СРАВНЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ РАДИАТОРНЫХ ТЕРМОРЕГУЛЯТОРОВ

Несмотря на заметную тенденцию к использованию энергосберегающих технологий и применению экологически чистого топлива, темпы перехода России к энергосберегающим технологиям ниже, чем в большинстве развитых стран мира.
Модернизация российской экономики во многом зависит от реализации потенциала повышения энергоэффективности в промышленном, жилищном, транспортном секторах и особенно в секторах централизованного теплоснабжения и производства электроэнергии. Несмотря на то, что уже разработан и внедрен ряд политических мер и мероприятий, направленных на модернизацию энергетического сектора и повышение его эффективности и устойчивости, требуются дальнейшие реформы.
Успех этих реформ в значительной степени зависит от сокращения теплопотребления населением и промышленными предприятиями.
Использование радиаторных терморегуляторов как одной из энергосберегающих технологий может способствовать снижению потребления энергетических ресурсов и сокращению вредных выбросов в окружающую среду.
В настоящее время на рынке радиаторной арматуры представлено большое количество термостатических элементов различных как по конструкции, так и по фирме-изготовителю. Несмотря на разнообразие рынка терморегулирующей арматуры, комплексных исследований по сравнению эффективности различных устройств практически не проводилось.
Недостаточная изученность влияния радиаторных терморегуляторов на снижение энергопотребления ведет к замедлению распространения применения данной технологии в системах отопления зданий и сооружений страны.
Цель выпускной квалификационной работы – сравнитьэффективность работы радиаторных терморегуляторов в зависимости от вида термочувствительного элемента.
Для достижения поставленной цели в работе решены следующие задачи:
1) Проведено сравнение политики в сфере энергосбережения в мире и РФ;
2) Выполнено теоретическое исследованиевлияния терморегулирующей арматуры на энергопотребление зданий и сооружений;
3) Изучены основные виды, конструкции радиаторных терморегуляторов и проведен сравнительный анализ стоимости устройств;
4) Разработаныпринципиальная схема экспериментальной установки и методика проведения эксперимента;
5) Произведена сборка экспериментальной установки.
 

ОГЛАВЛЕНИЕ
АННОТАЦИЯ 3
ВВЕДЕНИЕ 5
ГЛАВА 1. ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ В РФ И МИРЕ 7
1.1 Энергосбережение 7
1.2 Влияние вредных выбросов на человека 13
1.3 Расчет экономической эффективности радиаторных терморегуляторов 17
1.3 Выводы по главе 1 23
ГЛАВА 2. РАДИАТОРНЫЕ ТЕРМОРЕГУЛЯТОРЫ 24
2.1 Применение терморегуляторов для энергосбережения 24
2.2 Принцип действия и основные конструкции терморегуляторов 31
2.3 Сравнение стоимости радиаторных терморегуляторов 40
2.4 Выводы по главе 2 44
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ УСТАНОВКИ 46
3.1. Принципиальная схема 47
3.2. Рабочие чертежи 49
3.3. Сборка экспериментальной установки 51
3.4. Выводы по главе 3 61
ГЛАВА 4. ПЛАНИРОВАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТА.ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ 62
4.1. Выводы по главе 4 69
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 70
CПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 71

Работа посвящена исследованию зависимости скорости срабатывания радиаторных терморегуляторов от вида термочувствительного элемента.
В первой главе выполнена оценка сферы энергосбережения и рассмотрены способы повышения энергоэффективности.
Во второй главе проведено теоретическое исследование видов и принципов работы радиаторных терморегуляторов, а также проведено сравнение стоимости радиаторных терморегуляторов в зависимости от вида и фирмы-производителя.
В третьей главе на основе нормативных требований выполнены принципиальная схема экспериментальной установки, разработаны рабочие чертежи.
В четвертой главе исходя из конструктивных особенностей экспериментальной установки разработана методика проведения эксперимента, рассмотрены теоретические основы планирования эксперимента, представлены промежуточные опытные данные.
Работа выполнена на 76 страницах, содержит 40 рисунков, 13 таблиц, 56источников литературы.

Анализ сферы энергосбережения показал, что полезное использование теплоты на отопление составляет всего 40%. Отсутствие поквартирного учета и регулирования теплопотребления приводит к нерациональному использованию теплоты в пределах 12-20%. При этом тариф на отопление для населения значительно возрастает каждый отопительный период, так, в 2016г. увеличение тарифа составило 5,1% по сравнению с предыдущим годом.
Внедрение радиаторных терморегуляторов обеспечивает комфортные условия внутри помещения и значительное снижение энергопотребления. Однако, недостаточное развитие политики в сфере энергосбережения препятствует распространению данного мероприятия по увеличению энергоэффективности.
При равных параметрах наибольший экономический эффект и наилучший уровень комфорта обеспечивают терморегуляторы с наименьшим временем реакции. Принято считать, что наиболее эффективные терморегуляторы – газонаполненные, жидкостные, а менее эффективные – твердотельные. При этом анализ стоимости показывает, что последний вид имеет более низкую стоимость по сравнению с теми регуляторами, которые считаются эффективнее.Разработана установка, позволяющая произвести исследования для сравнения эффективности работы радиаторных терморегуляторов, которая удовлетворяет требованиям нормативной документации. По разработанной методике проведен эксперимент, который показал, что твердотельные терморегуляторы имеют меньшее время срабатывания, чем жидкостные, а это означает, что твердотельные – эффективнее.
В дальнейшем планируется провести полное исследование сравнения эффективности работы радиаторных терморегуляторов, в результате которого будут уточнены данные, полученные в ходе предварительного эксперимента.

1. Башмаков И.А. Энергопотребление регионов России. О реальной динамике и о качестве статистики / И.А. Башмаков А.Д. Мышак // Энергосбережение. Учет теплоносителей и стоимость тепла. –2016. – №4. – с.34
2. Доклад о состоянии сферы теплоэнергетики и теплоснабжения в Российской Федерации[Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://minenergo.gov.ru/view-pdf/10850/80685
3. Регулируемое отопление квартир // Журнал «СОК». – 2010. – №12. – 92-93 с.
4. Фокин А.А. Анализ российского рынка промышленного оборудования и разработок технических решений в области энергоэффективности// Журнал «Маркетинг и логистика» №4’2016. – 72-86 с.
5. Сасин В.И. Термостаты в российских системах отопления // АВОК. Отопление и горячее водоснабжение. – 2004. – №5 – 64 с.
6. Мякишев Г.Я. Тепловое расширение тел. — в кн.: Молекулярная физика. Термодинамика. — М.: Дрофа. — 2001. — 352 с.
7. Шарипов А.Я. Энергосберегающие и энергоэффективные технологии – основа энергетической безопасности / А.Я. Шарипов, В.М. Силин // АВОК. Энергоэффективные здания. Технологии. – 2006. – №4 – 4-8 с.
8. Андреев А. В. Энергосбережение как важнейший фактор повышения эффективности экономики России // Экономика и управление. Экономические науки. – 2013. – №2 – 107-110 с.
9. Бадьин Г.М. Тепловое расширение тел. — в кн.: Молекулярная физика. Термодинамика. — М.: Дрофа. — 2001. — 352 с.
10. ГОСТ 30815-2002 Терморегуляторы автоматические отопительных приборов систем водяного отопления зданий Общие технические условия.
11. Епишен А.В. Радиаторные терморегуляторы и трубопроводная арматура для систем водяного отопления / А.В. Епишен, В.В. Невский// «Danfoss». – 2017. - 112с.
12. Технический каталог Valtec. – 2017. - 767с.
13. DentzJ. Thermostatic Radiator Valve Evaluation / J. Dentz, E. Ansanelli // Energy Efficiency & Renewable Energy, U.S. DEPARTMENT OF ENERGY. – 2015. – №1 – 13-14 с.
14. Cholewa T. Actual energy savings from the use of thermostatic radiator valves in residential buildings – Long term field evaluation, / T. Cholewa, A. Siuta -Olcha, C. Balaras // Energy and Buildings. – 2017. – 23 c.
15. BP Statistical Review of World Energy 2019 68thedition. – 2019. – 61с.
16. ФЗ «Об энергосбережении и повышении энергетическойэффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты РФ» от 23.11.2009 №261
17. Семенов Б.А. Инженерный эксперимент в промышленной теплотехнике, теплоэнергетике и теплотехнологиях. – Спб.: Лань, 2013. – 400 с.
18. Михайлов С.А. Теплоснабжение Российской Федерации в цифрах / Михайлов С.А., Семенов В.Г.// Журнал «Новости теплоснабжения». – 2002 №08
19. InternationalEnergyAgency. Детальный обзор энергетической политики Россия-2014// Международное энергетическое агенство, Франция. – 2014. – 366с.
20. Шилкин Н.В. Оценка экономической эффективности оснащения отопительных приборов терморегуляторами // Энергосбережение. – 2007. – №4 – 20-25 с.
21. Туликов А.В. Совершенствование государственного регулирования в области повышения энергоэффективности зданий // Энергосбережение. – 2016. – №2. – 4-11с.
22. Табунщиков Ю.А. Технико-экономическая оценка эффективности энергосберегающих мероприятий при проведении капитального ремонта многоквартирных домов / П.Ю. Туркин, В.И. Ливчак, Н.В. Шилкин // Энергосбережение. – 2009. – №4. – 20-25 с.
23. Аверьянов В.К. Пути решения проблемы индивидуального учета тепловой энергии в многоквартирных жилых домах / В.К. Аверьянов, А.С. Горшков // Энергосбережение. – 2019. – №3. – 48-52 с.
24. О целесообразности поквартирного учета расхода тепла на отопление здания // АВОК. – 2019. – №1. – 62-73 с.
25. Староверов И.Г. Внутренние санитарно-технические устройства. Часть 1. Отопление / В.Н. Богословский, Б.А. Крупнов, А.Н. Сканави; Под ред. И.Г. Староверова, Ю.И. Шиллера. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Стройиздат, 1990. – 344 с.
26. ГОСТ Р 56295-2014 Энергоэффективность зданий. Методика экономической оценки энергетических систем в зданиях.
27. СП 60.13330.2016 Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. Актуализированная редакция СНиП 41-01-2003 (с Изменением N 1).
28. СП 50.13330.2012 Тепловая защита зданий. Актуализированная редакция СНиП 23-02-2003 (с Изменением N 1).
29. Постановление Конституционного суда РФ от 10.07.2018 №30-П по делу о проверке конституционности части 1 статьи 157 Жилищного кодекса Российской Федерации, абзацев третьего и четвертого пункта 42 Правил предоставления коммунальных услуг собственникам и пользователям помещений в многоквартирных домах и жилых домов в связи с жалобой гражданина С.Н. Деминца.
30. HEISSKRAFTРуководство по проектированию и монтажу напорных трубопроводов, изготовленных из полипропилена рандомсополимера PP-R.
31. Официальный сайт фирмы «VALTEC» «valtec.ru», Прайс-лист Valtec[Электронный ресурс] –Режим доступа: https://valtec.ru/document/price.shtml
32. Бочкарев В.А. Оценка выбросов парниковых газов предприятиями энергетики / Бочкарев В.А., Бочкарев А.В. // Вестник Иркутского государственного технического университета. – 2017. – №2. – 85-96 с.
33. Официальный дистрибьютор товаров LUXOR компания Santehnika-loft«vladivostok.santehnika-loft.ru», Стоимость арматуры LUXOR[Электронный ресурс] – Режим доступа: https://vladivostok.santehnika-loft.ru/info/brands/LUXOR/?PAGEN_2=2
34. Официальный дистрибьютор оборудования и материалов для сантехнических системLunda«lunda.ru», Стоимость арматуры HEIMEIER[Электронный ресурс] – Режим доступа:https://lunda.ru/search/?textPattern=heimeier&yclid=3232843330959203902#page=1&orderBy=POPULARITY&order=DESC&layoutType=tiles&partName=catalogue
35. Официальный сайт компании Stout «www.stout.ru», Стоимость термостатической головкиStout[Электронный ресурс] – Режим доступа:https://www.stout.ru/content/golovka-termostaticheskaya
36. Официальный сайт компании Stout «www.stout.ru», Стоимость прямого термостатического клапана Stout[Электронный ресурс] – Режим доступа: https://www.stout.ru/content/klapan-termostaticheskiy-pryamoy
37. Официальный сайт компании Stout «www.stout.ru», Стоимость углового термостатического клапана Stout[Электронный ресурс] – Режим доступа:https://www.stout.ru/content/klapan-termostaticheskiy-uglovoy
38. Официальный дистрибьютор оборудования и материалов Теплосток «teplo-com.ru», Клапаны термостатические компании HERZ[Электронный ресурс] – Режим доступа:https://teplo-com.ru/catalog/c19099/
39. Официальный дистрибьютор оборудования и материалов Теплосток «teplo-com.ru», Головки термостатические компании HERZ[Электронный ресурс] – Режим доступа: https://teplo-com.ru/catalog/c19096/
40. Официальный дистрибьютор оборудования и материалов «ВсеИнструменты.ру» «www.vseinstrumenti.ru», Стоимость арматуры Oventrop[Электронный ресурс] – Режим доступа:https://www.vseinstrumenti.ru/oventrop/
41. Официальный дистрибьютор оборудования и материалов для сантехнических системLunda«lunda.ru», Стоимость арматуры BROEN[Электронный ресурс] – Режим доступа:https://lunda.ru/catalog/category/c12447/product/termostaticheskaya-golovka-senso-ri-datchik-broen-ballotherm_13502.html
42. Сайт компании «220 Вольт»«220-volt.ru», Аппарат для сварки пластиковых труб WERTWPT 1600[Электронный ресурс] – Режим доступа:https://vladivostok.220-volt.ru/catalog-316572/
43. Торговая площадка BLIZKO«blizko.ru», Стоимость алюминиевых листов[Электронный ресурс] – Режим доступа:https://vladivostok.blizko.ru/predl/material/promyshlennye_materialy/tsvetnye_redkie_metally_i_splavy/alyuminievyy_prokat/alyuminievye_listy
44. Компания «Строительные материалы в Владивостоке»«stroitelnye-materialy-v-vladivostoke.ru», Стоимость фанеры нешлифованной[Электронный ресурс] – Режим доступа:http://stroitelnye-materialy-v-vladivostoke.ru/fanera-15-mm
45. Официальный сайт компании Техем «www.techemenergy.ru», А.В. Алексеев «Справедливые платежи за отопление» [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://www.techemenergy.ru/news/15/spravedlivye-platezhi-za-otoplenie-/
46. Олейников Ю.Д. Особенности монтажа полипропиленовых труб // Журнал «СОК». – 2011г.– №7. – 30-33 с.
47. Официальный сайт фирмы «VALTEC» «valtec.ru», Пособие по монтажутрубопроводов VALTEC [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://valtec.ru/document/technical/techdoc/posobie_po_montazhu_truboprovodov_valtec.pdf
48. СП 40.102.2000 Проектирование и монтаж трубопроводов систем водоснабжения и канализации из полимерных материалов. Общие требования
49. Григорьева Л.В. Вопросы безопасности использования природных энергоносителей // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал) – 2015г. – №7. – 772-776 с.
50. Волохов С.В. Загрязняющие вещества в атмосфере // сборник статей по итогам Международной научно-практической конференции «Прорывные научные исследования как двигатель науки» – 2017г. – 35-38 с.
51. Официальный сайт отеделения международной некоммерческой организации Greenpeace в России «greenpeace.ru», новость от 12.02.2020 – Загрязнение воздуха при сжигании ископаемого топлива обходится миру в 8 млрд долларов в день[Электронный ресурс]:https://greenpeace.ru/news/2020/02/12/zagrjaznenie-vozduha-pri-szhiganii-iskopaemogo-topliva-obhoditsja-miru-v-8-mlrd-v-den/
52. Farrow A. Toxic air: the price of fossil fuels / Farrow A., Miller K., Myllyvirta L. // Greenpeace Southeast Asia– 2020г. - №2. – 44 с.
53. Веремчук Л.В. Методология оценки влияния загрязнения атмосферного воздуха на формирование уровней общей заболеваемости бронхиальной астмой / Веремчук Л.В., Черпак Н.А., Гвозденко Т.А., Волкова М.В. // Гигиена и санитария – 2015г. – №3. – 119-122 с.
54. Указ Президента РФ от 05.03.2020 №164 «Об Основах государственной политики Российской Федерации в Арктике на период до 2035 года»
55. Оксенойт Г.К. Здравоохранение в России 2017 / Оксенойт Г.К., Никитина С.Ю., Агеева Л.И., Александрова Г.А., Зайченко Н.М., Кириллова Г.Н., Леонов С.А., Огрызко Е.В., Титова И.А., Харькова Т.Л, Чумарина В.Ж., Шубочкина Е.М. // Статистический сборник Федеральной службы государственной статистики (Росстат) – 2017 г. – 170 с.
56. Официальный сайт компании «Danfoss» «www.danfoss.com», Итоги эксперимента по сравнению различных типов термоэлементов [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://www.danfoss.com/ru-ru/service-and-support/case-studies/dhs/speed-is-important/