KTU tyrimai: Grunto savybių įtaka šilumos nuostoliams per pastato įgilintos dalies atitvaras

dr. Tadas Ždankus, dr. Rolandas Jonynas, dr. Linas Paukštaitis
Kauno technologijos universitetas

Pastaruoju laikotarpiu,  didinant pastatų energetinį efektyvumą ir siekiant pastato A+ ar A++ energetinės klasės, ieškoma įvairių pažangių technologinių sprendimų, kaip efektyviau panaudoti energiją, o taip pat, kaip ją pasigaminti. Detaliai išnagrinėtas šilumos nuostolių į aplinką per pastato atitvaras sumažinimo klausimas, nustatyta šiluminių tiltelių įtaka ir pan. Metodiką tiksliam pastato energijos poreikio apskaičiavimui galima rasti STR 2.01.02:2016: „Pastatų energinio naudingumo projektavimas ir sertifikavimas“. Tačiau vis dar įprasta manyti, kad tipinis pastatas susideda iš antžeminės dalies ir galbūt šildomo ar nešildomo pusrūsio ar rūsio. Minėtiems atvejams ir pateikiama skaičiavimo metodika, o šilumos perdavimas per atitvaras į gruntą įgilintų, uždengtų žemės ar požeminių pastatų atvejais tebelieka mažai išanalizuotas.

Šiluma nuo pastato išorinių atitvarų į gruntą, tiesiogiai su atitvaros išoriniu paviršiu besiliečiančias grunto daleles, plinta laidumu. Siekiant įvertinti šilumos perdavimo per atitvarą į gruntą intensyvumą, reikia žinoti grunto temperatūrą ir šilumines charakteristikas: šilumos laidumo koeficientą ir grunto savitąją šiluminę talpą. Šios charakteristikos dažniausiai sutinkamų gruntų atveju yra žinomos, atitinkamai grunto tipui, tankiui ir drėgnumui. Į grunto temperatūros kitimą, priklausomai nuo gylio, skaičiavimuose dažniausiai neatsižvelgiama. Grunto temperatūros pokytis įvairiuose gyliuose paros, mėnesio ar sezono laikotarpiu tapo mokslininkų tyrimo objektu [1, 2]. Nustatyta, kad didesniame nei 10 m gylyje grunto temperatūra išlieka santykinai pastovi. Paros oro temperatūros kaitos įtaka priklausomai nuo grunto tipo ir aplinkos sąlygų juntama iki 0,5 m gylio [3], o vidutinė mėnesinė oro temperatūra turi įtakos jau ir gilesnių (iki 10 m) grunto sluoksnių temperatūrai. 1 pav. pateiktas grunto temperatūros pasiskirstymas gylyje Londono ir Aleksandrijos miestų atvejais. Aiškiai matoma geografinės vietos įtaka temperatūriniam pasiskirstymui. Teigiama, kad santykinai pastovi temperatūra leistų tvariai naudoti šilumą efektyviam pastato šildymui ir vėsinimui, tačiau siūlomas gylis yra pakankamai nemažas: didesnis nei 10 m [1].

1 pav. Grunto temperatūros pasiskirstymas gylyje Londono [1] ir Aleksandrijos [2] miestuose

Įgilinti ar požeminiai pastatai tampa vis populiaresni didmiesčiuose. Tokio tipo pastatai leidžia sutaupyti vietos paviršiuje, pasižymi padidėjusiu atsparumu ekstremalioms oro sąlygoms, saugesne aplinka nuo žemės drebėjimų ir gaisrų, vizualinės taršos ir aplinkosauginio pėdsako minimizavimu, o taip pat ir triukšmo lygio sumažinimu, privatumo užtikrinimu ir pan. Iš trūkumų galima paminėti oro ventiliacijos klausimą, apšvietimo poreikį, sąlyginai didesnes statybines išlaidas, taip pat galimas problemas su gruntiniu vandeniu.
Kauno technologijos universiteto mokslininkai skaitiniais metodais tyrė šilumos perdavimą per įgilintos pastato dalies atitvaras gruntui dviejų skirtingų mėnesių atvejais. Pasirinkti sausio ir liepos mėnesiai. Modeliuotas pusiau įgilintas pastatas, gruntas – molis. Užsiduotas grunto temperatūros kitimas, priklausomai nuo gylio pasirinktais mėnesiais. Modeliuojant priimta, kad pastato viduje palaikoma ta pati 20 °C temperatūra.
Pateikiama keletas skaitinio modeliavimo rezultatų: skerspjūviai ties pastato galine siena sausio ir liepos mėnesiais (2 pav.). Vėjo kryptis iš kairės pusės.

2 pav. Šilumos perdavimo per pastato atitvaras į gruntą modeliavimo rezultatai, užduotomis sausio ir liepos mėnesių sąlygomis, skerspjūvis ties pastato galine siena

Papildomo skaitinio modeliavimo metu buvo keičiamos grunto šiluminės charakteristikos: šilumos laidumo koeficiento ir savitosios šiluminės talpos reikšmės. Buvo nustatyta, kad grunto šiluminių charakteristikų įtaka šilumos perdavimui per atitvaras nėra tokia akivaizdi, kaip kad dėl grunto temperatūros pokyčio, priklausomai nuo gylio.
Į tyrimus įsitraukė ir KTU studentai. Jau keli metai magistrantai renkasi minėtą tematiką savo baigiamiesiems projektams. Šiais metais lygiagrečiai skaitiniams pradėti ir eksperimentiniai tyrimai. Grunto šiluminės savybės eksperimentiškai tiriamos laboratorijoje ir lauko sąlygomis. Pradėti eksperimentiniai šilumos perdavimo per realaus pastato šildomo rūsio sienas į gruntą tyrimai – grunto temperatūrų matavimai.

Literatūra:

  1. A. K. Sani, R. M. Singh, T. Amis, I. Cavarretta, A review on the performance of geothermal energy pile foundation, its design process and applications, Renewable and Sustainable Energy Reviews ,106, (2019), 54–78. DOI: 10.1016/j.rser.2019.02.008.
  2. A. A. Serageldini, A. K. Abdelrahmani, A. H. H. Ali, M. R. O. Ali, S. Ookawara, Soil Temperature Profile for some New Cities in Egypt: Experimental Results and Mathematical Model, 14th International Conference on Sustainable Energy Technologies – SET 2015, 1-10.
  3. M. A. d. S. Bernardes, On the heat storage in Solar Updraft Tower collectors – Influence of soil thermal properties, Solar Energy, 98, (2013), 49–57. DOI: 10.1016/j.solener.2013.07.014.

2020-12-14 LIŠTIA mokymai: „ENERGIJOS GAMYBOS EFEKTYVUMO DIDINIMAS, KATILINĖSE DIEGIANT KOMPRESORINIUS, ABSORBCINIUS IR ADSORBCINIUS ŠILUMOS SIURBLIUS“

Lietuvos Šiluminės Technikos Inžinierių Asociacija (LIŠTIA), atsižvelgdama į prioritetines tematikas, organizuoja mokymus:

ENERGIJOS GAMYBOS EFEKTYVUMO DIDINIMAS, KATILINĖSE DIEGIANT KOMPRESORINIUS, ABSORBCINIUS IR ADSORBCINIUS ŠILUMOS SIURBLIUS“

Mokymų data: 2020.12.14
Vieta: nuotoliniu būdu ZOOM platformoje.
Trukmė: 4 val. (pradžia 13:00 val.)
Mokymų kaina: 60 EUR (PVM nėra taikomas), asociacijos nariams taikoma 30 % nuolaida.
Mokymus veda: doc. dr. Algimantas Balčius

Mokymų turinys:

Šilumos siurblių teoriniai ir praktiniai aspektai:
Kompresoriniai šilumos siurbliai: darbo ciklas ir agentai, teorinis ir realus efektyvumas;
Absorbciniai ir adsorbciniai šilumos siurbliai: ciklai, darbo agentai, sistemos komponentai ir efektyvumas
;
Skirtingų šilumos siurblių technologijų palyginimas. Privalumai ir trūkumai.
Šilumos siurblių pritaikymas šilumos energijos gamybos įrenginių efektyvumui didinti:
Teoriniai ir praktiniai taikomumo aspektai;
Praktiniai pavyzdžiai.

Pasibaigus mokymams bus pateikta mokymų medžiaga bei mokymų baigimo pažymėjimai.

Daugiau informacijos teirautis tel. +37037323828, el. pašto adresu: rolandas@listia.lt
Kviečiame Jus registruotis:

2020-02-27 – Lietuvos Energetikos Institute pristatytos galimybės dalyvauti paskutiniuose programos „Horizontas 2020“ kvietimuose

2020 m. vasario 27 d. Lietuvos Energetikos Institute vyko Mokslo, inovacijų ir technologijų agentūros (MITA) bei Lietuvos energetikos instituto (LEI) organizuotas renginys “Paskutinė galimybė dalyvauti „Horizontas 2020: saugi, švari ir efektyviai naudojama energija kvietimuose“.

Daugiau informacijos apie renginį čia.

 

 

2019-05-22 Kvalifikacijos tobulinimo kursai

2019 m. gegužės 22 – 24 dienomis įvyks kvalifikacijos tobulinimo kursai, skirti statybos techninės veiklos pagrindinių sričių vadovams, turintiems kvalifikacijos atestatus. Kursai organizuojami pagal VĮ Statybos produkcijos sertifikavimo centro (SPSC) akredituotas programas:

2019-05-22 d. TEMA: APLINKOSAUGA ENERGIJOS GAMYBOJE  (8 akad. val.)
Programa: M-070-12- LIŠTIA

2019-05-23 d. TEMA: ATSINAUJINANČIOS ENERGIJOS IŠTEKLIŲ NAUDOJAMOS TECHNOLOGIJOS ENERGIJAI GAMINTI (8 akad. val.)
Programa M-071-12- LIŠTIA

2019-05-24 d. TEMA: CENTRALIZUOTO ŠILUMOS TIEKIMO TECHNINIAI IR EKONOMINIAI ASPEKTAI (8 akad. val.)
Programa M-069-12- LIŠTIA

Kursų vieta: Studentų g. 56 – 425 auditorija, Kaunas.

Kursų pradžia:  2019-05-22,  9:00 val.

Kursų kaina: 300 EUR/žmogui.

 REGISTRACIJA Į KURSUS: https://forms.gle/5gNN78ZGPMwFCNcF6

2019-04-16 – SEMINARAS “CENTRALIZUOTO ŠILUMOS TIEKIMO EFEKTYVUMO DIDINIMAS IR POVEIKIO KLIMATO KAITAI MAŽINIMAS DIEGIANT PAŽANGIUS SPRENDINIUS”

Seminaro organizatorius:
LEI , LIŠTIA

Data

balandžio 16, 2019

Vieta

Breslaujos g. 3, LT-44403 Kaunas

Seminaro pranešimai

Temperatūros ir hidraulinio rėžimo planavimas bei optimizavimas  CŠT: patirtis Danijoje. Leif Moller Jakobsen, Danfoss A/S Danija Leif Moller Jakobsen, Danfoss A/S Danija

Statinių ir dinaminių šiluminių-hidraulinių procesų centralizuotose šilumos tiekimo sistemose modeliavimas, modernizuojant magistralinius šilumos tiekimo tinklus.M. Valinčius, A. Kaliatka, Lietuvos energetikos institutas

Teršalų emisijų mažinimo priemonės vidutinės galios kurą deginantiems įrenginiams.Kęstutis Buinevičius, Kauno technologijos universitetas

Energiją generuojantys CŠT vartotojai: technologijos ir įdiegtų sistemų pavyzdžiai.Rokas Valančius, Kauno technologijos universitetas Rokas Valančius, Kauno technologijos universitetas

Šiluma renovuotiems daugiabučiams: „kariauti negalima bendradarbiauti“? Ramūnas Gatautis, Lietuvos energetikos institutas

2019-04-03 – Seminaras „Inovatyvi kompleksinė šilumos ir elektros energijos ir transporto degalų gamybos technologija – perspektyva ateities energetikoje“

Seminaro organizatorius
LEI, AB “Kauno energija”, VTT, UAB “Enerstena”

Data
balandžio 03, 2019

Vieta
Europa Royale Kaunas,

Miško g. 11, LT-44321 Kaunas, Lietuva

Lietuvos Energetikos Institutas (LEI) kartu su Suomijos technologinių tyrimų centru (VTT), UAB „Enerstena“ ir AB „Kauno energija“ rengia mokslinį seminarą: „Inovatyvi kompleksinė šilumos, elektros energijos ir transporto degalų gamybos technologija – perspektyva ateities energetikoje“. Renginio metu bus pristatoma ES Horizon 2020 programos projekto „Flexible combined production of power, heat and transport fuels from renewable energy sources“ ( www.flexchx.eu) veikla. Renginyje dalyvaus ir pranešimus pristatys projekto partneriai tokie kaip VTT, naftos produktų gamintojai NESTE, cheminių reaktorių kūrėjai INERATEC, energetikos kompanija HELEN. Projekto FLEXCHX koncepcija apima ne tik dujinimo procesą, katalitinį dujų skaidymą, elektrolizę, degalų sintezę iš biomasės, bet ir atliekinių šilumos srautų integravimo galimybių analizę į CŠT jegaines.
Dalyvavimas renginyje nemokamas.

Būtina išankstinė registracija iki kovo 25 d. paspaudus nuorodą: FLEXCHX.

Užsiregistravusiems dalyviams bus įteikiami sertifikatai už išklausytą 5 val. seminarą apie Inovatyvias kompleksines ateities technologijas.

Kasmetinė nacionalinė konferencija “ŠILUMOS ENERGETIKA IR TECHNOLOGIJOS-2019”

Kasmetinė nacionalinė konferencija “ŠILUMOS ENERGETIKA IR TECHNOLOGIJOS-2019”

Data

2019-01-31

Konferencijos vieta

K. Baršausko g. 59, Kaunas, Slėnis „SANTAKA“

Konferencijos programa

Plenarinio posėdžio pranešimai

  1. NAUJOS PARAMOS GALIMYBĖS ENERGETIKOS SEKTORIUJE
    Vidmantas Macevičius, Lietuvos Respublikos Energetikos ministerija, viceministras
  2. MIESTŲ VYSTYMOSI IŠŠŪKIAI IR GALIMYBĖS
    Živilė Šimkutė, MASH Studio urbanistė, Tarptautinės regionų ir miestų planuotojų organizacijos narė
  3. ŠILUMOS KAINODARA. KADA MAŽIAU YRA DAUGIAU IR ATVIRKŠČIAI?
    Matas Taparauskas, Valstybinė kainų ir energetikos kontrolės komisija, Šilumos gamintojų ir konkurencijos skyriaus vedėjas
  4. PROGRESYVIŲ SPRENDIMŲ DIEGIMAS IR REZULTATAI KAUNO CENTRALIZUOTAME ŠILUMOS TIEKIMO TINKLE
    Ūdrys Staselka, AB „Kauno energija“, atstovas ryšiams su visuomene
  5. INOVACIJŲ POREIKIS CŠT SEKTORIUJE
    dr. Valdas Lukoševičius, Lietuvos šilumos tiekėjų asociacija, prezidentas
  6. MOKSLINIS-TECHNINIS POTENCIALAS TEIKIANT PASLAUGAS
    dr. Rimantas Levinskas, Lietuvos energetikos institutas, MTEPIPS vadovas
    dr. Egidijus Puida, KTU Šilumos ir atomo energetikos katedra, vedėjas
    dr. Rimantas Bakas, Lietuvos šiluminės technikos inžinierių asociacija, prezidentas


KONFERENCIJĄ ORGANIZUOJA:

Kauno technologijos universiteto, Šilumos ir atomo energetikos katedra kartu su partneriais:

Lietuvos energetikos institutu,

Lietuvos šiluminės technikos inžinierių asociacija,

Branduolinės energetikos asociacija.

KONTAKTINIAI DUOMENYS:

El. pašto adresas pranešimams: rolandas.jonynas@ktu.lt

KTU Šilumos ir atomo energetikos katedra, Studentų g. 56-428, LT-51424, Kaunas

Tel.:     +370 646 01096;

             +370 37 300445;

Kvalifikacijos tobulinimo mokymo kursai

LIŠTIA organizuojami kvalifikacijos tobulinimo kursai, įvyks 2018 m. gruodžio mėn. 12 – 14 dienomis. Kursai organizuojami pagal Statybos produkcijos sertifikavimo centro (SPSC) ir LR APLINKOS MINISTERIJOS akredituotas programas:

  • programa M-070-12-LIŠTIA (aplinkosauga energijos gamyboje) – 2018-12-12 d. (8 val.);
  • programa M-071-12-LIŠTIA (atsinaujinanti energija) – 2018-12-13 d. (8 val.);
  • programa M-069-12-LIŠTIA (centralizuotas šilumos tiekimas) – 2018-12-14 d. (8 val.).
    Kursų vieta: Studentų g. 56 – 425 auditorija, Kaunas.
    Kursų pradžia: 2018-12-12, 9:00 val.

LIETUVOS ŠILUMINĖS TECHNIKOS INŽINIERIŲ ASOCIACIJA