительной промышленности. В одной научно-исследовательской работе были созданы сандвичпанели с интегрированной вакуумной теплоизоляцией. Они проверялись с научной точки зрения и оценивались на практике на демонстрационном здании в Германии. Чувствительные вакуумные сандвич-панели приспособлены только к монтажу в виде готовых конструкций. Изготовитель может обеспечить готовые элементы в форматах до 3 ×10 м2, это позволяет создавать тонкие фасады с превосходными теплоизоляционными свойствами, подходящими для пассивных зданий. Заключение. Внедрение новых технологий теплоизоляции зданий и сооружений, повлечет за собой улучшения показателей энергоэффективности, соответственно приведет к сокращению затрат на отопление, и уменьшит потребление энергоресурсов. Библиографический список 1. Королева Т. И., Еремкин А. И. Тепловой режим здания: учебное пособие для вузов. – 4-е изд., стер. – СПб.: Лань, 2021. – 304 с. 2. Муштаева В. В., Медведева Г. А. Современные ограждающие конструкции энергосберегающих зданий // E-Scio. – 2020. – №1 (40). 3. Атамуротов О. Э., Самандаров А. И., Юсупова Л. Ш. Энергоэффективные ограждающие конструкции // Scientificprogress. – 2021. – №3. 4. Кожахметов Д. М., Красиков Б. Н. Проявление энергоэффективности ограждающих конструкций зданий существующей застройки // Молодой ученый. – 2019. – № 19 (257). – С. 35-37. Королева Тамара Ивановна Попков Д.А. Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, г. Пенза, Россия Koroleva T.I. Popkov D.A. Penza State University of Architecture and Construction, Penza, Russia 54 УДК 692.23 «312»:699.86 DOI 10.58841/9785835618163_55 ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИЕ ТЕХНОЛОГИИ В СИСТЕМАХ ОТОПЛЕНИЯ Т.И. Королева, М.А. Россиев ENERGY-SAVING TECHNOLOGIES IN HEATING SYSTEMS T.I. Koroleva, M.A. Rossiev Аннотация. В настоящее время проблема увеличения энергоэффективности зданий становится все более актуальной. В статье выполнен обзор наиболее актуальных способов энергосбережения в современных системах отопления. Ключевые слова: энергоэффективность, энергосберегающие технологии, система отопления. Abstract. Currently, the problem of increasing the energy efficiency of buildings is becoming increasingly urgent. The article provides an overview of the most relevant methods of energy saving in modern heating systems. Key words: energy efficiency, energy-saving technologies, heating system. Существует множество тепловых приборов, которыемогут значительно сократить затраты на отопления. К ним можно отнести следующее оборудование: система умный дом; энергоэффективные энергосберегающие конвекторы; инфракрасные обогреватели; тепловые насосы; и многое другое современное оборудование. В этой статье мы кратко рассмотрим лишь некоторые из них. Согласно СП 347.1325800.2017, для систем отопления следует предусматривать приборы и средства автоматизации, обеспечивающие автоматическое регулирование температуры подаваемой воды в систему отопления по датчикам температуры, установленным в трубопроводах нагреваемой и греющей воды после теплообменника сетевой воды и по датчику наружного воздуха, по алгоритму, обеспечивающему: изменение температуры подаваемой воды в систему отопления в зависимости от температуры наружного воздуха; 55 ограничение температуры обратной сетевой воды от теплообменников при превышении ее значений, установленных графиком энергоснабжающей организации. Справиться с вышеперечисленными задачами может система управления «Умный дом» «Умный дом» оснащен специальными автоматическими устройствами, которые позволяют сэкономить энергоносители, используемые для получения тепла. Система управления «Умный дом» позволяет понизить затраты на отопление за счет определенных функций, описанных ниже. 1. Погодозависимое управление температурой. Оно позволяет автоматически регулировать температуру теплоносителя в зависимости от температуры наружного воздуха. В случае резкого похолодания температура теплоносителя в системе отопления будет выше, чем обычно, и наоборот, при потеплении температура теплоносителя будет меньше. Отсутствие подобной функции обычно приводит к явлению, известному как «перетоп», когда температура воздуха в помещениях излишне высока. Соответственно появляются лишние траты, которых могло бы и не быть. 56 Несомненным плюсом многих систем является наличие двух режимов: «лето» и «зима». Режим «лето», дает возможность отключить все отопительные контуры, и оставить в работе только приспособления, которые можно использовать круглый год. 2. Датчик комнатной температуры. Он нужен для поддержания комфортной температуры в помещении. При совместном использовании датчика и терморегулятора хозяин имеет возможность уменьшать температуру в помещениях в определенное время, к примеру, в рабочие часы, и повышать еѐ в вечернее время, благодаря чему можно сильно сэкономить расход тепла. 3. Внешнее управление. Непосредственная передача данных на телефон дает возможность отслеживать ситуацию и оперативно вносить изменения. Примером таких технологий является GSM-модуль для отопительного котла. 4. Приоритет отопительных контуров при одновременном функционировании различных устройств. Благодаря данной функции неиспользуемые вспомогательные контуры будут автоматически отключаться, что позволяет снизить мощность котельной, соответственно и расход топлива уменьшится. Сейчас можно найти современные энергоэффективные энергосберегающие отопительные приборы - конвекторы. Принцип действия данного конвектора такой же, как и у остальных: потоки охлажденного воздуха проходят через прибор снизу, затем они нагреваются и постепенно поднимаются. Однако данный вид потребляет электроэнергии на 5-10% меньше, чем механические конвекторы. Это достигается благодаря таким возможностям конвектора, как: точный контроль заданного температурного режима; возможность точного указания температуры; наличие дополнительных функций – антизамерзание, работа по программе. Например, ночью можно установить пониженную температуру и повысить ее в дневное время – благодаря точной электронике, энергосберегающий конвекторный обогреватель сможет обеспечить качественный прогрев и экономию энергоресурсов. Интересным решением в сфере отопительных приборов являются инфракрасные обогреватели. При использовании данных обогревателей обогрев помещений происходит за счет инфракрасного нагрева - нагрева, состоящего в поглощении теплового и оптического излучения, в основном инфракрасного излучения, испускаемого специально сконструированным 57 оборудованием. Лучистая энергия, испускаемая оборудованием, поглощается окружающими поверхностями, превращаясь в тепловую энергию, нагревает их, и только после этого тепло передается от нагретых поверхностей воздуху. Данный вид обогревателей рационально применять для больших помещений, в связи с тем, что прогрев больших объемов воздуха при помощи конвективного отопления является весьма инерционным и дорогостоящим, так как нагретый воздух, поднимаясь кверху, значительно увеличивает теплопотери в верхней зоне сооружений. Повышенная поверхностная температура ограждений способствует уменьшению радиационной теплопотери человека, что позволяет снизить на 2–3°С расчетную температуру воздуха в отапливаемом помещении. Отличительным фактором системы инфракрасного отопления равномерная температура воздуха по как по вертикали, так и по горизонтали. Сравнительно новым источником теплоты являются тепловые насосы. Тепловым насосом называется устройство для переноса тепловой энергии от теплоотдатчика с низкой температурой к теплоприемнику с высокой температурой за счет затраты энергии. Использование тепловых насосов более выгодно, чем непосредственное превращение электрической, механической или химической энергии в теплоту. Это связано с тем, что теплоприемник получает не только теплоту, перенесенную от теплоотдатчика, но еще и теплоту, эквивалентную затраченной энергии. Развитие тепловых насосов обусловлено следующими причинами: они имеют значительно меньший расход топлива на единицу получаемой теплоты по сравнению с традиционными источниками; тепловой насос – экологически чистый источник теплоты; тепловые насосы утилизируют не используемую иными способами рассеянную теплоту естественного (тепловая энергия воды, воздуха, почвы) или техногенного происхождения (теплота промышленных и сточных вод, вентиляционные выбросы и дымовые газы, неиспользуемая теплота технологических процессов); тепловой насос – это единственная машина, производящая теплоту с очень высокой эффективностью; тепловой насос – единственный вид оборудования, позволяющий работать с обратным циклом для кондиционирования помещений. Таким образом, благодаря развитию науки и техники с каждым годом появляются новые и улучшаются старые технологии, применение которых в сфере отопления может значительно повысить энергоэффективность зданий. 58 Библиографический список 1. СП 347.1325800.2017. Внутренние системы отопления, горячего и холодного водоснабжения. 2. Кузьмишкин, А. А. Энергосбережение в строительстве: инфракрасное отопление / А. А. Кузьмишкин, Е. А. Игнатьева, А. И. Забиров // Молодой ученый. – 2014. – № 3 (62). – С. 314-315. 3. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха : учеб. пособие для студ. учреждений сред. проф. образования / Ю. Д. Сибикин. – 8-е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2015. – 336 с. Королева Тамара Ивановна Koroleva T.I. Попков Д.А. Popkov D.A. Пензенский государственный Penza State University университет архитектуры of Architecture and Construction, и строительства, Penza, Russia г. Пенза, Россия _______________________________________________________ УДК 697.9:725.1.05:640 ББК 38.762.2+65.431 DOI 10.58841/9785835618163_59 ОСОБЕННОСТИ ВЕНТИЛЯЦИИ ЗАЛОВ РЕСТОРАНОВ И КАФЕ Т.И. Королева, М.М. Шведун, Д. С. Степанов FEATURES OF VENTILATION IN RESTAURANTS AND CAFE HALLS T.I. Koroleva, M.M. Shvedun, D. S. Stepanov Аннотация. В статье приведѐн обзор известных способов проектирования систем вентиляции залов ресторанов и кафе. Рассмотрены требования, предъявляемые к системам вентиляции ресторанов, а также приведены особенности устройства систем вентиляции кафе, расположенного в жилом доме. Ключевые слова: вентиляция ресторанов, вентиляция кафе, приточно-вытяжные системы, мультизональная вентиляция, горячий цех, вытяжная система, технологическая вытяжка, жироулавливающие фильтры, рекуперация тепла, энергоэффективные системы вентиляции. 59 Abstract. The article provides an overview of known methods for designing ventilation systems for restaurant and cafe halls. The requirements for ventilation systems of restaurants are considered, and the features of the design of ventilation systems for cafes located in a residential building are also given. Keywords: restaurant ventilation, cafe ventilation, supply and exhaust systems, multi-zone ventilation, hot shop, exhaust system, technological exhaust, grease filters, heat recovery, energy-efficient ventilation systems. Системы вентиляции предприятий общественного питания являются одними из самых сложных инженерных задач. Важно соблюдать баланс между объѐмами приточного и отводимого воздуха. Если посетителям заведения будет душно, или они будут ощущать запахи с кухни, это может полностью обезличить другие преимущества: отличное меню, внимательность персонала и прекрасный дизайн помещения. Но важен не только комфорт гостей – качество вентиляции оценивают санитарно-эпидемиологические службы при каждой проверке. Неправильно организованная система грозит владельцу предприятия крупными штрафами. В этой статье мы рассмотрим особенности и основные требования к организации вытяжки. Каждое предприятие общественного питания имеет собственные, специфические особенности, отличающие его от всех остальных подобных помещений. Кроме того, все они делятся по категориям, определяющим тип и режим функционирования заведения. Исходя из принадлежности к определенной категории, создается и система воздухообмена, учитывающая состав помещений и их специфику. Рестораны предоставляют посетителям широкий выбор блюд различного состава и вида приготовления. В вечернее время проводится развлекательная программа, в заведении бывает много народу. Эти особенности требуют установки и эксплуатации сложной вентиляционной системы, обеспечивающей приоритет притока в общий зал и вытеснение воздушной струи в кухню и фойе. Параллельно устанавливается собственный режим воздухообмена в кухонных помещениях, горячем цеху, с применением местных вытяжных зонтов над каждым жарочным шкафом, плитой и прочим кухонным оборудованием. Устанавливается мощная вытяжная система с возможностью отделения жиров и взвесей, обеспечивается ограничение движения воздушного потока. Перед началом функционирования заведение общественного питания должно получить соответствующие разрешения, и работа вентиляции здесь играет важную роль. В помещении необходимо поддерживать опре60 деленный уровень влажности и температуры и обеспечить безопасную работу вытяжки. Эти показатели и требования к конструкции вентиляции регулируются СНиП 41-01-2003, а также разделами 7–9 СНиП 31-05-2003. Полные требования к микроклимату и допустимые отклонения температуры и влажности изложены в СанПиН 2.2.4.548-96 [2]. Рис. 1. Пример вентиляции зала ресторана Особенности устройства систем вентиляции Вентиляция кафе и ресторанов всегда предусматривает создание приточно-вытяжной системы. Ее устройство зависит от размеров заведения и расчетного количества посетителей. В небольших кафе и ресторанах разрешается устанавливать одну систему приточной вентиляции, общую для зала, кухни и подсобных помещений. При этом вытяжные системы должны быть независимыми для следующих типов помещений: обеденный зал ресторана и другие помещения для посетителей; производственные, подсобные, административные помещения; горячий цех, помещения для мойки посуды; холодильные камеры для хранения мяса, рыбы, других продуктов; холодильные камеры для временного размещения пищевых отходов. В крупных ресторанах, рассчитанных на значительное количество посетителей, предусматривается создание мультизональной вентиляции. Мультизональные системы строят по блочному принципу: к одному внешнему блоку через единую систему трубопроводов подключают несколько внутренних. Количество внешних модулей для повышения производительности и надежности системы увеличивают до 3, а внутренних – до 30. 61 Для обеденного зала, горячего цеха, кухни, подсобных помещений создаются независимые друг от друга приточно-вытяжные системы. Рис. 2. Вариант приточно-вытяжной системы зала ресторана Система вентиляции на объектах общественного питания имеет ряд особенностей: 1. Большое количество вытяжных систем. Помимо общеобменной вытяжки из зала и вытяжки из санузлов, присутствуют технологические вытяжки, обеспечивающие отвод воздуха от зонтов в зоне кухни, а также из вспомогательных и подсобных помещений. 2. Так как выброс воздуха от всех технологических вытяжек должен осуществляться выше уровня кровли здания, а кафе и рестораны часто расположены на первых этажах общественных и жилых зданий, то решением этой проблемы является установка воздуховодов по внешней стене здания. Во вновь строящихся зданиях, где предполагается обустройство предприятия общественного питания, воздуховоды для указанных систем прокладываются внутри здания, в предусмотренных для этого вентиляционных шахтах. 3. Для компенсации вытяжек необходим приток свежего воздуха. В зале баланс должен быть положительным (свежего воздуха должно поступать больше, чем удаляться), в зоне кухни наоборот – отрицательным. Это необходимо для исключения распространения запахов из зоны кухни в обеденный зал. 4. Объем удаляемого воздуха зависит от количества кухонного оборудования и размеров помещений. Соответственно и приточного воздуха требуется немало. Для подогрева этого воздуха требуется большое количество энергии (особенно в зимний период). Если количество энергии (электрической или тепловой), выделенной на вентиляцию ограничено, то применяют различные меры, направленные на экономию энергии – используют тепловые насосы, рециркуляцию (где возможно), каскадное регулирование. 5. В летний период для поддержания комфортной температуры используют кондиционирование. Переохлаждать для этих целей приточный 62 воздух нерационально, так как это вызывает дискомфорт у посетителей. Поэтому приточный воздух летом охлаждают до комфортной температуры 20-22*С, а теплоизбытки удаляют с помощью кондиционеров. Для этих целей обычно применяют системы чиллер-фанкойл с внутренними блоками канального или кассетного типа. В бюджетном варианте можно использовать сплитовые блоки полупромышленных серий. Сложнее запроектировать систему вентиляции кафе или ресторана, расположенного на первых этажах в жилом доме. У вытяжки для кафе в жилом доме также есть свои особенности. Поскольку кафе находится в жилом доме, важно обеспечить минимальный уровень шума от вентиляционных систем. Выбор вентиляционного оборудования, его размещение проектируется так, чтобы минимизировать шум, избегая неприятных последствий для жителей дома [3]. Особое внимание следует уделяется вентиляции в кухне ресторана. В процессе приготовления блюд может генерироваться большое количество запахов, паров. Необходимо устанавливать эффективную систему вытяжки, которая будет улавливать и удалять эти загрязнения, чтобы обеспечить комфортную атмосферу внутри помещения, предотвращая распространение запахов на другие зоны кафе, а также жилые помещения. Жилой дом и кафе должны иметь отдельные вытяжные системы. Это важно для предотвращения перекрестного загрязнения, передачи запахов и загрязнений из кафе в жилые помещения, и наоборот. Каждая система должна быть независимой. Кроме того, вентиляционная система кафе в жилом доме должна регулярно обслуживаться, чиститься. Это включает замену фильтров, очистку каналов, проверку работоспособности оборудования. Для эффективной вентиляции кафе в жилом доме могут потребоваться специализированные вентиляционные устройства и оборудование. Например, системы вытяжки с жироулавливающими фильтрами для кухни, системы рекуперации тепла для оптимизации энергоэффективности или системы управления и контроля для обеспечения правильной работы вентиляции. От стабильной работы вентиляционного оборудования зависит комфорт и безопасность посетителей, репутация заведения и количество вопросов от контролирующих органов. Поэтому крайне важно правильно спроектировать систему, а также подобрать максимально эффективные установки. Библиографический список 1. URL: https://ventinginfo.ru/raspolozhenie/kafe#i-2. 63 2. URL: https://hiconix.ru/publications/articles/kak-rabotayut-multizonalnye-sistemy. 3. СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование». Королева Тамара Ивановна Koroleva T.I. Шведун М.М. Shvedun MM. Степанов Д.С. Stepanov D.S. Пензенский государственный Penza State University университет архитектуры of Architecture and Construction, и строительства, Penza, Russia г. Пенза, Россия _______________________________________________________ УДК 697.34-049.35 ББК 31.38-5-05 DOI 10.58841/9785835618163_64 ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ В СИСТЕМАХ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ ЗА СЧЕТ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ТЕПЛОВОГО ПУНКТА Т.И. Королева, И.Н. Фильчакина, Н.С. Фильчакин, М.В. Меркулова ENERGY SAVING IN HEAT SUPPLY SYSTEMS DUE TO AUTOMATED HEATING STATION Y.I. Koroleva, I.N. Filchakina, N.S. Filchakin, M.V. Merkulova Аннотация. Рассмотрены некоторые особенности автоматизации систем теплоснабжения с целью энергосбережения в жилищно-коммунальном комплексе. Ключевые слова: автоматизация, тепловые пункты, система теплоснабжения, энергосбережение. Abstract. Some features of automation of heat supply systems for the purpose of energy saving in the housing and communal services complex are considered. Keywords: automation, heating points, heat supply system, energy saving. Энергосбережение в жилищно-коммунальной сфере является одной из первоочередных проблем настоящего времени, требующих незамедлительного решения. Данную проблему пытаются решить различными методами, например, за счет установки теплосчетчиков. При этом нужно понимать, что установка теплосчетчиков – это, по сути, неэнергосберегающее мероприятие, но оно способствует энергосбережению. 64 Настоящее энергосбережение начинается только тогда, когда самым серьезным образом начинают заниматься тепловым режимом отапливаемых зданий, исследованием и выявлением его особенностей, разработкой и внедрением систем автоматизации отопления и теплоснабжения в целом [1]. В настоящее время ИТП зданий редко автоматизированы. Системы автоматизации имеются только на центральных тепловых пунктах (ЦТП) и на источниках теплоты (ТЭЦ, котельные), работа которых ориентирована в основном на управление группой зданий. Это позволяет сделать вывод о том, что в настоящее время автоматизация систем отопления и теплоснабжения в целом не может достаточно удовлетворительно решить поставленные задачи. Только автоматизированная система управления, которая сможет учесть характеристики конкретных зданий с их системами отопления, а также содержащая в своем составе оптимальные контуры автоматического регулирования отдельных переменных процесса теплоснабжения, способна определить именно то количество теплоты, которое фактически необходимо для поддержания требуемого температурного режима в здании. Уход от устаревших и неэффективных элеваторных систем отопления, не отвечающих возросшим требованиям надежности и экономичности, и переход к независимым системам теплоснабжения ведет к внедрению узлов регулирования на базе автоматики. Это обеспечивает сбор и хранение данных о состоянии системы теплоснабжения в целом, диспетчеризацию, управление работой теплового пункта в автоматическом режиме, плавность работы и независимость от гидравлического режима магистральной тепловой сети (падения графика и т.п.). Какие же задачи позволяет осуществить автоматизация? Автоматизация ИТП позволит осуществить: автоматическое поддержание заданной температуры контура ГВС и контура отопления в соответствии с температурным графиком; автоматическое поддержание температуры в обратном трубопроводе; управление циркуляционными насосами (основной, резервный) с защитой от сухого хода в обоих контурах; оправление насосом подпитки для поддержания давления в системе отопления. Большинство ИТП имеют в своем составе два контура - отопление и ГВС (рис. 1). Немаловажным фактором для организаций и потребителей является снижение затрат на отопление, что достигается благодаря погодозависимому регулированию температуры сетевой воды в контуре отопления. Ре65 шение для автоматизации тепловых пунктов со встроенным устройством в управляющем контуре с обратной связью (ПИД-регулятор) позволяет задавать отопительный график с установкой до 5 точек, что гарантирует точное поддержание температуры в помещениях и защищает потребителя от превышения температуры обратной воды и «перетопа» (неадекватно высокой температуры отопления). Это актуально в межсезонное время, когда происходят значительные колебания температуры окружающей среды. Рис. 1. Тепловая схема ИТП В нежилых зданиях в ночные часы и выходные дни с целью снижения затрат на отопление благодаря автоматике стало возможным регулировать отопительный график, а именно снижать заданное значение по встроенным часам реального времени. Особенностью решения данного регулирования является система диспетчеризации и управления объектом через облачный сервис, благодаря чему пользователь может удаленно кон- 66 тролировать и изменять параметры системы, получать аварийные оповещения в режиме реального времени, находясь в любом месте. Преимущества облачного сервиса: удаленное управление системой; аварийные оповещения на электронную почту или специально установленное приложение; многопользовательский режим с различными уровнями доступа; представление параметров системы в виде таблиц и графиков; геопривязка к карте местности. После внедрения системы автоматизации ИТП конечные потребители получают комфортную температуру на нужды ГВС и отопления при экономии энергоресурсов. Для производителей блочных тепловых пунктов (БТП) предлагаемое решение – это отечественное оборудование, минимальные затраты на автоматику и ввод системы в эксплуатацию, бесплатная диспетчеризация и оповещения на базе облачных технологий. Библиографический список 1. Панферов, С.В. Некоторые проблемы энергосбережения и автоматизации в системах теплоснабжения зданий / С.В. Панферов, А.И. Телегин, В.И. Панферов // Вестник ЮУРГУ. – 2010. – № 22. – С. 79-86. Королева Тамара Ивановна Фильчакина Ирина Николаевна Фильчакин Никита Сергеевич Меркулова Марина Викторовна Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, г. Пенза, Россия Koroleva T. I. Filchakina I.N. Filchakin N. S. Merkulova M.V. Penza State University of Architecture and Construction, Penza, Russia 67 УДК 662.767.2 ББК 31.354 DOI 10.58841/9785835618163_68 ИССЛЕДОВАНИЕ СХЕМ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ ГОРОДОВ РАЙОННОГО ЗНАЧЕНИЯ ПЕНЗЕНСКОЙ ОБЛАСТИ В.А. Леонтьев, В.Г. Искандяров, К.А. Громова RESEARCH OF HEAT SUPPLY SCHEMES OF CITIES DISTRICT SIGNIFICANCE OF THE PENZA REGION V.A. Leontiev, V.G. Iskandyarov, K.A. Gromova Аннотация. В статье рассмотрены вопросы устройства схем теплоснабжения городов районного значения Пензенской области, проведен анализ схем теплоснабжения городов районного значения Пензенской области. Ключевые слова: схема теплоснабжения, повышение качества теплоснабжения, систем теплоснабжения городов районного значения, схемы теплоснабжения малых городов. Abstract. The article considers: the issues of the arrangement of heat supply schemes for cities of district significance of the Penza region, the analysis of heat supply schemes for cities of district significance of the Penza region is carried out. Keywords: heat supply scheme, improving the quality of heat supply, heat supply systems of cities of regional significance, heat supply schemes of small towns. Обеспечение надежного и качественного оказания услуг теплоснабжения населения и прочих потребителей (бюджетные организации, иные юридические лица) всегда являлось приоритетной задачей государства. Бесперебойность поставляемых ресурсов, своевременное обновление и обеспечение жилищного фонда необходимой инфраструктурой является важными компонентами улучшения качества жизни граждан. В связи с чем надежность и качество теплоснабжения потребителей также является приоритетным направлением в сфере теплоснабжения. В целях выполнения задач по надежному, качественному и энергоэффективному теплоснабжению потребителей на федеральном уровне разработана соответствующая нормативная правовая база, регулирующая вопросы разработки, утверждения и мониторинга схем теплоснабжения. Определение указанного термина дано в Федеральном законе от 68 27.07.2010 № 190-ФЗ «О теплоснабжении», которым регулируются правовые основы экономических отношений, возникающих в связи с производством, передачей, потреблением тепловой энергии, тепловой мощности, теплоносителя с использованием систем теплоснабжения, созданием, функционированием и развитием таких систем, а также определяющим полномочия органов государственной власти, органов местного самоуправления по регулированию и контролю в сфере теплоснабжения, права и обязанности потребителей тепловой энергии, теплоснабжающих организаций, теплосетевых организаций. Схема теплоснабжения – документ, содержащий предпроектные материалы по обоснованию эффективного и безопасного функционирования систем теплоснабжения поселения, городского округа, их развития с учетом правового регулирования в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности и утверждаемый правовым актом, не имеющим нормативного характера, федерального органа исполнительной власти, уполномоченного Правительством РФ на реализацию государственной политики в сфере теплоснабжения или органа местного самоуправления. В качестве объекта исследования выбраны схемы теплоснабжения четырех наиболее крупных городов районного значения Пензенской области. Перечень городов районного значения и их численность представлены в таблице 1. Таблица 1 № п.п. 1 2 3 4 5 6 7 8 Наименование города районного значения г. Каменка г. Сердобск г. Нижний Ломов г. Никольск г. Белинский г. Городище г. Спасск г. Сурск Численность (по состоянию на 01.01.2023) 33060 29775 20278 19513 8519 7709 6921 5886 Согласно материалам схемы частные домовладения жилого сектора г. Каменки находится на индивидуальном газовом отоплении. К централизованному теплоснабжению подключены многоквартирные дома и объекты соцкультбыта. Все источники тепловой энергии функционируют на природном газе. 69 Деятельность по централизованному теплоснабжению на территории муниципального образования осуществляют три организации: – МУП «Каменская горэлектротеплосеть» (16 котельных); – ООО «Энергосервис» (7 котельных); – ОАО «Российские железные дороги» (1 котельная). Общая установленная мощность источников на 01.01.2023 составляет 93,9 Гкал/ч, суммарная подключенная нагрузка 54,9. Коэффициент запаса мощности 1,71. Вместе с тем, в связи с избыточной установленной мощностью и большой удаленностью потребителей тепловой энергии от источника тепловой энергии в г. Каменке планируется в текущем году вместо котельной № 13 МУП «Каменская горэлектротеплосеть», расположенной по ул. Есенина, 2а установленной мощностью 6,4 Гкал/ч, строительство 2-х модульных котельных по ул. Рокоссовского 0,774 Гкал/ч и ул. Советская 0,344 Гкал/ч. Также необходима реконструкция тепловых сетей от котельной № 13, в целях присоединения отапливаемых объектов к модульным котельным. Ориентировочно, требуемая протяженность для присоединения потребителей к новым модульным котельным составляет: котельная по ул. Рокоссовского – 100м, по ул. Советская – 130 м в 2-х трубном исполнении. Прироста тепловой нагрузки в системе централизованного теплоснабжения г. Каменки не ожидается. Согласно Проекту основным вариантом развития систем теплоснабжения г. Каменки является строительство двух блочно-модульных котельных по ул. Рокоссовского 0,9 МВт и ул. Советская 0,4 МВт. На территории г. Каменки закрытая система теплоснабжения (горячего водоснабжения). Существующая схема теплоснабжения г. Сердобска централизованная и автономная от модульных котельных. Источником теплоснабжения города являются 24 котельных. Температурные графики составляют на нужды отопления - 95/70ºС, 90/70 ºС, на нужды горячего водоснабжения – 70/40 ºС. Вид реализуемого температурного графика зависит от типа установленного котельного оборудования и вида потребителей. Присоединѐнная тепловая нагрузка (с учѐтом тепловых потерь в тепловых сетях) – 41,38 Гкал/час, суммарная установленная мощность источников – 132,076 Гкал/час, располагаемая мощность 98,48 Гкал/час, потребление тепловой энергии в год –101080,6 Гкал. Коэффициент запаса мощности – 2,38. Согласно материалам схемы частные домовладения жилого сектора находится на индивидуальном газовом отоплении. К централизованному теплоснабжению подключены многоквартирные дома и объекты соцкульт70 быта. Покрытие тепловых нагрузок промышленных предприятий происходит от локальных ведомственных котельных. Для зон перспективной индивидуальной застройки предусматривается автономное газовое отопление. Все источники тепловой энергии функционируют на природном газе. В соответствии с существующими и перспективными балансами тепловой мощности и тепловой нагрузки в г. Сердобске не планируются изменения установленной мощности и подключенной нагрузки. Деятельность по централизованному теплоснабжению на территории муниципального образования осуществляют: – ООО «Теплобытсервис» Обособленное подразделение Сердобские коммунальные системы (9 котельных); – ООО «Теплоком» (1 котельная); – МКП «Теплосеть» города Сердобска Сердобского района (11 котельных); – Герасимов Виталий Сергеевич (3 котельных). В связи с отсутствием перспективных нагрузок строительство новых источников и сетей теплоснабжения Схемой не предусмотрено. Для организации теплоснабжения в новых жилых домах предлагается устройство автономного теплоснабжения. Для повышения эффективности работы систем теплоснабжения в Схеме предусмотрены мероприятия, связанные с переключением потребителей, как на существующие источники тепловой энергии, так и на новые. Для обеспечения нормативной надежности сетей теплоснабжения проводятся мероприятия по замене и теплоизоляции трубопроводов на отдельных участках. На территории г. Сердобска закрытая система теплоснабжения (горячего водоснабжения). В г. Нижнем Ломове теплоснабжение жилищного фонда и объектов инфраструктуры осуществляется различными способами – индивидуальными и централизованными источниками тепла. Централизованным теплоснабжением обеспечена вся многоквартирная жилищно-коммунальная застройка и объекты общественного назначения (школы, детские сады, торговые центры и т.п.). Децентрализованным теплоснабжением обеспечивается индивидуальная усадебная и коттеджная застройка. Промышленные предприятия обеспечиваются теплом от собственных источников тепла различной мощности. Оборудование в котельных частично отработало свой срок эксплуатации (физически и морально устарело) и не удовлетворяет современным общепринятым нормам. Дальнейшее эксплуатация этого оборудования приводит к невосполнимым экономическим потерям и удорожанию выра71 батываемой тепловой энергии. Тепловые сети также необходимо реконструировать с использованием современных технологий и материалов. Основными источниками теплоснабжения города являются 6 котельных, эксплуатацию которых осуществляет МКП «Теплоком» г. Нижний Ломов. Теплоснабжение потребителей осуществляет также ряд мелких и автономных котельных. Регулирование отпуска теплоты происходит в котельных. Регулирование качественное по температурному графику90/70ºС. Присоединение потребителей непосредственное без элеваторных узлов и тепловых пунктов. Общая установленная мощность котельных составляет 28,52 Гкал/час, подключенная нагрузка составляет 7,42 Гкал/ч. Система теплоснабжения двухтрубная закрытая, протяженность теплосети центрального отопления и горячего водоснабжения в однотрубном исчислении составляет 23 700 м., потребление тепловой энергии в год – 33367,0 Гкал. Коэффициент запаса мощности – 3,84. Покрытие тепловых нагрузок промышленных предприятий происходит от локальных ведомственных котельных. Для зон перспективной индивидуальной застройки предусматривается автономное газовое отопление. Все источники тепловой энергии функционируют на природном газе. Прироста тепловой нагрузки на схему централизованного теплоснабжения от существующие котельные не ожидается. Для индивидуальных жилых домов целесообразно применение теплогенераторов, устанавливаемых в каждом доме, работающих на природном газе в автоматическом режиме. Выбор индивидуальных источников тепла объясняется тем, что объекты имеют незначительную тепловую нагрузку и находятся на значительном расстоянии друг от друга, что влечет за собой большие потери в тепловых сетях и значительные капвложения по их прокладке. Для обеспечения нормативной надежности сетей теплоснабжения предусмотрены мероприятия по ремонту изношенных участков в количестве 2751 пм и замена теплоизоляции на 918 пм. В городе используется как закрытая двухтрубная система теплоснабжения с приготовлением горячей воды в индивидуальных тепловых пунктах, так и четырѐхтрубная с приготовлением горячей воды в котельных. Существующая схема теплоснабжения г. Никольска централизованная и автономная от модульных котельных. Источником теплоснабжения города являются котельные. Температурные графики составляют на нужды отопления - 95/70ºС, 110/70 ºС, на нужды горячего водоснабжения – 70/40 ºС. Вид реализуемого температурного графика зависит от типа установленного котельного оборудования и вида потребителей. Присоединѐнная тепловая нагрузка (с учѐтом тепловых потерь в тепловых сетях) – 9,4 Гкал/час, суммарная установленная мощность источников – 72 26,391 Гкал/час, располагаемая мощность 22,696 Гкал/час, потребление тепловой энергии в год – 36352,85 Гкал. Коэффициент запаса мощности – 2,41. Частные домовладения жилого сектора используют индивидуальное газовое отопление. К централизованному теплоснабжению подключены многоквартирные дома и объекты соцкультбыта. Объекты в производственных зонах потребляют тепловую мощность от собственных котельных, не связанных с системой теплоснабжения города Никольска. Для зон перспективной индивидуальной застройки предусматривается автономное газовое отопление. Все источники тепловой энергии функционируют на природном газе. В соответствии с существующими и перспективными балансами тепловой мощности и тепловой нагрузки в г. Никольске не планируются изменения установленной мощности и подключенной нагрузки. Деятельность по централизованному теплоснабжению на территории муниципального образования осуществляют 2 организации: – ООО «Теплобытсервис» Обособленное подразделение Никольские коммунальные системы (2 котельных); – МУП «Никольское ЖКХ» (5 котельных). Для обеспечения нормативной надежности сетей теплоснабжения в Схеме, рекомендуется провести мероприятия по замене участков теплотрассы не менее 6500 м. ежегодно, а также замена запорно-регулирующей арматуры не менее 6 шт. ежегодно. Обобщая результаты анализа, можно сказать, что системы теплоснабжения районных городов Пензенской области представлены котельными, работающими на природном газе, мощностью до 10 Гкал/ч, имеющих высокий коэффициент запаса мощности. В связи с отсутствием перспективной тепловой нагрузки строительство новых сетей и источников теплоснабжения в схемах не планируется. Проблемы выявленным в ходе исследования схем теплоснабжения стоит выделить следующие: – износ тепловых сетей, что ведет к сверхнормативным потерям тепловой энергии и теплоносителя, – отсутствие (в некоторых системах) возможности переключения в случае аварийных ситуаций тепловой нагрузки с одного источника на другой; – высокий запас мощности котельного оборудования, что сказывается на эффективности его работы и ведет к перерасходу топлива и электрической энергии; 73 – удаленность потребителей от источника. Протяженность ответвления теплотрассы для теплоснабжения некоторых потребителей имеет значительное расстояние, что приводит к существенному объему тепловых потерь на указанном участке и увеличенному расходу электрической энергии для работы насосного оборудования. Стоит также отметить, что централизованное теплоснабжение в районных центрах, как правило, осуществляют 1-4 организации, половина из которых муниципальные. Библиографический список 1. Звонарева, Ю.Н. Совершенствование систем теплоснабжения путем внедрения АИТП / Звонарева Ю.Н., Зверев О.И. // Вестник КГЭУ. – 2019. – №1 (41). – URL: https://cyberleninka.ru/article/n/sovershenstvovaniesistem-teplosnabzheniya-putem-vnedreniya-aitp. 2. Рачков, М.Р. Разработка методики оценки эффективности эксплуатации систем централизованного теплоснабжения малых населенных пунктов / Рачков М.Р., Мельников В.М. // Вестник ИГЭУ. – 2017. – №4. – URL: https://cyberleninka.ru/article/n/razrabotka-metodiki-otsenki-effektivnostiekspluatatsii-sistem-tsentralizovannogo-teplosnabzheniya-malyh-naselennyhpunktov. 3. Численность населения муниципальных районов и городских округов Пензенской области на 1 января 2023 г. – URL: https://58.rosstat.gov.ru/storage/mediabank/chisl_sred.doc. 4. Проект актуализированной схемы теплоснабжения г. Каменки на 2024 год. – URL: https://kamenka.pnzreg.ru/munitsipalnye-obrazovaniya/ administratsiya-goroda-kamenki/otkrytyy-gorod/zhkkh/skhemateplosnabzheniya. 5. Актуализированная схема теплоснабжения города Сердобска. – URL: http://www.gorod-serdobsk.ru/info/zhilishchno-kommunalnoe-khozyaystvo/ aktualizatsiya-skhemy-teplosnabzheniya-gorodskogo-poseleniya-gorod-serdobskserdobskogo-rayona-penze/2023-god%20st/ 6. Раздел «ЖКХ». Администрация Нижнеломовского района. – URL: https://nlomov.pnzreg.ru/selsovety/munitsipalnye-obrazovaniya/administratsiyagoroda-nizhniy-lomov/zhkkh/. 7. Актуализированная схема теплоснабжения города Никольска // администрация Никольского района. – URL: https://nikolsk.pnzreg.ru/ munitsipalnye-obrazovaniya/administratsiya-goroda-nikolska/zhkkh/. 8. Обосновывающие материалы к схеме теплоснабжения города Никольска. – URL: https://kamenka.pnzreg.ru/munitsipalnyeobrazovaniya/administratsiya-goroda-kamenki/otkrytyy-gorod/zhkkh/skhemateplosnabzheniya. 74 9. СП 124.13330.2012 «СНиП 41-02-2003 «Тепловые сети». Леонтьев Виктор Александрович Leontiev V. A. Искандяров Вадим Геннадьевич Iskandyarov V. G. Громова Кристина Александровна Gromova K. A. Пензенский государственный Penza State University университет архитектуры of Architecture and Construction, и строительства, Penza, Russia г. Пенза, Россия _______________________________________________________ УДК 662.767.2 ББК 31.354 DOI 10.58841/9785835618163_75 К ВОПРОСУ НАДЕЖНОСТИ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ НАСЕЛЕННЫХ ПУНКТОВ В.А. Леонтьев, В.Г. Искандяров, И.А. Щербаков ON THE ISSUE OF RELIABILITY OF HEAT SUPPLY TO SETTLEMENTS V.A. Leontiev, V.G. Iskandyarov, I.A. Shcherbakov Аннотация. В статье рассмотрены вопросы устройства схем теплоснабжения населенных пунктов, надежности систем теплоснабжения населенных пунктов, приведены основные мероприятия по повышению надежности систем теплоснабжения. Ключевые слова: схема теплоснабжения, повышение надежности и качества теплоснабжения, систем теплоснабжения городов районного значения. Abstract. The article considers: the issues of the device of heat supply schemes of settlements, the reliability of heat supply systems of settlements, the main measures to improve the reliability of heat supply systems are given. Keywords: the scheme of heat supply, improving the reliability and quality of heat supply, heat supply systems of cities of regional significance. Рассмотрим вопрос повышения надежности систем теплоснабжения городов районного значения. 75 Понятие «надежность» является сложным, многогранным и скорее относится к философским понятиям. Однако оно может быть охарактеризовано рядом числовых характеристик, поддающихся расчету, и поэтому является научным. Как и в любом философском учении, в теории надежности можно выделить ряд категорий, органично связанных друг с другом. Существует мнение, что изучение проблем надежности технических устройств является второстепенным, неважным по сравнению с профилирующими дисциплинами. Это не так. Действительно, если бы надежность энергетической станции или космического корабля была равна нулю, то объект взорвался бы в первые секунды пуска. Многочисленные элементы сложного технического устройства, например ткацкого станка, определяют длительность работы того или иного узла, его повреждаемость, возможность ремонта и т.д. Одним словом, возникает картина целесообразности устройства вообще. Таким образом, теория надежности является первичным условием. Нормативная надежность тепловых сетей в соответствии с СП 124.13330.2012 (актуализированная редакция СНиП 41-02-2003) составляет Ртс=0,9 (Ртс – вероятность безотказной сетей теплоснабжения). Для ее достижения предусматривается применение современных материалов при устройстве тепловых сетей – трубопроводов и фасонных частей с заводской изоляцией из пенополиуретана с полиэтиленовой оболочкой. Трубопроводы оборудуются системой контроля состояния тепловой изоляции, что позволяет своевременно и с большой точностью определять места утечек теплоносителя и, соответственно, участки разрушения элементов тепловых сетей. Системы теплоснабжения характеризуются такой величиной, как ремонтопригодность, заключающимся в приспособленности систем к предупреждению, обнаружению и устранению отказов и неисправностей путем проведения технического обслуживания и ремонтов. Основным показателем ремонтопригодности системы теплоснабжения является время восстановления ее отказавшего элемента. При малых диаметрах трубопроводов систем теплоснабжения малых населенных пунктов время ремонта теплосетей меньше допустимого перерыва теплоснабжения, поэтому резервирование не требуется. Задачей теплоснабжения является обеспечение требуемых уровней параметров у потребителей, при которых достигаются комфортные условия жизни людей. Социальные последствия, возникающие при нарушении нормальных условий работы и жизни людей, не поддаются экономической оценке, однако их влияние весьма велико и поэтому в методике оценки надежности исходят из принципа недопустимости отказов. 76 В публикациях определению причин возникновения повреждений на тепловых сетях уделяется пристальное внимание и сводится к одной из перечисленных ниже: – наличие «капели» с плит перекрытий каналов; – наличие воды в канале или занос канала грунтом, когда вода или грунт достигают теплоизоляционной конструкции или поверхности трубопровода; – коррозионные повреждения опорных металлоконструкций; – коррозионно-опасное влияние постоянных блуждающих и переменных токов; – ветхость оборудования. Коррозионные процессы металла трубопроводов являются основной причиной повреждений теплопроводов в процессе эксплуатации и являются результатом физико-химических воздействий окружающей среды на трубопроводы. Существенными факторами, определяющими коррозионную активность среды, является структура, гранулометрический состав, влажность, воздухопроницаемость, окислительно-восстановительный потенциал, общая кислотность и общая щелочность почв и грунтов. Помимо почвенной коррозии, подземные теплопроводы подвержены электрокоррозии, вызываемой блуждающими токами, и внутренней коррозии. В последнее время в связи с постепенной стабилизацией экономической ситуации в стране, идет наращивание объемов перекладки ветхих сетей на предизолированные трубы в пенополиуретановой изоляции, которые способствуют снижению тепловых потерь и являются более энергоэффективными по сравнению с трубами в традиционной изоляции. Важной задачей является сведение к минимуму причин, способных спровоцировать повреждения. К таким причинам, прежде всего, относятся: качество проектирования теплопроводов и средств их защиты от наружной коррозии; наличие сопутствующих инженерных сетей, их состояния и режимов работы; качество строительно-монтажных работ; наличие и эффективность средств защиты теплопроводов от постоянных блуждающих и переменных токов; эффективность комплекса эксплуатационных мероприятий, направленных на поддержание безопасных и надежных условий эксплуатации. Существуют два пути для создания надежных систем. Первый путь – это повышение качества элементов, из которых состоит система; второй – резервирование элементов. 77 Повышают надежность, реализуя прежде всего первый путь. Но, когда исчерпываются технические возможности повышения качества элементов или когда дальнейшее повышение качества оказывается экономически невыгодным, идут по второму пути. Второй путь необходим, когда надежность системы должна быть выше надежности элементов, из которых она состоит. Повышения надежности достигают резервированием. Для систем теплоснабжения применяют дублирование, а для тепловых сетей дублирование, кольцевание и секционирование. Известны следующие средства повышения надежности существующих систем теплоснабжения: 1) повышение качества элементов, из которых состоит система; 2) секционирование тепловых сетей для сокращения времени восстановления отказавшего участка сети; 3) резервирование – повышение надежности системы введением избыточности (дополнительных средств и возможностей сверх минимально необходимых для выполнения заданных функций теплоснабжения потребителей); 4) техническое обслуживание – выполнение комплекса работ для поддержания работоспособности системы (систематическая диагностика состояния, поддержание благоприятных по условиям надежности режимов работы и т. д.); 5) ремонт – комплекс работ для восстановления работоспособности системы (текущий, капитальный или аварийный); Применение в качестве запорной арматуры шаровых кранов для бесканальной установки также повышает надежность системы теплоснабжения. Запорная арматура, установленная на ответвлениях тепловых сетей и на подводящих трубопроводах к потребителям, позволяет отключать аварийные участки с сохранением работоспособности других участков системы теплоснабжения. Для обеспечения надежности системы теплоснабжения на источниках предусматривается установка котлов, производительность которых выбрана из расчета покрытия максимальных тепловых нагрузок в режиме наиболее холодного месяца при выходе одного котла из строя. Так же на источниках предусматривается обработка подпиточной воды для снижения коррозийной активности теплоносителя и увеличения срока службы оборудования и трубопроводов. Живучесть системы теплоснабжения обеспечивается наличием спускной арматуры, позволяющей опорожнить аварийный участок теплосети с целью исключения размораживания трубопроводов. При проекти78 ровании должна быть обеспечена возможность компенсации тепловых удлинений трубопроводов. На основании принятых законов «О теплоснабжении» и «Об энергосбережении» приоритетной задачей является обеспечение надежного и безопасного теплоснабжения, однако методические рекомендации, разработанные к применению в обозначенной области, не позволяют проводить анализ существующих тепловых сетей на предмет фактической и перспективной оценки значения функциональной надежности. Наличие резервирующих перемычек между котельными значительно повышает надежность магистральных тепловых сетей и обеспечивает надежность отопления и горячего водоснабжения районов многоэтажной застройки. Библиографический список 1. Поливода, Ф. А. Надежность систем теплоснабжения городов и предприятий легкой промышленности: учебник. – Москва : ИНФРА-М, 2021. – 170 с. – (Высшее образование: Бакалавриат). – www.dx.doi.org/10.12737/19602. – ISBN 978-5-16-011830-7. – URL: https://znanium.com/catalog/product/1220537. – Режим доступа: по подписке. 2. Звонарева, Ю.Н. Совершенствование систем теплоснабжения путем внедрения АИТП [Электронный ресурс] / Звонарева Ю.Н., Зверев О.И. // Вестник КГЭУ. – 2019. – №1 (41). – URL: https://cyberleninka.ru/ article/n/sovershenstvovanie-sistem-teplosnabzheniya-putem-vnedreniyaaitp. 3. Рачков, М.Р.Разработка методики оценки эффективности эксплуатации систем централизованного теплоснабжения малых населенных пунктов [Электронный ресурс] / Рачков М.Р., Мельников В.М. // Вестник ИГЭУ. – 2017. – №4. – URL: https://cyberleninka.ru/article/n/ razrabotka-metodiki-otsenki-effektivnosti-ekspluatatsii-sistemtsentralizovannogo-teplosnabzheniya-malyh-naselennyh-punktov. 4. СП 124.13330.2012 «СНиП 41-02-2003 «Тепловые сети». Леонтьев Виктор Александрович Искандяров Вадим Геннадьевич Щербаков Илья Андреевич Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, г. Пенза, Россия Leontiev V. A. Iskandyarov V. G. Shcherbakov I. A. Penza State University of Architecture and Construction, Penza, Russia 79 УДК 624.074.2 DOI 10.58841/9785835618163_80 АНАЛИЗ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ СЕТЧАТОГО ДЕРЕВЯННОГО КУПОЛА Б.В. Миряев, Е.А. Сорокина ANALYSIS OF STRESS-STRAIN STATE OF WOODEN DOMES B.V. Miryaev, E.A. Sorokina Аннотация. Выполнены расчеты деревянного купола на различные виды нагрузок. Произведен анализ напряженно-деформированного состояния купола. Ключевые слова: сетчатый деревянный купол, анализ напряженнодеформированного состояния купола. Abstract. Calculations of a wooden dome for various types of loads. Analysis of the stress-strain state of the dome. Theobjectivefunctionfordomeoptimizationisdefined. Found variable parameters of the optimal wooden dome. Keywords. mesh wooden dome, analysis of the stress-strain state, optimization. На кафедре строительных конструкций Пензенского ГУАС разработан эскизный проект многофункционального спортивного комплекса с купольным покрытием диаметром 100 м. Геометрическая схема купола образована на основе правильной сети Чебышева (рис. 1). Выбор такой геометрической схемы продиктован прежде всего меньшим расходом древесины для сетчатого купола по сравнению с меридианально-кольцевым куполом [1]. В проекте принята схема с тремя плоскостями симметрии, имеющая 150 треугольных граней. Эти параметры назначены в соответствии с рекомендациями по проектированию оптимальных деревянных куполов, изложенными в работе [2]. Каркас купола состоит из деревянных ребер, которые соединяются между собой с помощью стальных узловых деталей в виде отрезков стальных труб. Нижнее опорное кольцо запроектировано из двух прокатных уголков, а колонны – из бесшовных труб. Расчеты каркаса выполнялись на различные сочетания нагрузок. В результате расчетов установлено, что наиболее опасным является сочетание постоянной и неравномерной снеговой нагрузки, а наиболее напряженными – ребра 26-28 и 28-30 (рис. 2). В зависимости от направления 80 действий ветра пятно максимальной снеговой нагрузки будет перемещаться по кругу относительно центральной вертикальной оси купола. Исходя из этого в каркасе купола можно выделить две зоны: центральную и приопорную. В центральной части каркаса несущие ребра, расположенные в радиальном и тангенциальном направлениях, подвержены воздействию относительно небольших изгибающих моментов и продольных сжимающих сил. В приопорной зоне изгибающие моменты и продольные силы, действующие на меридиональные ребра, существенно возрастают. Продольные силы, действующие на тангенциальные ребра в этой зоне, уменьшаются и приближаются к нулю. Рис. 1. Геометрическая схема купола 81 Рис. 2. Эпюры изгибающих моментов в ребрах1-32, 32-24, 24-26, 26-28, 28-30 Высоту сечения деревянных ребер можно принять одинаковой для всего купола исходя из удобства применения узловых деталей одного типоразмера, а ширину ребер целесообразно назначить двух типов: большую ширину для меридиональных ребер приопорной зоны и меньшую (на 1015%) ширину для остальных ребер. Выводы 1. Наиболее опасным сочетанием нагрузок для купола с соотношением H/D=0,25÷0,28 является сочетание постоянной с неравномерной снеговой нагрузкой. 2. Для сетчатого купола с соотношением H/D=0,25÷0,28,сечение меридианальных деревянных ребер в приопорной зоне следует подбирать по максимальному моменту и соответствующей продольной силе. Для остальных ребер целесообразно уменьшить ширину сечения на 10-15%. Библиографический список 1. Миряев Б.В., Сорокина Е.А. Конструктивные схемы деревянных куполов // Эффективные строительные конструкции: теория и практика: сб. ст. ХХ Междунар. науч.-техн. конф. – Пенза: ПГУАС, 2022. – С. 80-83. 82 2. Миряев Б.В., Данилова М.В.Оптимизация основных несущих элементов сетчатых деревянных куполов // Изв. Вузов. Строительство, 2003. – №12. – С. 12-16. Миряев Б.В. Miryaev B.V. Сорокина Е.А. Sorokina E.A. Пензенский государственный Penza State University университет архитектуры of Architecture and Construction, и строительства, Penza, Russia г. Пенза, Россия _______________________________________________________ УДК 628.8:725.1 ББК 38.762 DOI 10.58841/9785835618163_83 СПОСОБЫ ИЗБЕЖАНИЯ ИЗБЫТОЧНОЙ ВЛАЖНОСТИ В БАССЕЙНАХ Н.А. Орлова, М.Н. Фролов WAYS TO AVOID EXCESSIVE HUMIDITY IN SWIMMING POOLS N.А. Orlova, M.N. Frolov Аннотация. Рассматриваются варианты, позволяющие избежать избыточной влажности воздуха в помещении бассейна. Ключевые слова: бассейны, избыточная влажность, осушители воздуха. Abstract. Options are being considered to avoid excess air humidity in the pool room. Keywords: swimming pools, excess humidity, dehumidifiers. Повышенная влажность в бассейнах – фактор, требующий контроля и регулирования. При нормальной температуре с 1 м2 поверхности бассейна интенсивность испарения воды достигает 200 г/час. Конденсация воды на поверхности ограждающих конструкций помещения бассейна приводит к их порче, а возможное появление плесени часто небезопасно и для здоровья человека, не говоря уже о комфорте. Для предупреждения вреда от конденсата строительным конструкциям и поддержания комфортных условий пребывания в помещении плавательных бассейнов влажность воздуха не должна превышать 60 %. Такой уровень влажности должен соблюдаться при значительной площади 83 открытой воды с температурой около 24–26оС и при температуре воздуха в помещении на 1–2оС выше температуры воды. Препятствовать испарению воды с поверхности бассейна можно, накрыв ее водонепроницаемой плѐнкой что невозможно в момент его эксплуатации. Поэтому, добиться комфортного уровня влажности воздуха в бассейне можно одним из следующих способов: принудительная вентиляция воздуха; использование осушителей воздуха. Принудительная вентиляция воздуха. Поддержания комфортного уровня влажности в воздухе помещения бассейна позволяет добиться приточно-вытяжная вентиляция, обеспечивающая постоянный воздухообмен – замену влажного воздуха бассейна свежим из внешней среды. Система приточно-вытяжной вентиляции включает в свой состав: фильтр очистки воздуха, вентилятор, нагреватель воздуха, шумоглушитель, воздуховоды, воздухораспределители (решетки с регулируемыми жалюзи) и блок автоматического управления. Нагреватель, подогревающий воздух в приточной системе до нужной температуры, может быть электрическим или водяным – теплообменник, в качестве теплоносителя в котором используется вода системы отопления. Одним из самых важных условий работы вентиляционной системы в бассейне является правильная организация воздухообмена. Такие факторы, как подвижность воздуха и особенно распределение притока в помещении плавательного бассейна, представляют не меньшую важность при проектировании системы вентиляции, чем выбор еѐ с надлежащим расходом воздуха. Подаваемый в помещение после обработки в системе воздух – сухой и теплый, поэтому выпадение влаги из него не происходит с такой же легкостью, как из застойного, уже охладившегося воздуха Обработанный приточный воздух лучше всего подавать по периметру помещения бассейна с трех сторон, располагая воздухораспределительное оборудование на небольшой высоте. Вытяжку предпочтительно обустраивать на более высоком уровне с четырех сторон. Однако, у данного метода поддержания комфортного уровня влажности воздуха существуют и свои недостатки: шум от работы вентиляторов; невозможность подсоединения воздуховодов бассейна к общей системе вентиляции, если она не рассчитана на удаление столь влажного воздуха; эффективность только при невысокой влажности воздуха внешней среды. 84 Зимой с понижением влажности в помещении бассейна приточновытяжная вентиляция обычно справляется, но в дождливые периоды – летом и осенью, а также во время интенсивного таяния снега весной – применение приточно-вытяжной вентиляции в данных целях малоэффективно. К преимуществам, недоступным другим методам понижения влажности, следует отнести удаление запахов из внутренней среды помещения вместе с объемом вытяжного воздуха. Использование осушителей воздуха. С задачей понижения влажности воздуха в бассейне наиболее успешно справляются сегодня специально разработанные для этого приборы – осушители воздуха. Принцип их работы основан на эффекте конденсации водяных паров при понижении температуры ниже «точки росы». С помощью вентилятора влажный воздух из помещения бассейна подается в осушитель, где вступает в соприкосновение с холодной поверхностью теплообменника испарителя. При этом воздух охлаждается до температуры ниже «точки росы», и содержащиеся в нем пары воды выпадают в виде конденсата. Он стекает в поддон и удаляется из помещения по конденсатопроводу в канализацию или дренируется. Охлажденный осушенный воздух проходит затем через конденсатор, где подогревается до температуры, которая приблизительно на 5°С выше температуры заборного воздуха. Подогретый и осушенный воздух снова поступает в помещение. Система управления обеспечивает автоматическое поддержание заданного уровня влажности. Рабочим телом осушителя является хладагент – фреон. По принципу действия осушитель идентичен оконному моноблочному кондиционеру, установленному внутри помещения и снабженному соответствующей целям применения автоматикой управления. Однако использовать оконные кондиционеры, как и любые другие, для осушения воздуха внутри помещения бассейнов не рекомендуется. Прежде всего, по тем причинам, что они значительно менее эффективны и более дорогостоящи, чем осушители. Более того, не все бытовые осушители воздуха предназначены для работы в бассейнах, они могут осуществлять ту же функцию в жилых и подсобных помещениях с влажной атмосферой, но быстро не справляться с задачей и быстро выходить из строя при эксплуатации в бассейнах. Предназначенные для работы в бассейнах осушители обладают рядом особенностей. Оцинковка металла, из которого изготавливается их корпус и детали, производится горячим способом после гибки и вырубки методом полного погружения, так, чтобы даже торцы металла были оцинкованы. Все поверхности осушителей выполняются заподлицо, чтобы не 85 оставалось мест, в которых может скапливаться влага. Трубопроводы используются только гладкие. Для защиты металла от коррозии применяется наружное и внутреннее эмалевое покрытие. По производительности осушители подразделяются на бытовые, коммерческие, промышленные. Кроме того, по принципу размещения рабочего блока осушители подразделяются на мобильные и канальные. Для осушения воздуха в помещениях с бассейнами большой площади (до 150 м2) предназначаются канальные осушители большой производительности, устанавливаемые в отдельной венткамере и работающие в режиме рециркуляции с притоком свежего воздуха. Они могут также использоваться для вентиляции и воздушного отопления. По сути канальные осушители представляют собой универсальную установку для создания микроклимата в помещении. Возможность подмеса наружного воздуха при работе таких осушителей делает ненужным устройство отдельной приточной системы вентиляции. Однако следует устанавливать в помещении вытяжной вентилятор для поддержания комфортного давления окружающего воздуха. C учѐтом вышесказанного, хотелось бы отметить, что для достижения наибольшего комфорта внутри помещения бассейнов и снижения влажности до нужного уровня разумно применять все вышеуказанные способы в комбинации. Логичным будет обеспечение потребностей в поступлении свежего воздуха в бассейн с помощью приточно-вытяжной вентиляции и досушивание его за счет работы осушителей. Использование же покрытий для водной поверхности бассейнов, во время отсутствия купающихся, позволит сэкономить энергию, затрачиваемую на работу климатической техники. Библиографический список 1. ГОСТ 30494-2011 Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях. 2011. 2. Авраменко А. А. Проблемы современной городской архитектуры // Проблемы современной науки и образования. – 2014. – № 5 (23). – С. 100-101. 3. ГОСТ Р 59972-2021 Системы вентиляции и кондиционирования воздуха общественных зданий. 2021. Орлова Н.А. Фролов М.Н. Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, г. Пенза, Россия Orlova N.А. Frolov M.N. Penza State University of Architecture and Construction, Penza, Russia 86 УДК 697.911:727:373.2 ББК 38.762.2 DOI 10.58841/9785835618163_87 ОПТИМАЛЬНАЯ ТЕМПЕРАТУРА ВНУТРЕННЕГО ВОЗДУХА В ДЕТСКИХ ДОШКОЛЬНЫХ УЧРЕЖДЕНИЯХ И КАК ЕЕ ДОСТИЧЬ С ПОМОЩЬЮ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ Н.А. Орлова, А.И. Костенко OPTIMUM INTERNAL AIR TEMPERATURE IN CHILDREN'S PRESCHOOL INSTITUTIONS AND HOW TO ACHIEVE IT WITH THE HELP OF A HEATING SYSTEM N.А. Orlova, A.I. Kostenko Аннотация. Рассматриваются наиболее подходящие системы для обеспечения комфортного пребывания детей в помещениях детских садов. В статье предоставлен обзор современных систем отопления и увлажнения воздуха. Ключевые слова: система отопления, дошкольные учреждения. Abstract. The most suitable systems for ensuring a comfortable stay of children in the premises of kindergartens are considered. The article provides an overview of modern heating and air humidification systems. Key words: heating system, preschool institutions. Допустимые и рекомендуемые нормы содержания детей в дошкольных учреждениях, которые попали в нормативные регулирующие документы, были установлены еще несколько десятилетий назад. Нормы были определены на основе научных исследований. Условия, определяемые нормами, наиболее способствуют сохранению детского здоровья. Правильность требований нормативных документов была подтверждена долгой историей наблюдений, при отклонении от норм в отдельных учреждениях неизбежно наблюдается всплеск заболеваемости у посещающих их детей. Таким образом, любое детское учреждение должно стремиться максимально придерживаться установленных норм. Наиболее важными показателями, за которыми обязаны следить в детских учреждениях, являются: температура воздуха во внутренних помещениях детских садов; влажность воздуха; свежесть воздуха. 87 Надѐжность и действенное функционирование системы отопления является одним из важных аспектов работы детского дошкольного учреждения. Поэтому к этой системе предъявляются повышенные требования. Для детских садов нормы следующие: в игровых комнатах температура не должна опускаться ниже 21 оС, рекомендуемая температура – 24 оС; в спальных комнатах допустима более низкая температура, до 18 оС, рекомендуется довести температуру до 22 оС. Указанные температуры обязательны для местностей, имеющих среднюю температуру в январе ниже минус 14 оС. Оптимальным вариантом для отопления детских садов является горизонтальная поэтажная тупиковая система отопления. Если же нет возможности проложить горизонтальные трубы внутри конструкций пола или стен, рациональнее будет использовать стояковую двухтрубную систему отопления. Недопустимо использовать в качестве теплоносителя различные незамерзающие жидкости, содержащие вредные добавки (с 1 по 4 классы опасности). Для прокладки системы подойдут практичные и экономичные металлопластиковые трубы (рис. 1), которые должны быть снабжены теплоизоляцией (температура поверхности должна быть не более 40 градусов) и закрыты гипсокартонными коробами. Рис. 1. Металлопластиковые трубы Биметаллические секционные радиаторы будут лучшим выбором при покупке отопительных приборов для отопления детского сада. Все радиа88 торы должны быть оснащены клапанами для регулировки температуры и, так же как и трубы, закрыты коробами из гипсокартона с решѐтками – деревянными или из других термостойких материалов. При расчѐте длины радиатора надо учитывать, что она должна быть не менее 75% ширины оконного проѐма. Размещение отопительных приборов допускается на высоте полуметра от пола. В соответствии с существующими требованиями, процедура проветривания должна повторяться через каждые полтора часа и длиться не менее 10 минут. При этом допустимо кратковременное и незначительное (не более 2-4 градусов) понижение температуры в проветриваемом помещении. При проектировании системы отопления дошкольного учреждения не следует забывать и об обогреве пола – оно необходимо в группах, спальных помещениях и раздевалках, причѐм, зимой температура пола не должна опускаться ниже 22 градусов. При расчѐте мощности приборов отопления нужно помнить о необходимости проветривания помещения. Существуют четко определенные нормы для влажности воздуха, ее значение должно составлять от 40% до 60%. На практике далеко не всегда следят за правильным значением этого показателя. Это весьма прискорбно, так как приборы для определения уровня влажности не являются тяжело доступными или сложными в обращении и эксплуатации. Тем не менее следить за влажностью воздуха необходимо, поддержание оптимального уровня влажности хорошо влияет на сопротивляемость организма заболеваниям, а неблагоприятная влажность повышает риск заболевания различными недугами, особенно дыхательных путей. Именно проветривания являются основным и единственным фактически доступным в большинстве детских садов способом поддержания приемлемого уровня свежести воздуха. Согласно нормативам, проветривание должно осуществляться периодически в течение всего дневного времени суток. Одностороннее проветривание допускается и в присутствии детей в помещении. Двухстороннее проветривание, то есть сквозняком, должно проводиться во время отсутствия детей. Зимой перед тихим часом в спальнях сквозное проветривание заканчивается за полчаса до прихода группы детей. Одностороннее проветривание рекомендуется проводить и во время самого тихого часа, когда воздух прогреется после двухстороннего проветривания. Однако важно помнить, что сквозное проветривание должно быть прекращено за полчаса до начала тихого часа, а одностороннее – за полчаса до его конца. В теплую пору года одностороннее проветривание проводится постоянно как в дневное, так и в ночное время суток. 89 Однако не всякое проветривание повышает влажность воздуха. Чем холоднее воздух, тем меньше он содержит влаги, поэтому проветривания в холодную пору года не всегда могут помочь поддержать оптимальную влажность воздуха в помещении. Для того чтобы создавать оптимальные условия для детей, необходимо, прежде всего, завести в каждой комнате термометр-гигрометр (рис. 2). Персонал детских садов должен мониторить их показания. Рис. 2. Термометр-гигрометр комнатный Температура воздуха должна оставаться оптимальной, тогда влажность воздуха не будет падать слишком сильно. Дополнительно повысить влажность можно с помощью увлажнителя воздуха – специального прибора, насыщающего воздух водой (рис 3). Предпочтение стоит отдавать ультразвуковым приборам, паровые увлажнители не вызывают одобрения специалистов. Рис. 3. Ультразвуковой увлажнитель воздуха Желательно ограничивать доступ воздуха к батареям отопления, для этого их стоит закрывать специальным экраном или кожухом. 90 Для создания комфортных условий пребывания детей в дошкольных учреждениях необходима организация качественной вентиляции. Она обеспечивает не только чистоту воздуха в помещении, но и правильные влажностные характеристики. С технической точки зрения проектирование системы вентиляции детского сада осуществляется по тем же нормам, что и для других комплексов с аналогичной производительностью. Но главной его особенностью должна быть профилактика простудных заболеваний, которая возможна, если выполнить следующие условия: создать воздушную среду, не способствующую переносу бактерий и вирусов; поддерживать оптимальные для нормального функционирования иммунной системы детей температурные и влажностные параметры воздуха; обеспечить такой воздухообмен, который исключает общее или локальное переохлаждение. С учѐтом вышесказанного, настоятельно рекомендуется принять все меры для точного и регулярного контроля таких параметров, как температура и относительная влажность воздуха. Библиографический список 1. СанПиН 2.4.1.3049-13 «Санитарно-эпидемиологические требования к устройству, содержанию и организации режима работы дошкольных образовательных организаций». 2013. 2. ГОСТ 30494-2011 «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях». 2011. 3. ГОСТ Р 59972-2021 Системы вентиляции и кондиционирования воздуха общественных зданий. 2021. 4. СП 252.1325800.2016 «Здания дошкольных образовательных организаций. Правила проектирования». 2016. Орлова Н.А. Костенко А.И. Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, г. Пенза, Россия Orlova N.А. Kostenko A.I. Penza State University of Architecture and Construction, Penza, Russia 91 УДК 696.2 ББК 38.763 DOI 10.58841/9785835618163_92 ВАРИАНТ СИСТЕМЫ ГАЗОПОТРЕБЛЕНИЯ МНОГОКВАРТИРНОГО ЖИЛОГО ДОМА С.Г. Прохоров, Д.С. Гаврилкин A VARIANT OF THE GAS CONSUMPTION SYSTEM OF AN APARTMENT BUILDING S.G. Prokhorov, D.S. Gavrilkin Аннотация. Рассматривается система газопотребления многоквартирного жилого дома. Ключевые слова: многоквартирный жилой дом, система газопотребления. Abstract. The gas consumption system of an apartment building is considered. Key words: an apartment building, gas consumption system. Объектом газоснабжения является жилой многоквартирный дом с квартирами, оборудованными индивидуальными котлами NavienDeluxeSCoaxial 13K для покрытия нужд отопления (до 13 кВт) и горячего водоснабжения (до 24 кВт) и газовыми четырѐхконфорочными плитами. Расчѐтные расходы газа: одним котлом на горячее водоснабжение – 2,6 м3/ч, на отопление – 1,4 м3/ч, на газовую плиту – 1,2 м3/ч, на квартиру с учѐтом одновременности работы газовых приборов – 3,8 м3/ч, на дом – 80,6 м3/ч. Газоснабжение предусматривается от наружного газопровода низкого давления Ø89х3,5, проложенного по фасаду от выхода из земли проектируемого наружного газопровода до ввода газа непосредственно в кухне квартир первого и второго этажа с установкой отключающих устройств. Газопровод, проложенный по фасаду - из стальных электросварных труб по ГОСТ 10704-91, внутренней газопровод - из стальных водогазопроводных труб по ГОСТ 3262-75*.Соединение труб должны быть выполнены сваркой. Разъѐмные соединения применять только в местах установки отключающих устройств и газоиспользующего оборудования. Отключающие устройства предусмотрены на каждом стояке, перед газовым счетчиком и перед каждым газовым прибором. Прокладка газопровода предусматривается открытая. Крепление к 92 строительным конструкциям производить по серии 5.905-18.05. При пересечении строительных конструкций газопровод следует прокладывать в футляре. Конец футляра над полом должен выступать не менее чем на 30 мм. Расстояние от концов футляра до неразъѐмного или разъѐмного соединения должно быть не менее 50 мм. Кольцевой зазор между газопроводом и футляром следует принимать не менее 5 мм для газопроводов с условным диаметром до 32 мм и не менее 10 мм - для газопроводов диаметром 32 мм и более. Пространство между газопроводом и футляром на всю длину заделывается эластичным материалом. Пространство между стеной и футляром следует тщательно заделывать цементным раствором на всю толщину пересекаемой конструкции. Футляры и стальные трубы в них должны быть окрашены. Для учѐта расхода газа предусматривается установка в каждой квартире счѐтчика газового бытового «Гранд-4ТК» Qmax=4,0 м3/ч (максимальный расход газа покаждой квартире 3,8 м3/ч). Счѐтчик устанавливается в кухне на высоте 1,5 м от уровня пола до низа счѐтчика. Расстояние от места установки счѐтчика до газового оборудования принять в соответствии с инструкцией предприятия-изготовителя. В целях исключения коррозионного повреждения следует предусматривать зазор 2-5 см между счѐтчиком и конструкцией здания или опоры. Проектом предусматриваются поквартирные системы контроля загазованности с автоматическим отключением подачи газа (по метану и оксиду углерода). Сигнализаторы загазованности должны быть сблокированы с быстродействующим запорным клапаном, установленным первым по ходу газа на внутреннем газопроводе. В данном случае - сигнализатор загазованности на метан СИКЗ, на оксид углерода БУГ (комплект СИКЗ+БУГ20), клапан КЭМГDN20. Датчик на метан установить на стене в вертикальном положении на расстоянии не менее 1 м от края газового оборудования и на расстоянии 20 см от потолка. Датчик на оксид углерода установить на стене в вертикальном положении на расстоянии 1,6 м от пола. Запрещается устанавливать сигнализаторы в непосредственной близости от источников тепла. Для исключения протекания блуждающих токов через газопровод перед котлом и плитой предусмотрена установка изолирующей вставки UDI-GAS. В помещении кухни, где устанавливаетсягазоиспользующее оборудование, предусмотрен вентканал, окно с поворотно-откидной створкой. Вытяжка предусматривается из расчета трехкратного воздухообмена в час. Для притока воздуха в кухню в нижней части двери следует предусматри93 вать зазор между полом и дверью площадью не менее 0,02 м². Дверь должна открываться наружу. В качестве легкосбрасываемых ограждающих конструкций используется остекление оконных проемов. Требуемая площадь остекления из расчета 0,03 м2 на 1 м3 объѐма составляет 0,03х41,5=1,25 м2, фактическая – 2,20 м2, что соответствует требованию СП 402.1325800.2018. Отвод продуктов сгорания/приток воздуха на горение газа в котле предусматривается с помощью коаксиального дымохода Ø60/100 и системы дымоходов «SchiedelQuadroQ20» (производитель ООО «Шидель»). Верхняя часть системы обмуровывается кирпичом. Работа котлов осуществляется в автономном режиме. Они оснащены средствами автоматизации в объѐме, обеспечивающем их надѐжную и безопасную работу. Газовые плиты должны быть оборудованы системой «газ-контроль», прекращающей подачу газа на горелку при погасании пламени. Газовую плиту установить на расстоянии не ближе 200 мм от отключающего крана (расположенного сбоку от плиты). Расстояние между газовой плитой и котлом по горизонтали - не менее 200 мм. Длина гибких подводок принята не более 1,5 м, их скрытая прокладка не допускается. После монтажа газопровода и газоиспользующего оборудования, при установке кухонной мебели обеспечить беспрепятственный доступ к отключающим устройствам. Вся отключающая арматуры принята класса «А». Арматура на фасадном газопроводе для отключения стояков устанавливается на высоте 1,6 м от уровня земли в металлических шкафчиках для предотвращения вмешательства посторонних лиц. Элементы разработанной системы газопотребления многоквартирного жилого дома приведены на рис. 1-5. Рис. 1. Прокладка газопровода по фасаду в осях 1с-11с 94 Рис. 2. Схема прокладки газопровода по фасаду Рис. 3. План газопровода на отм. +0.000 95 Рис. 4. Схемы газовых стояков Рис. 5. Схема установки газовых приборов Монтаж, испытание и приѐмку в эксплуатацию производить специализированной монтажной организацией в строгом соответствии с требованиями действующих нормативных документов. После испытаний внутренний газопровод окрасить масляной краской за 2 раза. Фасадный газо96 провод окрасить двумя слоями грунтовки и двумя слоями эмали желтого цвета для наружных работ. Библиографический список 1. СП 62.13330.2011*. Газораспределительные системы. Актуализированная редакция СНиП 42-01-2002. 2. СП 42-101-2003. Общие положения по проектированию и строительству газораспределительных систем из металлических и полиэтиленовых труб. 3. СП 42-102-2004. Проектирование и строительство газопроводов из металлических труб. 4. СП 402.1325800.2018. Здания жилые. Правила проектирования систем газопотребления. Прохоров Сергей Григорьевич Prokhorov S.G. Гаврилкин Дмитрий Сергеевич Gavrilkin D.S. Пензенский государственный Penza State University университет архитектуры of Architecture and Construction, и строительства, Penza, Russia г. Пенза, Россия _______________________________________________________ УДК 697.001.2 DOI 10.58841/9785835618163_97 CPАВНEНИE PАЗЛИЧНЫX CИCТEМ ДEАЭPАЦИИ ДЛЯ ИCТOЧНИКА ТEПЛOCНАБЖEНИЯ ЦДНГ ДЛЯ CЦ г. КOГАЛЫМ ТЮМEНCКOЙ OБЛАCТИ P. P. Cаpчин, Г. А. Мeдвeдeва COMPARISON OF VARIOUS HEATING SYSTEMS FOR THE SOURCE OF HEAT SUPPLY FOR THE URBAN HEATING NETWORK OF KOGALYM CITY IN THE TYUMEN REGION R. R. Sarchin, G. A. Medvedeva Аннотация. Системы теплоснабжения играют важную роль в жизни городов и населенных пунктов, особенно в условиях холодного климата. Одним из ключевых элементов в работе систем теплоснабжения является источник теплоснабжения, который должен работать надежно и безопасно. Один из методов обеспечения безопасности работы источника теплоснабжения – это использование систем деаэрации, которые удаляют из тепло97 носителя газы и воздух, которые могут негативно влиять на работу оборудования и приводить к авариям. Целью данного исследования является сравнение различных систем деаэрации для источника теплоснабжения ЦДНГ (цеха добычи нефти и газа) для СЦ (сервисного центра) г. Когалым в Тюменской области. В рамках исследования рассмотрены технические характеристики и эксплуатационные параметры разнообразных систем деаэрации, а также их стоимостная эффективность. Актуальность данной работы обусловлена необходимостью обеспечения надежной и безопасной работы системы теплоснабжения. Выбор оптимальной системы деаэрации является важным этапом при проектировании и эксплуатации таких систем. Оценка различных систем деаэрации поможет определить наиболее эффективный и безопасный способ работы источника теплоснабжения ЦДНГ. Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи: исследовать особенности работы систем деаэрации, провести сравнительный анализ различных систем деаэрации на основе данных о технических характеристиках и эксплуатационных параметрах, выявить достоинства и недостатки каждой системы. На основе результатов анализа предложить наиболее эффективную и безопасную систему деаэрации для рассматриваемой местности. Ключевые слова: деаэрация, вакуумный деаэратор, химический реагент, насос-дозатор, атмосферный деаэратор, стоимость оборудования. Abstract. Heating systems play an important role in the life of cities and towns, particularly in cold climates. One of the key elements in the operation of heating systems is the heat supply source, which must operate reliably and safely. One method of ensuring the safety of the heat supply source is the use of deaeration systems that remove gases and air from the heat transfer fluid that may negatively affect the equipment's operation and lead to accidents. The aim of this research is to compare various deaeration systems for the heat supply source of the urban heating network in Kogalym city, Tyumen region. The study examines the technical characteristics and operational parameters of diverse deaeration systems, as well as their cost-effectiveness. The relevance of this work is due to the need for reliable and safe operation of the heating system. The choice of the optimal deaeration system is an important stage in the design and operation of such systems. The evaluation of various deaeration systems will help to determine the most effective and safe method of operating the heat supply source. To achieve the set goal, the following tasks were formulated: to investigate the features of deaeration systems, to conduct a comparative analysis of various 98 deaeration systems based on technical characteristics and operational parameters, to identify the strengths and weaknesses of each system. Based on the analysis results, to propose the most effective and safe deaeration system for the studied area. Keywords: deaeration, vacuum deaerator, chemical reagent, dosing pump, atmospheric deaerator, equipment cost. Ввeдeниe Данное исследование посвящено сравнению различных систем деаэрации для источника теплоснабжения. Цель исследования определить оптимальную систему деаэрации для блочной модульной котельнойв г. Когалым Тюменской области, обеспечивающей надежное и безопасное функционирование системы теплоснабжения. В работе рассмотрены основные принципы работы систем деаэрации, принципы выбора оборудования и стоимости оборудования в каждом методе деаэрации. Далее проведено сравнение различных систем деаэрации на основе их технических характеристик, эксплуатационных параметров и стоимости. На основе полученных результатов проведен анализ достоинств и недостатков каждой системы и сделаны выводы о ее эффективности при работе. Исходя из проведенного исследования, было рекомендовано использование определенной системы деаэрации. Результаты работы могут быть использованы при выборе оборудования и определении наиболее эффективного способа организации системы деаэрации для обеспечения безопасного и надежного функционирования теплоснабжения в рассматриваемом регионе. Cpавнeниe pазличныx cиcтeм дeаэpации. Дeаэpация – этo пpoцecc удалeния газoв из жидкocти. В чаcтнocти, peчь идѐт oб ocвoбoждeнии питатeльнoй вoды для кoтeльныx oт coдepжания киcлopoда, углeкиcлoгo газа и дpугиx лeтучиx пpимeceй [1]. 1) Xимичecкая дeаэpация вoды Ocнoвнoe oбopудoваниe cиcтeмы xимичecкoй дeаэpации cocтoит из ѐмкocти для xимичecкoгopeагeнта пpoизвoдитeльнocтью 20 м3/ч (oбъѐм 215 л) и наcocа-дoзатopа. В качecтвe peагeнта для xимичecкoй дeаэpации пpeдлагаeтcя иcпoльзoвать ингибитop кoppoзии для закpытыx cиcтeм xopoшo извecтнoгo в Латвии амepиканcкoгo пpoизвoдитeля. Дoза пo данным пpoизвoдитeля cocтавляeт 2000 г/м3вoды. Чаcoвoй pаcxoд нeoбxoдимoгo кoличecтва peагeнта для xимичecкoй дeаэpации кoтла (из pаcчѐта 2000 г/м3) cocтавит 40 кг/ч, (или 960 кг в cутки), cooтвeтcтвeннo, в гoд пoтpeбуeтcя 960 × 365 = 350,4 т. [1] 99 Cтoимocть oбopудoвания cocтавила 3,5 тыc. eвpo (cамая низкая из вcex ваpиантoв), cтoимocть peагeнта 4,97 eвpo/кг. Oбщая cтoимocть peагeнта для экcплуатации cиcтeмы xимичecкoй дeаэpации за вcѐ вpeмя экcплуатации cocтавит 34,83 млн eвpo [1]. Ocoбeннocти cиcтeмы: 1. Кpoмe тpубoпpoвoдoв oбвязки cиcтeмы, дoпoлнитeльная пpoкладка тpубoпpoвoдoв нe тpeбуeтcя. 2. Бак-аккумулятop и тpубoпpoвoды изoлиpoвать нe нужнo, т.к. тeмпepатуpа дeаэpиpoваннoй вoды – нe бoлee 20oC. Ocтатoчнoe coдepжаниe киcлopoда в вoдe – нe бoлee 50 мкг. Пpeимущecтва xимичecкoй дeаэpации: 1) cocтав oбopудoвания – минимальный; 2) cиcтeма oчeнь пpocта в oбcлуживании; 3) вoда нe тpeбуeт пoдoгpeва. Нeдocтатки:- выcoкая cтoимocть и бoльшoe кoличecтвopeагeнта. 2) Атмосферный дeаэpатop Cocтав ocнoвнoгo oбopудoвания cиcтeмы мeмбpаннoгo дeаэpатopа для pаcчeта cтoимocти oбopудoвания пpeдcтавлeн в табл. 1 [1, 2]. Таблица 1 Cocтав ocнoвнoгo oбopудoвания cиcтeмы атмосферного дeаэpатopа № п/п 1. 2. 3. 4. Наимeнoваниeoбopудoвания Система умягчения воды для парового котла Насосы подачи воды на деаэратор, производительностью 20 м3/ч и напором 35 м Водоводяной теплообменник производительностью, 1150 кВт (T1 – T2 = 5 – 55 °C) Пароводяной теплообменник производительностью, 1150 кВт (T1 – T2 = 55 –105 °C) 5. Паровой жаротрубный котѐл, мощность при номинальной нагрузке 2770 кВт, КПД – 90%, производительность пара 4 т/ч, рабочее давление 12 бар, температура насыщенного пара – 190оС, расход газа – 345 м3/ч 6. Атмосферный деаэратор производительностью 25 м3/ч с баком объѐмом 5 м3 7. Питательные насосы производительностью 6 м3/ч, напором 160 м 100 Кoмплeктнocть 1 колонна, 1 бак с запорно-регулирующей арматурой 2 агрегата с запорной арматурой 1 аппарат с запорной арматурой и регулятором 1 аппарат с запорной арматурой Котѐл с узлом автоматической продувки, запорно-регулирующей арматурой, предохранительной арматурой, горелкой, горелочным оборудованием и счѐтчиком расхода газа Комплект с запорной, регулирующей, предохранительной арматурой 2 агрегата с запорнорегулирующей арматурой 8. Сепаратор продувок объѐмом 0,7 м3 9. Охладитель продувок мощностью 100 кВт 10. Изоляция бака аккумулятора Трубопровод подачи газа на котел, расчѐтное давление – 3 бар 12. Дымоходы 13. Шкаф автоматического управления 11. Кoмплeкт Комплект с запорно-регулирующей арматурой Минеральная вата толщиной 100 мми оцинкованная жесть Ду 50, длина 410 м Комплект Комплект Стоимость оборудования для атмосферной деаэрации составила в среднем 181,5 тыс. евро. Особенности системы: 1. Используется схема: умягченная вода последовательно подается на водоводяной и пароводяной теплообменники. Теплоносителем для деаэратора и пароводяного теплообменника используется пар парового газового котла. 2. Кроме трубопроводов обвязки системы, необходимо дополнительно проложить газопровод для подачи газа на паровой котел. 3. Для бака-аккумулятора и трубопроводов необходимо предусмотреть изоляцию (температура деаэрированной воды 103оС). 4. Остаточное содержание кислорода в воде – не более 20 мкг Преимущества применения атмосферной деаэрации: 1) низкое количество остаточного кислорода в воде, 2) деаэрированная вода может подаваться на существующие паровые котлы (если будет предварительно химически обработана); 3) не требуются химреагенты. Недостатки: 3) необходим источник пара; 2) высокая температура деаэрации; 3) высокие тепловые потери; 4) потери пара на непрерывные и временные продувки. Расчетная величина тепловых потерь при использовании для деаэрации тепловой энергии в виде пара составила 19% от выработки (в данном случае – от общих затрат на топливо (газ) в течение 20 лет). В результате их стоимость составила 3445,3 тыс. евро[3]. Стоимость производства тепловой энергии, которое возможно будет реализовать (подать вместе с подпиточной водой в сеть) рассчитывалась, соответственно, из условий 81% от общих затрат на топливо (газ) в течение 20 лет и составила около 14,7 млн евро. 3) Вакуумный дeаэpатop Вакуумный деаэратор состоит из: - деаэратора вакуумного (ДВ); - охладителя выпара (ОВВ); - эжектора водоструйного (ЭВ). 101 Деаэратору характерна двухступенчатая схема дегазации: I ступень – струйная, II – барботажная, здесь имеется дырчатая тарелка. Cocтав ocнoвнoгo oбopудoвания cиcтeмы вакуумнoгo дeаэpатopа для pаcчeта cтoимocти oбopудoвания пpивeдѐн в таблице 2. Таблица 2 Cocтав ocнoвнoгo oбopудoвания cиcтeмы вакуумнoгo дeаэpатopа Наимeнoваниe oбopудoвания Кoмплeктнocть № п/п 1 2 3 Наcocы пoдачи вoды на дeаэpатop 1. 2 агpeгата c запopнoй аpматуpoй 3 пpoизвoдитeльнocтью 20 м /ч, напopoм 35 м Вoдoвoдянoй тeплooбмeнник пpoизвoдитeльнocтью 1628 1 аппаpат кВт, c запopнoй аpматуpoйи 2. T1-T2=5-75°C peгулятopoм Вoдoвoдянoй тeплooбмeнник пpoизвoдитeльнocтью 450 кВт, 3. 1 аппаpат c запopнoй аpматуpoй T1-T2=55-75°C Газoвый вoдoгpeйный кoтeл Кoтeл c запopнo-peгулиpующeй тeплoпpoизвoдитeльнocтью 450 кВт, 4. аpматуpoй, гopeлкoй, гopeлoчным pабoчee давлeниe 6 баp, тeмпepатуpа вoды из кoтла oбopудoваниeми cчeтчикoм pаcxoда газа 90 C,pаcxoд газа 50 м3/ч, КПД 92% Кoмплeкт c запopнo-peгулиpующeй 5.Вакуумный дeаэpатop, пpoизвoдитeльнocтью 20 м3/ч аpматуpoй Два вакуумныx наcocа c вoздушным 6.Вакуумный наcoc пpoизвoдитeльнocтью 22,5 м3/ч oxлаждeниeм минepальная вата тoлщинoй 60 мм 7.Изoляция бака аккумулятopа и oцинкoванная жecть 8.Тpубoпpoвoд пoдачи газа на кoтeл, pаcчѐтнoe давлeниeДу – 350, баpдлина 410 м 9.Дымoxoды Кoмплeкт 10. Шкаф автoматичecкoгo упpавлeния Кoмплeкт Cтoимocть oбopудoвания изначальнo cocтавила 88,85 тыc. eвpo (oднакo пocлe пpoвeдeния oткpытoгo кoнкуpcа цeна умeньшилаcь в два pаза). Ocoбeннocти cиcтeмы: 1. Иcпoльзуeтcя двe cxeмы pабoты: лeтняя и зимняя. Лeтoм, кoгда макcимальная тeмпepатуpа ceтeвoй вoды cocтавляeт 60 °C, умягчeнная вoда пocлeдoватeльнo пoдаeтcя на два вoдoвoдяныx тeплooбмeнника. Тeплoнocитeль пepвoгo – ceтeвая вoда, втopoгo – вoда из вoдoгpeйнoгoгазoвoгo кoтла. Зимoй cиcтeма pабoтаeт пo упpoщeннoй cxeмe: вoда пoдoгpeваeтcя дo тeмпepатуpы 75°C ceтeвoй вoдoй. Втopoй тeплooбмeнник и газoвый кoтeл нe pабoтают [4]. 2. Кpoмe тpубoпpoвoдoв oбвязки cиcтeмы, кoтopая в даннoм pаcчeтe нe учитываeтcя, нeoбxoдимo дoпoлнитeльнo пpoлoжить тpубoпpoвoд для пoдачи газа на паpoвoй кoтeл [4]. 3. Для бака-аккумулятopа и тpубoпpoвoдoв нeoбxoдимo пpeду102 cмoтpeть изoляцию (тeмпepатуpа дeаэpиpoваннoй вoды – 75 C) [4]. 4. Ocтатoчнoecoдepжаниe киcлopoда в вoдe нe бoлee 50 мкг [4]. Пpeимущecтва: 1) тeмпepатуpа дeаэpации нижe, чeм в атмocфepнoм дeаэpатope; 2) нe тpeбуeт xимpeагeнтoв; 3) нe тpeбуeт замeны ocнoвнoгo oбopудoвания. Нeдocтатки: 1) тeмпepатуpа дeаэpации вышe, чeм пpи мeмбpаннoй и xимичecкoй дeаэpации; 2) лeтoм тpeбуeт включeния дoпoлнитeль-нoгo oбopудoвания – вoдoгpeйнoгo кoтла и втopoгo тeплooбмeнника; 3) выcoкиe тeплoпoтepи чepeз изoляцию. Pаcчѐтная вeличина тeплoвыx пoтepь пpи иcпoльзoвании для нужд дeаэpации тeплoвoй энepгии в видe гopячeй вoды cocтавила 10,5% oт выpабoтки (oт oбщиx затpат на газ в тeчeниe 20 лeт). В peзультатe cтoимocть тeплoвыx пoтepь пpи пoдoгpeвe cocтавляeт 136,08 тыc. eвpo. Cтoимocть пpoизвoдcтва тeплoвoй энepгии, кoтopoe вoзмoжнo будeт peализoвать (пoдать вмecтec пoдпитoчнoй вoдoй в ceть) cocтавляeт 1,16 млн eвpo (89,5% oт oбщиx затpат на газ в тeчeниe 20 лeт). Тexникo-экoнoмичecкoe cpавнeниe pазличныx cиcтeм дeаэpации вoды Пpи cpавнeнии пpeдcтавлeнныx ваpиантoв были cдeланы cлeдующиe дoпущeния [5]. 1. Нe выпoлнялcя pаcчѐт затpат на элeктpoэнepгию, чтo c oднoй cтopoны – нe oчeнь кoppeктнo для xимичecкoй дeаэpации, гдe pаcxoд элeктpoэнepгии минимальный. Oднакo c дpугoй cтopoны, у ocтальныx мeтoдoв дeаэpации pаcxoды элeктpoэнepгии oчeнь cxoжи. 2. Кoгда cчитали затpаты на пoдoгpeв, для вакуумнoгo дeаэpатopа был выбpан вoдoгpeйный кoтѐл c тeмпepатуpoй нагpeва 75 ºC, пocлe чeгo coглаcнo cxeмe вoда идeт на пoдпитку и пocтупаeт в ceть. Бeзвoзвpатныe пoтepи вxoдили в КПД кoтла, тeплoвыe пoтepи – на тeплooбмeнник, дeаэpатop, тpубoпpoвoды и ѐмкocть xpанeния. Как виднo из pаcчѐта, oни oказалиcь oчeнь нeзначитeльныe [5]. Для атмocфepнoгo дeаэpатopа эти затpаты oказалиcь вышe, т.к. пpoдувки на паpoвoм кoтлe и eгo бoлee низкий КПД значитeльнo уxудшили каpтину, а cтoимocть паpoвoй чаcти cильнo пoдняла цeну. 3. Oчeнь важнo, чтo пpи наличии лeтнeй нагpузки тeплoвая энepгия, нeoбxoдимая на пoдoгpeв вoды, бepѐтcя из линии peциpкуляции кoтла (нeoбxoдимo 75-80ºC), – этo cильнo cнижаeт cтoимocть внeдpeния вакуумнoй дeаэpации и упpoщаeт pабoту пepcoнала. Вce peзультаты иccлeдoвания пpeдcтавлeны в таблице 3, куда такжe дoбавлeна cтoимocть затpат на oбcлуживаниe oбopудoвания в тeчeниe pаcчeтного cpoка cлужбы в 20 лeт [6]. 103 Таблица 3 Peзультаты pаcчѐта oбopудoвания pазличныx типoв дeаэpации Затpаты пpeдпpиятия, тыc. eвpo Тип дeаэpатopа Тeмпepатуpа дeаэpации, °C Oбopудoваниe 1 2 3 Атмocфepный 103 181,5 Xимичecкая дeаэpация 5 3,5 Мeмбpанный 5 66,5 Вакуум-ный 75 88,9 Тeкущee oбcлуживаниe Oбщая cтoимocть oбopудoвания c экcплуаПoдoгpeв Пoдoгpeв тациeй Peагeнты (бeзвoз(пpoдав тeчeниe вpатныe) ваeмыe) 20 лeт (бeз пpoдаваeмыx затpат), тыc. eвpo 5 6 7 8 4 5 – вoдяныe наcocы (тopцoвыe уплoтнeния) 4– дoзиpую34 829,7 щиe наcocы 144 – мeмбpаны, 5 – вакуумныe наcocы, 2 – вoдя586,7 ныe наcocы (тopцoвыe уплoтнeния) 3,6 – фopcунки, 5 – вакуумныe наcocы, 2 – вoдяныe наcocы (тopцoвыe уплoтнeния) 104 3 445,3 14 687,9 18422,7 - - 34 842,2 - - 809,2 136 1 160 1470,5 Пoдытoги Пoдвeдeм нeбoльшиe итoги пo каждoму cпocoбу дeаэpации [7]: 1. Xимичecкая и peагeнтная дeаэpация Peчь o пpимeнeнии xимичecкoгo мeтoда дeаэpации. Eѐ cмыcл cocтoит в тoм, чтo в вoду дoбавляeтcя cпeциальный peагeнт-ингибитop, cпocoбный «cвязывать» мoлeкулы газа и нeйтpализoвывать иx кoppoзийныecвoйcтва. Такжe этo пoмoгаeт eщѐ и умягчить вoду, чтo значитeльнo cнижаeт oбpазoваниe накипи и налѐта на pабoчиx пoвepxнocтяx мeталлoв. Пpeимущecтва даннoгo cпocoба в тoм, чтo для ocущecтвлeния xимичecкиx peакций нe нужнo дoпoлнитeльныx уcлoвий, такиx как oпpeдeлeнная тeмпepатуpа и давлeниe. Этo пoзвoляeт замeтнo упpocтить и уcoвepшeнcтвoвать cиcтeму вoдoпoдгoтoвки. Oднакo у xимичecкoй дeаэpации ecть и cущecтвeнныe минуcы: дopoгocтoящиe ингибитopы, кoнцeнтpацию кoтopыx нужнo пocтoяннo вocпoлнять и пoддepживать на нужнoм уpoвнe, чтo пoдpазумeваeт peгуляpныe внушитeльныe pаcxoды [8]; наличиe в вoдe peагeнтoв, кoтopыe xoть и нe вpeдят oбopудoванию, нo пpeдcтавляют угpoзу для oкpужающeй cpeды, так как иx утилизация пoдpазумeваeт ocoбый peжим, а чтoбы eгo иcпoлнить, oпять жe тpeбуютcя нeмалыe затpаты. Таким oбpазoм, мы мoжeм cдeлать вывoд o тoм, чтo xимичecкая cиcтeма дeаэpации xoть и значитeльнo бoлee пoнятна и удoбна, нe выдepживаeт кoнкуpeнции c пpивычными паpoвыми уcтанoвками пpocтo ввиду тoгo, чтo нe каждыe тeплoceти или кoтeльныe cпocoбны пoзвoлить ceбe cтoль внушитeльную cтатью pаcxoдoв [8]. Мeмбpанная дeаэpация Cпocoб пpимeчатeлeн тeм, чтo в данныx уcлoвияx тeмпepатуpа вoды нe дoлжна пpeвышать 20 гpадуcoв, тo ecть eѐ нe нужнo дoпoлнитeльнo pазoгpeвать. Такжe уcтанoвка нe пoдpазумeваeт бoльшиx габаpитoв [9]. Из минуcoв – oтнocитeльнo нeдoлгoвeчный cpoк cлужбы мeмбpаны, кoтopая cocтавляeт внушитeльный пpoцeнт oт oбщeй cтoимocти вceй уcтанoвки, а такжe нeoбxoдимocть пocтoяннoгo пpиoбpeтeния азoтнoгo газа. Вакуумная дeаэpация Вакуумный дeаэpатop oтличаeтcя oт атмocфepнoгo тeм, чтo выпаpиваeмыe pаcтвopѐнныe газы удаляютcя cпeциальным вакуумным наcocoм. Eгo задача – умeньшать cтатичecкoe давлeниe в пoтoкe вoды вo вpeмя умeньшeния cкopocти пoтoка. Для вакуумнoгo дeаэpатopа вoда нагpeваeтcя дo нeбoльшoй тeмпepатуpы – oт 40 дo 80oC [10]. 105 Вакуумныe дeаэpатopы дoвoльнo чаcтo пpимeняютcя для вoдoгpeйныx кoтeльныx. Заключeниe Здecь были pаccмoтpeны pазличныe cпocoбы дeаэpации для вoдoгpeйныx кoтeльныx. Пpeимущecтвoм xимичecкoй дeаэpации xoть и являeтcя вoзмoжнocть иcпoльзoвать кoмплeкcныe peагeнты и ингибитopы, пoзвoляющиe нe тoлькo cнижать кoнцeнтpацию pаcтвopѐннoгo газа, нo и кoppeктиpoвать eѐ уpoвeнь pН и пpeдoтвpатить oбpазoваниe oтлoжeний. Тeм нe мeнee xимичecкую дeаэpацию вoды пpимeняют дoвoльнo peдкo, так как oна тpeбуeт чѐткиx pаcчѐтoв, пocтoяннoгo кoнтpoля и бoльшиx финанcoвыx затpат, чeм физичecкиe cпocoбы. Чащe вceгo peагeнты дoбавляют в кoмбинации c пpимeнeниeм вакуумнoй дeаэpации вoды в кoтeльныx. Пoэтoму вакуумная дeаэpация дoвoльнo чаcтo и пpимeняeтcя для вoдoгpeйныx кoтeльныx. Она имeeт pяд нeдocтаткoв, как и каждый cпocoб дeаэpации, нo тeм нe мeнee этoт cпocoб имeeт cущecтвeнныe пpeимущecтва, такиe как: c тoчки зpeния экoнoмики выгoднee пo cpавнeнию c дpугими cпocoбами, нe тpeбуютcя xимpeагeнты, кoтopыe мoгут оказывать пагубнoe влияниe на oкpужающую cpeду. Библиографический список 1. Эcтepкин P.И. Кoтeльныe уcтанoвки. Куpcoвoe и диплoмнoe пpoeктиpoваниe. учeб. пocoб. для тexникумoв. – Л.: Энepгoатoмиздат. Лeнингp. oтд-ниe, 1989.– 280 с.: ил. – ISBN: 5-283-04445-9. 2. Poддатиc К.Ф., Пoлтаpацкий А.Н. Cпpавoчник пo кoтeльным уcтанoвкам малoй пpoизвoдитeльнocти / под peд. К.Ф. Poддатиcа. – М.: Энepгатoмиздат, 1989. – 488 с.: ил. – ISBN 5-283-00018-4. 3. Баклаcтoв А.М., Бpoдянcкий В.М., Гoлубев Б.П. и др. Пpoмышлeнная тeплoэнepгeтика и тeплoтexника: спpавoчник / пoд peд. В.А. Гpигopьeва и В.Н. Зopина. – М.: Энepгoатoмиздат, 1983. – 586 с.: ил. – ISBN: 5-283-00091-5. 4. Мocкалeв М.O. Спocoбы пoвышeния кпд газoвыx пpoмышлeнныx кoтлoв // Молодежь и системная модернизация страны. – М., 2019. – № 3. – С. 322-325 ил. – ISBN: 9785990844971. 5. Дoмбpoвcкая А.C. Мeтoды пoвышeния кпд газoвoгo кoтла // Актуальные проблемы строительства, ЖКХ и техносферной безопасности. – М., 2019. – № 5. – С. 357-359. 6. Ceмакин А.В. Пoвышeниe эффeктивнocти pабoты oтoпитeльнoй кoтeльнoй пpeдпpиятия // Научные труды студентов факультета энергетики и электрофикации ФГБОУ ВО Ижевская ГСХА. – Ижевск, 2018. – № 7. – С. 36-38. - ISSN 2223-4047. 106 7. Бодоланов И.О. Анализ параметров, повышающих общую эффективность парового котла: учеб. пособ. для вузов. – 1973. – 280 с.: ил. – ISBN5-4-09-454534-7. 8. Хондошко Ю.В. Повышение энергоэффективности и выбор рациональных параметров работы котельных установок // Вестник АмГУ. – 2021. – № 9. – 77 с. 9. Соколов Я.А., Корчиков Д.А. Повышение эффективности регулирования котла на Красноярской ТЭЦ-2 // Сборник трудов конференции «Решетневские чтения». – М., 2019. – № 4. – С. 281-282. 10. Мазурова О.К. Повышение эффективности котла ПТВМ-50 // Строительство и архитектура – 2017: материалы научно-практической конференции. – М., 2017. – № 6. – С. 44-48. Cаpчин Pуcлан Pашидoвич Sarchin R. R. Мeдвeдeва Medvedeva G. A. Kazan State University Галина Алeкcандpoвна Казанcкий гocудаpcтвeнный of Architecture and Engineering, аpxитeктуpнo-cтpoитeльный Kazan, Russia унивepcитeт, г. Казань, Poccия _______________________________________________________ УДК 537.226 ББК 31.234.3 DOI 10.58841/9785835618163_107 ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ПОЛЯРИЗАЦИИ, ПРОТЕКАЮЩИХ В НЕЛИНЕЙНЫХ НЕОДНОРОДНЫХ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СРЕДАХ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ СТАТИЧЕСКОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ, НА ПРИМЕРЕ ДИФФУЗИОННОГО ФАКЕЛА ПЛАМЕНИ Д.В. Столяров, Д.С. Шапошник, Т.И. Королева INVESTIGATION OF POLARIZATION PROCESSES OCCURRING IN NONLINEAR INHOMOGENEOUS DIELECTRIC MEDIA UNDER THE INFLUENCE OF A STATIC ELECTRIC FIELD ON THE EXAMPLE OF A DIFFUSION FLAME TORCH D.V. Stolyarov, D.S. Shaposhnik, T.I. Koroleva Аннотация. В статье рассматриваются результаты теоретического исследования процессов поляризации нелинейных неоднородных диэлек107 трических сред при воздействии внешнего статического электрического поля. Прогнозируемый характер такового воздействия определен аналитическими соотношениями, выражающими зависимость электрического поля внутри диэлектрика от внешнего электрического поля. В качестве диэлектрика в работе рассматривается среда диффузионного факела пламени при ламинарном течении горючей смеси, обладающая свойством электрической анизотропии. Ключевые слова: диффузионное горение, ламинарное пламя, поляризация, статическое электрическое поле, свободные электрические заряды, связанные электрические заряды, теорема Остроградского – Гаусса. Abstract. The article deals with the results of a theoretical study of the polarization processes of nonlinear inhomogeneous dielectric media under the influence of an external static electric field. The predicted nature of such an impact is determined by analytical relations that express the dependence of the electric field inside the dielectric on the external electric field. As a dielectric, we consider the medium of a diffusive flame torch with a laminar flow of a combustible mixture, which has the property of electrical anisotropy. Keywords: diffusion combustion, laminar flame, polarization, static electric field, free electric charges, bound electric charges, Ostrogradsky – Gauss theorem. Известно, что вещества независимо от их природы, агрегатного состояния, химического состава, помещенные во внешнее электрическое поле претерпевают определенные изменения. Это приводит к возникновению ряда явлений, которые в свою очередь изменяют параметры электрического поля внутри рассматриваемого вещества и вне его. Исследование процессов, протекающих в объеме диффузионного факела пламени при воздействии на него внешнего статического электрического поля, позволит выявить факторы, определяющие характер такового воздействия, определить зависимости параметров горения гомогенных и гетерогенных горючих смесей от параметров и конфигурации внешнего приложенного статического электрического поля. Учет данных факторов и зависимостей позволит обеспечить достижение технического результата, заключающегося в разработке систем и устройств управления процессом сгорания горючих веществ, а также установок электростатического пожаротушения. Характер и интенсивность теплопереноса и массопереноса в горючей смеси зависят от ее гидродинамического состояния. 108 В потоке с ламинарным режимом течения теплоперенос и массоперенос осуществляется главным образом путем молекулярной теплопроводности и молекулярной диффузии [1]. На рисунке 1 изображена схема зонной структуры ламинарного пламени. h3 ρ+ h2 h1 ρ- 4 3 2 1 5 Рис. 1. Схема зонной структуры ламинарного пламени: 1 – первичная реакционная зона; 2 – зона внутреннего конуса; 3 – вторичная реакционная зона; 4 – зона образования смеси продуктов сгорания и воздуха Из рисунка 1 следует: носители электрических зарядов в факеле пламени распределены неравномерно; в первичной реакционной зоне сосредоточена область отрицательного электрического заряда, носители зарядов распределены с объемной плотностью ; во вторичной реакционной зоне сосредоточена область положительного электрического заряда, носители зарядов распределены с объемной плотностью . На основании экспериментальных исследований было доказано, что факел пламени является электронейтральным, т.е. [2]. Также известно, что носителями отрицательного электрического заряда в среде факела пламени являются отрицательно заряженные ионы и электроны; носителями положительного электрического заряда в среде факела пламени являются положительно заряженные ионы [3]. При этом разделение носителей электрического заряда в среде факела пламени осуществляется в зоне внутреннего конуса ламинарного пламени за счет процесса амбиполярной диффузии [4]. В работах [5, 6] было установлено, что процесс ионообразования в среде факела пламени осуществляется за счет хемоионизации в процессе 109 окисления сложных химических веществ вблизи хемилюминесцентной зоны. Также следует отметить, что в работе [7] была дана эмпирическая оценка количественных параметров электрической проводимости диффузионного факела пламени на основе результатов измерений величин удельной электрической проводимости δ. Среднее значение величины удельной электрической проводимости диффузионного факела пламени при горении твердых горючих веществ составило: 7 1 , соответственно, при горении жидких го с.т. 5, 23 10 мСм м рючих веществ: с.ж . 1,1 10 6 мСм м 1 , при горении газообразных горючих веществ: с.ж . 8, 98 10 3 мСм м 1 . Учет вышеприведенных факторов позволяет рассматривать диффузионный факел пламени при ламинарном течении горючей смеси как неполярный диэлектрик. Таким образом, диффузионный факел пламени при ламинарном течении горючей смеси может быть рассмотрен как диэлектрик сложной структуры. В таком случае, вектор поляризации будет равен: (1) Pi ij E j . j Здесь ij - тензор поляризуемости (невырожденный симметричный тензор II порядка). Рассмотрим электрическое поле внутри диэлектрика, внесенного во внешнее поле, формируемое двумя бесконечными заряженными плоскостями. Под действием внешнего электрического поля Е0 диэлектрик поляризуется, по его поверхностям распределяются связанные заряды . Так как в качестве диэлектрика рассматривается диффузионный факел пламени при ламинарном течении горючей смеси, то процесс поляризации будет осуществляться посредством как упругих видов поляризаций, так и релаксационных видов поляризаций. Заряды создают электрическое поле Е , напряженность которого равна . (2) E 0 Напряженность электрического поля, формируемого заряженными плоскостями равна 110 E0 . 0 (3) Так как E E0 , то по принципу суперпозиции электрических полей, получим 1 (4) ( ) . 0 0 0 Выразим величину вектора электрической индукции (электрического смещения) D . Так как напряженность электрического поля внутри диэлектрика определена суммой напряженности электрического поля свободных электрических зарядов и напряженности электрического поля связанных зарядов, то вектор поляризации можно выразить следующим соотношением E E0 E P 0 E 0 ( E0 E ) . (5) Поверхностная плотность связанных электрических зарядов при этом будет равна 0 En . (6) Так как En E , то 0 ( E0 E ) . (7) Применив теорему Остроградского-Гаусса в интегральной форме, выразим поток вектора E через замкнутую поверхность диэлектрика E E n dS 1 0 n n i 1 i 1 ( qi qi) . (8) Аналогично выразим поток вектора Р n P Pn dS qi . (9) i 1 Из выражений (30), (31) получим n n i 1 i 1 0 E qi 0 E P ( 0 E n Pn ) dS qi (10) n ( 0 En Pn ) dS DdS qi . i 1 111 (11) Из выражения (33) найдем величину вектора электрической индукции D D 0 E P 0 ( E0 E ) 0 E . (12) Так как рассматриваемая среда является анизотропной, то ее характерным свойством является отсутствиепараллельности вектора электрической индукции D и вектора напряженности электрического поля E . Рассмотрим случай электрической анизотропии: 1, 0 . Заменим уравнение (34) системой уравнений, позволяющих учесть электрическую анизотропию D x xx E x xy E y xz E z D y yx E x yy E y yz E z . D E E E zx x zy y zz z z (13) Подставив уравнения системы (13) в уравнения (5), (12) получим материальные уравнения для векторов электрического поля в компактной форме для анизотропной среды 3 P 0 ij E j i j 1 . 3 D E ij j i j 1 (14) Заключение В настоящей работе были рассмотрены основные электродинамические процессы, протекающие в анизотропных, нелинейных и неоднородных диэлектрических средах на примере диффузионного факела пламени при ламинарном течении горючей смеси. Математическая модель рассматриваемых процессов позволила получить соотношения, выражения и уравнения, выражающие зависимость векторных и скалярных величин электрического поля от свойств диэлектрической среды. Результаты настоящего практического исследования могут быть применены в работах по исследованию электрических полей внутри анизотропных диэлектриков, анализу граничных условий векторов D , E , P на границе раздела диэлектриков, а также в теоретических исследованиях электродинамических процессов, протекающих в диффузионном и кинетическом факелах пламени при турбулентном течении горючей смеси. 112 Библиографический список 1. Шаклеин А. А. Исследование моделей ламинарного диффузионного горения // Химическая физика и мезоскопия. 2015. №2. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/issledovanie-modeley-laminarnogodiffuzionnogo-goreniya (дата обращения: 07.05.2023). 2. Маслаков М.Д., Башаричев А.В. О тушении пламени электрическим полем // Научно-аналитический журнал «Вестник Санкт-Петербургского университета Государственной противопожарной службы МЧС России». 2015. №3. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/o-tushenii-plamenielektricheskim-polem (дата обращения: 07.05.2023). 3. Ильюшонок А.В., Гончаренко И.А., Лешенюк Н.С., Кулешов В.К., Терешенков В.И. О влиянии электрического поля на процесс горения // Вестник Университета гражданской защиты МЧС Беларуси. 2019. №2. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/o-vliyanii-elektricheskogo-polya-naprotsess-goreniya (дата обращения: 07.05.2023). 4. Смирнов Н.Н., Янушкевич В.Н. Влияние диффузионных и кинетических характеристик на процесс горения частицы углерода // Вестник Московского университета. Серия 1. Математика. Механика. 2008. №1. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/vliyanie-diffuzionnyh-i-kineticheskihharakteristik-na-protsess-goreniya-chastitsy-ugleroda (дата обращения: 07.05.2023). 5. Шайкин А.П., Будаев С.И., Галиев И.Р. О взаимосвязи концентрации углерода в топливе и характеристик распространения пламени с величиной ионного тока // Вестник СГАУ. 2015. №4. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/o-vzaimosvyazi-kontsentratsii-ugleroda-vtoplive-i-harakteristik-rasprostraneniya-plameni-s-velichinoy-ionnogo-toka (дата обращения: 07.05.2023). 6. Шайкин А.П., Ивашин П.В., Галиев И.Р. Взаимосвязь ионного тока с концентрацией углерода в топливе и видимой скоростью распространения пламени // Известия МГТУ. 2014. №3 (21). URL: https://cyberleninka.ru/ article/n/vzaimosvyaz-ionnogo-toka-s-kontsentratsiey-ugleroda-v-toplive-ividimoy-skorostyu-rasprostraneniya-plameni (дата обращения: 07.05.2023). 7. Ивашин П. В. Использование электропроводности пламени для анализа процесса сгорания в условиях ДВС с искровым зажиганием // Вестник СГАУ. 2011. №3-3. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/ ispolzovanie-elektroprovodnosti-plameni-dlya-analiza-protsessa-sgoraniya-vusloviyah-dvs-s-iskrovym-zazhiganiem (дата обращения: 07.05.2023). 113 Столяров Д.В. Stolyarov D.V. Шапошник Д.С. Shaposhnik D.S. МГУТУ им. К.Г. Разумовского Moscow State Technical University (ПКУ), named after K.G. Razumovsky Пензенский филиал, (PKU) (Penza branch), г. Пенза, Россия Penza, Russia Королева Т.И. Koroleva T.I. МГУТУ им. К.Г. Разумовского Moscow State Technical University (ПКУ), named after K.G. Razumovsky Пензенский филиал, (PKU) (Penza branch), Пензенский государственный Penza State University университет архитектуры of Architecture and Construction, и строительства, Penza, Russia г. Пенза, Россия _______________________________________________________ УДК 544.653:620.193.013 DOI 10.58841/9785835618163_114 ЭТАНОЛЬНЫЕ СПИРТОВЫЕ ТОПЛИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ КАК ПРИМЕР ЭНЕРГО- И РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЯ В ПРОМЫШЛЕННОМ И ЖИЛИЩНО-КОММУНАЛЬНОМ КОМПЛЕКСАХ К. Р. Таранцева, Е. А. Полянскова, А. В. Коростелева, Н. А. Комарова ETHANOL ALCOHOL FUEL CELLS AS AN EXAMPLE OF ENERGY AND RESOURCE SAVING IN INDUSTRIAL AND COMMUNAL COMPLEXES K. R. Tarantseva, E. A. Polyanskova, A. V. Korosteleva, N. A. Komarova Аннотация. Этанольные спиртовые топливные элементы рассмотрены в качестве примера энерго- и ресурсосбережения в промышленном и жилищно-коммунальном комплексах. Показано, что благодаря прямому преобразованию энергии электрохимических реакций в электрическую в данных элементах исключен процесс горения топлива и, как следствие, выбросы в атмосферу таких вредных продуктов горения, как оксиды серы, азота и других веществ. Рассмотрены преимущества предложенного авторами безмембранного этанольного щелочного топливного элемента. Приведены результаты исследований по выбору анодных и катодных катализаторов на основе металлических подложек и никелевых и серебряных пен для данного топливного элемента. 114 Ключевые слова: энерго- и ресурсосбережение, спиртовые топливные элементы, катализаторы. Abstract. Ethanol alcohol fuel cells are considered as an example of energy and resource conservation in industrial and housing complexes. It is shown that, thanks to the direct conversion of the energy of electrochemical reactions into electrical energy, the process of fuel combustion is eliminated in these elements, and, as a result, emissions into the atmosphere of such harmful combustion products as oxides of sulfur, nitrogen and other substances. The advantages of the membraneless ethanol alkaline fuel cell proposed by the authors are considered. The results of studies on the selection of anodic and cathodic catalysts based on metal substrates and nickel and silver foams for this fuel cell are presented. Key words: energy and resource saving, alcohol fuel cells, catalysts. В настоящее время для получения тепла и электроэнергии в промышленном и жилищно-коммунальном комплексах осуществляют сжигание полезных ископаемых, что приводит к попаданию в атмосферу оксидов углерода СОx, серы SOx, азота NOx, ванадия V2O5, фтористых соединений, твердых частиц (золы, шлака) и др. Это наносят непоправимый вред здоровью человека и окружающей среде. Для снижения количества вредных выбросов в атмосферу необходимо использование новых технологий получения энергии, позволяющих вырабатывать электроэнергию напрямую в результате происходящих электрохимических реакций, исключая процесс горения топлива. К таким технологиям преобразования и хранения энергии следующего поколения относятся топливные элементы, металл-воздушные батареи и др. Самый большой интерес в последние годы в мире вызывают этанольные топливные элементы, из-за их экологической безопасности и возможности использования такого возобновляемого вида топлива, как этанол. Этанол не загрязняет окружающую среду, коммерчески доступен, существует развитая инфраструктура его получения, хранения и транспортировки [1]. От гальванических элементов, которые также напрямую превращают энергию химической реакции в электрическую, и являются в большинстве своем одноразовыми, топливные элементы отличаются постоянной или периодической подачей топлива, что делает возможной их работу в течение достаточно длительного времени. Поэтому этанольные топливные элементы могут конкурировать с используемыми в настоящее время одноразовыми и перезаряжаемыми батареями, наносящими огромный вред окружающей среде из-за применения в них свинца, ртути, кадмия, лития и др. вредных веществ. 115 Нами разработан безмембранный щелочнойэтанольный топливный элементна основе системы несмешивающихся жидкостей «этанол–электролит–вода», предложенной ранее для безмембранных топливных элементов [2]. Он отличается простотой конструкции и неоспоримыми преимуществами по сравнению с известными в настоящее время мембранными и безмембранными проточными топливными элементами. В нем нет мембраны, в отличие от мембранных топливных элементов, необходимым элементом которых являются дорогие мембраны с ограниченным сроком службы. В нем отсутствует необходимость вспомогательного оборудования и приборов для дозированной подачи и перекачивания топлива и окислителя, в отличие отбезмембранных проточных топливных элементов. Предложенный топливный элемент может иметь большие размеры и благодаря этому высокую мощность, может работать в непроточном стационарном режиме, с периодическим добавлением/заменой топлива. Надежная работа топливного элемента зависит не только от правильного выбора топливной смеси,но и природы катализатора, типа материаланосителя и др., поэтому для данного топливного элемента нами были проведены исследования по разработке биметаллических и триметаллических катализаторов на различных носителях. Исследования показали, что наиболее перспективными носителями для катализаторов в данном топливном элементе являются металлические пены никеля и меди. Они позволяют обеспечить развитую поверхность как катода, так и анода, иснизить потери на омическое сопротивление в топливном элементе (по сравнению с применением углеродсодержащих подложек). Внедрение в поверхность металлических пеноксидов, гидроксидов и шпинелей кобальта, никеля, железа и других металлов [3], являющихся бифункциональными электрокатализаторами реакций окисления и восстановления кислорода в щелочных растворах, позволяет увеличить количество активных центров на поверхности катализатора. Нами была исследована, в том числе, каталитическая активность и коррозионная стойкость серебряных и никелевых катализаторов, осажденных на различные медные подложки, при восстановлении кислорода в предложенной для разработанного топливного элемента топливной смеси. В качестве носителя (подложки) катализатора использовались гладкие металлические электроды из меди (Cu) марки М0 (содержание меди не менее 99,9 %) размером 10х10х1,5 мм, а также гладкие металлические электроды из меди (Cu) марки М0 электроды с осажденными на поверхности слоями: золота толщиной 3 мкм (Au/Cu); палладия толщиной 3 мкм (Pd/Cu). На эти подложки, в качестве катализатора, наносилось: серебро 116 толщиной 3 мкм (Ag); серебряная пена толщиной 200 мкм (Agfoam): никелевая пена толщиной 200 мкм (Nifoam); никелевая пена толщиной 200 мкм с оксидами и гидроксидами железа (NioxFeoxNifoam) и кобальта (FeoxCooxNifoam) [4, 5]. Выявлено, что применение металлических пен взамен гладких металлических подложек обеспечивает существенное увеличение площади поверхности катализатора и повышение его каталитической активности. При легировании никелевой пены оксидами кобальта и железом не только повышается электрохимическая активность катализатора и снижается сопротивление переносу заряда, но и улучшается стабильность катализатора. Установлено, что вследствие разных лимитирующих процессов при окислении кислорода в щелочной среде (кинетический контроль) и при восстановлении кислорода (диффузионный процесс переноса молекулярного кислорода) различаются и требования, предъявляемые к анодным и катодным катализаторам. Так, для повышения эффективности катализаторов окисления кислорода необходимо обеспечение большого числа активных центров, поэтому перспективны катализаторы на основе никелевых пен с оксидами кобальта. Напротив, для повышения эффективности катализаторов восстановления кислорода необходимы обеспечение баланса между гидрофильностью и гидрофобностью поверхности и снижение сопротивления переносу молекулярного кислорода, поэтому более эффективны никелевые пены (оптимальной толщины) без оксидных добавок. Выявлено также, что несмотря на исходную высокую активность серебра в реакции восстановления кислорода, недостаточная химическая стабильность серебра в сильнощелочных средах ограничивает возможность его применения для низкотемпературного окисления этанола в сильнощелочных водно-этанольных средах. В данных условиях более стабильны катализаторы на основе никелевой пены, практическое применение которых более перспективно, несмотря на меньшие токи восстановления кислорода. Таким образом, в ходе проведенных исследований были синтезированы биметаллические и триметаллические анодные и катодные катализаторы, определены их каталитические и коррозионные свойства и предложены катализаторы, отвечающие необходимыми свойствами. Использование данных катализаторов в безмембранных щелочных этанольных топливных элементах позволит сделать следующий шаг к разработке технологий получения энергии нового поколения, позволяющих вырабатывать электроэнергию напрямую в результате электрохимических реакций и исключить процесс горения топлива. В данном случае, разработанный этанольныйспиртовый топливный элемент может служить примеромэнерго117 и ресурсосбережения в промышленном и жилищно-коммунальном комплексах, поскольку позволяет не только снизить количество вредных выбросов в атмосферу, но и сократить потребление таких невозобновляемых источников энергии как газ, нефть и уголь. Благодарности «Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 22-29-01422, https://rscf.ru/project/22-29-01422/: Разработка безмембранных щелочных спиртовых топливных элементов на основе двух несмешивающихся жидкостей с использованием наноструктурированных биметаллических и триметаллических катализаторов на металлических и углеродных носителях». Библиографический список 1. Burhan H., Yilmaz M., Cellat K. [et. al.]. Direct ethanol fuel cells (DEFCs). in: Direct Liquid Fuel Cells. Elsevier. 2021. P. 95-113 2. Tarantseva K., Yakhkind M., Mishra A. [et. al.] Systems of two immiscible liquids for a new type of membraneless fuel cells using renewable fuel//E3S Web of Conferences. 2020. V. 161, P. 01062. 3. Zheng Y., Wan X., Cheng X. [et. al.] Advanced catalytic materials for ethanol oxidation in direct ethanol fuel cells // Catalysts. 2020. V. 10 (2). P. 166. 4. Tarantseva K., Korostelyova A., Tarantsev K. [et. al.].Study of the catalytic activity of copper substrates coated with gold and silver foam in alcoholalkaline media//Journal of Physics: Conference Series, 2023, 2550(1), 012002 5. Tarantseva K., Korostelyova A., Polyanskova E.[et. al.].Catalytic Activity of Copper Electrodes Coated with Nickel Foam, Iron and Cobalt Oxides and Hydroxides in Highly Alkaline Alcoholic Media// 2023 Third International Conference on Advances in Electrical, Computing, Communication and Sustainable Technologies (ICAECT), Bhilai, India, 2023, pp. 1-5, doi: 10.1109/ICAECT57570.2023.10117976. Таранцева Клара Рустемовна Полянскова Екатерина Александровна Коростелева Анна Владимировна Комарова Надежда Алексеевна Пензенский государственный технологический университет, г. Пенза, Россия Tarantseva K. R. Polyanskova E. A. Korosteleva A. V. Komarova N. A. Penza State Technological University, Penza, Russia 118 УДК 697.922.2 ББК 38.762.2 DOI 10.58841/9785835618163_119 ОСОБЕННОСТИ РАСЧЁТА СИСТЕМ ВЫТЕСНЯЮЩЕЙ ВЕНТИЛЯЦИИ ДЛЯ ПОМЕЩЕНИЙ С ТЕПЛОИЗБЫТКАМИ И.Н. Фильчакина, А.И. Еремкин, Н.С. Фильчакин DISPLACEMENT VENTILATION FOR ROOMS WITH HEAT SURPLUSES I.N. Filchakina, A.I. Eremkin, N.S. Filchakin Аннотация. Приведѐн обзор известных методов расчѐта и способов проектирования систем вытесняющей вентиляции для помещений с теплоизбытками. Ключевые слова: вытесняющая вентиляция, теплоизбытки, методика расчета. Abstract. An overview of known calculation methods and design methods of displacement ventilation systems for rooms with heat surpluses is given. Keywords: displacement ventilation, heat surpluses, calculation method. В условиях современного мира, очевидно, что экономия расходования энергозатрат на отопление, вентиляцию и кондиционирование воздуха является актуальной проблемой и важной технико-экономической задачей при проектировании систем климатизации. Вопрос создания требуемых по комфортности условий микроклимата помещений с теплоизбытками является одной из важнейших задач, решить которую возможно за счет правильно организованной системы подачи приточного воздуха в обслуживаемую зону. Выбор способа подачи воздуха и типа воздухораспределителей производится в зависимости от категории помещений, требований к микроклимату, габаритов технологического оборудования (при наличии), характера изменения тепловлаговыделений и других вредностей [1]. Рассмотрим схему движения воздуха в помещении при организации воздухообмена по способу вытесняющей вентиляции (рис. 1). Приточный воздух, имеющий температуру, близкую к комнатной (на 3 – 6 ºС ниже температуры внутреннего воздуха помещения), подается непосредственно в обслуживающую зону помещения. Режим циркуляции воздуха в помещении определяется исключительно наличием конвективных потоков 3 от оборудования и людей. Приток воздуха осуществляется через воздухорас119 пределители 1, непосредственно в нижнюю рабочую зону, поэтому скорость приточной струи должна быть минимальной (в пределах 0,2 м/с), с целью исключения возникновения дискомфортных ощущений у ног. Приточные струи с низким уровнем турбулентности подсасывают часть окружающего воздуха в помещении и тем самым препятствуют его перемешиванию в нижней зоне. Это позволяет при минимальных энергозатратах поддерживать расчѐтные параметры искусственного микроклимата в обслуживаемой зоне помещения на должном уровне. Отработанный воздух поднимается вверх вместе с конвективными потоками и удаляется из верхней зоны помещения через вытяжные устройства 2. Рис. 1. Схема движения воздуха в помещении при вытесняющей вентиляции: 1 – приточные воздухораспределители; 2 – вытяжное устройство; 3 – конвективные потоки от оборудования и людей Методика расчѐта системы вытесняющей вентиляции отличается от традиционной (для перемешивающего типа), где всѐ помещение – это единая зона обслуживания со всеми имеющимися вредностями (теплоизбытки, влага, пыль и др.). Суть расчѐта вытесняющей вентиляции заключается в определении минимального количества приточного воздуха, необходимого для обеспечения расчѐтной температуры внутри помещения tв, ºC, и соблюдения при этом условий комфортности. Сложность расчѐта заключается в том, что изначально не известна температура удаляемого воздуха tух, ºС, которая определяется путем решения уравнений теплового баланса отдельных зон помещения. При проектировании систем вытесняющей вентиляции проектировщик должен соблюдать следующие требования [1, 2]: приточный воздух должен иметь температуру очень близкую к комнатной, но не превышающую еѐ на 3 – 4 ºС для административных зданий 120 и4 – 6 ºС для промышленных помещений, где выполняется работа средней тяжести категории IIа; система должна быть спроектирована таким образом, чтобы перемешивание воздуха в рабочей зоне помещения было минимальным; приточный воздух в конечных воздухораспределительных устройствах должен иметь очень небольшую скорость (обычно около 0,2 м/с); разность температур приточного воздуха и внутреннего воздуха в помещении должна обеспечивать формирование заданного температурного градиента gradΔt, ºС/м, в рабочей зоне; активная физическая работа в зоне действия вытесняющей вентиляции может уменьшить эффективность удаления теплоизбытков и загрязнений. С целью выполнения поставленных требований, проектировщик должен определить: расход воздуха, подаваемый приточной системой; распределение температур и концентраций загрязнений; конвективные потоки над источниками тепла в условиях стратификации; эффективность системы вытесняющей вентиляции. Известна методика расчета систем вытесняющей вентиляции, предложенная А.М. Живовым [2], согласно которой определяются следующие расчѐтные параметры: коэффициент эффективности воздухообмена kэ; расход приточного воздуха для ассимиляции теплоизбытков Gпр, м3/ч: ист , (1) пр p р э где Qист – суммарная мощность источников тепла, Вт; Ср – теплоѐмкость, Дж/(кг·К); Δtp – разность температур приточного воздуха и воздуха рабочей зоны, ºС; kэ – коэффициент эффективности воздухообмена; температура приточного воздуха tпр, ºС; температура удаляемого воздуха tух,ºС; градиент температуры по высоте помещения, gradt. В процессе выполнения расчѐта разрешены некоторые допущения: температурный градиент является линейным (нет скачкообразной стратификации по высоте помещения), а следовательно, может быть определѐн по формуле ух пр , (2) п где tпр, tух – соответственно температура приточного и удаляемого воздуха, ºС; hп – высота помещения, м; 121 тепловой баланс, лучистый и конвективный, рассчитывается для нижней рабочей и верхней зоны помещения; температура рабочей зоны – это температура воздуха на высоте hр.з = 1 м от пола для помещений с сидячей работы и 1,8 м для помещений, где работают стоя; перепад температур по фигуре человека – от уровня головы (hр.з = 1 или 1,8 м) до уровня лодыжек (hр.з = 0,1м) не должен превышать 2 – 3 ºС, во избежание дискомфортных ощущений. Можно сделать вывод, что данная методика расчѐта имеет поверхностный характер и требует детальной проработки в зависимости от характеристики и назначения рабочего помещения. В любом случае большое преимущество системы вытесняющей вентиляции перед традиционной заключается в том, что при расчѐте количества приточного воздуха следует учитывать только часть теплопоступлений, образующихся в нижней зоне обслуживаемого помещения, что является энергоэффективным показателем. Библиографический список 1. Фильчакина, И.Н. Технологическое кондиционирование воздуха локальным способом по типу вытесняющей вентиляции предприятий текстильной промышленности: монография / И.Н. Фильчакина, А.И. Еремкин. – Пенза - Изд-во ПГУАС, 2012. – 204 с. 2. Живов, А.М. Руководство по проектированию систем вытесняющей вентиляции [Текст] / А.М. Живов, RiskowskiG.L., RuprechtT.W., CristiannsonL.L., NielsonP.V., Шилькрот Е.О. // Отчет по заказу PhilipMorrismanagementCorp. InternationaiAirTechnologyInc. Savoy, 1997. Фильчакина Ирина Николаевна Еремкин Александр Иванович Фильчакин Никита Сергеевич Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, г. Пенза, Россия Filchakina I.N. Eremkin A.I. Filchakin N.S. Penza State University of Architecture and Construction, Penza, Russia 122 УДК 697.1;697.9 ББК 38.762 DOI 10.58841/9785835618163_123 ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ И ВЕНТИЛЯЦИИ В ДОИЛЬНО-МОЛОЧНОМ БЛОКЕ МОЛОЧНО-ТОВАРНОГО КОМПЛЕКСА М.В. Фролов, Ю.Р. Абызова, С.В. Семенов FEATURES OF DESIGNING HEATING AND VENTILATION SYSTEMS IN THE MILKING BLOCK OF THE DAIRY COMPLEX M.V. Frolov, Y.R. Abyzova, S.V. Semenov Аннотация. В статье рассматриваются требования к микроклимату в молочно-товарном комплексе. Рассмотрены особенности проектирования систем отопления и вентиляции в данном комплексе на примере здания доильно-молочного блока. Ключевые слова: отопление, вентиляция, микроклимат, молочнотоварный комплекс, доильно-молочный блок. Abstract. The article discusses the requirements for the microclimate in the dairy complex. The features of designing heating and ventilation systems in this complex are considered using the example of a milking block building. Keywords: heating, ventilation, microclimate, dairy complex, milking unit. В настоящее время в нaшей стране развивается сельское хозяйство. Для роста производства сельскохозяйственной продукции необходимы новые молочно-товарные комплексы, оснащенные современным оборудованием, в том числе оборудованием, обеспечивающим поддержания микроклимата [1]. В данной статье рассмотрим требования к микроклимату в таких помещениях и способы его поддержания. Большое количество сельскохозяйственных животных размещаются в ограниченном пространстве, поэтому необходимо обеспечить комфортные условия пребывания [2-3]. Микроклимат животноводческих помещений определяется целым комплексом факторов. Среди них:атмосферное давление, влажность, освещенность, скорость перемещения воздуха, температура. Микроклимат взаимосвязан со здоровьем животного. Микроклимат животноводческих помещений формируется под воздействием различных параметров: 123 - климатическая зона, в которой располагается животноводческая ферма, - тип конструкции здания и материалы, используемые для постройки - технология, по которой содержатся животные. Важно отметить, что на состоянии животных сказываются любые колебания температуры.Если температура внутри помещения опускается ниже 12 °С, то животным приходится затрачивать часть энергии, получаемой при поедании корма, для согревания. Из-за этого снижается прирост массы тела, ухудшается производительность и корм расходуется экономически не целесообразно.Температура воздуха выше оптимальной, также отрицательно сказывается на производстве, а именно на пищеварении скота. При повышении температуры выше 32 хуже усваиваются продукты питания, снижается производительность, теряются репродуктивные свойства. Чтобы этого не происходило, важно поддерживать комфортную температуру помещения, а достичь этого можно вентиляторами и воздухоохладителями [4]. Разберем основные инженерные решения,используемые для поддержания микроклимата в современного молочно-товарного комплекса на примере здания доильно-молочного блока (рисунок 1). Рис. 1. Доильный зал Снабжение здания теплом осуществляется от отдельно стоящей котельной, ввод теплосети от котельной запроектирован в склад обработки копыт. Регулировка температуры теплоносителя в зависимости от темпе124 ратуры наружного воздуха для систем отопления осуществляется в котельной. Теплоносителем для систем отопления и теплоснабжения калориферов служит горячая вода с параметрами 90-70°С. В доильных и преддоильных залах недостаток тепла покрывается с помощью газовых 16 теплогенераторов BALLU-Biemmedue-GA/N45C тепловой мощностью 45 кВт каждый (рисунок 2). Рис. 2. Внешний вид теплогенератора BALLU-Biemmedue-GA/N45C Также в доильных залах и комнате помывки ведер предусмотрены теплые полы для обеспечения комфортного нахождения там обслуживающего персонала. В вакуумной недостатки тепла покрываются тепловыделениями от электродвигателей. В остальных помещениях запроектированы водяные системы отопления с тупиковым движением теплоносителя и в качестве нагревательных приборов приняты секционные алюминиевые радиаторы "GLOBAL ". Вентиляция доильно-молочного блока запроектирована приточновытяжная с механическим и естественным побуждением. Свежий воздух в преддоильные залы подается через надувные шторы. В доильные залы свежий воздух поступает из преддоильных залов через открытые проемы. Свежий воздух в кабинеты ветеринаров, постирочные салфеток, комнату помывки ведер, комнату отдыха, коридоры, молочную, комнату пастеризации молока, вакуумную подается приточными системами П1-П5 с подогревом воздуха в холодный период года. Из преддоильных залов воздух удаляется через светоаэрационные фонари. Из доильных залов воздух удаляется с помощью канальных вентиляторов. Из помещений, складов обработки копыт, вымени, технических помещений воздух удаляется осевыми вентиляторами. Из кабинетов ветеринаров, молочной, комнаты пастериза125 ции молока, комнаты помывки ведер, склада запчастей запроектированы механические вытяжки с помощью канальных вентиляторов. Описанные в данной статье технические решенияспособствуют поддержанию требуемых параметров микроклимата в доильно-молочном блоке. Это должно благоприятно повлиять на здоровье животных, и как следствие повысить производительность всего молочно-товарного комплекса в целом. Библиографический список 1. Тесленко, И. И. Поточно-конвейерная система кормления животных для молочно-товарных комплексов / И. И. Тесленко, И. Н. Тесленко, Е. И. Карпусенко // Вестник Академии знаний. – 2016. – № 18(3). – С. 16-21. 2. Галдин, В. Д. Инженерные системы и особенности климатизации большепролетных зданий и сооружений агропромышленного комплекса / В. Д. Галдин; Министерство науки и высшего образования Российской Федерации, Сибирский государственный автомобильно-дорожный университет. – Омск: Сибирский государственный автомобильно-дорожный университет (СибАДИ), 2022. – 100 с. 3. Технология и средство для улучшения микроклимата животноводческих помещений / И. М. Довлатов, А. А. Смирнов, Д. Ю. Павкин, В. П. Заикин // Вестник НГИЭИ. – 2020. – № 4(107). – С. 34-43. 4. СанПиН 2.3.4.551-96.Санитарные правила и нормы. 2.3.4. Предприятия пищевой и перерабатывающей промышленности. Производство молокa и молочных продуктов. Фролов Михаил Владимирович Абызова Юлия Ринатовна Семенов Семен Викторович Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, г. Пенза, Россия Frolov M.V. Abyzova Y.R. Semenov S.V. Penza State University of Architecture and Construction, Penza, Russia 126 УДК 697.355 ББК 38.762.1 DOI 10.58841/9785835618163_127 ОСОБЕННОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВНУТРИПОЛЬНЫХ КОНВЕКТОРОВ В СОВРЕМЕННЫХ СИСТЕМАХ ВОДЯНОГО ОТОПЛЕНИЯ М.В. Фролов, Е.О. Андрюхина, Я.Д. Балалайкина FEATURES OF USING IN-FLOOR CONVECTORS IN MODERN WATER HEATING SYSTEMS M.V. Frolov, E.O. Andryukhina, Ya.D. Balalaikina Аннотация. Современные тенденции в архитектуре и строительстве общественных зданий требуют нового подхода к системе отопления и выбору отопительных приборов. В статьепроанализированы плюсы и минусы внутрипольных конвекторов, описана область их применения и даны рекомендации по монтажу данных отопительных приборов. Ключевые слова: внутрипольные конвекторы, панорамное остекление, отопление, потоки воздуха. Abstract. Modern trends in architecture and construction of public buildings require a new approach to the heating system and the selection of heating devices. The article analyzes the pros and cons of in-floor convectors, describes the scope of their application and gives recommendations for the installation of these heating devices. Key words: in-floor convectors, panoramic glazing, heating, air flows. В настоящее время в общественных зданиях все чаще применяется панорамное остекление, что требует особого подхода к системам водяного отопления. Использование стандартных отопительных приборов для обогрева помещений с такими окнами является нецелесообразным согласно требованиям современного дизайна. Для этого были разработаны встраиваемые приборы скрытой установки – внутрипольные конвекторы, эффективно вырабатывающие тепло и не занимающие полезного пространства [1,2]. Кроме того, применение отопительных приборов радиаторного типа в таком случае нежелательно из-за того, что температура струи над ним на 8% ниже, чем над конвектором, который генерирует более мощную настилающую струю, позволяющую бороться с ниспадающим потоком холодного воздуха. 127 Внутрипольные конвекторы способны быстро и эффективно обогревать помещения, создавая комфортную температуру. Внешний вид внутрипольного конвектора представлен на рисунке 1. Рис. 1. Внешний вид внутрипольного конвектора Можно выделить два основных типа встраиваемых в пол конвекторов в зависимости от способа передачи тепла: устройства с естественной конвекцией (гравитационные) и с принудительной конвекцией (вентиляторные) [3]. Конвекторы с естественной конвекцией применяются в качестве экранов на пути холодного воздуха у светопрозрачных конструкций. Предотвращается поступление потока холодного воздуха от окон, и тем самым в помещении создается комфортный микроклимат. Конвекторы с вентилятором обладают большим теплосъемом от греющего элемента, что позволяет им быть компактными по размеру. Схема конструкции внутрипольного с принудительной циркуляцией воздуха представлена на рисунке 2. Отметим, что наличие вентилятора может повлечь за собой повышенный шум, особенно критичный для жилых помещений. Для уменьшения уровня шума можно установить конвекторы на специальные виброзащитные опоры. Срок службы вентилятора может быть меньше, чем у самого конвектора, что требует их замены по достижении срока службы [4]. Также следует учитывать увеличение нагрузки на систему энергоснабжения при использовании конвекторов с несколькими вентиляторами и необходимость подвода электропитания для вентиляторов. Однако без использования конвекторов со встроенными вентиляторами чаще всего не обойтись в случаях, когда этот отопительных прибор 128 используется в качестве основного в системе отопления и с помощью него покрывается большая часть теплопотерь в помещении. Рис. 2. Схема конструкции внутрипольных конвекторов Встроенные модели конвекторов для системы водяного отопления можно устанавливать двумя способами: в сторону помещения или в сторону светового проема (рисунок 3). а) б) Рис. 3. Схема расположения внутрипольных конвекторов: а – в сторону светового проема; б – в сторону помещения 129 Для предотвращения образования конденсата и минимизации потери тепла воздуха, предпочтительно устанавливать внутрипольный отопительный прибор так, чтобы он был развернут к окну. При размещении отопительного прибора под световым проемом в воздушном потоке, создаваемым конвектором, можно выделить 3 зоны [4]: зона холодной струи - верхняя часть светового проема, в данной зоне холодный воздух опускается к полу: зона теплой струи - конвективная струя, формируемая у отопительного прибора; вихревая зона – область, где происходит смешивание теплой и холодной струи, что приводит к формированию новых воздушных потоков. Однако при размещении внутрипольного конвектора у окна температура в помещении будет повышаться медленнее, так как большая часть тепла будет уходить на нагрев стекла. Если устройство будет развернуто в сторону помещения, то нагрев будет происходить быстрее, но на стекле может образовываться конденсат.Выделим достоинства и недостаткивнутрипольных конвекторов. Достоинства: сниженные затраты тепловой энергии и высокая эффективность за счет расположения в нижней зоне помещения у пола; быстрый прогрев за счет низкой инерционности; невозможно обжечься; экономия места в помещении; эстетичный внешний вид при использовании совместно с витражными окнами и стеклянными дверьми; возможность легко подстраивать за счет выбора решетки дизайн отопительного прибора под дизайн интерьера. Недостатки: сложность монтажа из-за необходимости согласования уровня чистого пола и уровня решетки;необходимость более частых и тщательных уборок пыли по сравнению с другими видами отопительных приборов;сравнительно высокая стоимость; необходимость специальной конструкции пола;сложность ремонта в случае возникновения аварии. Анализирую отмеченные достоинства и недостатки внутрипольные конвекторы рекомендуется использовать в следующих ситуациях: в помещениях с большими оконными проемами, с целью исключения появления сквозняков; в ограниченных по размеру комнатах, где недостаточно свободного пространства; в помещениях, где из-за их функционального назначения наблюдается повышенный уровень влажности. Данные устройства здесь выполняют функцию специальной завесы, предотвращающей запотевание окон. Таким образом, внутрипольные конвекторы значительно облегчают обогрев помещения с панорамным остеклением. Данное оборудование обеспечивает защиту стекла от конденсата и благодаря тепловой завесе останавливает и нагревает потоки холодного воздуха, которые периодиче130 ски проникают через оконные и дверные проемы. Внутрипольные конвекторы, несмотря на высокую стоимость, являются идеальным решением для зданий с панорамным остеклением и дарят широкие возможности для смелых дизайнерских решений. Библиографический список 1. Рогачев, Е. А. Применение внутрипольных конвекторов с приточной вентиляцией в условиях ограниченного пространства под инженерное оборудование / Е. А. Рогачев // Инженерные системы и городское хозяйство: материалы IV Региональной научно-практической конференции - магистерские слушания, Санкт-Петербург, 21–25 марта 2022 года. – СанктПетербург: Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет, 2022. – С. 230-236. 2. Польников, Ю. В. Обзор применяемых отопительных приборов в общественных зданиях с большой площадью остекления / Ю. В. Польников // Символ науки: международный научный журнал. – 2019. – № 11. – С. 22-26. 3. Смирнова, И.Н. Системы отопления в высотных зданиях с большой площадью остекления / И.Н. Смирнова, Н.В. Шилкин // АВОК – 2013. – №4. – С. 30–39. 4. Пухкал В.А. Особенности проектирования систем водяного отопления с внутрипольными конвекторами // АВОК. – 2017. – №8. – С. 24–29. Фролов Михаил Владимирович Андрюхина Екатерина Олеговна Балалайкина Яна Дмитриевна Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, г. Пенза, Россия Frolov M.V. Andryukhina E. O. Balalaikina Ya.D. Penza State University of Architecture and Construction, Penza, Russia 131 УДК 614.849 ББК 38.5-082.03 DOI 10.58841/9785835618163_132 ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАВИСИМОСТЕЙ, ВОЗНИКАЮЩИХ ПРИ ПРОЦЕССЕ ЭВАКУАЦИИ ПРИ ПОЖАРЕ НА ОБЪЕКТАХ ЗДРАВООХРАНЕНИЯ Д.С. Шапошник, М.С. Беляева STUDY OF DEPENDENCIES ARISING DURING THE EVACUATION PROCESS IN FIRE AT HEALTHCARE FACILITIES D.S. Shaposhnik, M.S. Belyaeva Аннотация. В статье рассматриваются результаты теоретического исследования процесса эвакуации в учреждениях здравоохранения. В качестве исходных данных взяты условия в ГБУЗ «Клиническая больница №6 им. Г.А. Захарьина». Ключевые слова: расчетное время эвакуации, эвакуационные выходы, пожарная нагрузка, лечебные учреждения, локальная плотность, интенсивность передвижения людского потока, пропускная способность выхода. Abstract. Currently, about 6,500 medical institutions provide medical care to the population in the Russian Federation. Healthcare facilities are designed, as a rule, not lower than the II degree of fire resistance and fires on them are not uncommon. The presence of a large number of people with low and low degrees of mobility can greatly complicate their evacuation from a burning building. The study of the processes occurring during the evacuation of these groups will reveal the risk level of the parameters of the simulated fire, as well as the consequences from it. In the hospital building, the fire load is unevenly distributed. It is considered that in administrative premises it ranges from 80 to 100 kg / m3, and in rooms with people staying from 20 to 50 kg / m3. The flame at such facilities spreads over combustible materials, wooden furniture, medical equipment containing plastic, cellophane and insulation of electrical wires at a speed of up to 1 m/min. The spread of fire and smoke throughout the institution occurs, as a rule, through ventilation systems and openings in the walls. Alcohol contained in medicines in warehouses and in the offices of a healthcare facility can contribute to the rate of fire. All this will make it difficult to evacuate the building. Keywords: estimated evacuation time, evacuation exits, fire load, medical institutions, local density, intensity of movement of the human flow, output capacity. 132 В настоящее время в Российской Федерации медицинскую помощь населению оказывают около 6500 лечебных учреждений. Объекты здравоохранения проектируют, как правило, не ниже II степени огнестойкости и пожары наних не являются редкостью. Наличие большого количества людей малой и низкой степеней мобильности, может сильно осложнить их эвакуацию из горящего здания. Исследование процессовпротекающих при эвакуации данных групп позволит выявить уровень риска параметров моделируемого пожара, а также последствия от него. В здании стационаров пожарная нагрузка распределена неравномерно. Принято считать, что в административных помещениях она составляет от 80 до 100 кг/м3, а в помещениях с пребыванием людей от 20 до 50 кг/м3. Пламя на таких объектах распространяется по горючим материалам, деревянной мебели, медицинскому оборудованию содержащему пластмассу, целлофан и изоляцию электропроводов со скоростью до 1 м/мин. Распространение огня и дыма по учреждению происходит, как правило, по системам вентиляции и проемам в стенах. Скорости пожара может способствовать спирт, находящийся в медикаментах на складах и в кабинетах объекта здравоохранения. Все это затруднит эвакуацию из здания. Расчетное время эвакуации людей из здания устанавливается по времени выхода из него последнего человека [1]. Длина и ширина каждого участка эвакуации принимаются из схемы расположения эвакуационных путей в здании. На рисунке 1 изображена схема этажа ГБУЗ «Клиническая больница №6 им. Г.А. Захарьина» с наиболее большой пожарной нагрузкой. Рис. 1. Схема путей эвакуации в аптечном отделении, расположенном на 5 этаже административного корпуса клинической больницы Из рисунка 1 следует, что на этаже находятся 38 участков пути и два эвакуационных выхода, один из которых ведет через соседний корпус. Расчетное время эвакуации пациентов и персонала из здания больницы принимаем по времени выхода из него последнего человека. Координаты людей в момент времени, учитывая места нахождения рабочих и спальных мест в момент времени равны: 133 () ( ) () м. (1) Принимая скорость i-го человека ( ) в момент времени и найдя локальную плотность ( ) определим координаты на следующих участках: () [ ( ) () ] а , м. (2) Пропускная способность выхода с участка будет равна: () () чел. (3) Для определения интенсивности передвижения людского потока с jго эвакуационного участка ( ) в момент времени определим плотность потока людей: ( ) м а м . (4) При расчете, также учитываем группы мобильности (М7). Результаты определения расчетного времени эвакуации людей представлены в таблице 2. Табл. 1. Соотношение длины участков, времени ихпрохождения и количества эвакуировавшихся по ним человек Схема расчета была предусмотрена наличием двух основных эвакуационных путей и выходов: 35-Д – вход в лестничную клетку, ширина 2,7 м и 37-Д – выход из здания наружу шириной 1,2 м. Расчетное время эвакуации через контрольные точки составило: для участка № 7-16,6 сек; №18-3,3 сек; №19-3,5 сек; №20-7,8 сек; №23-8,6 сек; №33-30,9 сек; №35-39,2 сек; №37-28,8 сек; №40-4,5 сек; №48-4,5 сек; №495,3 сек; №50-4 сек. 134 Самым быстрым временем эвакуирования людей из здания наружу являлось 3,3 сек (участок №18), а самым долгим – 39,2 сек (участок №35). Всего через контрольную точку 7 за 17 секунд было эвакуировано 5 человек. Через контрольную точку 18 один человек за 4 секунды, контрольную точку 19 один человек за 4 секунды, контрольную точку 20 один человек за 8 секунд, контрольную точку 23 - 3 человека, общее время которых составило 9 секунд, контрольную точку 33 -11 человек, время – 31 секунда, контрольную точку 35 – 12 человек за 40 секунд,контрольную точку 37 – 7 человек за 29 секунд, контрольную точку 40 – один человек за 5 секунд, контрольную точку 48один человек – 6 секунд, контрольную точку 49 один человек – 6 секунд, контрольную точку 50 один человек- 4 секунды. По проведенному расчету в эвакуации принимало участие 25 человек. В статье рассмотрены основные процессы, учитываемые при эвакуации пациентов и персонала из здания больницы. Условия и расчеты рассматриваемых процессов позволили получить соотношения, выражения и уравнения, выражающие зависимость времени эвакуации людей от сложившихся различных условий в зданиях лечебных учреждений. Библиографический список 1. Приказ МЧС РФ от 30 июня 2009 г. № 382 «Об утверждении методики определения расчетных величин пожарного риска в зданиях, сооружениях и строениях различных классов функциональной пожарной опасности». 2. Федеральный закон от 22 июля 2008 г. N 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности" (с изменениями и дополнениями)». 3. ГОСТ 12.1.004-91 ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования. 4. СП 3.13130.2009 Системы противопожарной защиты. Система оповещения и управления эвакуацией людей при пожаре. Требования пожарнойбезопасности. Шапошник Д.С. Беляева М.С. МГУТУ им. К.Г. Разумовского (ПКУ), Пензенский филиал, г. Пенза, Россия Shaposhnik D.S. Belyaeva M.S. Moscow State Technical University named after K.G. Razumovsky (PKU) (Penza branch), Penza, Russia 135 УДК 614.842/847 DOI 10.58841/9785835618163_136 ПОВЫШЕНИЕ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ ЗАЩИТЫ СЕЛ В ПЕНЗЕНСКОЙ ОБЛАСТИ Е.В. Ширшин, И.А. Каледа, А.М. Белянин INCREASING FIRE PROTECTION OF VILLAGES IN THE PENZA REGION E.V. Shirshin, I.A. Kaleda, A.M. Belyanin Аннотация. В Пензенской области с семидесятых годов в поселках и селах часто застройка проводилась по микрорайонам с инфраструктурой и типовыми домами. В таких микрорайонах предусматривалось централизованное наружное хозяйственно-питьевое и противопожарное водоснабжение из подземных источников. По истечении 40-50 лет эксплуатации на этих водопроводах аварии стали иметь массовый характер – выходили из строя скважины, насосы на них, водонапорные башни, сети. Правительство области приняло решение перейти от «латания дыр» к системной планомерной работе – в области в 2021-2022 гг. действовала программа «Чистая вода», на 2023-2027 годы разработана программа модернизации систем коммунальной инфраструктуры. Реализация этих программ существенно повышает надежность систем сельских водопроводов, что приводит к снижению рисков распространения пожаров. Ключевые слова: факторы риска; пожар; водообеспечение; надежность; реконструкция; строительство; техническое перевооружение. Abstract. In the Penza region, since the seventies, in towns and villages, development was often carried out in microdistricts with infrastructure and standard houses. In such microdistricts, centralized external drinking and fire water supply from underground sources was provided. After 40-50 years of operation on these water pipelines, accidents began to occur on a massive scale wells, their pumps, water towers, and networks failed. The regional government decided to move from “patching holes” to systematic systematic work - the “Clean Water” program was in effect in the region in 2021-2022, and a program for modernizing utility infrastructure systems was developed for 2023-2027. The implementation of these programs significantly increases the reliability of rural water supply systems, which leads to a reduction in the risk of fires spreading. Key words: risk factors; fire; water supply; reliability; reconstruction; construction; technical re-equipment. 136 Пожарная безопасность населенных пунктов обусловлена большим количеством факторов [4]. Среди них следует особое внимание уделять своевременной подаче к месту пожара в достаточном количестве основного огнетушащего вещества – воды. Наиболее благоприятные для пожаротушения условия создаются в населенных пунктах при наличии централизованного водоснабжения [2]. Охват населения Пензенской области централизованным водоснабжением в городах и рабочих поселках составляет 98%, сельских населенных пунктах – 78%. Следовательно, противопожарная безопасность населенных мест Пензенской области зависит от надежности систем водоснабжения. Последнее десятилетие в средствах массовой информации Пензенской области часто встречались сообщения об авариях на водопроводах населенных пунктов, приводящих к поступлению к потребителям воды низкого качества или к длительным отключениям подачи воды. Чаще всего аварии возникают на скважинах и водоподъемном оборудовании, водонапорных башнях, станциях обезжелезивания и сетях водоснабжения. Население адресует свои жалобы местной администрации, которая решить проблемы, как правило, не может ни технически, ни экономически [1]. Цепочка жалоб, ходатайств устремляется выше. У всех перечисленных проблем стал явно просматриваться системный характер – старение и износ материалов и оборудования. В семидесятые годы двадцатого века в Советском Союзе стали активно расселять небольшие населенные пункты, жителям которых предлагалось переехать на привлекательных условиях в другие места проживания. Прочно в обиход вошло выражение «центральная усадьба совхоза (колхоза)», в которой создавались небольшие микрорайоны возле школ, больниц, клубов с типовыми домами, централизованным водоснабжением. В Пензенской области тоже такая застройка активно велась. И в настоящее время во многих селах и поселках улицы такой типовой застройки сохранились, хоть многие дома и были перестроены, а вот инженерные коммуникации эксплуатируются до полного износа. Важнейшим показателем безопасности водоснабжения является соответствие качества питьевой воды требованиям санитарных правил и норм, поэтому в области в первую очередь силы и средства были направлены на улучшение качества водопроводной воды. Оно контролируется в рамках проведения плановых проверок, осуществляемых Управлением Роспотребнадзора по Пензенской области, а также по данным социальногигиенического мониторинга за качеством водоснабжения ФБУ здравоохранения «Центр гигиены и эпидемиологии в Пензенской области». В области в 2021-2022 гг. была разработана программа «Чистая вода». Так как доля подземных вод в хозяйственно-питьевом водоснабжении 137 в большинстве населенных пунктов Пензенской области преобладает, то в первую очередь по этой программе были построены или реконструированы станции обезжелезивания, водозаборные скважины. Всего же в Пензенской области на программу из регионального бюджета было выделено более 215 млн. рублей. Отремонтировано 144 объекта, в том числе 15 дополнительно включенных за счет экономии: построено или капитально отремонтировано 36 скважин, 53 водонапорных башен и 34 километров водопроводных сетей (информация с сайта ГТРК «Пенза»: https://russia58.tv/ news/592311/). Однако эта программа не решила все проблемы водоснабжения в Пензенской области. Правительство Пензенской области утвердило региональную программу модернизации систем коммунальной инфраструктуры на 20232027 годы. По словам губернатора области Олега Мельниченко: «Сейчас, несмотря на достаточно сложную внешнеполитическую ситуацию, наличие множества других задач, которые мы решаем, деньги на модернизацию систем водоснабжения и водоотведения выделяем. Даже объѐм финансирования за два последних года увеличили значительно». Так в 2023 году на обновление систем водоснабжения выделено 125 млн. рублей. В 48 муниципальных образованиях будет построено и капитально отремонтировано 50 объектов водообеспечения. Это скважины, водонапорные башни, станции обезжелезивания, коммуникации водоснабжения, производственно-технологические комплексы. В первом квартале 2023 года работы выполнены на 33 объектах. Отремонтировано и заменено – 9 скважин, 23 башни, 1700 м водопроводных сетей. При ремонте и строительстве водопроводных сетей используются современные материалы и оборудование. Так преобладает использование труб из армированных полимерных материалов, устойчивых к электрохимической коррозии и влиянию перепадов температур [3]. Обсадные трубы скважин имеют усиленную гидроизоляцию. Исполнение погружных насосов скважин учитывает состав местных подземных вод. Обновляется водоразборная арматура на наружной водопроводной сети – водоразборные колонки, пожарные гидранты [2, 3]. Перечисленные мероприятия, обеспечивая надежность систем водоснабжения, повышают противопожарную защиту населенных пунктов. Библиографический список 1. Федеральный закон от 06.10.2003 N 131-ФЗ «Об общих принципах организации местного самоуправления в Российской Федерации» (с изм. и доп., вступ. в силу с 23.03.2021). 2. Малый, В. П. Противопожарное водоснабжение. Наружный противопожарный водопровод: учебное пособие для слушателей, курсантов и студентов Сибирской пожарно-спасательной академии ГПС МЧС России / 138 В. П. Малый, В. Н. Масаев, А. Н. Минкин. – Железногорск: Сибирская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России, 2018. – 168 с. – URL: https://znanium.com/catalog/product/1082149. 3. Свод правил СП 8.13130 Системы противопожарной защиты. Наружное противопожарное водоснабжение. Требования пожарной безопасности (Приказ МЧС России от 30.03.2020 № 225). 4. Белякин, С. К. Системы обеспечения пожарной безопасности: учебное пособие / С. К. Белякин. – Курган: КГУ, 2019. – 250 с. – ISBN 9785-4217-0523-9 // Лань: электронно-библиотечная система. – URL: https://e.lanbook.com/book/177860 – Режим доступа: для авториз. пользователей. Ширшин Е.В. Shirshin E.V. Каледа И.А. Kaleda I.A. Белянин А.М. Belyanin A.M. МГУТУ им. К.Г. Разумовского Moscow State Technical University (ПКУ), named after K.G. Razumovsky Пензенский филиал, (PKU) (Penza branch), г. Пенза, Россия Penza, Russia _______________________________________________________ УДК 614.842/847 DOI 10.58841/9785835618163_139 ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИИ ПРОТИВОПОЖАРНЫХ ВОДОПРОВОДОВ В МАЛОЭТАЖНОЙ ЗАСТРОЙКЕ Е.В. Ширшин, И.А. Каледа, А.М. Кутузов FEATURES OF DESIGN AND OPERATION OF FIRE-FIGHTING WATER PIPES IN LOW-RISE DEVELOPMENT E.V. Shirshin, I.A. Kaleda, A.M. Kutuzov Аннотация. Во времена СССР в одноэтажных жилых зданиях, как правило, отсутствовал внутренний водопровод, поэтому в микрорайонах проектировался объединенный хозяйственно-питьевой и противопожарный водопровод, с отбором воды из уличных водоразборных колонок и пожарных гидрантов. Степень благоустройства жилых малоэтажных зданий в современной России существенно изменилась – преобладают дома с внутренним холодным водоснабжением и местными водонагревателями. Отбор воды из сети 139 осуществляется через вводы в здание. Удельное водопотребление при этом возросло в три раза. Стало невозможно надежное функционирование противопожарного водоснабжения. Сети необходимо реконструировать: уходить от использования тупиковых сетей; по уточненным показателям водопотребления закладывать трубы соответствующей пропускной способности из современных материалов; предусматривать установку и обслуживание пожарных гидрантов. Ключевые слова: степень благоустройства; противопожарный водопровод; пожар; надежность; гидрант; пожаротушение; реконструкция. Abstract. During the Soviet era, one-story residential buildings, as a rule, did not have internal water supply, so in microdistricts a combined drinking and fire water supply system was designed, with water taken from street standpipes and fire hydrants. The degree of improvement of residential low-rise buildings in modern Russia has changed significantly - houses with internal cold water supply and local water heaters predominate. Water is withdrawn from the network through inlets into the building. At the same time, specific water consumption increased threefold. Reliable operation of the fire water supply became impossible. Networks need to be reconstructed: move away from using dead-end networks; according to updated water consumption indicators, lay pipes of appropriate capacity from modern materials; provide for the installation and maintenance of fire hydrants. Key words: degree of improvement; fire water supply; fire; reliability; hydrant; firefighting; reconstruction. Малоэтажная застройка существует практически в любом населенном пункте. Во времена СССР термин подразумевал застройку жилыми домами без внутреннего водопровода. В соответствии с действующими нормативными актами (СНиП, справочники проектировщика) в этой застройке проектировался объединенный хозяйственно-питьевой и противопожарный водопровод, предусматривающий отбор воды из уличных водоразборных колонок и пожарных гидрантов [1]. Однако степень благоустройства жилых малоэтажных зданий в современной России существенно изменилась – преобладают дома с внутренним холодным водоснабжением и местными водонагревателями. Отбор воды из сети осуществляется через вводы в здание. Удельное водопотребление при этом возросло в три раза [1]. Использование уличных водоразборных колонок в таких условиях стало носить совершенно другой характер: для хозяйственно-питьевых целей их используют единицы местных жителей, преобладает неучтенное 140 использование воды на полив, забор воды из колонок производят для заполнения емкостей не местные жители. Такие условия эксплуатации существующих наружных водопроводных сетей приводят как дефициту воды из-за недостаточной пропускной способности; в условиях действующих тарифов взвинчивают плату за воду жителей, использующих водоразборные колонки; увеличивают неучтенные расходы воды у ресурсоснабжающих организаций. Выход оказался прост – уличные водоразборные колонки стали исчезать в городах и поселках области. Водопроводные колодцы лишились должного обслуживания. Очевидно, что при этом невозможно надежное функционирование противопожарного водоснабжения [2, 3]. Порою отсутствуют достоверные схемы существующих водопроводов. Пожарные гидранты часто не предусматривались на тупиковой сети и даже на коротких участках кольцевой сети. У существующих пожарных гидрантов может отсутствовать требуемый напор для заполнения цистерн пожарных автомобилей и пожаротушения. Из-за этого теряется время на поиск других источников воды, снижается эффективность пожаротушения. Только проведением ремонтных работ на водопроводных сетях пожарную безопасность микрорайонов с малоэтажной застройкой, активно меняющейся как по планировке, этажности, так и по степени благоустройства домовладений, поддерживать трудно. Необходимо уходить от использования тупиковых сетей; по уточненным показателям реального хозяйственно-питьевого и противопожарного водопотребления закладывать трубы соответствующей пропускной способности из современных материалов; предусматривать установку пожарных гидрантов на расстояниях, обеспечивающих эффективное пожаротушение [2, 3]. Библиографический список 1. Калицун В.И. Гидравлика, водоснабжение и канализация: учеб. пособие для вузов. – М.: Стройиздат, 2004. – 397 с. 2. Малый, В. П. Противопожарное водоснабжение. Наружный противопожарный водопровод: учебное пособие для слушателей, курсантов и студентов Сибирской пожарно-спасательной академии ГПС МЧС России / В. П. Малый, В. Н. Масаев, А. Н. Минкин. – Железногорск: Сибирская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России, 2018. – 168 с. – URL: https://znanium.com/catalog/product/1082149. 3. Свод правил СП 8.13130 Системы противопожарной защиты. Наружное противопожарное водоснабжение. Требования пожарной безопасности (Приказ МЧС России от 30.03.2020 № 225). 141 Ширшин Е.В. Shirshin E.V. Каледа И.А. Kaleda I.A. Кутузов А.М. Kutuzov A.M. МГУТУ им. К.Г. Разумовского Moscow State Technical University (ПКУ), named after K.G. Razumovsky Пензенский филиал, (PKU) (Penza branch), г. Пенза, Россия Penza, Russia _______________________________________________________ УДК 004.4/ББК 35.10н68 DOI 10.58841/9785835618163_142 ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА УЧЕТА ИСТОЧНИКОВ ПРОТИВОПОЖАРНОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ Е.В. Ширшин, Д.С. Шапошник INFORMATION SYSTEM FOR ACCOUNTING SOURCES OF FIRE-FIGHTING WATER SUPPLY E.V. Shirshin, D.S. Shaposhnik Аннотация. Рассматриваются вопросы сбора и обобщения актуальной информации о техническом состоянии противопожарного водоснабжения как важного составляющего элемента в деле тушения пожара. Ключевые слова: пожарный гидрант, наружное противопожарное водоснабжение, обслуживание и ремонт, проверка на водоотдачу. Abstract. An integral part of ensuring the fire safety of the settlement is the maintenance and maintenance of sources of external fire-fighting water supply for fire extinguishing purposes with the possibility of water intake at any time of the year. Important factors influencing the successful extinguishing of fires are the availability of serviceable sources of fire-fighting water supply, as well as the organization of a clear interaction of the FPS units with the enterprises of urban water supply of settlements and the relevant services of facilities. Keywords: fire hydrant, outdoor fire-fighting water supply, maintenance and repair, check for water output. Неотъемлемой частью обеспечения пожарной безопасности населенного пункта является содержание и обслуживание источников наружного противопожарного водоснабжения в целях пожаротушения с возможностью забора воды в любое время года. Важными факторами, влияющими на успешное тушение пожаров, являются наличие исправных источников противопожарного водоснабжения, а также организация четкого взаимо142 действия подразделений ФПС с предприятиями городского водопроводного хозяйства населенных пунктов и соответствующими службами объектов. Анализ готовности систем противопожарного водоснабжения, находящихся на балансе предприятий, а также в ведении организаций, эксплуатирующих водоисточники, показывает слабую подготовленность сетей к целям пожаротушения. Осуществляющие проверку пожарных гидрантов подразделения МЧС России, непосредственно участвующие в тушении пожаров, постоянно выявляют ряд проблем, которые возникают при сборе, обобщении и анализе данных о техническом состоянии противопожарных водоисточников. Кроме того, известно, что отказ водоисточников на самом пожаре составляет 13,2%.Наравне с вышесказанным наблюдается ряд проблем, напрямую влияющих на исход борьбы на пожаре за жизни и здоровье людей, а также частное и государственное имущество. Вот некоторые из них: 1. Ограниченная возможность организации проверки противопожарного водоснабжения в весенне-осенний периоды в следствии постоянных реформ, проходящих в МЧС России; 2. «Размытие» зоны ответственности, между собственниками городских сетей и как следствие – неточный подход к учету количества противопожарных водоисточников между эксплуатирующими организациями; 3. Нарушение нормативных сроков ремонта пожарных гидрантов; 4. Отсутствие единой базы источников наружного противопожарного водоснабжения; 5. Сложный порядок регистрации поломок и передачи информации о них аварийно-ремонтным службам, а также сложный порядок отслеживания информации об устранении причин неисправности. Многие из этих проблем решаютсясозданием единойавтоматизированной информационной системы учета источников противопожарного водоснабжения (далее – ЕАИС УИПВ), включающей в себя сведения о техническом состоянии, работоспособности, привязки к местности (адрес, расстояние от ближайшего строения, координаты) и др. ЕАИС УИПВ это специализированное программное обеспечение с базой данных для заинтересованных организаций, с возможностью входа на правах администратора и внесением актуальных данных. Рассматриваемая ЕАИС УИПВ предназначена для учета, внесения и редактирования сведений о состоянии исправности сетей водоснабжения. Изменения вносятся в ЕАИС УИПВ, специалистами эксплуатирующихорганизаций и должностными лицами пожарно-спасательных подразделений, ответственными за организацию всех видов технического освидетель143 ствования, обслуживания и проверокпротивопожарного водоснабжения удаленно. Являясь автоматизированной системой обобщения данных, ЕАИС УИПВ при создании и ведении основных документов решает не только проблемы обобщения документации, но и ставит перед собой еще несколько задач: ведение реестра водоисточников и внесение актуальных сведений об исправности отдельных узлов и элементов; Рис. 1. Окно заполнения формы «Реестр водоисточников» планирование и учет технического освидетельствования, соблюдение сроков испытаний и осмотров; Рис. 2. Форма заполнения «Сведения об источнике водснабжения» сокращение время сбора информации о выведенных из строя водоисточников противопожарного водоснабжения; информирование о неисправных и перекрытых сетях при оперативном использовании системы, так ЕАИС УИПВ, установленная на компьютере диспетчера гарнизона, или диспетчера пожарной части позволяла бы оперативно устанавливать ближайший водоисточник к месту пожара, и 144 передавать всю необходимую информацию по радиостанции участникам или руководителю тушения пожара, тем самым влияя на успех тушения пожара; Рис. 3. Окно заполнения формы «Сведения о проверках источников водоснабжения» составление различных отчетов и анализов с охватом разных временных интервалов, в процентном и количественном соотношении за аналогичные периоды; Рис. 4. Окно заполнения формы «Отчетность и анализы» создание донесений при отключении водоснабжения в районах и подрайонах выезда аварийно-спасательных подразделений и ближайших водоисточниках; ведение электронного паспорта пожарного гидранта с указанием дат проверок, испытаний, внешних осмотров, применение на пожаре и т.д.; 145 вывод сведений об исправных водоисточниках на карту городского информационного справочника 2ГИС для использования в системах «112», «01», ЦУКС «ЕДДС» и др. Рис. 5. Карта вывода сведений о водоисточниках в системе 2ГИС Библиографический список 1. Постановление Правительства РФ от 16 сентября 2020 г. N 1479 «Об утверждении Правил противопожарного режима в Российской Федерации». 2. СП 31.13330.2021 Свод правил водоснабжение. Наружные сети и сооружения. 3. Национальный стандарт ГОСТ Р 53961-2010 "Техника пожарная. Гидранты пожарные подземные. общие технические требования. методы испытаний". Ширшин Е.В. Шапошник Д.С. МГУТУ им. К.Г. Разумовского (ПКУ), Пензенский филиал, г. Пенза, Россия Shirshin E.V. Shaposhnik D.S. Moscow State Technical University named after K.G. Razumovsky (PKU) (Penza branch), Penza, Russia 146 УДК 681.3.06 DOI 10.58841/9785835618163_147 МАГНИТНЫЕ ПОЛЯ ПРОМЫШЛЕННОЙ ЧАСТОТЫ В КРУ 6(10) КВ С УЧЕТОМ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ЭКРАНОВ Э. А. Алеев, Н. В. Безменова MAGNETIC FIELDS OF INDUSTRIAL FREQUENCY IN 6(10) KV SWITCHGEAR TAKING INTO ACCOUNT METAL SCREENS E. A. Aleev, N. V. Bezmenova Аннотация. Представлена методика расчета напряженностей магнитных полей промышленной частоты от трехфазной системы шин, учитывающая металлический экран. Ключевые слова: напряженность, магнитное поле, металлический экран. Abstract. A method for calculating the strengths of industrial frequency magnetic fields from a three-phase bus system, taking into account a metal screen, is presented. Key words: tension, magnetic field, metal screen. В большинстве конструкций комплектных распределительных устройств (КРУ) между трехфазными шинами с рабочими токами промышленной частоты до 4000 А и корпусами микропроцессорной релейной защиты (МПРЗ), чувствительными к магнитным полям [1], имеются металлические перегородки, представляющие собой защитные экраны, которые существенно снижают напряженности магнитного поля промышленной частоты (МППЧ). Для определения напряженностей МППЧ в воздушном пространстве за защитными экранами были разработаны методы расчета [2], как для одиночной шины ограниченной длины круглого или прямоугольного сечения, так и для трехфазных шин ограниченной длины различного сечения. Схематическое расположение шин и экранов показано на рис. 1а, б. Поскольку расстояния, существующие в КРУ, существенно меньше длины волны напряженности магнитного поля при промышленной частоте 50 Гц, все зависимости определяются соотношениями, характерными для ближней зоны [3]. Из рис. 1а и 1б видно, что пространство между шинами и контрольными точками (корпусами МПРЗ) можно разделить на три 147 участка: на расстояние от центра шины до передней стенки экрана R1, на расстояние R2=R1+z дополнительно учитывающее толщину экрана z или ее геометрическую составляющую в направлении между центром шины и контрольной точкой и на расстояние от центра шины до контрольной точки Rк. Замкнутый экран IB IA А IC B RA,a1 HA,a1 х C RC,a1 RB,a1 HB,a1 HC,a1 А,а1 Zэкр Z А,а2 RA,a2 Zэкр,φab Плоский экран Zэкр,φac RB,a2 HA,a2 HB,a2 RC,a2 HC,a2 HA,a φ C,a φC,b φB,a a i HB,a HC,a Ha,Σ а) HA,b φB,c φA,c φA,b b HB,b HC,b Hb,Σ HC,c c HB,c HA,c Hc,Σ б) Рис. 1. Расположение шин и защитных экранов для расчета напряженностей МППЧ: а – от одиночного проводника, б – от трехфазной системы шин Значения напряженности МППЧ до передней стенки экрана Н1(I) в воздушном пространстве можно определить по выражению: H Hh Hb , (1) H h sin 2 H b cos 2 2 2 Значения напряженности МППЧ в металлическом экране и на задней стенке защитного экрана H2 можно определять без учета отраженной волны, которая, по результатам эксперимента для напряженностей промышленной частоты 50 Гц не превышает 2…4% по отношению к падающей волне по выражению вида [3]: (2) H 2 H 1 e (1 j ) kz , где Н1 – напряженность МППЧ на границе раздела диэлектрик – проводящая среда (падающая волна), z – толщина проводящей стенки экрана. Коэффициент распространения в металле k, как следует из [3], определяется по выражению: 148 k , 2 (3) где ω - круговая частота; µ - абсолютная магнитная проницаемость металла; γ - удельная проводимость металла экрана. Значения напряженности МППЧ Hк, включая и нормируемые, в контрольных точках за экраном (на корпусе МПРЗ) можно определять по соотношению: (4) Н к f ( I , Rк ) . Для определения условий ЭМС предложена методика выбора параметров металлических экранов в виде допустимых значений толщины экрана z или допустимой относительной магнитной проницаемости металла экрана μа, места расположения экрана R1по отношению к проводнику с током, места расположения контрольной точкиi, в частности, корпуса МПРЗ в ячейке КРУ для принятого нормируемого значения напряженности магнитного поля Ннорм. Таким образом, необходимую толщину экранов z, т.е. толщины отдельных стенок КРУ для обеспечения условий ЭМС: Нк ≤ Ннорм, в контрольной точке при известной относительной магнитной проницаемости металла экранов μа можно определить с помощью выражения: [ ln( z 1 2 )] k экр а 0 ср (5) , где kэкр=H2(I)/H1(I) - коэффициент экранирования металлической стенки. Библиографический список 1. Безменова Н.В., Салтыков В.М. Электромагнитные поля промышленной частоты в электрических сетях и распределительных установках. – М.: Машиностроение, 2011. – 206 с. 2. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. Электромагнитное поле. – М., 2003. Алеев Эльдар Асхатович Безменова Надежда Валерьевна Самарский государственный технический университет, г. Самара, Россия Aleev E. A. Bezmenova N. V. Samara State Technical University, Samara, Russia 149 УДК 681.3.06 DOI 10.58841/9785835618163_150 РАСЧЕТ НАПРЯЖЕННОСТЕЙ МАГНИТНОГО ПОЛЯ ПРОМЫШЛЕННОЙ ЧАСТОТЫ ДЛЯ ТРЕХФАЗНОЙ СИСТЕМЫ ПРОВОДНИКОВ Е. В. Лисин, Н. В. Безменова CALCULATION OF MAGNETIC FIELD STRENGTHS OF INDUSTRIAL FREQUENCY FOR A THREE-PHASE SYSTEM OF CONDUCTORS Ye. V. Lisin, N. V. Bezmenova Аннотация. В работе рассмотрен метод расчета магнитного поля промышленной частоты для проводников ограниченной длины. Ключевые слова: напряженность, магнитное поле, кабель. Abstract. The paper considers a method for calculating the magnetic field of industrial frequency for conductors of limited length. Key words: tension, magnetic field, cable. За последние годы в России темпы внедрения электронной, в первую очередь микропроцессорной техники на энергетических объектах и в распределительных устройствах промышленных предприятий значительно выросли. В настоящее время недостаточно разработаны методы расчета параметров электромагнитных полей в распределительных устройствах с учетом их распространения в различных средах и элементах: воздух - изоляционный материал – металлический экран в виде передаточных функций или коэффициентов ослабления в широком диапазоне частот. В данной работе приводится метод расчета магнитных полей промышленной частоты (МППЧ) для трехфазной системы проводов. В качестве исходных данных задаются характеристики материала проводника: магнитная проницаемость, удельная электрическая проводимость, диэлектрическая проницаемость, сечение провода, величина тока. Положение проводников на плоскости перпендикулярной проводам для расчета напряженности в контрольной точке целесообразно задавать, совмещая начало системы координат с центром провода фазы А. Тогда, расстояния от оси проводов соответствующих фаз А; В; С до расчетной 150 точки с координатами на плоскости (x, y) можно вычислить по выражениям: Ra х а2 y 2 ; Rb ( хb х )2 у 2 ; Rc ( хс х )2 у 2 , (1) где Ra, Rb, Rc – расстояние от оси проводов фаз, соответственно А; В; С до контрольной точки; x, y – координаты контрольной точки; xa, xb, xc, ya, yb, yc, – координаты центров проводов фаз В и С. За основу расчета напряженности МППЧ в пространстве принимаются значения токов в трехфазной сети с учетом их фазового сдвига. Для симметричной трехфазной системы этот фазовый сдвиг составляет, как из вестно, 2 3 . Тогда комплексные выражения мгновенных (например амплитудных) значений напряженности в контрольной точке, созданных токами в проводах каждой из трех фаз А; В; С определяются по выражениям: H a Ima 2 Ra ; H b Imb 2 Rb j 2 ; H c Imc 2 Rc j 2 (2) где Ima I ma ; Imb I ma e 3 ; Imc I ma e 3 - комплексные выражения амплитудных значений токов соответственно в фазах А, В, С. Результирующее мгновенное значение напряженности магнитного поля в комплексном виде в расчетной точке целесообразно вычислять путем сложения комплексных значений напряженностей магнитного поля, создаваемых каждой из трех фаз: H рез H a H b H c . (3) Достоинством расчетных методов является то, что с их помощью можно контролировать электромагнитную обстановку уже на стадии проектирования нового объекта. Для сопоставления с расчетными данными, дополнительно на территории подстанции 110 кВ были проведены экспериментальные исследования напряженностей МППЧ от трехфазной системы кабельных линий. Замеры параметров МППЧ проводились прибором П3-70 – измерителем электрических и магнитных полей. Результаты измерений представлены на рис. 1 в виде графика. 151 Рис. 1. Изменения напряженностей МППЧ, созданных токами фаз А; В; С трехфазной системы кабелей Сравнительный анализ значений напряженностей МППЧ, полученных экспериментальным методом, показал хорошее совпадение их с расчетными данными. При этом погрешность расхождения расчетных и экспериментальных результатов составила не более 15 %. Библиографический список 1. ГОСТ Р 51317.4.5. - 99 (МЭК 61000 – 4 – 5 - 95). Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость к микросекундным помехам большой энергии. Требования и методы испытаний. 2. Методические указания по определению электромагнитной обстановки и совместимости на электрических станциях и подстанциях. Стандарт организации СО 34.35.311-2004. – М.: Изд-во МЭИ, 2004. – С. 76. Лисин Евгений Вячеславович Безменова Надежда Валерьевна Самарский государственный технический университет, г. Самара, Россия Lisin Ye. V. Bezmenova N. V. Samara State Technical University, Samara, Russia 152 УДК 697.806 ББК 38.711 DOI 10.58841/9785835618163_153 СИСТЕМЫ СТРУЙНОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ И ДЫМОУДАЛЕНИЯ КРЫТЫХ АВТОСТОЯНОК М.В. Фролов, А.Д. Шалыгин, С.Ф. Закарян SYSTEMS OF JET VENTILATION AND SMOKE REMOVAL OF COVERED PARKING LOTS M.V. Frolov, A.D. Shalygin, S.F. Zakaryan Аннотация. В статье рассмотрены задачи систем вентиляции и противодымной вентиляции крытых автостоянок. Отмечены преимущества и недостатки использования струйных вентиляторов в системах вентиляции и противодымной вентиляции крытых автостоянок. Ключевые слова: вентиляция, дымоудаление, подземные автостоянки, струйные вентиляторы. Abstract. The article considers the tasks of ventilation systems and smokefree ventilation of covered parking lots. The advantages and disadvantages of using jet fans in ventilation and smoke ventilation systems of covered parking lots are noted. Keywords: ventilation, smoke extraction, underground parking, jet fans. При проектировании новых автостоянок в холодных климатических условиях России предпочтение отдается закрытым автостоянкам, которые обеспечивают комфортное хранение автомобилей и пребывание людей внутри помещения. Закрытые автостоянки могут быть как надземными, так и подземными. Наблюдается тенденция к массовому строительству многоуровневых подземных автостоянок, расположенных в цокольных этажах зданий. Однако при нахождении людей в замкнутых помещениях таких автостоянок возникают определенные риски. Эти риски связаны с выбросами вредных веществ, которые содержатся в выхлопных газах автомобилей при нормальной работе системы общей вентиляции, а также с возможными высокими нагрузками в случае пожарных ситуаций [1, 2]. Действующее законодательство и нормативы по пожарной безопасности устанавливают весьма строгие стандарты и требования, соблюдение которых настоятельно рекомендуется для избегания различных проблем, включая штрафы, судебные решения, административные и даже уголовные санкции. Соблюдение этих правил обязательно для различных объек153 тов и помещений, включая парковки, в том числе подземные автостоянки [3]. Рекомендуется проводить проектирование и установку систем пожарной и противодымной безопасности для подземных парковок в комплексе с аналогичными системами для других помещений в здании. Такой комплексный подход не только может сэкономить финансовые ресурсы, но и обеспечить создание действительно эффективной системы удаления дыма. Главные цели и задачи системы вентиляции и противодымной вентиляции в автостоянках: гарантировать безопасность имущества автовладельцев, в частности, сохранность их автомобилей; поддерживать оптимальный уровень температуры и влажности внутри парковочного помещения; обеспечивать достаточный обмен воздуха и поддерживать необходимый уровень вентиляции; обеспечивать оперативное и правильное удаление дыма в случае пожара. Важно понимать, что опасность возгорания в паркинге существенно выше, по сравнению с офисным помещением, квартирой или обычном цокольным этажом. Обычный дым в случае пожара содержит вредные вещества и угарный газ, которые могут нанести значительный вред здоровью и жизни человека в короткие сроки. В подземных и закрытых парковках, помимо обычных вредных веществ в дыму, также присутствует множество других вредных веществ, образующихся при горении автомобилей, такие как фтор, водород и соляные кислоты. Отравление такими веществами может произойти буквально за несколько секунд, в то время как отравление обычным угарным газом обычно занимает около 10 минут. Поэтому при разработке системы противодымной безопасности для паркингов необходимо учитывать, что угарный газ, выходящий под давлением во время горения, выталкивает чистый воздух, необходимый для дыхания и эвакуации людей из задымленного помещения. Для снижения концентрации угарного газа в помещении автостоянки необходимо интенсивное перемешивание загрязненного и чистого воздуха внутри помещения и равномерная вентиляция. Системы струйной вентиляции обеспечивают такие условия и даже повышают эффективность вентиляции на 10–15%. Комплексы струйной вентиляции с осевыми вентиляторами высокой мощности способны эффективно перемещать большие объемы воздушного потока на значительные расстояния [4]. Внешний вид и конструкция осевых струйных вентиляторов показана на рисунке 1. 154 а) б) Рис. 1. Внешний вид (а) и конструкция (б) осевых струйных вентиляторов Системы струйной вентиляции могут быть размещены последовательно и использоваться для переноса кислорода от одной точки к другой в подземных автостоянках, обеспечивая при этом качественную вентиляцию и улучшая безопасность. Благодаря сильной тяге, создаваемой осевыми вентиляторами, обеспечивается эффективное удаление загрязненного воздуха, что способствует поддержанию свежего и безопасного воздушного окружения в автостоянках [5]. Схема работы систем противодымной вентиляции с использованием струйных вентиляторов представлена на рисунке 2. Рис. 2. Схема работы систем противодымной вентиляции 155 Отметим основные преимущества использования струйных вентиляторов в системах общеобменной и противодымной вентиляции крытых автостоянок: струйные вентиляторы могут одновременно выполнять функции вентиляторов систем общеобменной и противодымной вентиляции, что существенно сокращает капительные затраты; возможность изменять направление движения за счет реверсивности вентиляторов расширяет область их использования; снижаются затраты и уменьшаются высоты этажей благодаря тому, что в таких системах минимизируется протяженность воздуховодов. Важно отметить, что система вентиляции и противодымного реагирования в первую очередь направлена на обеспечение безопасной эвакуации людей и неправильное проектирование и установка такой системы может нести ответственность за потерю жизней и здоровья людей. Библиографический список 1. Свердлов, А.В. Анализ европейских и российских правил проектирования традиционных канальных систем противодымной вентиляции автостоянок закрытого типа / А. В. Свердлов, А. П. Волков // АВОК: Вентиляция, отопление, кондиционирование воздуха, теплоснабжение и строительная теплофизика. – 2017. – № 6. – С. 34-37. 2. Ткачева, С.В. Особенности проектирования противодымной вентиляции в подземной автостоянке / С. В. Ткачева // Научный Лидер. – 2022. – № 21(66). – С. 46-48. 3. СП 7.13130.2013 Отопление, вентиляция и кондиционирование. Требования пожарной безопасности [Электронный ресурс] // Справочноправовая система «Консультант Плюс». 4. Опыт моделирования однонаправленной системы струйной вентиляции подземной автостоянки в режиме дымоудаления / С. В. Шархун, Э. А. Ожегов, А. Е. Франкевич [и др.] // Техносферная безопасность. – 2020. – № 2(27). – С. 100-106. 5. СП 300.1325800.2017 Cистемы струйной вентиляции и дымоудаления подземных и крытых автостоянок. Правила проектирования [Электронный ресурс] // Справочно-правовая система «Консультант Плюс». 156 Фролов Михаил Владимирович Шалыгин Александр Дмитриевич Закарян Самвел Феликсович Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, г. Пенза, Россия 157 Frolov M.V. Shalygin A.D. Zakaryan S.F. Penza State University of Architecture and Construction, Penza, Russia СОДЕРЖАНИЕ А.Г. Аверкин, Д.Д. Гриняев СИСТЕМЫ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ В СЕРВЕРНЫХ ПОМЕЩЕНИЯХ ОБЩЕСТВЕННО-АДМИНИСТРАТИВНЫХ И ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЙ ..................................................................... 4 A.G. Averkin, D.D. Grinyaev AIR CONDITIONING SYSTEMS IN SERVER ROOMS OF PUBLIC ADMINISTRATIVE AND INDUSTRIAL BUILDINGS................................... 4 А.Г. Аверкин, Е.Д. Михалкин ФОРМИРОВАНИЕ ИНЖЕНЕРНЫХ СИСТЕМ МИКРОКЛИМАТА ПРИ РЕНОВАЦИИ ЗДАНИЙ ............................................................................ 8 A.G. Averkin, E.D. Mikhalkin FORMATION OF ENGINEERING SYSTEMS AND MICROCLIMATE DURING THE RENOVATION OF BUILDINGS .............................................. 8 Н.В. Аржаева, А.В.Заикин РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ ГАЗИФИКАЦИИ УДАЛЕННЫХ НАСЕЛЕННЫХ ПУНКТОВ............................................................................. 12 N.V. Arzhaeva, A.V. Zaikin SOLVING THE PROBLEM OF GASIFICATION OF REMOTE SETTLEMENTS .................................................................................................. 12 Н.В. Аржаева, Е.В. Черникова БЫТОВЫЕ СИГНАЛИЗАТОРЫ И ДАТЧИКИ УТЕЧКИ ГАЗА ............... 16 N.V. Arzhaeva, E.V. Chernikova HOUSEHOLD ALARMS AND GAS LEAK SENSORS ................................. 16 Н.В. Аржаева, Д.В. Шарапова ЗНАЧЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОГО УСТРОЙСТВА ДЫМОУДАЛЕНИЯ В МНОГОКВАРТИРНЫХ ДОМАХ С АВТОНОМНЫМ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЕМ ................................................................................... 22 N.V. Arzhaeva, D.V. Sharapova THE IMPORTANCE OF AN EFFECTIVE SMOKE REMOVAL DEVICE IN APARTMENT BUILDINGS WITH AUTONOMOUS HEAT SUPPLY .. 22 С.В. Баканова, М.Е. Рожкова РЕСУРСЫ И ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ .............................. 27 158 S.V. Bakanova, M.E. Rozhkova RESOURCESANDENERGY-SAVING TECHNOLOGIES IN THE DESIGN OF A HEATING SYSTEM ................................................................................. 27 С.В. Баканова, А.С. Филимонова ПОФАСАДНАЯ СИСТЕМА ОТОПЛЕНИЯ ДЛЯ АДМИНИСТРАТИВНЫХ И ЖИЛЫХ ЗДАНИЙ ............................... 30 S.V. Bakanova, A.S. Filimonova FACADE HEATING SYSTEM FOR ADMINISTRATIVE AND RESIDENTIAL BUILDINGS ................................................................... 30 А.И. Еремкин, И.К. Пономарева, К.А. Петрова ОПТИМАЛЬНЫЕ УСЛОВИЯ КЛИМАТИЗАЦИИ В ЗАЛАХ БОГОСЛУЖЕНИЯ ЦЕРКВЕЙ И СОБОРОВ .............................. 35 A.I. Eremkin, I.K. Ponomareva, K.A. Petrova OPTIMAL CLIMATIC CONDITIONS IN THE HALLS OF WORSHIP OF CHURCHES AND CATHEDRALS .................................................................. 35 М.А. Ивачев, Р.З. Бареева, И.А. Чернякина НОРМАТИВНАЯ ОЦЕНКА КЛАССОВ ВЗРЫВО- И ПОЖАРООПАСНЫХ ЗОН И ВЫБОР ЭЛЕКТРОПОМЕЩЕНИЙ ДЛЯ ВЗРЫВООПАСНЫХ ЗОН ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ПОЖАРНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭКСПЕРТИЗЫ. ...... 40 М.А. Ivachev, R.Z. Bareeva, I.A. Chernyakina NORMATIVE ASSESSMENT OF CLASSES OF EXPLOSION AND FIRE HAZARDOUS ZONES AND SELECTION OF ELECTRICAL PREMISES FOR EXPLOSION HAZARDOUS ZONES DURING FIRE TECHNICAL EXAMINATION. M.A. .............................................................. 40 М.И. Ивачев, Р.З. Бареева, И.А. Чернякина КЛАССИФИКАЦИЯ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ. КАЛОРИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГОРЮЧЕСТИ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ ................................................................... 43 M.I. Ivachev, R.Z. Bareeva, I.A. Chernyakina CLASSIFICATION OF POLYMER MATERIALS. CALORIMETRIC METHOD FOR DETERMINING THE FLAMMABILITY OF POLYMER MATERIALS ............................................................................ 43 М.И. Ивачев, Р.З. Бареева, И.А. Чернякина ПРОФИЛАКТИКА ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ СРЕДИ НАСЕЛЕНИЯ В ЖИЛОМ СЕКТОРЕ............................................... 46 159 M.I. Ivachev, R.Z. Bareeva, I.A. Chernyakina PREVENTION OF FIRE SAFETY AMONG THE POPULATION IN THE RESIDENTIAL SECTOR ..................................................................... 46 М.И. Ивачев, Р.З. Бареева, В.О. Картавов ЭКОНОМИЧЕСКИЙ УЩЕРБ ОТ ПОЖАРОВ И МЕТОДЫ ЕГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ................................................................. 48 M.I. Ivachev, R.Z. Bareeva, V.O. Kartavov ECONOMIC DAMAGE FROM FIRES AND METHODS FOR ITS DETERMINATION ............................................................................ 48 Т.И. Королева, Д.А. Попков ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬ СОВРЕМЕННЫХ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ ................................................................................................ 51 T.I. Koroleva, D.A. Popkov ENERGY EFFICIENCY OF MODERN ENCLOSING STRUCTURES ........ 51 Т.И. Королева, М.А. Россиев ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИЕ ТЕХНОЛОГИИ В СИСТЕМАХ ОТОПЛЕНИЯ ......................................................................... 55 T.I. Koroleva, M.A. Rossiev ENERGY-SAVING TECHNOLOGIES IN HEATING SYSTEMS ................ 55 Т.И. Королева, М.М. Шведун, Д.С. Степанов ОСОБЕННОСТИ ВЕНТИЛЯЦИИ ЗАЛОВ РЕСТОРАНОВ И КАФЕ ....... 59 T.I. Koroleva, M.M. Shvedun, D.S. Stepanov FEATURES OF VENTILATION IN RESTAURANTS AND CAFE HALLS ............................................................................................ 59 Т.И. Королева, И.Н. Фильчакина, Н.С. Фильчакин, М.В. Меркулова ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ В СИСТЕМАХ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ ЗА СЧЕТ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ТЕПЛОВОГО ПУНКТА ........... 64 Y.I. Koroleva, I.N. Filchakina, N.S. Filchakin, M.V. Merkulova ENERGY SAVING IN HEAT SUPPLY SYSTEMS DUE TO AUTOMATED HEATING STATION .......................................................................................... 64 В.А. Леонтьев, В.Г. Искандяров, К.А. Громова ИССЛЕДОВАНИЕ СХЕМ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ ГОРОДОВ РАЙОННОГО ЗНАЧЕНИЯ ПЕНЗЕНСКОЙ ОБЛАСТИ ............................. 68 160 V.A. Leontiev, V.G. Iskandyarov, K.A. Gromova RESEARCH OF HEAT SUPPLY SCHEMES OF CITIES DISTRICT SIGNIFICANCE OF THE PENZA REGION .................................................... 68 В.А. Леонтьев, В.Г. Искандяров, И.А. Щербаков К ВОПРОСУ НАДЕЖНОСТИ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ НАСЕЛЕННЫХ ПУНКТОВ............................................................................. 75 V.A. Leontiev, V.G. Iskandyarov, I.A. Shcherbakov ON THE ISSUE OF RELIABILITY OF HEAT SUPPLY TO SETTLEMENTS ........................................................................................... 75 Б.В. Миряев, Е.А. Сорокина АНАЛИЗ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ СЕТЧАТОГО ДЕРЕВЯННОГО КУПОЛА ..................................................... 80 B.V. Miryaev, E.A. Sorokina ANALYSIS OF STRESS-STRAIN STATE OF WOODEN DOMES ............. 80 Н.А. Орлова, М.Н. Фролов СПОСОБЫ ИЗБЕЖАНИЯ ИЗБЫТОЧНОЙ ВЛАЖНОСТИ В БАССЕЙНАХ.................................................................................................. 83 N.А. Orlova, M.N. Frolov WAYS TO AVOID EXCESSIVE HUMIDITY IN SWIMMING POOLS ...... 83 Н.А. Орлова, А.И. Костенко ОПТИМАЛЬНАЯ ТЕМПЕРАТУРА ВНУТРЕННЕГО ВОЗДУХА В ДЕТСКИХ ДОШКОЛЬНЫХ УЧРЕЖДЕНИЯХ И КАК ЕЕ ДОСТИЧЬ С ПОМОЩЬЮ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ ................................................... 87 N.А. Orlova, A.I. Kostenko OPTIMUM INTERNAL AIR TEMPERATURE IN CHILDREN'S PRESCHOOL INSTITUTIONS AND HOW TO ACHIEVE IT WITH THE HELP OF A HEATING SYSTEM ............................................ 87 С.Г. Прохоров, Д.С. Гаврилкин ВАРИАНТ СИСТЕМЫ ГАЗОПОТРЕБЛЕНИЯ МНОГОКВАРТИРНОГО ЖИЛОГО ДОМА ................................................. 92 S.G. Prokhorov, D.S. Gavrilkin A VARIANT OF THE GAS CONSUMPTION SYSTEM OF AN APARTMENT BUILDING ................................................................... 92 161 P. P. Cаpчин, Г. А. Мeдвeдeва CPАВНEНИE PАЗЛИЧНЫX CИCТEМ ДEАЭPАЦИИ ДЛЯ ИCТOЧНИКА ТEПЛOCНАБЖEНИЯ ЦДНГ ДЛЯ CЦ г. КOГАЛЫМ ТЮМEНCКOЙ OБЛАCТИ ............................................................................... 97 R. R. Sarchin, G. A. Medvedeva COMPARISON OF VARIOUS HEATING SYSTEMS FOR THE SOURCE OF HEAT SUPPLY FOR THE URBAN HEATING NETWORK OF KOGALYM CITY IN THE TYUMEN REGION ....................................... 97 Д.В. Столяров, Д.С. Шапошник, Т.И. Королева ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ПОЛЯРИЗАЦИИ, ПРОТЕКАЮЩИХ В НЕЛИНЕЙНЫХ НЕОДНОРОДНЫХ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СРЕДАХ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ СТАТИЧЕСКОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ, НА ПРИМЕРЕ ДИФФУЗИОННОГО ФАКЕЛА ПЛАМЕНИ ................... 107 D.V. Stolyarov, D.S. Shaposhnik, T.I. Koroleva INVESTIGATION OF POLARIZATION PROCESSES OCCURRING IN NONLINEAR INHOMOGENEOUS DIELECTRIC MEDIA UNDER THE INFLUENCE OF A STATIC ELECTRIC FIELD ON THE EXAMPLE OF A DIFFUSION FLAME TORCH ............................................................... 107 К.Р. Таранцева, Е.А. Полянскова, А.В. Коростелева, Н.А. Комарова ЭТАНОЛЬНЫЕ СПИРТОВЫЕ ТОПЛИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ КАК ПРИМЕР ЭНЕРГО- И РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЯ В ПРОМЫШЛЕННОМ И ЖИЛИЩНО-КОММУНАЛЬНОМ КОМПЛЕКСАХ................................................................................................ 114 K. R. Tarantseva, E. A. Polyanskova, A. V. Korosteleva, N. A. Komarova ETHANOL ALCOHOL FUEL CELLS AS AN EXAMPLE OF ENERGY AND RESOURCE SAVING IN INDUSTRIAL AND COMMUNAL COMPLEXES .................................................................................................... 114 И.Н. Фильчакина, А.И. Еремкин, Н.С. Фильчакин ОСОБЕННОСТИ РАСЧЁТА СИСТЕМ ВЫТЕСНЯЮЩЕЙ ВЕНТИЛЯЦИИ ДЛЯ ПОМЕЩЕНИЙ С ТЕПЛОИЗБЫТКАМИ ............. 119 I.N. Filchakina, A.I. Eremkin, N.S. Filchakin DISPLACEMENT VENTILATION FOR ROOMS WITH HEAT SURPLUSES ...................................................................................................... 119 162 М.В. Фролов, Ю.Р. Абызова, С.В. Семенов ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ И ВЕНТИЛЯЦИИ В ДОИЛЬНО-МОЛОЧНОМ БЛОКЕ МОЛОЧНО-ТОВАРНОГО КОМПЛЕКСА .................................................. 123 M.V. Frolov, Y.R. Abyzova, S.V. Semenov FEATURES OF DESIGNING HEATING AND VENTILATION SYSTEMS IN THE MILKING BLOCK OF THE DAIRY COMPLEX ........................... 123 М.В. Фролов, Е.О. Андрюхина, Я.Д. Балалайкина ОСОБЕННОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВНУТРИПОЛЬНЫХ КОНВЕКТОРОВ В СОВРЕМЕННЫХ СИСТЕМАХ ВОДЯНОГО ОТОПЛЕНИЯ............................................................................ 127 M.V. Frolov, E.O. Andryukhina, Ya.D. Balalaikina FEATURES OF USING IN-FLOOR CONVECTORS IN MODERN WATER HEATING SYSTEMS ....................................................................................... 127 Е.В. Ширшин, И.А. Каледа, А.М. Белянин ПОВЫШЕНИЕ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ ЗАЩИТЫ СЕЛ В ПЕНЗЕНСКОЙ ОБЛАСТИ ......................................................................... 136 E.V. Shirshin, I.A. Kaleda, A.M. Belyanin INCREASING FIRE PROTECTION OF VILLAGES IN THE PENZA REGION................................................................................. 136 Е.В. Ширшин, И.А. Каледа, А.М. Кутузов ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИИ ПРОТИВОПОЖАРНЫХ ВОДОПРОВОДОВ В МАЛОЭТАЖНОЙ ЗАСТРОЙКЕ ..................................................................................................... 139 E.V. Shirshin, I.A. Kaleda, A.M. Kutuzov FEATURES OF DESIGN AND OPERATION OF FIRE-FIGHTING WATER PIPES IN LOW-RISE DEVELOPMENT ........................................................ 139 Е.В. Ширшин, Д.С. Шапошник ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА УЧЕТА ИСТОЧНИКОВ ПРОТИВОПОЖАРНОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ ........................................ 142 E.V. Shirshin, D.S. Shaposhnik INFORMATION SYSTEM FOR ACCOUNTING SOURCES OF FIRE-FIGHTING WATER SUPPLY......................................................... 142 163 Э. А. Алеев, Н. В. Безменова МАГНИТНЫЕ ПОЛЯ ПРОМЫШЛЕННОЙ ЧАСТОТЫ В КРУ 6(10) КВ С УЧЕТОМ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ЭКРАНОВ…………147 E. A. Aleev, N. V. Bezmenova MAGNETIC FIELDS OF INDUSTRIAL FREQUENCY IN 6(10) KV SWITCHGEAR TAKING INTO ACCOUNT METAL SCREENS………...147 Е. В. Лисин, Н. В. Безменова РАСЧЕТ НАПРЯЖЕННОСТЕЙ МАГНИТНОГО ПОЛЯ ПРОМЫШЛЕННОЙ ЧАСТОТЫ ДЛЯ ТРЕХФАЗНОЙ СИСТЕМЫ ПРОВОДНИКОВ………………………………………….…150 Ye. V. Lisin, N. V. Bezmenova CALCULATION OF MAGNETIC FIELD STRENGTHS OF INDUSTRIAL FREQUENCY FOR A THREE-PHASE SYSTEM OF CONDUCTORS………………………………………….……………..150 М.В. Фролов, А.Д. Шалыгин, С.Ф. Закарян СИСТЕМЫ СТРУЙНОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ И ДЫМОУДАЛЕНИЯ КРЫТЫХ АВТОСТОЯНОК………………………………………….…...153 M.V. Frolov, A.D. Shalygin, S.F. Zakaryan SYSTEMS OF JET VENTILATION AND SMOKE REMOVAL OF COVERED PARKING LOTS…………………………………………..153 СОДЕРЖАНИЕ ................................................................................................ 153 164 ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ И ЭКОЛОГИИ В ПРОМЫШЛЕННОМ И ЖИЛИЩНО-КОММУНАЛЬНОМ КОМПЛЕКСАХ Сборник статей Под редакцией Т.И. Королевой Редактор Е.Л. Соловьева Ответственный за выпуск – ведущий специалист методических программ ПДЗ Л.В. Бессменова Компьютерная верстка Е.Л. Соловьевой Подписано в печать 22.11.2023 Формат 60841/16 Бумага тип №1 Отпечатано на ризографе Уч.-изд. л. 9,85 Тираж 100 экз. Заказ 14 АННМО «Приволжский Дом знаний» 440026, г. Пенза, ул. Лермонтова, 8А Множительный участок ПДЗ 440026, г. Пенза, ул. Лермонтова, 8А 165 ДЛЯ ЗАМЕТОК 166 167 168
