ИССЛЕДОВАНИЕ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ И ВЕНТИЛЯЦИИ ЗИМНЕГО САДА Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

References:

1. MacGregor, A. J., & Stewart, L. M. (2020). Workforce dynamics in the oil and gas sector: Challenges and opportunities. Edinburgh: Scottish Energy Research Centre.

2. Campbell, R. T., & McLeod, S. P. (2019). Navigating market volatility in oil and gas: Strategies for sustainability. Glasgow: University of Glasgow Press.

3. Sinclair, D. R., & Thomson, J. A. (2021). The future of energy: Transitioning to renewable resources in Scotland's oil and gas industry. Aberdeen: North Sea Energy Institute.

4. Henderson, E. K., & Forbes, C. J. (2018). Employee retention strategies in the oil and gas industry: A Scottish perspective. Dundee: Energy Workforce Institute.

© Shukurov M., Amandurdyyeva Sh., Abdyllayev T., Jummanov U., 2024

УДК 004.9, 631.544, 697.1, 697.9

Алеманова С. Е.

магистрант 1 курса СПбГАСУ, г. Санкт-Петербург, РФ

ИССЛЕДОВАНИЕ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ И ВЕНТИЛЯЦИИ ЗИМНЕГО САДА

Аннотация

В современных мегаполисах и пригородах остро стоит проблема по повышению экологичности и энергоэффективности зданий и сооружений, однако есть одно решение, выполняющее роль декоративного элемента, продолжающего жизненное пространство частного дома или квартиры. Создание зимнего сада включает в себя решение нескольких задач по выбору ориентации, назначения и растений - основных потребителей тепла и воздуха через системы отопления и вентиляции. Инженерные коммуникации в данном сооружении будут обеспечивать проектируемые стационарные параметры микроклимата для поддержания жизнедеятельности людей и растений и защищать последних от опасностей в виде осадков, морозов и болезней.

Ключевые слова

зимний сад, энергоэффективность, система отопления, система вентиляции, компьютерное моделирование

Alemanova S. E.

1st-year master's student of SPbGASU, Saint-Petersburg, Russia

ENERGY SAVING RESEARCH OF WINTERGARDEN HEATING AND VENTILATION SYSTEMS

Annotation

In modern megapolises and suburbs, the main problem is improving the ecological and energetic efficiency of buildings and other objects. However, there is one solution that stands as a decorative element which does an expansion of the living space of a private house or an apartment. The creation of a wintergarden (conservatory) includes solving several challenges for choosing the orientation to the cardinal directions, purpose and plants - the major consumers of heat and air by means of heating systems and ventilation. Engineering communications in this facility will provide the projected stationary parameters of microclimate to support the

vital activity of people and plants and protect the latter from external hazards as precipitation, frost and diseases.

Keywords

wintergarden (conservatory), energy efficiency, heating system, ventilation, computer simulation.

Зимний сад - это сооружение не только для выращивания плодоносных сортов растений (теплица) или создания декоративных элементов из растений для улучшения общей композиции сада или дома (оранжерея), но и дополнительное средство продления пространства жизнедеятельности, например, для образования сидячей зоны отдыха [1].

Поэтому такое сооружение - популярное решение для тех, кто хочет выращивать растения в загородном доме или необычно и с пользой обустроить балкон или лоджию квартиры в городе.

Рисунок 1 - Коттедж и зимний сад

Продолжение жизненного пространства: формы дома (одного этажа или нескольких) или интегрированный в объем коттеджа, или выполненный в форме эркера - подобные архитектурные решения зависят от многих факторов: от композиции дома или здания, назначения зимнего сада и растений, произрастающих в нем, ориентации по сторонам света (рисунок 2).

Данное сооружение - необычное решение в рамках энергоэффективных технологий: северный фасад получает меньше всего тепла - зимний сад вместе с растениями и автономной или централизованной системой отопления избавят стену и остальные ограждающие конструкции от воздействия морозов; восточный фасад идеально подойдет для столовой или сидячей зоны; западный фасад, став прозрачным придаст не только зеленый цвет дому изнутри, но и позволит снизить затраты на вечернее освещение (с противоположной стороной также только для утреннего света); южный фасад имеет минимальные затраты на обогрев в осенне-зимний период, однако летом необходимость в притоке свежего воздуха возрастает из-за повышения температуры до некомфортных условий для потребителей (освещение солнцем длится весь день).

Рисунок 2 - Зависимость архитектурных особенностей зимнего сада от фасада коттеджа

и ориентации по сторонам света

На рисунке 2 изображены некоторые решения, которые показывают изменения назначения зимнего сада и его архитектурной формы от стороны света: север - буферная зона (без отопления, декоративная функция или для выращивания морозоустойчивых видов растений) вместо террасы над гаражом, запад - украшение входной зоны к внешнему саду на участке, то есть дополнение к участку, восток - теплый вход в дом (из-за особенностей композиции коттеджа на иллюстрации), юг - зона для экзотических растений или выход на террасу [2].

Для отопления и аккумуляции тепла подходит применение определенных решений:

• архитектурные: площадь больше, чем 30 м2, а также оптимальный выбор композиции и наклонов кровли.

Наклон стеклянных стен зимнего сада влияет на количество получаемого тепла. Чем больше угол падения солнечных лучей на стекло будет приближаться к 900, тем больше их проникает внутрь. Оптимальный угол наклона застекленных поверхностей составляет от 200 до 750. Принимая во внимание изменяющиеся с осени до весны угол падения солнечных лучей, можно получить наибольшее количество тепла.

На практике хорошие результаты получают две или три плоскости, наклоненные под различными углами (рисунок 3), а наилучший энергетический эффект обеспечивает оранжерея в вид сферы [3], [4].

Рисунок 3 - Формы и углы наклона крыши каркаса

• конструктивные: использование качественных и герметичных материалов, учитывая преимущества и недостатки каждого, уравновешивание решений по наименьшей площади остекленения с решением об эстетической составляющей интерьера и экстерьера с помощью глухой стены фасадов зимнего сада высотой больше 150 мм (защита от снеговых покровов);

• интерьерные: учет климатических особенностей и желаемых проектных параметров микроклимата для высаживаемых растений, выполняющих определенные функции: выращивание плодов, декоративные для создания клумбных композиций (холодный климат и экзотические растения

дадут крупные затраты на обогрев и содержание зеленых насаждений);

• технические и технологические: проектирование и расчет коммуникаций и систем, выбор проверенного и энергосберегающего оборудования.

Основными проблемами у специалистов при проектировании зимних садов являются, во-первых, поддержание оптимальных параметров микроклимата для людей (особенно при использовании строения в качестве продолжения гостиницы или зоны отдыха) и растений, требующие повышенную влажность и более высокую температуру, с помощью взаимодействия архитектурно-конструктивных особенностей и инженерных систем: отопления, вентиляции и полива. Во-вторых, образование конденсата - проблема, из-за которой, следовательно, возникает еще одна трудность - болезни растений и каркаса зимнего сада, вызываемые бактериями, грибками и насекомыми (рисунок 4) [5].

Рисунок 4 - «Болезни» зимнего сада

Для надежности и обеспечения постоянного комфорта для жильцов и проектируемого микроклимата для жизнедеятельности «зеленых декораций» проектируется два вида вентиляции: 1) естественная

Принцип работы заключается в использовании раздвижных элементов (рисунок 5) и естественную тягу воздуха за счет разницы температур снаружи и внутри помещения. Летом - основной тип проветривания зимнего сада, а зимой - дополнительный.

Рисунок 5 - Открывающиеся элементы конструкции каркаса

2) механическая или принудительная

Работает на основе комплекса оборудования притока (решетки, встроенные в окна или стены) и вытяжки (вентиляторы в стеклянных конструкциях или на кровле). Схемы воздухообмена сводятся к двум: вертикальной и диагональной - рисунок 6.

Рисунок 6 - Направления движения воздуха в зависимости от местоположения вентиляционных приборов

Отопление зимой компенсирует растениям то тепло, которое поступает в достаточном (редко в избыточном при ясных днях) количестве летом через солнечную энергию окружающую среду. Оптимальные, постоянные условия обогрева, особенно равномерного, нужно экзотическим растениям.

Одним из решений для соблюдения меры между эстетическими, технологическими элементами для зимнего сада подойдут в качестве отопительных приборов (рисунок 7) - напольные или внутрипольные конвекторы [6], [7], которые транспортируют тепло с помощью нагретого воздуха.

Рисунок 7 - Примеры внутрипольного и напольного конвектора

Основными элементами зимнего сада для воссоздания условия жизнедеятельности растений и поддержания параметров микроклимата для людей являются системы отопления и вентиляции, конструкции и дополнительные устройства на рисунке 8.

Рисунок 8 - Открывающиеся элементы конструкции каркаса

Многим инженерам-проектировщикам в изучении принимаемых решений помогает симуляция процессов тепломассообмена: воздухообмена и циркуляции тепла в помещении, поэтому в качестве исходного объекта для дальнейшего наблюдения и конструирования систем вентиляции и отопления была сделана модель коттеджа со встроенным эркером - зимним садом в отечественной программе «Компас» (рисунок 9).

Рисунок 9 - Зд-модель зимнего сада

Общая площадь сооружения составила 22 м2, состоит из двух частей: веранды (для полок и клумб с растениями и сидячей зоной, состоящей из круглого стола и двух стульев) и проходной, соединяющей две комнаты и ведущей в рабочий кабинет.

Подводя итоги можно сказать, что зимний сад - интересный проект, требующий должного внимания архитектора, дизайнера, дендролога и инженера по отоплению, вентиляции и кондиционирования, которым приходится сталкиваться с проблемами по планировке, выбору растений и конструированию инженерных коммуникаций.

При желании заказчика можно составить зимний сад из разнообразных форм и размеров выбранного материала (дерево, ПВХ или алюминий) для того, чтобы такое дополнительное помещение не только украшало дом снаружи, но и радовало глаз в зимние вечера, способствовало увлечению по выращиванию уникальных или распространенных декоративных или плодоносных видов растений.

Список использованной литературы:

1. Тепло в зеленом доме. Отопление теплиц, оранжерей и зимних садов // Красивые дома. Журнал «Дом и сад». Малые архитектурные формы, 2013. №6 (75): [Электронный ресурс]., URL: https://houses.ru/homegarden-magazine/articles/hardscape/667.

2. Зимний сад. Что нужно учитывать при планировании // Уютный евродом. Группа компаний - статья от 24.03.2018: [Электронный ресурс]., URL: https://evrodom.by/blog/poleznye-stati/zimnij-sad.html.

3. Зимний сад, как альтернативный источник энергии // Яндекс.Дзен - блог канала «Строитель», статья от 17.12.2017: [Электронный ресурс]., URL: https://dzen.ru/a/WjZkcoZRZd0pKBLT.

4. Калькулятор для расчета геометрических характеристик зимнего сада: длины, ширины и высоты с расчетом стоимости // Услуги компании ZimSad.com - технологии уюта: [Электронный ресурс]., URL: https://zimsad.com/zimnie-sady/.

5. Почему закручиваются листья и как с этим бороться // OrganicMix - сборник статей «Сад и огород», 2024: [Электронный ресурс]., URL: https://organic-mix.ru/articles/pochemu-zakruchivayutsya-listya/.

6. Отопление внутрипольными конвекторами // Теплостандарт, статья от 11.09.2021: [Электронный ресурс]., URL: https://teplo-std.ru/index.php?route=information/uni_news_story&news_id=20.

7. Внутрипольные конвекторы, подключаемые к приточной вентиляции // Isoterm - полезная информация для заказчиков: [Электронный ресурс]., URL: https://www.isoterm.ru/landings/vnutripolnye-konvektory-podklyuchaemye-k-pritochnoy-ventilyatsii/?SHOWALL_3=1.

© Алеманова С.Е., 2024

УДК 62

Аманов М.,

студент,

Международный университет нефти и газа имени Ягшыгелди Какаева,

Ашхабад, Туркменистан Научный руководитель: к.т.н. Бердымурадова О.О.,

преподаватель,

Международный университет нефти и газа имени Ягшыгелди Какаева,

Ашхабад, Туркменистан

ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЧИСТЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРИ РАЗРАБОТКЕ НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

Аннотация

В статье подробно рассматривается использование технологий утилизации попутного нефтяного газа (ПНГ) как ключевого элемента экологически чистого подхода в нефтегазовой промышленности. Описываются их экономические и экологические преимущества, а также примеры успешного внедрения.

Ключевые слова: попутный нефтяной газ, утилизация ПНГ, экологические технологии, снижение выбросов, нефтегазовая промышленность.

Одной из наиболее острых экологических проблем нефтегазовой отрасли является сжигание