Дослідження річного енергоспоживання житлової будівлі з фотоелектричною станцією

Мета роботи. Оцінити спроможність дахової фотоелектричної станції (ФЕС) забезпечити роботу інженерних мереж багатоквартирних житлових будинків, визначити комплекс заходів, які забезпечать ефективну інтеграцію дахових фотоелектростанцій з позицій досягнення нормативних показників енергетичної ефективності та мінімізації кліматичного впливу. Методи дослідження. Використано розрахунково-аналітичні методи визначення енергоспоживання житлових будівель, а також методику розрахунку електричних навантажень багатоквартирних будинків для оцінки змін електроспоживання при різних варіантах обладнання систем кліматизації, застосовано метод сценарного аналізу та енергетичного моделювання. Отримані результати. Дахові фотоелектричні станції, оснащені сучасними фотоелектричними модулями та інверторним обладнанням, розміщені на багатоквартирних п’ятиповерхових будівлях типового планування, здатні упродовж року покрити енергоспоживання систем кліматизації, що відповідає вимогам досягнення операційної кліматичної нейтральності. У роботі виконане комплексне моделювання взаємного впливу типів систем кліматизації будівель, вибору джерела енергії, температурних режимів системи опалення, фактичних температур оточуючого середовища на досяжний рівень енергетичної ефективності типових будівель житлового фонду. Моделювання режимів роботи дахової сонячної електростанції та порівняння очікуваного обсягу генерації електричної енергії з електроспоживанням типових будинків після комплексної термомодернізації і запровадження систем кліматизації з тепловими насосами дозволило встановити досягнення показників   Встановлено, що комплексна термомодернізація типових п’ятиповерхових будівель з переходом на електроопалення з використанням теплових насосів в якості основного джерела теплової енергії, дозволяють забезпечувати електроспоживання систем кліматизації будинків даховими фотоелектричними станціями. Наукова новизна. У роботі обґрунтовано комплекс енергоефективних заходів, які включають встановлення дахових фотоелектричних станцій та дозволяють досягти показників операційної кліматичної нейтральності для типових п’ятиповерхових багатоквартирних  житлових будинків. Встановлено, що перехід на електроопалення з використанням  теплових насосів в якості основного джерела енергії, дозволяє в умовах фактичних осереднених температур зовнішнього повітря знизити споживання електричної енергії в 1,8-2,0 рази при існуючих температурних режимах системи опалення. Перехід на низькотемпературні графіки роботи систем опалення житлових будинків дозволяє знизити електроспоживання у 2,8-3,2 рази порівняно з прямим електроопаленням і забезпечити вихід на показники операційної кліматичної нейтральності систем кліматизації будинків. Практична цінність. Результати можуть бути використані при розробці проєктів повної або часткової модернізації багатоквартирних житлових будівель, новому будівництві та при проєктуванні систем електроопалення будівель у тому числі з використанням електричної енергії, отриманої від дахових ФЕС. Отримані рішення відповідають ключовим задачам Енергетичної стратегії України до 2035 року, сприяють зміцненню енергетичної безпеки України, виконанню міжнародних зобов’язань в частині скорочення споживання первинних енергетичних ресурсів, зниження викидів парникових газів.