Строительство подземных зданий на севере – один из путей экономии тепловой энергии

doi:10.14529/power150409

Abstract

This paper investigates the viability of constructing underground buildings in terms of thermal energy reduction. The study considers a recreation center with an ice rink for the conditions of Magadan and Yakutsk. Results indicate that underground layout saves up to 23 % of heating costs compared to aboveground construc-tion. A scheme combining two facilities differing in use and indoor temperature (an ice rink above the ground and a recreation center underneath) has a good potential in reducing total heating costs for the building. Using a heat pump instead of a refrigeration system will provide high refrigerant temperatures (60 °C or more) and make it possible to apply a water heating system. Because of the favorable ratio between electricity and heat tariffs, the use of a heat pump to heat the underground space will be cost-effective in Magadan. In Yakutsk, it will be expedient to select an air heating option utilizing warm air released by the refrigeration system of the ice rink.

Highlights

На примере подземного развлекательного центра, совмещенного с надземным искусственным катком, для условий г
This paper investigates the viability of constructing underground buildings in terms of thermal energy reduction
A scheme combining two facilities differing in use and indoor temperature has a good potential in reducing total heating costs for the building

Summary

Тип сооружения

Bulletin of the South Ural State University. Ser. – влагосодержание воздуха с учетом влажности над поверхностью льда, d = 0,0047 кг/кг;. '' – влагосодержание воздуха в пограничном слое в зависимости от температуры льда,. Коэффициент преобразования парокомпрессионного теплового насоса (ТН) определяли исходя из следующего соотношения [19]: φ=η ,. Поэтому основную энергетическую характеристику ТН (коэффициент преобразования φ) также можно определить по формуле φ= = ,. При известных мощности низкопотенциального источника и коэффициенте преобразования φ, из формулы (4) можно определить мощность электропривода ТН и затем его теплопроизводительность. Стоимость теплового насоса (без учета строительно-монтажных и пуско-наладочных работ) подсчитывали по формуле. Где 150 – рыночная стоимость импортных тепловых насосов, долларов за 1 кВт суммарной теплопроизводительности ТН; p/$ – курс рубля по отношению к доллару, руб./доллар; Затраты на ТН-отопление определяли по формуле.

Затраты на традиционное отопление было определено по формуле

Каток площадью

Результаты расчетов технических характеристик ТН и сроков их окупаемости

Findings

Не окупается