RESEARCH ON THERMAL ENERGY SAVINGS IN A TWO-TEMPERATURE HEATING MODE

Authors

DOI:

https://doi.org/10.32782/mathematical-modelling/2026-9-1-12

Keywords:

automation, two-temperature heating, statistical analysis, mathematical model, thermal object, savings, thermal energy

Abstract

Nowadays, there is a need for rational use of energy resources and energy-efficient technologies both in industry and in housing and communal services. House heating systems are the main consumers of energy, heating accounts for more than half of the building’s energy consumption. To optimize the energy consumption of house heating systems, the so-called “dual-mode heating” is often used. The essence of such heating is as follows: comfortable conditions are maintained in the room when people are present, and the rest of the time – an economical temperature. This article is devoted to the study and assessment of the economic effect of using a two-temperature mode of heating the room. The work investigates the dependence of thermal energy savings when using a two-temperature mode of heating on the room temperature. The percentage of savings depends on the climatic conditions (distribution of average daily temperatures) in the city where the building is located. For statistical calculations, an array of data on the average daily temperature in Kyiv for 100 years (from 1900 to 2000) was used. According to regulatory documents, the heat loss of the building was calculated as the sum of heat loss through the enclosing structures and heat loss due to heating of the air removed by exhaust ventilation. Under constant conditions, all heat loss in the room is proportional to the difference in temperature between the indoor and outdoor air. The thermal resistance for heat loss was scaled so that at a room temperature of 22 degrees, the heat loss was 100 %. For Kyiv, the value of the scaled thermal resistance is 0.145 deg/%. Due to scaling, the modeling results become universal, suitable for any building (single-story, multi-story, with different wall thickness and thermal insulation, etc.) and any heating systems. Two types of premises were compared, office and residential. different in purpose and frequency of operation, in terms of heat saving. The use of two-mode heating is advisable, it really allows you to save thermal energy, however, the mass use of two-mode heating in conditions of centralized heating will inevitably lead to peak loads on the heating system. With autonomous heating of a private house or cottage, there are no such restrictions.

References

ДСТУ EN 12831-1:2017 (EN 12831-1:2017, IDT). Енергоефективність будівель. Метод розрахунку проектного теплового навантаження. Частина 1. Теплове навантаження, Модуль М3-3. Київ : ДП «УкрНДНЦ», 2017. 96 с

ДБН В.2.6-31:2006. Теплова ізоляція будівель. Київ : Міністерство будівництва, архітектури та житлово-комунального господарства України, 2006. 71с.

ДСТУ 9190:2022. Енергетична ефективність будівель. Метод розрахунку енергоспоживання під час опалення, охолодження, вентиляції, освітленні та гарячого водопостачання. Київ : ДП«УкрНДНЦ», 2022. 152с.

Бондар Є., Гордієнко А., Михайлов В., Німіч Г. Автоматизація систем вентиляції та кондиціонування повітря. Київ : ТОВ «Видавничий будинок «Аванпост – Прим», 2005. 560 с.

Inosov S. V., Illarionov V. M., Sabalaeva N. O. Research on identification of the spontaneous electrical heating system in the district electrical network. Progressive research in the modern world. Proceedings of the 4th International scientific and practical conference. BoScience Publisher. Boston, USA. 2022. Pp. 171–175. URL: https://sci-conf.com.ua/iv-mizhnarodna-naukovo-praktichnakonferentsiya-progressive-research-in-the-modern-world-28-30-12-2022-boston-ssha-arhiv/

Іносов С., Ілларіонов В., Сабалаєва Н. Автоматизація захисту водогону від промерзання з регулюванням за збуренням. Інфокомунікаційні та комп’ютерні технології, 2024. № 1 (07). С. 61–66. DOI: https://doi.org/10.36994/2788-5518-2024-01-07-08

Іносов С., Соболевська Т., Самойленко Н., Сідун К. Дослідження температурних збурень для систем автоматизації опалення будівель. Управління розвитком складних систем. 2012. № 6. С. 159–161.

Іносов С.В. Статистична ідентифікація моделі автоматизованої системи централізованого теплопостачання. Управління розвитком складних систем. 2010. Випуск 2. КНУБА. С. 66–69. DOI: https://doi.org/10.32347/2412-9933.2010.2.%25p

Published

2026-07-01