Она станет основой для создания автоматизированного комплекса электропрогрева конструкций

Ученые Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) разработали систему, позволяющую экономить электроэнергию при нагреве бетонных конструкций в ходе строительных работ, а также ускорить темпы строительства. Об этом сообщили ТАСС в среду в пресс-службе вуза.

“При возведении монолитных конструкций важно обеспечивать необходимые характеристики бетона, в частности, твердость и прочность. Для этого используют различные способы теплового воздействия, его источником чаще всего является электроэнергия. Заизолированные нагревательные провода крепят к арматурному каркасу и оставляют в железобетонной конструкции. Их подключают к сети после полной заливки бетонной смеси в опалубку. Но у этого метода также есть недостатки: набор прочности бетона в холодное время происходит недостаточно быстро, а электроэнергия расходуется неэффективно. Наша разработка поможет управлять параметрами электропрогрева конструкций, учитывая температуру бетона и окружающей среды, время теплового воздействия и другие факторы”, – рассказал руководитель проекта, доцент кафедры строительного инжиниринга и материаловедения ПНИПУ, кандидат технических наук Степан Леонтьев.

По словам разработчиков, перерасход электроэнергии происходит из-за того, что конструкции обогревают, не учитывая их вид, геометрические параметры, температуру окружающей среды и сроки выдерживания бетона. Кроме того, сейчас нет единой методики расчета требуемой мощности трансформатора.

Чтобы построить модель состояния железобетонных конструкций, исследователи собрали исходные данные: геометрические размеры конструкции и опалубки, теплофизические характеристики материалов, параметры окружающей среды и оптимальные режимы тепловой обработки бетона. Затем была создана виртуальная модель конструкции с помощью универсальной отечественной программы Elcut. Ученые проанализировали, как меняются параметры конструкции в зависимости от внешних факторов, и создали математическую модель, которая отражает влияние температур бетона, окружающей среды и времени электропрогрева на напряжение трансформатора, от которого зависит температура прогрева конструкций. Полученная модель позволяет определить оптимальный расход электроэнергии на всем этапе возведения монолитных конструкций. На ее основе ученые разработали схему функционирования системы управления, которая будет регулировать параметры электропрогрева железобетонных монолитных конструкций в зависимости от различных условий.

“Инновационная система управления станет основой для создания автоматизированного комплекса электропрогрева конструкций. Применение разработки сможет сократить затраты строительных компаний на энергопотребление”, – пояснили в университете.

Исследование пермских ученых было выполнено в рамках программы стратегического академического лидерства “Приоритет-2030”, а его результаты опубликованы в журнале “Инженерный вестник Дона” (2022).

Источник: tass.ru

Фото: naked-science.ru