автореферат диссертации по строительству, 05.23.03, диссертация на тему:Разработка вероятностно-статистической модели климата для расчетов энергопотребления центральными системами кондиционирования воздуха

кандидата технических наук
Крючкова, Ольга Юрьевна
город
Москва
год
2014
специальность ВАК РФ
05.23.03
Автореферат по строительству на тему «Разработка вероятностно-статистической модели климата для расчетов энергопотребления центральными системами кондиционирования воздуха»

Автореферат диссертации по теме "Разработка вероятностно-статистической модели климата для расчетов энергопотребления центральными системами кондиционирования воздуха"

На правах рукописи

Крючкова Ольга Юрьевна

РАЗРАБОТКА ВЕРОЯТНОСТНО-СТАТИСТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ КЛИМАТА ДЛЯ РАСЧЕТОВ ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЯ ЦЕНТРАЛЬНЫМИ СИСТЕМАМИ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА

Специальность 05.23.03 - Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

4 ДЕК 2014

Москва-2014 г.

005556290

005556290

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский государственный строительный университет»

Научный руководитель: кандидат технических наук, профессор

Малявина Елена Георгиевна

Официальные Уляшева Вера Михайловна,

оппоненты: доктор технических наук, доцент,

ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет»,

профессор кафедры теплогазоснабжения и вентиляции

Мансуров Рустам Шамильевич,

кандидат технических наук, доцент,

ФГБОУ ВПО «Оренбургский государственный

университет»,

заведующий кафедрой теплогазоснабжения, вентиляции и гидромеханики

Ведущая организация: ОАО «Центральный научно-исследовательский и

проектно-экспериментальный институт промышленных зданий и сооружений (ОАО «ЦНИИПромзаний») г. Москва

Защита диссертации состоится « 24 » декабря 2014 г. в 14 часов 00 минут на заседании диссертационного совета Д 212.138.10, созданного на базе ФГБОУ ВПО «Московский государственный строительный университет» по адресу: 129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26, студия № 9 «Открытая сеть».

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке и на сайте ФГБОУ ВПО «Московский государственный строительный университет» vvww.mgsu.ru.

Автореферат разослан «■$» УО^ьЬ? 2014 I

Ученый секретарь ^

диссертационного совета Гогина Елена Сергеевна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. Климатические условия определяют потребность центральных систем кондиционирования воздуха (ЦСКВ) в энергии, следовательно, климатическое обеспечение зданий должно отражать фактическую и современную вероятность наблюдения метеорологических параметров и быть удобным для применения в расчетах потребления теплоты, электроэнергии и воды. Эти вопросы актуальны потому, что экономия энергии является одной из приоритетных задач современности, а без оценки энергопотребления ЦСКВ, все чаще применяемых в строительстве, их не решить.

Объект исследования — центральные системы кондиционирования воздуха (ЦСКВ).

Предмет исследования - затраты теплоты, холода, электроэнергии и воды ЦСКВ.

Научно-техническая гипотеза заключается в том, что предлагаемая вероятностно-статистическая модель климата является достоверной, полной и современной климатической основой для расчетов энергопотребления ЦСКВ.

Цель работы — разработать вероятностно-статистическую модель климата, предоставляющую информацию о повторяемости сочетаний температуры и относительной влажности наружного воздуха для различных временных интервалов суток, и на ее основе дать количественную оценку потребления теплоты, холода, электроэнергии и воды наиболее часто применяемыми на практике ЦСКВ с различными схемами обработки приточного воздуха для поддержания различных тепловлажностных условий в помещениях.

Исходя из поставленной цели, решались следующие основные задачи:

— обработать первичную метеорологическую информацию последних 30 лет для получения вероятностно-статистической модели климата г. Москвы, предоставляющей информацию о повторяемости различных сочетаний температуры и относительной влажности наружного воздуха для различных временных отрезков суток за год в целом и по каждому месяцу отдельно;

— разработать алгоритмы и программы расчета на ПК ЭВМ затрат теплоты, электроэнергии и воды различными ЦСКВ в различных погодных зонах наружного климата, в которых выполняется определенная последовательность обработки воздуха, с учетом перехода через границы погодных зон при последовательном переборе сочетаний параметров наружной среды, содержащихся в вероятностно-статистической модели;

— проверить результаты расчетов в натурных условиях в различные периоды года;

— выполнить многовариантные расчеты и количественно оценить изменение затрат теплоты, электроэнергии и воды ЦСКВ при изменении тепловлажностных условий во внутреннем воздухе и при изменении рабочей разности температуры внутреннего и приточного воздуха для различных отрезков времени суток. Определить энергопотребление в течение заданного периода эксплуатации во всех погодных зонах работы каждой ЦСКВ;

— на основе многовариантных расчетов разработать инженерную методику расчета энергетических показателей работы ЦСКВ.

Научная новизна работы заключается в следующем:

— разработана вероятностно-статистическая модель климата, основанная на прямой обработке всех почасовых сочетаний температуры и относительной влажности наружного воздуха за 30-летний период первичных наблюдений на метеостанциях для восьми отрезков времени суток, представляющая собой

таблицы с ячейками, содержащими повторяемости температуры наружного воздуха при градации в 2 °С и относительной влажности при градации в 5 %;

- предложена методика экономической оценки работы различных ЦСКВ в современных экономических условиях с помощью совокупных дисконтированных затрат, показавшая, что учет капитальных расходов может изменить ранжирование систем, определенное по эксплуатационным затратам теплоты, холода, электроэнергии и воды.

Практическая значимость работы заключается в том, что:

- разработанная методика обработки первичной климатической информации для получения вероятностно-статистической модели климата для различных отрезков времени суток может быть применена для любого географического пункта;

- разработанные программы для ПК ЭВМ расчета потребления теплоты, электроэнергии и воды ЦСКВ, работающими по пяти схемам обработки воздуха, могут применяться для любых географических пунктов РФ;

- количественная и сравнительная оценки затрат теплоты, электроэнергии и воды различными ЦСКВ для достижения различных тепловлажностных условий в помещениях (в том числе, при достижении оптимальных и допустимых условий) при различном соотношении внутренних тепловыделений и влаговыделений, выполненные впервые, поможет проектировщикам сориентироваться в выборе наиболее приемлемой схемы обработки воздуха;

- разработанный алгоритм расчета совокупных дисконтированных затрат для ЦСКВ с пятью различными схемами обработки воздуха предназначен для использования в проектировании для оценки финансовых затрат на ЦСКВ в течение жизненного цикла.

Достоверность и обоснованность научных положений, выводов и результатов подтверждается тем, что в диссертации используются общепринятые научные подходы к математическому моделированию обработки воздуха в ЦСКВ с различной схемой обработки приточного воздуха; климатическая модель опирается на данные первичных наблюдений метеостанцией ВДНХ за метеорологическими параметрами за 30 лет; экспериментальные натурные методики исследований выполнены с применением поверенных приборов, а также апробацией и практическим использованием.

Внедрение результатов работы. Предложенная методика экономической оценки различных ЦСКВ с помощью совокупных дисконтированных затрат применена в проекте строительства Гбстинично-делового центра по адресу: г. Москва, ул. В. Кожиной, д. 1, выполненном ЗАО «Промстройпроект», где на основе результатов экономической оценки запроектирована ЦСКВ, поддерживающая оптимальные внутренние условия вместо предполагавшейся для поддержания в помещении допустимых условий.

Методика разработки вероятностно-статистической модели климата и полученные модели климата для г. Москвы применяются в учебном процессе ФГБОУ ВПО «МГСУ» в составе дисциплины «Строительная климатология и микроклимат помещений» для студентов, обучающихся по магистерской программе «Энергосбережение и энергоэффективность в зданиях».

Апробация и публикация результатов работы. По теме диссертации были сделаны доклады в рамках: тринадцатой Международной научно-практической конференции молодых ученых, докторантов и аспирантов «Строительство - формирование среды жизнедеятельности» (МГСУ), 2010 г., первой Всероссийской конференции с элементами научной школы для молодежи «Устойчивость, безопасность и энергоресурсосбережение в

современных архитектурных, конструктивных, технологических решениях и инженерных системах зданий и сооружений» (МГСУ), 2010 г., Международного форума строительной индустрии и 2-ой специализированной выставки строительных материалов, оборудования и услуг «Строительный сезон 2010», 2010 г., молодежного научно-инновационного конкурса «Участник Молодежного Научно-инновационного Конкурса» («У.М.Н.И.К.») (МГСУ), 2010 г., научных конференций - III и IV академические чтения, посвященные памяти академика Г.Л. Осипова «Актуальные вопросы строительной физики — энергосбережение и экологическая безопасность» (НИИСФ PA ACH) 2011 и 2012 гг., 8-ой Международной конференции «Environmental engineering» (Вильнюс, Латвия), 2011 г., четвертой и пятой Международной научно-технической конференций «Теоретические основы теплогазоснабжения и вентиляции», МГСУ, 2011 и 2013 гг., российско-французского семинара «Научные исследования молодых ученых и специалистов в области строительной физики», НИИСФ РААСН, 2014 г., международной конференции - академических чтений «Строительная физика. Системы обеспечения микроклимата и энергосбережения в зданиях», МГСУ, 2014 г.

По содержанию диссертации опубликовано 16 печатных работ, в том числе 9 работ, опубликованы в изданиях Перечня ВАК РФ.

На защиту выносятся следующие положения:

— вероятностно-статистическая модель климата;

— математическая модель расчета затрат теплоты, холода, электроэнергии и воды ЦСКВ с различными схемами обработки приточного воздуха, представляющая собой описание границ погодных зон на I-d диаграмме, внутри которых обработка приточного воздуха осуществляется одними и теми же аппаратами, и описание потребления теплоты, холода, электроэнергии и воды при каждом сочетании температуры и влажности наружного воздуха внутри каждой погодной зоны с учетом повторяемости этого сочетания параметров;

— результаты аналитических и натурных исследований энергопотребления ЦСКВ;

— инженерная методика расчета потребления теплоты, воды, холода, электроэнергии ЦСКВ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка сокращений и условных обозначений, списка литературы, включающего 137 наименований, и приложений. Общий объем диссертационной работы: 132 страницы машинописного текста, 33 рисунка и 40 таблиц на 48 страницах и 5 приложений на 65 страницах.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении приводится обоснование актуальности работы, формулируются ее цель и задачи, определяются научная новизна, а также практическая и теоретическая значимость работы.

В первой главе рассмотрены общие принципы применения ЦСКВ. Теоретические основы расчета, основы проектирования ЦСКВ и автоматизации их работы заложили такие отечественные ученые, как Б.В. Баркалов, A.A. Гого-лин, Э.Э. Дзелзитис, Л.М. Зусманович, Е.Е. Карпис, О.Я. Кокорин, А.Я Крес-линь, A.B. Нестеренко, C.B. Нефедов, В.И. Прохоров, Л.В. Петров, A.A. Рымке-вич, A.M. Сизов, А.Г. Сотников, Е.В. Стефанов, Л.Б. Успенская, П.В. Участкин и др. Рассмотрены общие принципы анализа алгоритма годовой работы ЦСКВ. Теоретические основы выбора оптимальной схемы обработки воздуха в ЦСКВ с использованием методологии системного анализа заложены A.A. Рымкеви-чем.

Реальная ЦСКВ, как правило, поддерживает в рабочей зоне один или два параметра — температуру и относительную влажность воздуха в некотором диапазоне значений. В общем виде параметры притока лежат внутри криволинейного четырехугольника, ограниченного изотермами максимально возможной температуры в теплый период и минимально возможной температуры в холодной период, а также кривыми относительной влажности: минимальной в холодный период и максимальной в теплый период года.

Исходя из анализа возможных способов обработки наружного воздуха с помощью имеющихся в установке аппаратов для обработки наиболее энергоэкономичным путем, поле возможных сочетаний температуры и относительной влажности разделяется на отдельные погодные зоны, внутри которых работает определенный набор оборудования.

Предложения, направленные на повышение энергоэффективности ЦСКВ, и необходимость разработки более обширной климатической базы в России сделаны такими известными специалистами в области отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха и климатологии, как П.П. Зотов, Е.Е. Карпис, Н.В. Кобышева, А.Я Креслинь, Ю.Я. Кувшинов, В.И. Мошкин, Я.Д. Пекер, A.M. Сизов, А.Г. Сотников, Е.В. Стефанов, Л.Б. Успенская и др. Основой вероятностных моделей Л.Б. Успенской, А.Я. Креслиня и A.M. Сизова служили полученные климатологами вероятностные характеристики повторяемости сочетаний температуры и влажности наружного воздуха. Заслугой упомянутых авторов явилось то, что они смогли с помощью вероятностных законов восстановить поле сочетаний /-ф. Так как вероятностные характеристики относились ко всем сочетаниям ф, наблюдавшимся круглосуточно в течение всего года, не было возможности вычленить из имеющихся сочетаний те, что относились к различным отрезкам суток. Поэтому вероятностная модель могла предложить вероятности сочетаний температуры и влажности наружного воздуха только для круглосуточной работы систем кондиционирования воздуха. На основе изученных существующих форм представления климата сделан вывод, что путем статистической обработки данных первичных замеров на метеостанции следует разработать климатическую базу - вероятностно-статистическую модель климата для расчета энергопотребления ЦСКВ в различные периоды работы в течение суток, месяца, года.

Наиболее распространенной для экономических расчетов климатической моделью за рубежом является «типовой» год. В этой модели представлены почасовые в течение года значения всех параметров климата. Год набирается из реальных месяцев, выбранных из многолетнего ряда первичных наблюдений за климатом по разработанным правилам в стандарте ISO 159274 таким образом, что средние за месяц характеристики климатических данных приближаются к своим средним многолетним значениям, и разброс их также наиболее полно отражает разброс отдельных значений параметров в каждый месяц. «Типовой» год позволяет совместить расчеты нестационарного теплового режима помещения, по которым определяются тепло- и влагопоступления в помещения, с расчетом процессов обработки воздуха в установке ЦСКВ для определения энергозатрат на детерминированном временном шаге. Опыт эксплуатации зданий, подтвержденный натурным экспериментом, показывает, что изменение луча процесса е в течение суток и даже месяца незначительно. Поэтому выигрыш от возможности учитывать его изменение в течение коротких периодов времени ничтожно мал.

В обзоре методов расчета годового энергопотребления проанализированы работы A.A. Пеклова, Я.Д. Пекера, Ю.Я. Кувшинова, А.Я. Креслиня, О.Я. Ко-корина. Обзор показал, что в РФ не существует достоверных методик расчета

затрат теплоты, электроэнергии и воды ЦСКВ различной конфигурации в течение года, опирающиеся на подробную климатическую информацию.

Показатели сравнительной оценки затрат на поддержание микроклимата в помещении делятся на 4 группы: функционально-технологические, конструктивно-компоновочные, эксплуатационно-энергетические, экономические (денежные). Наиболее обобщающими для определенного исторического отрезка времени являются экономические показатели. Перспективным показателем в современных экономических условиях считаются совокупные дисконтированные затраты (СДЗ), приведенные к концу расчетного срока Т, г., для каждого сравниваемого варианта.

Анализ рассмотренной литературы позволил изучить состояние вопроса и сформулировать цель и задачи исследования.

Вторая глава посвящена разработке вероятностно-статистической модели климата. На обработку были взяты температура и относительная влажность наружного воздуха и атмосферное давление за период с 1 января 1981 г. по 31 декабря 2010 г. по станции ВДНХ. Почасовые значения температуры и относительной влажности наружного воздуха рассчитаны по данным наблюдений за восемь сроков: 0:00, 3:00, 6:00, 9:00, 12:00, 15:00, 18:00, 21:00 часов. Путем линейной интерполяции эти данные были приведены к почасовым рядам.

Вероятностно-статистическая модель является следующим шагом на пути развития вероятностной модели. Распределения повторяемостей тепловлажностных параметров наружного воздуха разработаны для следующих восьми различных временных интервалов разной продолжительности в течение суток: сутки в целом, с 9 до 18 часов, с 18 до 9 часов, с 8 до 20 часов, с 20 до 8 часов, с 7 до 15 часов, с 15 до 23 часов и с 23 до 7 часов. Все значения сочетаний температуры и относительной влажности воздуха распределялись по ячейкам таблицы, где градация по температуре составляла 2 °С, а по относительной влажности 5 %. Если пронумеровать интервалы в 2 °С по температуре от минус 36 °С до плюс 36 °С, то получим К = 36. Число интервалов в 5 % при относительной влажности от 5 % до 100 % влажности равно J = 19. Обозначим граничные значения температуры для строки таблицы к через и 4 (от меньшего к большему), граничные значения относительной влажности для столбца таблицы у через ([),_, и фу (от меньшего к большему).

Повторяемость рг(к, ]) сочетаний температуры I, значения которой лежат в пределах /¿.1 </</*, и относительной влажности ср, значения которой находятся в диапазоне ф,.] < <р < фу:

рг{к,Л = п{к,])1Ы, (1)

где к — номер ячейки по шкале температуры от минус 36 °С, к=\ ...36;у - номер ячейки по шкале относительной влажности от 5 %, у'=1...19; п(к, ]) - число сочетаний температуры и относительной влажности, попадающих в ячейки с номерами к и у; N - общее число сочетаний температуры и относительной влажности за 30 лет в рассматриваемый отрезок времени (общее число почасовых значений указанных параметров за рассматриваемый временной отрезок).

Повторяемость рг{к, ]) удобно выражать в процентах от общего числа случаев М Можно также N считать числом почасовых значений параметров и рассматривать рг(£,у) как долю от всего времени, принятого к рассмотрению, приходящуюся на наблюдение сочетания температуры и относительной влажности в каждой ячейке модели климата. Повторяемости сочетаний /-ф определены как

для всего года, так и для каждого месяца отдельно. Пример разработанной вероятностно-статистической модели климата приведен в таблице 1.

Для сравнения информативности предлагаемой модели климата с «типовым» годом данные «типового» года, разработанного на той же первичной климатической базе, что предлагаемая модель, были переформатированы в таблицы вероятностно-статистической модели. Из сравнения таблиц по обеим моделям следует, что редко наблюдаемые в реальности экстремальные сочетания тепловлажностных параметров наружного воздуха в модели «типового» года отсутствуют, а в вероятностно-статистической модели они имеют повторяемость более 1 %. Расхождения в распределениях повторяемости температуры и относительной влажности наружного года видны, например, из рисунка 1.

Рисунок 1 — Повторяемость в промежутке времени с 9 часов до 18 часов а) температуры и б) относительной влажности наружного воздуха 1 - по вероятностно-статистической модели от N = 98 613 ч; 2 - для «типового» года от N = 3 285 ч

Следует отметить, что «типовой» год довольно близко отражает общую картину изменения повторяемости температуры и относительной влажности в различных пределах градаций. Вместе с тем, так как «типовой» год является единственной реализацией года, отклонения повторяемости температуры в «типовом» году от повторяемости в вероятностно-статистической модели достигают более 1,5 % (порядка 67 ч в году) от времени наблюдения, а повторяемости относительной влажности в отдельной точке отличаются более, чем на 1,9 % (порядка 83 ч в году).

Третья глава посвящена разработке математической модели расчета затрат теплоты, холода, электроэнергии и воды ЦСКВ с различными схемами обработки приточного воздуха. Были рассмотрены следующие наиболее популярные схемы обработки воздуха с применением соответствующих установок:

- прямоточная с первым и вторым подогревом, а также адиабатным процессом в блоке увлажнителя в холодный период года и охлаждением в поверхностном воздухоохладителе в теплый период года, в дальнейшем: со вторым подогревом;

- с первым подогревом и адиабатным процессом в блоке увлажнителя, оборудованным обводом воздуха (байпасом) в холодный период года, и управляемым процессом охлаждения в поверхностном воздухоохладителе в теплый период года, в дальнейшем: с байпасом. По результатам увлажнения воздуха и, следовательно, по затратам энергии эта система идентична ЦСКВ с управляемым процессом увлажнения воздуха;

- с первым подогревом и пароувлажнением в холодный период года, и управляемым процессом охлаждения в поверхностном воздухоохладителе в теплый период года, в дальнейшем: с пароувлажнителем\

- с первым подогревом в холодный период года, и управляемым процессом охлаждения в поверхностном воздухоохладителе в теплый период года, в дальнейшем: без увлажнителя;

Таблица 1 — Распределение повторяемостей, %, комплекса /-ф (для периода с 9 до 18 часов) от общего времени наблю-

дения работы ЦСКВ

Относительная влажность, % I

Температура, °С 10-15 15-20 20-25 25-30 30-35 35-40 40-45 45-50 50-55 55-60 60-65 65-70 70-75 75-80 80-85 85-90 90-95 95-100

36 „ 37,9 - 0,00608 0.00608 0,00608 - 0,00304 - - - - - - - - - 0,02130

34 _ 35,9 0,00304 0,00304 0,01369 0,03042 0.01521 0,00456 . - - - . - - - - - - 0,06997

32 - 33,9 0,00608 0,00913 0,02130 0,04868 0,05020 0,02738 0.00152 0,00304 - - - - - - - - 0,16732

30 31,9 - 0.01825 0,04411 0.07758 0,09583 0,10648 0,07605 0.02738 - . . - - - - - 0,44568

28 - 29,9 - 0,00761 0.07910 0,21600 0,22816 0,27380 0,15211 0,10952 0,03651 0,00761 0,00608 - - - - 1,11649

26 27,9 - 0,00913 0,06541 0,18862 0,32399 0,38332 0,32856 0.33768 0,18862 0,08670 0,02890 0.00456 - - . 1,94548

24 25,9 0,00608 0,04715 0,09127 0.24490 0,44720 0,56737 0,54607 0.53543 0.39701 0,20383 0,11104 0.04107 0.01065 0,00304 0,00152 - 3,25363

22 2.3,9 0,00304 0,01521 0,06541 0,22208 0,35898 0,50500 0,73165 0,69818 0,64038 0.46089 0,38484 0,22208 0,12473 0,05476 0,02586 0,00304 4,51614

20 _ 21,9 0,01521 0,10496 0.15363 0,37723 0.51565 0,6571 1 0,68602 0,74534 0.62669 0,50348 0,40918 0,22208 0,15059 0,09279 0.05780 0.00913 5,32688

18 - 19,9 0.00456 0,09279 0,11408 0.25402 0.42895 0,56281 0,70123 0,63278 0,64342 0,60235 0,45633 0,41374 0,28901 0,19926 0,15515 0,06541 5,61589

16 - 17,9 - 0,00152 0,01217 0.08822 0,17797 0,23273 0,37419 0,47762 0,50957 0,68145 0,63886 0,55824 0.52022 0,48067 0,44112 0,34073 0.31791 0,13690 5.99008

14 15,9 0,00913 0,01369 0,05628 0,13842 0.21447 0,31030 0,42134 0.43351 0,44720 0,49284 0,57650 0,45481 0,46698 0,42743 0,43960 0,48827 0,18710 5,57786

12 _ 1.3,9 0.00152 0,01217 0,06237 0,13994 0.20078 0,23425 0,28597 0,34225 0.3681 1 0,44264 0,51565 0,49284 0,48675 0,45785 0,49588 0,53543 0,21600 5.29038

10 _ 11,9 0,00304 0,00608 0,06389 0.08822 0,16580 0,24033 0,27380 0,28445 0.37267 0,35898 0,39549 0,39701 0,41374 0,44112 0.51109 0,58714 0,22816 4,83101

8 9,9 0,00304 0,01825 0,03803 0,06845 0,13234 0,24185 0,26011 0,32247 0,31487 0,32399 0,36963 0,33312 0,38027 0,42743 0.47002 0,48675 0,25098 4,44161

6 - 7,9 - - 0,00608 0,01977 0,06541 0,16124 0,18101 0,23425 0,21295 0,27836 0.31183 0,38788 0,38788 0,42134 0.48675 0,47002 0,51261 0,29357 4,43096

4 5,9 - - 0.00456 0.02130 0,05628 0,12473 0,20078 0,22208 0.22360 0,25554 0,28901 0.33616 0,33160 0,48067 0,64190 0,61757 0,64951 0,24490 4,70019

2 3,9 - 0.01369 0.02282 0,05020 0,13386 0,17493 0.24946 0,25859 0,41678 0,36963 0,51109 0,66776 0,81531 0.93091 1,15299 0,45633 6,22433

0 1,9 0,00456 0,01977 0,04563 0,08974 0,10800 0,19774 0.23121 0,31943 0,46546 0,60692 0.83052 0,97807 1.49372 1,64126 1.30054 8,33257

-2 -0,1 - 0,00304 - 0,00608 0.03346 0,05476 0,14298 0.11408 0,21143 0.26467 0,39701 0,51413 0,76968 0,85638 1,32335 0,93243 0,46089 6,08439

-4 -2,1 0.00152 0,00913 0.01065 0,06541 0,10343 0.16428 0,15211 0.20687 0,31335 0,45481 0,64342 0,88984 0,97502 0,76968 0,19470 4.95421

-6 - -4,1 - 0,00456 0,02130 0.02586 0.08518 0.12929 0.15363 0,24946 0.31335 0,37267 0,53391 0,87767 0.99176 0.47002 0,07758 4.30623

-8 -6,1 - - 0,00152 0.01217 0,03194 0,03194 0,06541 0,10343 0.18101 0,24794 0,36202 0,51869 0,71492 0,69210 0,27532 0,04715 3,28557

-10 -8,1 - - 0,00608 0,01977 0,03194 0,06845 0,04868 0,10191 0,19470 0,32399 0,45633 0,56281 0,42439 0,24642 0,00761 2,49308

-12 -10,1 - - 0,00304 0.00152 0,00913 0,01217 0.03194 0.06389 0.07910 0,11408 0.28597 0,46241 0,45937 0,36202 0.11104 0,02282 2,01850

-14 -12,1 - - - 0,00152 - . 0,01673 0,02890 0,03651 0,06084 0,08518 0.20383 0,33008 0,41526 0.27988 0.08670 0,00913 1,55456

-16 -14,1 - - - - - 0,00608 0,00304 0,00456 0,01521 0,03346 0,07605 0.18101 0,28292 0,26619 0,26163 0,04107 0,00608 1,17733

-18 - -16,1 - - - - 0,00152 0,00456 - 0,01065 0.01825 0,05780 0,11560 0.18862 0,15667 0,14755 0.02282 - 0,72404

-20 -18,1 - - - - - - - 0,00913 0,01825 0,05324 0,05476 0,10191 0,12473 0,06541 0,01217 - 0,43960

-22 -20,1 - - - - - 0,00304 0,00152 0,00304 0,02586 0,07758 0,05324 0,10039 0,04107 0,00304 - 0,30878

-24 -22,1 - - - - - - - - 0,00761 0,01065 0,03194 0,05476 0.04563 0,00304 - - 0.15363

-26 - -24,1 - - - - - - - 0.00304 0,00608 0,00456 0,01217 0,04107 0,03955 0,00456 - 0,11104

-28 -26,1 - - - - - . 0,00913 0,02890 0,01521 - - - 0.05324

-30 -28,1 - - - - - - - - 0,00152 0.02434 0,00304 - - 0,02890

-32 _ -30,1 _ - - . 0,00913 - - - 0,00913

£ 0,00152 0,02282 0,13234 0,74382 1.63062 3.19431 4,82340 6,19999 6,57571 7.04877 7,17806 7,65721 8.27021 9.93429 11.14965 11,6622 9.56010 4.21496 100,0

- с первой рециркуляцией, первым подогревом и адиабатным процессом в блоке увлажнителя, оборудованным обводом воздуха (байпасом) в холодный период года, и управляемым процессом охлаждения в поверхностном воздухоохладителе в теплый период года, в дальнейшем: с рециркуля1\ией. Рассмотрено два варианта расхода наружного воздуха: 80 % и 50 %.

Приведены описания деления общей области сочетаний температуры и относительной влажности наружного воздуха, охваченной вероятностно-статистической климатической моделью, на погодные зоны и границ между ними для всех вышеперечисленных ЦСКВ. Дано описание последовательности работы аппаратов в каждой рассматриваемой ЦСКВ.

Годовой расход теплоты, холода, воды и электроэнергии следует определять с учетом времени потребления этого ресурса. Так как нам известны повторяемости рг(к, у), полученные в формуле (1), и число часов работы установки в году г0, ч, то общая потребность составит:

А=36У=19

X £ чАК Л pHk.frо 10"3; (2)

к=\ )=\ АГ=36У=19

бт2 = X £ Ят2{К Лрг(к, у')г0 10"3; (3)

к=1 ;=1 К=36 У=19

IV = X X nprik.frО, (4)

к=1 ¡=\ К= 36 7=19

бх= X X Я,(к,])рг{к,])20 Ш3:, (5)

к=1 ЛГ=36У=19

<4,= X X ^н(Л-УМ*,/)г0 Ю-3; (6)

к=1 у=1 А'=36У=19

X 5 Ма(к,])рг(к,Л10 ]0-3; (7)

А'=36 ./=19

X X №teHk.fr, Ю-3; (8)

¿=1 у=1

Л.'=36У=19

^вент год= X X ^веитМЛ,У>„10-3, (9)

Л-1 у=1

где 2т2, Ж, , Л' X, вент год соответственно годовые затраты теп-

лоты на первый, кВт-ч, и второй, кВтч, подогрев, воды, кг, холода, кВт ч, и электроэнергии, кВт ч; дт1(А,у), <гт2(Л,у% п(к,Л, Чх(к,у), Ын (к,]), Л'п(£,у), Ых(к,]), Л'вент — соответственно мгновенные затраты теплоты на первый, Вт, и второй, Вт, подогрев, воды, кг/ч, холода, Вт, и электроэнергии на работу насосов, парогенератора и вентилятора, Вт; рг{к, у) — повторяемость сочетания температуры и относительной влажности в ячейке к, у, доли единицы; г0—число часов работы установки ЦСКВ в зависимости от рабочего времени суток и выходных в течение года, ч.

В четвертой главе рассмотрены результаты натурных исследований. Целью исследований являлось получение расхода теплоты, холода и электроэнергии для сравнения с результатами расчетов при замеренных условиях. Расчеты выполнялись на базе вероятностно-статистической модели для круглосуточной работы кондиционера, построенной по данным измерения температуры и относительной влажности гигрохронами на воздухозаборе. Обработка воздуха в ЦСКВ осуществляется по схеме без увлажнения и с управляемым процессом охлаждения во фреоновом воздухоохладителе.

Натурные исследования проводились в офисных помещениях торгово-производственного корпуса в г. Королёве Московской области с 12:00 часов 12 марта по 12:00 часов 21 июля 2013 г. Исследуемые помещения находятся на 3-м этаже. На 2-м и 4-м этажах находятся аналогичные помещения. Всего на этаже имелось 14 помещений с наружными ограждающими конструкциями и два помещения без них. Три помещения, примыкающих к наружным стенам, были выбраны для подробных исследований.

В ходе эксперимента измерялись: температура наружных поверхностей труб на входе и выходе в блок воздухонагревателя; температура и относительная влажность наружного воздуха датчиком в блоке приемной секции, температура и относительная влажность приточного воздуха после блока вентилятора; температура внутреннего воздуха в каждом из помещений №№ 313, 319 и 330 в трех точках; температура и относительная влажность воздуха на приточных и вытяжных решетках в помещениях №№ 313, 319 и 330; температура и относительная влажность наружного воздуха на воздухозаборе и на входе в компрессорно-конденсаторный блок (ККБ); потребляемая электроэнергия приточной установкой П5 (насос теплообменника, вентилятор приточной установки) и потребляемая электроэнергия компрессорно-конденсаторным блоком К5.1 (компрессором и вентилятором охлаждения).

На рисунке 2 показана расстановка электросчетчиков и датчиков в ходе эксперимента.

Рисунок 2 — Схема расстановки электросчетчиков и датчиков на приточной установке и в помещениях: датчики 30 - 39 - гигрохроны, 9 - 22 -термохроны

Подробные исследования тепловлажностного режима трех контрольных помещений выполнены для слежения за изменениями тепловлажностного отношения е процесса обработки воздуха в помещении. Полученные величины показали, что колебания тепловлажностного отношения £ в каждом помещении незначительны и не смотря на некоторую разницу отличаются друг от друга тоже не сильно. Максимальные значения тепловлажностного отношения относятся к дневному времени, когда в помещении никого нет.

Расход теплоты в каждый час определялся двумя способами: по разности температуры теплоносителя на входе и выходе из воздухонагревателя при известном из проекта его расходе и по разности температуры наружного и приточного воздуха при известном из отчетов наладки (5 340 м /ч) расходе воздуха. Расход холода находился по разности энтальпии наружного и приточного воздуха при известном расходе воздуха. В таблице 2 приведены результаты сравнения замеренных и рассчитанных величин. Большие отклонения по теплоте и холоду, выраженные в процентах, в мае объясняются

недолгим потреблением теплоты и холода в этом месяце и маленькими абсолютными значениями самих сравниваемых величин.

Таблица 2 — Расхождения в замеренных и рассчитанных величинах, %

Месяц По теплоте По холоду По электроэнергии на ККБ По электроэнергии на приточную установку

Март 3,25 — — 5,51

Апрель 3,58 — — 3,58

Май 16,97 13,59 16,73 3,54

Июнь — 5,59 6,88 3,76

Июль — 7,09 8,73 5,51

Таким образом, эксперимент подтвердил состоятельность применяемой методики расчета потребления теплоты, холода, электроэнергии, основанной на вероятностно-статистической модели климата.

В пятой главе представлены многовариантные расчеты потребления теплоты, холода, электроэнергии и воды системами кондиционирования воздуха при различных схемах обработки приточного воздуха, дана количественная оценка этим величинам и представлено сравнение упомянутых расходов для различных ЦСКВ.

Расход наружного воздуха для всех установок принят одинаковым и равным 10 ООО кг/ч. Расчеты выполнялись для вариантов рабочей разности температуры внутреннего и приточного воздуха равной 0, 2, 5 °С. Температура холодной воды в воздухоохладителе 7—12 °С. Характеристики аппаратов обработки воздуха взяты из реальных проектов кондиционирования воздуха, в которых они определялись по расчетным точкам для холодного и теплого периодов года. При оптимальных условиях в помещении относительная влажность внутреннего воздуха ограничивалась диапазоном 30—60 %, а при допустимых — <65 %. Рассматривались помещения с тепловлажностным отношением изменения состояния воздуха в холодный и теплый периоды года, равным соответственно 5 ООО, 15 ООО, 20 ООО, 30 ООО, 50 ООО, 80 ООО кДж/кг.

Так как алгоритм расчета предполагает последовательный перебор всех сочетаний параметров климата, а годовое потребление теплоты (на первый и второй подогрев), холода, воды и электроэнергии определяется с учетом повторяемости каждого сочетания по формулам (2), (3), (4), (5), (6), (7), (8), (9) существует возможность отследить потребление каждого ресурса при определенных обстоятельствах. Ниже, в качестве примера, в таблице 3 представлены результаты расчетов энергопотребления и воды рассматриваемыми ЦСКВ в каждой погодной зоне при рабочей разности температуры 5 °С, тепловлажностном отношении 5 ООО кДж/кг в период с 9 часов до 18 часов при температуре внутреннего воздуха 18—25 °С и относительной влажности 30—60 %.

Такого рода результаты могут быть полезны при оценке потребления какого-либо вида ресурса в различные периоды года. Кроме того, видно, что для ЦСКВ с пароувлажнителем следует решить, стоит ли предусматривать зону 2.

Результаты многовариантных расчетов позволяют получить количественные оценки затрат теплоты, воды, холода и электроэнергии ЦСКВ, умножив соответствующую величину энергетического показателя с графика на число часов работы ЦСКВ в году, так как приведенные расходы отнесены к общему числу часов работы за год. Поэтому эти относительные величины даются ниже в кВт, а не в кВт-ч. Расход воды приведен, соответственно, в кг/ч.

На рисунке 3 а) приведены значения относительного расхода теплоты различными ЦСКВ, работающими в различных условиях. Сравнение потребления теплоты для рассматриваемых ЦСКВ в различных условиях подтверждает, что

Таблица 3 —Потребление теплоты, холода, электроэнергии и воды в год в каж-_ дой погодной зоне для различных схем обработки воздуха_

Номер погодной зоны Расход теплоты на подогрев, кВтч Расход электроэнергии насосами воздухонагревателя кВт-ч Расход воды, кг Расход электроэнергии насосом увлажнителя, кВтч Расход холода, кВтч Расход электроэнергии компрессором, кВт-ч Число часов работы в погодной зоне, ч

ЦСКВ с байпасом

зона1 12 2598,0 79,4 3 818,5 33,7 — — 481,1

зона 2 — — 1 198,6 6,7 — — 95,6

зона 3 15 6040,8 278,6 — — — — 1 688,5

зона 4 — — — — — — 365,6

зона 5 —- — — — 8 237,0 271,2 127,7

зона 7 12 790,3 33,951 — — 28 957,94 864,634 205,761

итого 29 1429,2 391,9 5 017,2 40,4 37 195,0 1 135,9 2 964,4

ЦСКВ с пароувлажнителем

зона 1 1 1 4558,4 48,1 3 818,5 2651,7 — — 481,1

зона 2 — — 6,7 4,7 — — 1,2

зона 3 15 6040,8 168,824 — — — — 1 688.5

зона 4 — — — — — — 365,6

зона 5а — — — — 1 531,5 50,4 44,4

зона 56 — — — — 13 168,4 433,479 177,751

зона б 12 790,3 20,576 — — 28 957,94 864,634 205,761

зона 8 — — 0 0 0 0 0

итого 28 3389,6 237,5 3 825,3 2 656.4 43 657,8 1 348,5 2 964,4

при постоянном тепловлажностном отношении процесса обработки воздуха е относительная потребность в теплоте на обработку приточного воздуха увеличивается при снижении необходимой разности рабочей температуры. Т. е. относительная потребность в теплоте на нагревание наружного воздуха при меньших внутренних тепловыделениях, ассимилируемых приточным воздухом с меньшей разностью температуры, больше. В этих результатах расчета находит так же отражение тот факт, что ЦСКВ, работающие в утренние, вечерние и ночные часы дольше, имеют относительное теплопотребление тоже больше.

14 15 16 17 18 19 20 Температура внутреннего во'иуха. °С

14 15 16 17 18 I') 20 Температура внутреннего воцу\а. °С

Рисунок 3 — Относительный расход, а) теплоты и б) воды ЦСКВ, работающей с 9 часов до 18 часов в зависимости от температуры внутреннего воздуха при рабочей разности температуры Дг = 2 °С, £ = =30 ООО кДж/кг: 1 - со вторым подогревом; 2-е байпасом при управляемом процессе увлажнения; 3-е пароувлаж-нителем; 4 - без увлажнения

При малых значениях тепловлажностного отношения процесса обработки воздуха в помещении е потребность в теплоте на нагревание приточного воздуха меньше, чем при больших (при е = 5 ООО кДж/кг меньше, чем при е = 30 ООО кДж/кг), при увеличении тепловлажностного отношения свыше е = 80 ООО кДж/кг это увеличение мало.

Относительное потребление воды приведено на рисунке 3 б). Видно, что темп увеличения влагопотребления при увеличении температуры в обслуживаемом помещении возрастает потому, что одинаковая относительная влажность при разной температуре наружного воздуха изменяется нелинейно из-за нелинейности зависимости парциального давления водяного пара от температуры. Потребление воды ЦСКВ при рабочей разности температуры 2 СС и менее значительно меньше, чем при большей разности температуры. А при тепловлаж-ностном отношении е = 5 ООО кДж/кг значительно меньше, чем при б = 30 ООО кДж/кг. Это объясняется тем, что большое тепловлажностное отношение свидетельствует о малых влаговыделениях в самом помещении.

Зависимости потребления холода от изменения тепловлажностного отношения обработки приточного воздуха в помещении г представлены на рисунке 4. Рисунок показывает, что чем меньше тепловлажностное отношение процесса обработки е воздуха в помещении, тем выше потребление холода, е ощутимо (от 30 до 70 %) влияет на относительное (по отношению к холодопотреблению ЦСКВ со вторым подогревом) потребление холода при значении е = 10 000 кДж/кг и менее, а при значении е выше этой величины влияет слабо. Так в диапазоне е = 10 000—80 000 кДж/кг уменьшение потребления холода лежит в пределах 35 %.

Рисунок 4 — Относительный расход холода в зависимости от тепловлажностного отношения е обработки воздуха в помещении при рабочей разности температуры Д/ = 2 °С различными ЦСКВ, работающими с 9 до 18 часов: 1 - со вторым подогревом; 2-е байпасом при управляемом процессе увлажнения; 3-е пароувлажнителем; 4 - без увлажнения

Продолжительность времени потребления холода ЦСКВ с рециркуляцией пр разной доли минимального расхода наружного воздуха, равны, т. к. продолжительность времени, когда есть рециркуляция (когда энтальпия наружного воздуха выше энтальпии внутреннего), одинакова для любых ЦСКВ, обслуживающих помещение с равными параметрами внутреннего воздуха.

Расходы электроэнергии на выработку пара в ЦСКВ с пароувлажнителем, как на самую затратную по электроэнергии статью представлены на рисунке 5.

Рисунок 5 — Расход электроэнергии на выработку пара в зависимости от температуры внутреннего воздуха при рабочей разности температуры А1 = 2 °С и е = 80 000 кДж/кг ЦСКВ с парогенератором, работающей За -с 9 до 18 часов; 36 - с 8 до 20 часов, Зв -круглосуточно

По методике расчета совокупных дисконтированных затрат (СДЗ), учитывающей все составляющие капитальных и эксплуатационных затрат, получены СДЗ: при всех случаях менее всего затратна ЦСКВ без увлажнителя. Следующей по затратности идет система с байпасом, для которой при круглосуточной работе СДЗ практически равны СДЗ системы без увлажнителя.

Наиболее затратна при круглосуточной работе ЦСКВ с пароувлажните-лем, а при работе с 9 до 18 часов - ЦСКВ со вторым подогревом, что видно из рисунка 6. При этом принималась ставка дисконта, равная 10 % годовых затрат.

Рисунок 6 — СДЗ для ЦСКВ при температуре приточного воздуха, равной температуре внутреннего: 1 - со вторым подогревом, 2-е байпасом, 3-е пароувлажнителем, 4 - без увлажнителя, при работе а - с 9 до 18 часов, б - круглосуточно

Из результатов расчетов следует, что на временном отрезке 20 лет СДЗ для ЦСКВ без увлажнителя, поддерживающих оптимальные и допустимые температурные (а в теплый период года и влажностные) условия, отличаются друг от друга незначительно (3,8 % от величины СДЗ). Поэтому следует рассматривать возможность обеспечения оптимальных условий такими установками, т. к. прибыль от увеличения производительности труда в обслуживаемых помещениях может перекрыть убыток от установки более дорогой ЦСКВ.

Проведенные расчеты по разработанной программе для ПЭВМ позволили дать сравнительные оценки расхода теплоты, холода, электроэнергии и воды различными ЦСКВ в различных условиях. Они приведены в диссертации в долях единицы по отношению к потреблению соответствующего ресурса ЦСКВ со вторым подогревом в зависимости от температуры поддерживаемого воздуха в помещении, рабочей разности температуры между внутренним и приточным воздухом, тепловлажностного отношения процесса обработки воздуха в помещении.

Разработанный метод инженерного расчета, имеющий точность в определении расходов теплоты, холода, воды различными ЦСКВ в пределах 10 %, базируется на результатах расчетов по программам для ПЭВМ с применением вероятностно-статистической модели климата. Предоставляются энтальпия и вла-госодержание наружного воздуха в центре каждой погодной зоны, в которой работает рассматриваемая ЦСКВ, и время работы аппаратов, задействованных в этой погодной зоне. Эти данные позволяют в ручном инженерном расчете определить затраты теплоты, холода, воды и электроэнергии в зависимости от схемы обработки воздуха, времени суток работы ЦСКВ, поддерживаемых в помещении условий, тепловлажностного отношения процесса обработки воздуха в помещении, рабочей разности температуры внутреннего и приточного воздуха.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Разработанная вероятностно-статистическая модель климата, позволяющая проводить расчеты энергопотребления системами кондиционирования воздуха, обрабатывающими приточный воздух по различным схемам, основана на прямой обработке всех почасовых сочетаний температуры и относительной

влажности наружного воздуха за 30-летний период первичных наблюдений на метеостанциях для восьми отрезков времени суток. Модель климата представляет собой таблицы с ячейками, содержащими повторяемости температуры наружного воздуха при градации в 2 °С и относительной влажности при градации в 5 %.

2. Вероятностно-статистическая модель климата является основой для более точной оценки средних за многолетний период расхода теплоты, холода, электроэнергии и воды различными ЦСКВ. Сравнение рассчитанных по вероятностно-статистической модели и по «типовому» году величин энергопотребления показало, что расхождения в годовых расходах теплоты и воды укладываются в 5 %, тогда как расхождения в годовых расходах холода превосходят 50 %.

3. С помощью разработанной программы расчета на ПЭВМ энергозатрат ЦСКВ и с учетом продолжительности наблюдения отдельных сочетаний температуры и относительной влажности наружного воздуха определяется время работы аппаратов обработки воздуха (каждого отдельно) в течение года, сезона, месяца. Это дает возможность принимать решение о необходимости включения аппарата в установку ЦСКВ или о необходимости предусматривать соответствующий режим обработки воздуха рассматриваемой ЦСКВ.

4. Проведенные натурные исследования показали, что расчеты энергопотребления по программе-модели обеспечивают достаточную степень сходимости результатов. Максимальная величина среднеквадратичного отклонения экспериментальных данных от расчетных составила 17 % в одном месяце года, в остальные месяцы расхождения по среднеквадратичному отклонению укладываются в 8,7 %, а отклонения экспериментальных значений температуры теплоносителя лежат в пределах погрешности прибора измерения.

5. Сравнительные оценки расходов теплоты, холода, электроэнергии и воды различными ЦСКВ в различных условиях показали, что диапазон изменения отношения потребления ресурсов ЦСКВ с байпасом по отношению к теплопо-треблению ЦСКВ со вторым подогревом составляет: по теплоте 0,28—0,82; по холоду 0,4—0,86; по воде 0,41—0,95; по электроэнергии 0,74—0,96; диапазон для ЦСКВ с пароувлажнителем по отношению к теплопотреблению ЦСКВ со вторым подогревом составляет: по теплоте 0,27—0,73; по холоду 0,59—1,38; по воде 0,12—0,94; по электроэнергии 0,77—3,59; диапазон для ЦСКВ без увлажнителя по отношению к теплопотреблению ЦСКВ со вторым подогревом составляет: по теплоте 0,27—0,73; по холоду 0,59—1,38; по воде 0,12—0,94; по электроэнергии 0,74—0,96.

6. У ЦСКВ, поддерживающих оптимальные и допустимые условия в помещениях, различие в потребности теплоты значительно меньше, чем в потребности холода. При переходе от поддержания в помещении оптимальных условий к допустимым снижается потребность в холоде более, чем в 10 раз у всех рассматриваемых ЦСКВ. При поддержании оптимальных условий в помещении увеличение продолжительности рабочего времени за счет ночи приводит к значительному увеличению потребности в холоде - от 47,1 до 57,7 %, для поддержания допустимых условий от 22,7 до 34,5 %. Так происходит потому, что в г. Москве температура наружного воздуха выше („ = 25 °С наблюдается ночью чаще, чем выше („ = 28 °С.

7. Расчеты показывают, для ЦСКВ, ассимилирующих теплоизбытки помещения, которые не превышают потребление холода на охлаждение наружного воздуха, за год больше всего электроэнергии затрачивается на выработку пара парогенератором, затем на привод вентилятора, и только потом на выработку холода. Расход электроэнергии на выработку холода рассчитан при среднем хо-

лодильном коэффициенте 2,5, что следует считать низким. Современные возду-хоохлаждаемые холодильные машины имеют средний холодильный коэффициент в условиях г. Москвы порядка 3,5 и выше. Поэтому потребление электроэнергии на выработку холода не является самой затратной статьей расходов электроэнергии за год.

8. На временном отрезке 20 лет при поддержании в помещении оптимальных температурно-влажностных условий и работе ЦСКВ с 9 до 18 часов СДЗ для ЦСКВ с байпасом меньше, чем для ЦСКВ со вторым подогревом на 11,5 %, и меньше, чем для ЦСКВ с пароувлажнителем на 5 %. При круглосуточной работе СДЗ для ЦСКВ с байпасом меньше, чем для ЦСКВ со вторым подогревом на 5,5 %, а для ЦСКВ с пароувлажнителем на 13,3 %. При достижении допустимых условий в помещении и работе с 9 до 18 часов СДЗ для ЦСКВ с байпасом меньше, чем для ЦСКВ со вторым подогревом на 11,1 %, а для ЦСКВ с пароувлажнителем на 4,3 %. При круглосуточной работе СДЗ для ЦСКВ с байпасом меньше, чем СДЗ для ЦСКВ со вторым подогревом на 10 %, а для ЦСКВ с пароувлажнителем на 3,4 %.

9. Методика упрощенного определения энергетических затрат различными ЦСКВ для различных значений параметров микроклимата помещений, рабочей разности температуры внутреннего и приточного воздуха, тепловлажностного отношения обработки воздуха в помещении, предложенная на основе многовариантных расчетов затрат теплоты, холода, электроэнергии и воды, выполненных по вероятностно-статистической модели климата, имеет точность относительно полного расчета на ПЭВМ не менее 10 %.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ: публикации в периодических научных изданиях, рекомендованных ВАК РФ:

1. Малявина, Е.Г., Крючкова, О.Ю. Вероятностно-статистическая климатическая модель для расчетов энергопотребления системами кондиционирования воздуха / Е.Г. Малявина, О.Ю. Крючкова // Научно-технический журнал Вестник МГСУ. — 2011. — № 3. Т. 1. — С. 389—394.

2. Крючкова, О.Ю. Сравнение методик определения энергетических показателей систем кондиционирования воздуха/ О.Ю. Крючкова // Научно-технический журнал Вестник МГСУ. — 2011. — № 7. — С. 377—382.

3. Малявина, Е.Г., Крючкова, О.Ю. Разработка инженерного метода определения энергетических показателей систем кондиционирования воздуха / Е.Г. Малявина, О.Ю. Крючкова // Жилищное строительство. — 2012. — № 6. — С. 73—75.

4. Малявина, Е.Г., Иванов, Д.С., Журавлев, П.А., Крючкова, О.Ю. Детали в разработке климатической информации специализированного "типового года" / Е.Г. Малявина, Д.С. Иванов, П.А. Журавлев, О.Ю. Крючкова // Жилищное строительство. — 2013. —№6. — С. 36—38.

5. Крючкова, О.Ю. Инженерная методика расчета годовых затрат энергии и воды центральными установками кондиционирования воздуха [Электронный ресурс] / О.Ю. Крючкова // Интернет-вестник ВолгГАСУ (электронный журнал). Сер.: Политематическая. — 2013. — Вып. 4(29).

Режим доступа: http://vestnik.vgasu.ru/attachments/Kryuchlcova-2013_4(29).рс1Г

6. Малявина, Е.Г., Крючкова, О.Ю., Козлов В.В. Сравнение моделей климата для расчетов энергопотребления центральными системами кондиционирования воздуха / Е.Г. Малявина, О.Ю. Крючкова, В.В. Козлов // Жилищное строительство. — 2014. — № 6. — С. 24—26.

7. Малявина, Е.Г., Крючкова, О.Ю. Оценка энергопотребления различными центральными системами кондиционирования воздуха / Е.Г. Малявина, О.Ю.

Крючкова // Научно-технический вестник Поволжья. — 2014. — № 4. — С. 149—152.

8. Малявина, Е.Г., Крючкова, О.Ю. Экономическая оценка центральных систем кондиционирования воздуха с различными схемами его обработки / Е.Г. Малявина, О.Ю. Крючкова // Промышленное и гражданское строительство. — 2014,—№7, —С. 30—34.

9. Малявина, Е.Г., Крючкова, О.Ю. Сравнение показателей центральных систем кондиционирования воздуха, поддерживающих в помещениях оптимальные и допустимые параметры / Е.Г. Малявина, О.Ю. Крючкова // Научное обозрение. — 2014. —№ 7. — С. 86—92.

Публикации в других изданиях:

10. Малявина, Е.Г., Крючкова, О.Ю. Методика оценки энергозатрат и расхода воды при обработке воздуха в центральном кондиционере / Е.Г. Малявина, О.Ю. Крючкова//АВОК. —2012. —№ 1. — С.72—77.

11. Гагарин, В.Г., Крючкова, О.Ю., Малявина, Е.Г. Методика расчета годовых затрат энергии и воды системами кондиционирования воздуха. / В.Г. Гагарин, О.Ю. Крючкова, Е.Г. Малявина // В кн. Фундаментальные исследования РААСН по научному обеспечению развития архитектуры, градостроительства и строительной отрасли Российской Федерации в 2012 году. Сборник научных трудов РААСН. — ГОУ ВПО ВолгГАСУ, Волгоград. — 2013. — С. 504—507.

12. Крючкова, О.Ю., Малявина, Е.Г. Разработка вероятностной климатической модели для расчетов энергопотребления центральными системами кондиционирования воздуха / О.Ю. Крючкова, Е.Г.Малявина // В материалах VIII Международной научной конференции (17-21 мая 2010 г.) в городе Самарканд «Качество внутреннего воздуха и окружающей среды». — ГОУ ВПО ВолгГАСУ, Волгоград. — 2010. — С. 242—247.

13. Малявина, Е.Г., Крючкова, О.Ю. Методика оценки энергозатрат и расхода воды для поддержания микроклимата помещений на различном уровне и для выявления наиболее энергоэкономичного способа обработки воздуха в центральном кондиционере / Е.Г. Малявина, О.Ю. Крючкова // Современные строительные конструкции. — 2010. —№ 2 (15). — С. 37—40.

14. Малявина, Е.Г., Крючкова, О.Ю. Вероятностно-статистическая климатическая модель для расчетов энергопотребления системами кондиционирования воздуха, работающими в различное время суток / Е.Г. Малявина, О.Ю. Крючкова // В материалах Тринадцатой международной межвузовской научно-практической конференции молодых ученых, докторантов и аспирантов «Строительство — формирование среды жизнедеятельности». — М.: МГСУ, 2010, —С. 736—739.

15. Крючкова, О.Ю. Выбор энергоэффективной схемы обработки приточного воздуха в центральных системах кондиционирования воздуха по данным сравнения годовых затрат / О.Ю. Крючкова // В материалах I Всероссийской конференции с элементами научной школы для молодежи «Устойчивость, безопасность и энергоресурсосбережение в современных архитектурных, конструктивных, технологических решениях и инженерных системах зданий и сооружений»: Сборник тезисов. —М.: МГСУ, 2010. —С. 124—127.

16. Малявина, Е.Г., Крючкова, О.Ю. Analysis of the year power consumption by central air conditioning systems (using the climatic data stochastic statistics model) / Е.Г. Малявина, О.Ю. Крючкова // The 8th International Conference "Environmental Engineering» / Selected papers, vol.II., Energy for buildings / Vilnius Gediminas Technical University Press "Technika". — Vilnius, Lithuania, 2011. — P. 776—780.

Подписано в печать 21.10.2014. Заказ № 129 Формат 60*90/16. Усл. печ. л. 1. Тираж 100 экз. Печать офсетная. Типография «КОПИЦЕНТР» Ломоносовский пр-т. д.20 8(495)213-88-17