автореферат диссертации по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению, 05.04.03, диссертация на тему:Судовые системы индивидуального комфортного кондиционирования воздуха



#

На правах рукописи УДК 628.87 (629.12)

Бурцев Сергей Иванович

СУДОВЫЕ СИСТЕМЫ ИНДИВИДУАЛЬНОГО КОМФОРТНОГО КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА (ТЕОРИЯ, СХЕМНЫЕ РЕШЕНИЯ, ПРИНЦИПЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ)

Специальность 05.04.03 - машины и аппараты холодильной и криогенной техники и систем кондиционирования

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Санкт-Петербург 1997

Работа выполнена на кафедре "Машин, аппаратов и систем кондиционирования воздуха" Санкт-Петербургской государственной академии холода и пищевых технологий.

Научный консультант'.

доктор технических наук, профессор Иванов О. П.

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор Бухарин Н.Н.; доктор технических наук.

профессор Грныитлин М. И ,

доктор технических наук, профессор Дымов Г. И.

Ведущая организация

Центральный научно-исследовательский институт морского флота (ЦНИИ МФ)

Защита состоится//" декабря 1997 г. в 14 часов на заседании диссертационного Совета Д.063.02.01 при Санкт-Петербургской государственной академии холода и пищевых технологий в ауд. 2219 (по адресу: 191002, Санкт-Петербург, ул. Ломоносова, 9).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке СП6ГАХПТ.

Отзыв на автореферат в двух экземплярах, заверенный печатью, просим направлять по адресу: 191002, Санкт-Петербург, ул. Ломоносова, 9, ученый Совет

СП6ГАХПТ.

Автореферат разослан 1997

г.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Истории отечественного развития судовых систем кондиционирования воздуха в' 1998 г. исполняется 100 лет. Впервые системой кондиционирования был оснащен в 1898 г. пароход "Кострома". В настоящее время, согласно правилам Регистра, на всех морских судах устанавливаются системы комфортного кондиционирования воздуха (СККВ).

Морской флот составляет основу иромышленно-активной экономики и социальной политики страны и является важным источником валютных поступлений (до 6 млрд. долларов в год). Распад Советского Союза разрушил единство и целостность флота и по составу и тоннажу флот России несоразмерен требуемому объему морских внешнеторговых грузоперевозок. Принятая Правительством программа возрождения национального флота предусматривает постройку и пополнение транспортного флота 580 судами сбалансированной структуры общим дедвейтом 2,43 млн. т.

Практическое воплощение данной концепции в полном объеме требует не только значительных средств, времени и поэтапного осуществления, но и новых технических и технологических решений, направленных на совершенствование всего судового комплекса. В равной степени это относится и к судовым системам комфортного кондиционирования воздуха, удельный вес которых по капитальным и эксплуатационным затратам весьма значителен.

Во многих случаях проектирование систем комфортного кондиционирования воздуха необходимо вести с учетом индивидуальных физиологических особенностей человека, его физической деятельности и среды обитания. Особенно это относится к объектам со специфическими условиями жизнедеятельности (подводные н надводные суда, космические корабли и др.), которые можно рассматривать, как искусственно замкнутые ил и полузамкнутые экологические системы, обеспечивающие экипажу длительное существование.

Рейсовые испытания СККВ на судах 14 серий неограниченного района плавания, оснащенных центральными прямоточно-рециркуляционными одно-и двуканальными системами, проведенные специалистами НИИ "Санита" с целью обследования эффективности их работы, показали значительное отклонение параметров микроклимата от нормируемых на промежуточных режимах и неудовлетворенность экипажа повышенной или пониженной температурой воздуха в каютах (до 50 %), повышенной влажностью или сухостью воздуха (15-40 %), недостатком свежего воздуха (30-40 %) и т. д.

Причинами указанных недостатков являются несовершенство эксплуатируемых СККВ и применяемый в настоящее время в отечественной и зарубежной практике проектирования подход по обеспечению "среднего уровня комфорта", который не учитывает индивидуальных характеристик человека.

Требования программы возрождения флота по совершенствованию судового комплекса, и в том числе СККВ, и неудовлетворительные результаты ис-

питаний действующих систем по обеспечению микроклимата позволяют сформулировать основную научно-техническую проблему диссертация следующим образом:

Разработка теоретической базы по созданию высокоэффективных систем кондиционирования воздуха, обеспечивающих комфортные условия но тепло-влажностному и газовому факторам с учетом индивидуальных особенностей человека при одновременном значительном повышении их энергетической эффективности.

Работа обобщает многолетние исследования и разработки, выполненные автором диссертации и под его руководством в Санкт-Петербургской Академии холода и пищевых технологий (б. ЛТИХП), а также в созданном им для решения практических задач Бюро техники кондиционирования и охлаждения. Исследования и разработки проводились в рамках реализации координационного научно-технического плана Минвуза РСФСР "Человек и окружающая среда", координационного плана АН СССР по проблеме "Теплофизика" № 1.9.1, межвузовской комплексной целевой программе "Энергия" № 08.04, государственной межвузовской программы Минвуза РСФСР "Учебная техника", а также в инициативном порядке по заданию промышленных предприятий и организаций Санкт-Петербурга и других регионов Российской Федерации.

Для решения сформулированной научно-технической проблемы было необходимо:

1. Провести теоретическое исследование по описанию и нормированию условий индивидуального комфорта в жилых помещениях по газовому, влаж-ностному и тепловому факторам с определением критерия, учитывающего субъективные характеристики человека.

2. Составить уравнение теплового комфорта человека с введением фактора субъекта.

3. Разработать математическую модель судовых СККВ с учётом внешних и внутренних факторов кондиционируемого объекта, системы и оборудования.

4. Провести количественный анализ применяемых на судах центральных прямоточно-рециркуляционных одно- и двухканальных СККВ с определением их соответствия требованиям индивидуального комфорта.

5. Теоретически обосновать, разработать и сформулировать требования к судовым СККВ жилых помещений.

6. Разработать принципиально новые эффективные схемы судовых систем индивидуального комфортного кондиционирования воздуха (СИККВ) жилых помещений, математическую модель с учетом уравнений теплового и газового комфорта VI на основе качественно-количественного анализа подтвердить их соответствие сформулированным требованиям.

7. Провести сравнительный анализ энергетических показателей, применяемых на судах центральных прямоточно-рециркуляционных СККВ с рекомендуемыми системами.

8. Сформулировать практические рекомендации по расчету, проектированию и анализу работы новых судовых СИЮСВ.

9. Разработать алгоритмы и программы компьютерного проектирования СИККВ.

Научная новизна:

1. Разработан принципиально новый по сравнению с используемым в настоящее время в отечественной и зарубежной практике проектирования СККВ подход к нормированию параметров микроклимата по газовому и тепловому факторам обитаемых (жилых) помещений, учитывающий субъективные характеристики человека и уровень его физической деятельности. Впервые предложен и введен критерий, зависящий от массы и поверхности теплообмена человека, учитывающий его индивидуальные характеристики.

2. Проведена научно обоснованная классификация видов физической деятельности человека с учетом массы субъекта. Впервые теоретически разработаны количественные оценки необходимого расхода наружного воздуха, основанные на потреблении человеком кислорода при различной активности и массе человека.

3. Сформулированы и получены уравнения индивидуального теплового и газового комфорта человека с использованием экспериментальных данных и методологического подхода проф. Фангера и введением фактора субъекта. Впервые составлены диаграммы индивидуального теплового и газового комфорта, учитывающие температурно-влажностные параметры окружающего воздуха, теплоизолирующие свойстви одежды, уровень физической активности человека и его индивидуальные характеристики.

4. Создана математическая модель центральных прямоточно-рецнркуля-ционных СККВ и центрально-местных СИККВ с раздельной обработкой наружного и рециркуляционного воздуха. Проведена теоретическая разработка новых эффективных схем судовых СИККВ. Впервые в практике проектирования СККВ предложены схемы с функциональным разделением по обеспечению газовлажностного и теплового комфорта.

На защиту выносятся:

1. Общая теория центрально-местных систем индивидуального комфортного кондиционирования воздуха с раздельной обработкой наружного и рециркуляционного воздуха и функцинальным разделением по обеспечению газовлажностного и теплового комфорта,

2. Математическая модель СИККВ и созданные на основе ее качественно-количественного анализа схемы систем.

3. Новый подход к нормированию параметров микроклимата обитаемых (жилых) помещений по тепловому и газовому факторам с учетом фактора субъекта и уровня активности.

Новый подход и результаты, полученные в диссертации, являются основополагающими для дальнейшего развития и совершенствования систем ннли-

шшуального комфортного кондиционирования воздуха обитаемых (жилых) помещений различного назначения - каюты на подводных и надводных судах, жилые огсеки на космических объектах, а также номера в гостиницах, купе-люкс на железнодорожном транспорте, офисы, кабинеты и т. д.

Практическую ценность работы составляют:

1 Разработка и построение диаграмм комфорта с учетом фактора субъекта. учитывающего индивидуальные характеристики человека.

2 Классификация видов физической деятельности человека по его активное! и.

3. Разработанные номограммы, графики и формулы для определения фактора субъекта, минимально необходимого расхода наружного воздуха, теплопродукции организма, влаговыделений и др. величин в зависимости от индивидуальных характеристик человека.

4. Требования к СИККВ жилых помещений.

5. Схемы судовых СИККВ с раздельной обработкой наружного и внутреннего воздуха и разделением функций по обеспечению газовлажностного и теплового комфорта.

6. Рекомендации по проектированию и расчету судовых СИККВ жилых помещений.

7 Алгоритмы и программы компьютерного проектирования СИККВ.

Апробации работы. Основные положения и результаты диссертации мокладьшались на Всесоюзных научно-технических конференциях молодых специалистов по холодильной технике и технологии в г. Москве в 1977 г., по холодильной технике и технологии в г. Ташкенте в 1978 г., по использованию вторичных ресурсов в г. Ленинграде в 1979 г., по повышению эффективности процессов и оборудования холодильной и криогенной технике в г. Ленинграде в 1981 г., по современному состоянию и перспективам развития кондиционирования воздуха на суда\ в г. Николаеве в 1984 г., по интенсификации производства и применения искусственного холода в г. Санкт-Петербурге (Ленинграде) в 1986, 1988, 1990, 1993 и 1995 гг.; на Всесоюзном семинаре "Использование искусственного холода" в г. Калининграде в 1983 г.; на научно-техническом совещании "Повышение энергетической эффективности СВ и КВ" в г. Волгограде в 1986 г. и в 1990 г.; на международной научно-технической конференции "Холод и пишевые производства" в г. Санкт-Петербурге в 1996 г.; на международной конференции "Использование холода на транспорте в регионах с жарким климатом" в г. Астрахане в 1997 г.

По теме диссертации опубликовано более 30 статей, 3 монографии в соавторстве, получено 18 авторских свидетельств.

Вклад автора. Научная формулировка задач, решение основных теоретических, методологических и практических вопросов проектирования систем индивидуального комфортного кондиционирования воздуха, в т. ч. разработка и введение критериев и факторов, учитывающих индивидуальные особенное!и

человека и его активность, разработка принципов и алгоритмов программ ком пыотерного проектирования систем - выполнены лично автором диссертации. Отдельные вопросы но различным направлениям диссертации разрабатывались совместно с аспирантами Кипннсом В. Л., Денисовым В. А., Борисевич Л. П., инженерами Царе и В. Л., Комаровой Н. Л., Тарасовым В. Л. и получили дальнейшее развитие в их исследованиях и практической деятельности.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех I лав, заключения, списка литературы и приложения. Работа изложена на страницах, включая рисунков и А/., таблиц. Список литературы включае) наименований.

Первая глава диссертации посвящена анализу состояния и проблемам в области судовых систем комфортного кондиционирования воздуха. Здесь сформулированы общие требования к микроклимату судовых помещений по обеспечению комфортных условий для человека по тепловым н газовым факторам. На основе подробного анализа различных типов применяемых на судах СКВ и их возможностей, результатов рейсовых испытаний и рассмотрения современных проблем состояния и развития флота делается вывод о необходимости разработки новых требований и подходов к построению СККВ, ориентированных на обеспечение индивидуальных комфортных условий человека по тепловому и газовому факторам с учетом его физиологических особенностей, активности и среды обитания. Здесь же формулируются цели и задачи работы и методика исследования.

Рассмотрению условий теплового и газового комфорта человека с учетом его индивидуальных характеристик, как исходных параметров для создания и разработки СИККВ, посвящена вторая глава диссертации. На основе аналта факторов воздействия на человека окружающей среды, энергетики и терморегуляции организма человека введен фактор субъекта и величина активности, дана классификация видов его физической деятельности, рассмотрен тепловой и влажлостный баланс человека с окружающей средой и разработана система уравнений теплового и газового комфорта человека с учетом его индивидуальных характеристик. Проведенный анализ позволил сформулировать требования к современным судовым СИККВ.

В третьей главе исследуются возможности судовых центральных прямо-точно-рециркуляционных СКВ по обеспечению разработанных требований но индивидуальному тепловому и газовому комфорту человека. Рассмотрена обобщенная модель такой СККВ и дано ее математическое описание.

Количественный анализ известных схем центральных СККВ с количественным и качественным регулированием показал их ограниченные возможности и несоответствие требованиям по обеспечению индивидуального комфорта Новые схемные решения центрально-местных систем с раздельной обработкой наружного и рециркуляционного воздуха и анализ тепловлажностных пронес сов, обеспечивающих условия индивидуального комфорта при различных ре-

жимах работы рассмотрены в четвертой главе диссертации. Здесь разработана математическая модель центрально-местной СИККВ с учетом уравнения индивидуального теплового и газового комфорта и на ее основе проведено количественно-качественное исследование, позволившее сформулировать принцип функционального разделения по обеспечению газовлажностного и теплового комфорта для центральной и местной систем. В заключительном разделе диссертации показано, что энергетическая эффективность центрально-местных систем значительно выше, чем у центральных прямоточно-рециркуляционных.

В приложении к диссертации, помимо общего анализа состояния проблемы судового комфортного кондиционирования, приведены разработанные автором диаграммы для определения условий индивидуального теплового и газового комфорта, графики для определения фактора субъекта, расхода наружного воздуха и др. материалы, а также алгоритмы и программы компьютерного проектирования СИККВ.

Автор считает своим долгом выразить благодарность коллективу кафедры МАиСК СПбГАХПТ и Бюро техники кондиционирования и охлаждения за поддержку и ценные советы при выполнении отдельных этапов данной работы, за практическую реализацию основных теоретических положений диссертации во многих проектах систем кондиционирования судовых и общегражданских объектов и за помощь в оформлении работы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В отечественной и зарубежной практике проектирования СККВ руководствуются нормативными данными по тепловому комфорту, расходу наружного воздуха и теплопродукции человека, ориентированными на "среднего" человека, что обеспечивает в кондиционируемых помещениях "средний уровень комфорта". Широко используемые в настоящее время понятия уровня активности человека ("мет"), нормы эмиссии биовыделений ("олф"), величины загрязнения воздуха ("деципол") рассчитаны на "стандартную персону". Такой подход оправдан и целесообразен при проектировании СККВ для обслуживания общественных помещений. Если СККВ предназначена для обслуживания помещений индивидуального пользования - номера в гостиницах, каюты на судах, кабинеты и пр., то система должна обеспечивать тепловой и газовый комфорт не "стандартной персоны", а конкретного человека, субъективные характеристики которого могут значительно отклоняться от данных "среднего" человека.

Внутренняя теплопродукция организма Ныет, эквивалентная понятию "полные тепловыделения человека". 2П> есть результат метаболизма М , т. е. энергии процессов окисления, или энергии обмена веществ, которая превращается в теплоту Ниег[ и частично во внешнюю работу Ж :

A/=#MeT+fF,

т. к. эффективность механической работы П = JV/M, го теплопродукция организма может быть определена по формуле:

Ямет=Л/(1-л).

Величину метаболизма М при различной физической деятельности человека физиолога определяют по количеству потребляемого кислорода Vq2 с учетом

его энергетического эквивалента Eq2 = 21-10^ Дж/м3:

М=Е0/о2-

Потребление человеком кислорода зависит от его массы шчел и уровня физической деятельности:

Уо2 **m4tnv02>

где Vq2 - удельный расход кислорода, м3/(с-кг).

Миниматыгое потребление кислорода имеет место в состоянии полного покоя - сна. Это состояние практически соответствует принятому в физиологии понятию СОО - скорости основного обмена, которую определяют как минимальную скорость образования теплоты в теле человека, лежащего на спине, в состоянии

натощак, при температуре воздуха в помещении около 20 °С. Величина минимального удельного расхода кислорода i'o2mm = (4,5...5,0)■ Ю-8 м3/(с кг). Отношение

А =

vo2

v02min

определяет уровень физической активности человека. Следовательно,

~тчел A V0jmm &02 (1_Tl)-

С учетом численных значений для Ео2 и ®о2тш = 4.75 10" м /(с кч )

при Г| — 0, что характерно для состояния покоя или легкой работы, полные тепловыделения человека

#мет =0,9975 тчел А = тчел А, Вт, П)

а удельная величина тепловыделения

Нмет = Ныет/тчел=А, Вт/кг. Таким образом, в состоянии полного покоя (сна) удельная теплопродукция //мет = 1 Вт/кг, а полные тепловыделения численно равны его массе, т. е.

Йыет= |я»чел| Вт.

При любой активности А теплопродукция организма человека

Ниет=тчелА( 1-л)- (2)

Классификацию физической деятельности человека целесообразно проводить по интенсивности потребления кислорода. Если к категории покой отнести сон, то удельное потребление кислорода должно находиться в следующих пределах:

- для легкого труда %2тш < *Ъ2 ^ 2гЪ2тт или 1 < Л < 2;

- для работы средней тяжести 2%2т;п < 1>р2 2 41>с>2т;п или 2 < А < 4;

- для тяжелой работы ^02тт < у02 - ^о2тт 1Ш" 4 < А < 8.

Если воспользоваться зависимостью (2), то тепловыделения человека составляют:

- в состоянии покоя ^ыет = |тчел|>

- при легкой работе | точе„| < Яыет < 2| ^чел >

- при работе средней тяжести' 2| /ичел| < //мет < 4| тчел\,

- при тяжелой работе 4|тчеп| < //мет < 8| тчел|. Данные по величине полных тепловыделений людей, используемые в

отечественной практике при расчете судовых СККВ, являются усредненными и не учитывают массу человека, а условное деление по степени тяжести работы не имеет логической основы. На рис. 1 приведена зависимость теплопродукции Н мет от массы человека тчея и его активности А и нормируемые значения полных тепловыделений. Сравнение показывают, Что рекомендуемое, например, значение полных тепловыделений при работе средней тяжести —200 Вт соответствует тяжелой работе при /ичел= 50 кг (т. 1, А = 4) и легкой работе при тчел= 110 кг (т. 2, А < 2).-

Требуемый расход кислорода при любой активности

У0, - 4,75 • Ю-8 тяелА.

Л = 8

О1-1----1-

40 60 80 100 гти^л, кг

Рис. 1. Зависимость теплопродукции Ныег от массы Шчел и активности А

Если принять, что объем выдыхаемого углекислого газа равен объему вдыхаемого кислорода, т.е. = ^сс^> то требуемый расход наружного воздуха можно определить по формуле:

Ге=4,75-10-8 т^АЦс-Со),-

где. с и Со - допустимая концентрация и концентрация углекислого газа в наружном воздухе.

При с = 0,1 % и Со = 0,03 % требуемый расход наружного воздуха

Ув - 0,7 -10"4 тче„А. (3)

Необходимый расход наружного воздуха в зависимости от массы человека и его активности приведен на рис. 2.

Зависимости (1) и (3) указывают на необходимость учета индивидуальных характеристик человека, в том числе и при нормировании условий теплового и газового комфорта.

Для определения условий теплового комфорта использован методический подход и уравнение теплового баланса "стандартного" человека, предложенное профессором Фангером, но с учетом индивидуальных особенностей людей, которые можно учесть фактором тчел/ Рчеп, представляющим отношение массы человека к поверхности теплообмена и учитывающим его "конструкцию".

ГаУ!с 0,03

0,025

0,02

0,015

0,01

0,005

0

-

1 /

71..... 2 0.0093 х

1

А=4

А= 2

Нормируемый

Л = 1

расход

40 60 80 100 шШ1 кг

Рис. 2. Зависимость расхода воздуха Ув от массы человека /л чел

Поверхность теплообмена тела человека определяется по формуле Дю Буа в зависимости от его массы тчел и роста йчел:

Рчел =0,2024 /лчел0'425 Ачел0,725. (4)

С учетом (4) величину фактора К^ можно легко рассчитать по формуле

=4,94

На рис. 3 представлена зависимость фактора К^ от массы и роста человека. Для "стандартной персоны" К^ =40 кг/м2(при /пчеп= 70 кг и 1,7 м2)

60 80 100 »Лщ,, кг

Рис. 3. Зависимость фактора К^ от массы человека ОТ4ел для различных значений Ач

Уравнение теплового баланса человека при А —1...3 (т| = 0) с учетом фактора /Гф можно записать в следующем виде:

ЛГФ[ЛД- 0,42(^-1,41)] -10 =

= Лло I ('йо-0 + 3.96

т -г \4

1 КЛО

100

(т

1р

100

(5)

где В = 0,95 +1,4• 10~3/ + ОДф;

/кло = 35,7 - А (Ц 36 + ОД 557,^2?) - ОД 55/^10^"' + 0,42(Л -1.41)];

/, ф - температура и относительная влажность воздуха в помещении; /кло, Гкло, fp, Гр - температура одежды и радиационная температура; 1кло - термическое сопротивление одежды; = Ркпо1 Гчел ; О.^ - коэффициент теплоотдачи конвекцией.

В уравнение теплового баланса входят: параметры воздуха окружающей

среды ф.^р.м'); факторы, характеризующие "конструкцию" человека

его одежду(/кло,/кло) и физическую деятельность (А).

Влаговыделения человека, составляющими которых являются процессы диффузии, потоотделения и дыхания, определяются по формуле:

0^=0,04-10"* /пЧел[л(5Д-ф) +103,7А-ф1 -5,92].

Тепловой баланс человека и окружающей среды является основным условием выживания и обязательным, но недостаточным условием теплового комфорта. Дополнительное условие устанавливает допустимые значения параметров воздуха, физической деятельности и др. факторов комфорта

(0,4 <ф <0,6, <р = 1п ±4°С, и>= 0,15 м/с, А =1...2,6, /кл0= 0,6-летние

условия, /кло = 1,0 - зимние условия). Уравнение (5) при этих условиях трансформируется в уравнение теплового комфорта. Его решение, например, при значениях /кло= 0,6, /Ш = Ц, ф = 0,5 и уу = 0,15 м/с

(а* =4,7 Вт/(м2 К)) позволяют получить зависимость комфортной температуры от фактора К^ при различной активности А, приведенную на рис. 4.

Из характера кривых видно, что значение комфортной температуры в большой степени зависит не только от величины активности А , но и от фактора ЛГф. Так, при А = 2 для человека с = 50 кг/м* комфортная температура

( = 19,5 °С, а с Л"ф= 30 кг/м2 - ( = 26,5 °С. В зависимости от активности, например, при Кф= 40 кг/м2 требуемая комфортная температура / = 28 °С

фактора Кф при различной активности А Влияние относительной влажности на значение комфортной температуры незначительно, что видно из рис. 5.

и'с

27 26 25 24 23 22 21 20

0,3 0.4 0,5 0,6 ф

Рис. 5. Зависимость комфортной температуры / от относительной влажности ф дня различных значений Кф при А =2,6

/ Л ,»25 кг/м1

/30

/35

--40-

—45-

>50

Таким образом, для жилых помещений, в которых могут находиться люди с различным значением фактора в состоянии покоя или выполнять легкую работу, требуемый регулируемый диапазон температур оказывается достаточно широким.

Из вышеизложенного следует важный вывод: при проектировании СККВ жилых помещений необходимо учитывать субъективные характеристики человека, определяемые фактором Кф, и уровень активности А . Система должна

обеспечивать диапазон регулирования температуры от 19 °С (Л*ф= 50 кг/м2 и

а = 2) до 28"С (А"ф= 30 кг/м2 и А = 1,4) при 0,4 2 <р< 0,6.

Анализ СККВ на соответствие указанным требованиям может быть сделан на основе математической модели, описывающей работу системы при различных условиях эксплуатации и учитывающей все воздействующие на нее факторы: наружный климат, теплопоступление ог солнечной радиации, внутренние тепловлажностные нагрузхи, характер их изменения, конструктивные и теплотехнические характеристики тепло- и массообменного оборудования, технологическую схему обработки воздуха и т. д.

Для центральной двухканальной прямоточко-рециркуляционной СККВ, схема которой и процессы обработки воздуха в летнем режиме показаны на рис. 6, уравнения теплового баланса для стационарного режима работы могут быть записаны в следующем виде:

- по явной тепловой нагрузке

2яв+свсв(г0-'п) = о. . (6)

- по полной тепловой нагрузке

бл+Св(/0-/п) = О, (7)

где Ог , ()яв - полная и явная тепловая нагрузки; Св - общий расход воздуха; /д. /о - температура и энтальпия обработанного в кондиционере воздуха ; /„ , /п - температура и энтальпия воздуха в эквивалентном помещении.

б)

а)

б»

ф За вн, ов внг у

ВРС

Рис. 6. Схема (а) и процессы обработки воздуха в летнем режиме (б) для центральной прчмоточно-рециркуляционной СККВ

Входящие в уравнения (6) и (7) величины ()яв и ()п зависят от температуры наружного воздуха, параметров микроклимата и определяют внешнюю и внутреннюю тепловлажностные нагрузки:

еяв=^0„-'„)+есР+еяв.л. да

е„=еяв+^л- (9)

Температура и эитальпия приточного воздуха являются промежуточными величинами в цикле обработки воздуха и могут быть заменены независимыми переменными, конструктивными и теплотехническими параметрами оборудования:

где

'01 =['нКн+'пО-*н) + Д/в],

/0=/0,(1-Ц) + /02. (Ю)

'02 = /|('01, .....*„);

Л)2 =./¡(4)1, к1'к2.....кп)-

Здесь Ц = (72/Св; Кн = (?н/(7В; Д/в, Д/Б - повышение температуры и энтальпии воздуха в вентиляторе; к\, к2, ■■., к„ - конструктивные, теплотехнические и теплофнзические характеристики и параметры оборудования (например, для охладителя воздуха - поверхность теплообмена Р, Рр, ; живое сечение /гжс1 /жс; расход воздуха йв, и хладоносителя Сгц,, температура хла-

доносителя на входе и т. д.).

Для определения величин и /92 использованы обобщенные безразмерные показатели, полученные при решении системы дифференциальных уравнений тепло- и массообмеиа при линеаризации зависимости ¿нас = /(/нас):

Е, =

_/02-/01 _ 1 ~ехр[~0 + ^в)]

1 + 1Гп

(И)

£ - '02 ~ '01 _ С ~'01

1

01).

е„ +

'01

а сн(с-^о

1-

В;(Е,0//Г0аХ1 + ^в)_1

где

1 + ^ а

р0/=М.; Ров

СВСН СВСВ СВСВ Си.СН.

А:/ - коэффициент теплопередачи, учитывающий одновременный перенос теплоты и массы; к, - коэффициент теплопередачи, учитывающий перенос явной теплоты; к' - коэффициент теплопередачи от жидкости к поверхности пленки конденсата; сн - аппроксимирующий коэффициент кривой насыщения.

Температуру и относительную влажность в /-ом кондиционируемом помещении можно определить на основе их балансовых уравнений:

= Рь + 4)2 + ^,7^,•

Фш' р?п1 0,622+ </01(1-Ц,) +¿02 +1Гя,/аа,'

241,2+ /п(- ^ г + ^01 г + е^/02

Система уравнений (6) - (12) полностью описывает работу СККВ в летнем режиме, является обобщенной и легко трансформируется в систему:

- при р. = 1 - для центральной одноканальной прямоточно-рециркуля-ционной СККВ;

- при Кн = 1 - для центральной прямоточной двухканальной (|Д. ^ 1) или одноканальной (|Д. = 1)СККВ;

- при Кн = 0 - для центральной замкнутой двухканальной (|1 * 1) или одноканальной СККВ.

Зависимости (13) и (14), дополненные уравнением теплового комфорта (5), позволяют определить возможную регулируемую область параметров микроклимата в кондиционируемом помещении и ее соответствие требованиям, предъявляемым к СККВ жилых помещений.

В одноканальных СККВ регулирование параметров воздуха в помещении осуществляется количественным методом за счет изменения расхода воздуха

G&i. При постоянном значении коэффициента подачи наружного воздуха Кн

снижение расхода воздуха GBi лимитируется величиной G£°n = (/Hmm jGHt, при которой обеспечивается подача минимально необходимого количества наружного воздуха GH min,.

В двухканапьной СККВ регулирование осуществляется за счет изменения величины Ц,- от0до 1 при GBi = const.

Количественный анализ проведен для центральной прямоточно-рециркуляционной СККВ (судно пр. 17340) и разнохарактерных по нагрузкам кают с основными характеристиками, приведенными в табл. 1.

Таблица 1

Основные характеристики СККВ и кают

Наименование kF, Пл Que. Л» -103, Sep, G., G„, дол и. >

Вт/К Вт кг/с Вт кг/с кг/с кг/с кВт

Эквивалентное 1400 23 1600 0,72 12000 2,5 1,75 - 28,0

помещение СККВ

Каюта 1 13,4 2 132 0,0628 298 0,0572 0,04 0,04 0,70 0,63

Каюта 2 7,0 1 66 0,0314 240 0,0388 0,027 0,016 0,41 0,45

Каюта 3 5,6 2 132 0,0628 160 0,0356 0,025 0,031 0,87 0,50

Каюта 4 20,3 1 66 0,0314 463 0,052 0,052 0,016 0,31 0,79

Результаты анализа для спецификационного летнего режима представлены на рис. 7 для одноканальной (а) и двухканальной (б) СККВ.

а)

36 Г 34 I 32 j 3028 26 24

- .3

V 2 i iV

1 N\ u4 к

i \ л, г-ТГ

IV и

i

Л4,

б)

^ Сс

0,7 38

0,6 0,5

0,4 0,3 0,2

0,25 0,5 0,75 Свдо7^

Рис. 7. Регулируемый диапазон температур (• (-----) воздуха для кают 1,2, 3 и 4

12 л3

\

\

V Li-з —

{_

У ч

Фп 0,8 В,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2

0 0,25 0,5 0,75 Д

■) и относительной влажности

Аналогичный характер имеют кривые и для промежуточных летних режимов, При резком снижении внешней тепловой нагрузки (отсутствует Qcp) наблюдается снижение температуры при значительном возрастании относительной влажности (до ф = 0,75). Проведенный анализ позволяет сделать вывод о невозможности обеспечить центральными прямоточно-рециркуляцнонными СККВ требуемый регулируемый диапазон микроклимата в помещении с учетом индивидуального фактора Кф и активности А. В центральных прямоточно-рециркуляционных одноканальных и двухканальных СККВ регулирование параметров в помещении осуществляется либо количественным, либо качественным методом, что позволяет изменять независимо только один параметр, например, температуру, а второй параметр - относительная влажность - меняется зависимо и не регулируется.

На основе проведенных исследований, анализа работы центральных пря-моточно-рециркуляционных систем, антропометрических данных и действующих нормативных материалов можно сформулировать следующие основные требования к СККВ жилых помещений.

1. СККВ при постоянной или изменяющейся внешней тепловой нагрузке (параметры наружного воздуха и теплопоступления от солнечной радиации) должны обеспечивать комфортные условия по тепловому и газовому факторам в жилых помещениях, где могут находиться люди с К^ = 30.. .50 кг/м3 и активностью А =1,41. ..2,6.

2. Комфортные условия по тепловому фактору при этом обеспечиваются регулированием температуры воздуха в диапазоне от 19 °С (для К^ = 50 кг/м3

и А — 2,6) до 28 "С (для К^ = 30 кг/м3 и А = 1,41). Относительная влажность воздуха должна находиться в пределах 0,4 < ф < 0,6.

3. Комфортные условия по газовому фактору обеспечиваются изменением расхода наружного воздуха в диапазоне от 0,005 кг/с (для К^ = 30 кг/м3

Ii А — 1,41) до 0,018 кг/с (для = 50 кг/м3 и А = 2,6).

Реализация указанных требований, учитывая, кроме того, разнохарактерность тепловлажностных нагрузок кондиционируемых помещений и их изменения, возможна на базе принципиально новой схемы- центрально-местной системы с раздельной обработкой наружного и внутреннего воздуха, в которой обработка наружного воздуха осуществляется в центральном кондиционере и его подача в каюты обеспечивается в минимально необходимом количестве, а обработка воздуха из помещения (внутреннего) производится в местном кондиционере (или в специальном нагревателе - охладителе с вентилятором).

Такое решение СККВ позволяет:

1. Использовать количественно-качественный метод регулирования не только изменением расхода внутреннего воздуха, но и путем изменения расхода хладоносителя (теплоносителя) или его температуры в местном кондиционере.

2. Отключать (или уменьшать) подачу наружного воздуха в помещения при отсутствии людей, поддерживая в этих помещениях тепловой комфорт местным кондиционером.

3. Применять данный тип СККВ не только для жилых, но и общественных помещений.

4. Повысить энергетическую эффективность СККВ.

Принципиальная схема и процессы обработки воздуха в летнем режиме представлены на рис. 8.

а) в.

V у ^ ов у ВН1

Ф вн.

и.

ф-1

Рис. 8. Принципиальная схема центрально-местной СККВ (а) и процессы обработки воиуха в летнем режиме

Математическая модель центрально-местной СККВ описывается следующей системой уравнений:

- по полной тепловой нагрузке

Съ\ккрк(?и ~1п) + <2срк + тчел А] + 10] +

+ (15)

- по явной тепловой нагрузке -1

т„

Л(0,48 + 0,1<р)- —+ 0,592

=0. (16)

- теплового комфорта

АВ -0А2(А —1,41) —10 — "

-и

V юо ) ^юо)

= 0,

- газового комфорта

<?в=0,7-10 "Рв^чеЛ

(17)

(18)

где

В = 0,95 + 1,410_3/п+0Дф; /кло = 35,7 - Л (1,136 + 0,0935)-0,093[10/Г4-1 +0.42(Л -1,41)];

Лм ={1„ + МВ1){1-Евц)+

_ I -ехр[- Род(1 •+ ^вл)] _1-ехр[-Ро/2(1 + ^2)]

ьв/1 --тг,—--; йв/2--■

1 + ГГ,

в/1

^Лсн1(С1 "'вО,

"С)

а1 сн1(С1 ~ О

1-

1 +

Ч^лО + ^влУ

^Л^вЛ

Р°а1

¡Г,

в/1

^0 + ^лИ

К,2 =

1 ¥2^2(42-^2) */2сн2(С2 ~'в2).

а1 Сн2(Сг _/в2)

1 +

Ро

'02

Бо

сс2

в/2

¡V,

в/2

Еа1 = 1 - ехр(- Р оа1); Еа2 = 1 - ехр(- И оа2 );

Сисн1

к,2^2 °пснг

«»л

Ро

Снсъ

Йг/2 = 5А1.

'Ой-ЬЛ;

Спсь

кц, _ коэффициенты теплопередачи, учитывающие одновременный перенос теплоты и массы в охладителях воздуха центрального и местного кондиционеров соответственно; к'ц, к}2 - коэффициенты теплопередачи от жидкости к поверхности пленки конденсата в охладителях воздуха центрального и местного кондиционеров соответственно; Д/в1, А/в;, Д/в2, А/в2 - повышение температуры и энтальпии воздуха в вентиляторах центрального и местного кондиционеров соответственно; сн1, сн2 - аппроксимирующие коэффициенты кривой насыщения; - температура хладоносителя на входе в аппаратах

ОВ и ОНВ; , - расход хладоносителя в аппаратах ОВ и ОНВ; Сн -общий расход наружного воздуха; (?п - расход воздуха, забираемого из помещения в местном кондиционере; |! = С?ПД?Н Шщ ; Снтщ - минимально необходимый расход наружного воздуха в помещении; полная поверхность теплообмена аппаратов ОВ и ОНВ; СХв1, £ХБ2, СХ^, аи,2 - коэффициенты теплоотдачи со стороны воздуха и хладоносителя; к^, - коэффициент теплопередачи и поверхность ограждающих конструкций каюты, граничащих с наружным воздухом; /н, /к - температура и энтальпия наружного воздуха; /п, ф - температура и относительная влажность в помещении; тчел, К^, А -факторы, учитывающие "конструкцию" человека и его активность; рв - плотность наружного воздуха.

Система уравнений (15) - (18) позволяет решать две задачи.

Во-первых, для конкретной СККВ с известными характеристиками определить возможную область регулирования параметров воздуха в помещении и требуемый при этом закон изменения регулирующих величин ((Д., Сг)-

Во-вторых, для заданной области изменения параметров воздуха в помещении (Л ф) определить необходимые конструктивные характеристики оборудования (Ро, IV или Р

Для судовых кают требуемый для ассимиляции теплоизбытков или компенсации теплопотерь общий расход воздуха значительно превышает минимально необходимый расход наружного воздуха. Влаговыделения от человека незначительны. Если воспользоваться приближенным выражением для определения влагосодержания воздуха в помещении (¡п ~ 0,622 , а парциальное давление насыщенного водяного пара определять по формуле Р"а = 0,6112 ехр[17,5041/(241Д + ()], то уравнение влажностного баланса

с учетом с учётом формул для определения величин и Св можно запи-

сать в следующем виде:

0,04-10"6 и|чел [А (5,2- фп)+ 103,7/^ф1 -5,92]+ +0,7-Ю-4 тчелЛ(1 + ц)|г/0-0,00375 фпехр^^^ = 0- 09)'.

Решение уравнения (19) совместно с уравнением теплового комфорта (17) позволяет определить требуемое влагосодержание приточного в помещение воздуха с/0 при различных значениях р..

На рис. 9 приведена зависимость влажности в помещении при изменении расхода внутреннего воздуха (Ц.).

Из графиков видно, что обеспечить диапазон 0,4 < фп < 0,6 возможно при постоянном влагосодержании приточного воздуха = 0,009 кг вл/кг с.в. при Ц. = 0 (т. т. 1, 2, 3 и 4), т. е. за счет соответствующей влажностной обработки только наружного воздуха.

Таким образом, центральная система может выполнять функции не только по обеспечению газового комфорта, но и влажностного, если охлажденный и осушенный наружный воздух будет иметь влагосодержание на выходе из кондиционера йд1 =0,009 кг вл/кг с.в. Кроме того, ассимиляционная способность охлажденного наружного воздуха превышает явные тепловыделения человека, что позволяет на центральную систему возложить функции по их ассимиляции. В этом случае, местный кондиционер должен ассимилировать или компенсировать только явную внешнюю на1рузку, а процесс обработки воздуха, забираемого из помещения, может осуществляться без его осушения.

Рис. 9 Зависимость магосодержания приточного воздуха ¿а от относительной влажности в помещении <рп при различных значениях Индивидуальный тепловой и газовый комфорт в судовых жилых помещениях обеспечивается центрально-местными СККВ с раздельной обработкой наружного и внутреннего воздуха и с разделением функций: по обеспечению газового и влажностного комфорта и ассимиляции явных тепловыделений от человека - центральной системой; по обеспечению теплового комфорта и ассимиляции или компенсации внешних явных нагрузок - местной системой.

Количественный анализ центрально-местной СККВ проведен для тех же данных, что и для центральных прямоточно-рециркуляциоиных систем. Общий минимально необходимый расход наружного воздуха определялся по средним показателям и составил (?н = 0,32 кг/с. Для обработки наружного воздуха взят охладитель воздуха ОВФМ-Ю. Анализировались условия работы аппарата, при которых обеспечивалось влагосодержание воздуха на выходе ¿01 = 0.009 кг

вл/кг с. в. Результаты анализа представлены на рис. 10.

При изменении температуры наружного воздуха влагосодержание на выходе из центрального кондиционера можно стабильно поддерживать изменением расхода хладоносителя Температура воздуха на выходе *01 изменяется

незначительно и лежит в пределах от 12 до 14 "С.

Дтя анализа работы местной системы взят охладитель-нагреватель с унифицированной теплообменной поверхностью = 6 м и использовалась матема-

тическая модель при значениях i/gi = 0,009 кг вл/кг с.в. и — dn. Результаты

анализа при Gw 2 = 0,5 кг/с и /¿>2 = 13... 14 "С представлены на рис. 11.

Таким образом, количественно-качественный метод регулирования изменением величины (i. позволяет обеспечить тепловой комфорт при любых возможных сочетаниях и А. Пределы изменения р. составляют: для каюты 1 от (I = 0,5 до Д = 2,7; для каюты 2 от Ц = 0,52 до р. = 1,92. G_, кг/с

f, °С 15

10

-

и 4, -

ь tr

32 28 24 СС

Рис. 10. Результаты анализа работы охладителя воздуха

при = 5 °С (¿01 =0,009 кг вл/кг с.в.) б)

<4=1,41 У,-30 кг/м' Ц Л=1,41 К=50 кг/м' 1.6

,4=1,41 К =30 кг/м1

¿=2,6 К„=50 кг/м'

А=2,6 /С =30 кг/м'

>4=1,41 yt=50 кг/м'

А=2,6 /С=50 кг/м'

а) И

2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0

34 30 26 22 СС 34 30 26 22 СС

Рис. 11. Требуемый характер изменения регулирующей величины (Д. от /н для обеспечения теплового комфорта в каюте 1(а) и в каюте 2 (б)

/4=2,6 Ув-30 кг/м'

Для сравнительного анализа энергетических показателей центральных нрямоточно-рециркуляционных п центрально-местных СККВ рассчитана требуемая холодо- и теплопроизводнтельность для среднестатистической каюгы с харак!еристиками, приведенными в табл. 2.

Таблица 2

Величина Значение Величина Значение

Количество людей 1 Температура воздуха в

помещении /, °С 25

Теплопоступления от сол- Относительная влаж-

нечной радиации £)ср Вт 256 ность воздуха, ф 0,5

Влаговыделения человека 32,3 10"* Общий расход воздуха

Ч'чел, кг/с в., кг/с 0,0515

Явные тепловыделения че- Масса человека тчсл, кг 70

ловека (Л,чс1, Вт 101,6 Фактор ЛГф, кг/м2 40

Величина <:кГк, Вт/К 6,22 Активность а 2,6

Результаты количественного анализа приведены на рис. 14

О, кВт 2

2

> Г Р етн ажк <1Й м

-2 3 -1 0 1 0 N с С

Зи ре мни КИМ й 3, /- \

\

Рис. 12 Тепло- и холодопроизводительность аппаратов для центрально-местной (кривая 1) и центральной прямоточно-рециркуляцнонной (кривые 2 и 3) СККВ

Кривая 1 определяет суммарную требуемую теплопроизводительноси. подогревателей воздуха центрального и местного кондиционеров при

-25 С < /н < 16°С и необходимую холодопроизводительность охлади гелей

при 16 °С < /н < 34 "С . Кривая 2 - теплопроизводнтельность, а кривая 3 - холодопроизводительность кондиционера центральной прямоточно-рециркуляцнонной системы. Анализ кривых показывает, что мощность цен-

тральной СККВ на всех режимах работы более, чем в 2 раза превосходит мощность центрально-местной системы.

Среднеитегральное значение для цетральной СККВ составляет Nц - 1,59 кВг, для центрально-местной - N = 0,72 кВт, а годовой расход для одной среднеста-

шсшческой каюты соответственно равен 50,2-10б кДж и 22,7 -10й кДж.

На основе выполненных в работе исследований, можно сформулировав следующие рекомендации по проектированию и расчету центрально-местных СИККВ с раздельной обработкой наружного и внутреннего воздуха.

1. Центральная система должна обрабатывать только наружный воздух и ассимилировать выделения углекислого газа, влаговыделения и явные тепловыделения от людей, обеспечивая газовый и влажностный комфорт в кондиционируемых помещениях.

2. Производительность центральной системы по воздуху определяется количеством людей пл, обслуживаемых СККВ. Расход воздуха рассчитывается для "среднего" человека (при отсутствии конкретных данных). В этом случае следует принимать тчел = 70 кг, К^ = 40 кг/м2, А = 2,6. Общий расход наружного воздуха (7Н = ЛлС/^ц,.

3.Тепловлажностная обработка в центральном кондиционере должна обеспечивать осушку или увлажнение наружного воздуха до значения

(/0 = 0,009 кг вл/кг с.в.

4. Местная система должна обрабатывать только воздух, забираемый из помещения, и ассимилировать или компенсировать явную внешнюю нагрузку, обеспечивая тепловой комфорт в кондиционируемом помещении.

5. Производительность местной системы определяется значением явной нагрузки и допустимой рабочей разностью температур.

6. Расчет и подбор оборудования для центральной и местной систем следует производить с использованием обобщенных безразмерных функциональных соотношений (11) и (12).

7. При централизованной подаче хладоносителя в аппараты местной системы следует предусматривать возможность их отключения с целью перевода отдельных аппаратов в режим нагревания воздуха.

8. Целесообразно проводить комплексный анализ работы центрально-местной СИККВ для всех кондиционируемых помещений, используя ее магматическую модель.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

I. Проектирование и расчет систем комфортного кондиционирования воздуха следует весги с учеюм субъективных характеристик человека и ею ак

тивности, что позволяет обеспечить индивидуальный тепловлажностной и газовый комфорт.

2. Индивидуальные особенности человека определяются фактором субъекта /Гф = тчел /^чел« учитывающим его массу и поверхность теплообмена при различной активности, т. е. приспособляемость организма к тепловым условиям окружающей среды. Анализ антропометрических данных позволяет рекомендовать принимать в расчетах значение Кф =30...50 кг/м2.

3. Уровень физической деятельность определяется величиной активности А , учитывающей потребление кислорода и позволяющей на логической основе классифицировать понятия "покой", легкая работа и т. д. Для условий комфорта следует принимать значение активности в пределах А = 1,4.. .2,6.

4. Удельная величина теплопродукции человека в состоянии полного покоя равна 1 Вт/кг. Теплопродукция, или полные тепловыделения при любой активности определяются величиной Ниет = "¡чел Л(1 + Т|).

5. При определении минимально необходимого расхода наружного воздуха следует учитывать массу человека и его активность. Требуемый расход

наружного воздуха определяется по формуле Ув = 0,7 ■ 10~4тчелЛ . При подаче в жилые помещения рекомендуемого в настоящее время расхода воздуха возможно повышение концентрации углекислого газа выше ПДК в 2 раза.

6. Условия теплового и газового комфорта, определяемые из уравнения теплового и газового баланса, должны учитывать индивидуальные особенности человека. В зависимости от величины Кф и активности А комфортная температура может изменяться от 19°С до 30°С при 0,4 < ф < 0,6, а требуемый расход воздуха в диапазоне 0,005...0,018 кг/с.

7. Центральные прямоточно-рециркуляционные СККВ при количественном (одноканальные) или качественном (двухканатьные) регулировании не обеспечивают индивидуальный тепловой и газовый комфорт в жилых помещениях.

8. Требования по тепловому и газовому комфорту с учетом фактора Кф

обеспечиваются центрально-местной СККВ с раздельной обработкой наружного и внутреннего воздуха и количественно-качественным регулированием параметров воздуха в помещении.

9. Центральная система выполняет функции по обеспечению газового и влажностного комфорта в помещениях и рассчитывается на ассимиляцию газо-и влаговыделений.

Местная СККВ обеспечивает тепловой комфорт и рассчитывается на ассимиляцию или компенсацию внешней явной тепловой нагрузки помещения.

10. Влажносшая обработка воздуха в центральном кондиционере должна обеспечивать значение влалходержания воздуха после обработки с/ц = 0,009 кг вл/кг с.в.

Выполнение этого условия гарантирует поддержание во всех жилых помещениях 0,38 £ ф £ 0,64.

11. Проектирование центрально-местных СИККВ должно вестись из условия обеспечения "среднего уровня комфорта" (при отсутствии конкретных данных) и выполнения вышеизложенных требований. При этом центральная система рассчитывается по количеству обслуживаемых людей, а местная система - по внешней тепловой нагрузке.

12. Энергетическая эффективность центрально-местных СИККВ более, чем в 2 раза выше по сравнению с центральными прямоточно-рециркуляционными системами.

Основное содержание диссертации опубликовано в работах:

1. Бурцев С. И., Цветков Ю. Н. К вопросу разработки методики испытании судовых систем кондиционирования воздуха на режимах, отличных от спецификационных// Машины и аппараты холодильной, криогенной техники и кондиционирования воздуха: Межвузовский сборник научных трудов. - Л.: Л ГИ им. Ленсовета, 1976. 1.-С. 112-114.

2. Бурцев С. И., Сагановский Д. М. и др. Анализ работы систем вентиляции и кондиционирования воздуха судов типа Po-Pp II Машины и аппараты холодильной, криогенной техники и системы кондиционирования: Межвузовский сборник научных трудов. - Л.: ЛТИ им. Ленсовета, 1977. - № 2. - С. 121-126.

3. Бурцев С. И., Сатановский Д. М. Исследование эффективности систем вентиляции и кондиционирования воздуха // Совершенствование процессов, машин и аппаратов холодильной и криогенной техники и кондиционирования воздуха: Тезисы докладов - Ташкент, 1977. - С. 27-28.

4. Бурцев С. И., Сатановский Д. М. Определение требуемого воздухообмена на судах типа Ро-Ро // Разработка судовых систем кондиционирования воздуха и ускорение внедрения результатов в производство: Тезисы докладов,-Севастополь, 1978.-С. 12.

5. Бурцев С. И. Выполнение требовании санитарных норм при нестационарных вентиляционных процессах // Машины и аппараты холодильной и криогенной техники и систем кондиционирования: Межвузовский сборник научных трудов-Л.: ЛТИ им. Ленсовета, 1979.-С. 106-111.

6. Бурцев С. И., Сатановский Д. М. Математическое моделирование вентиляционных процессов // Использование ЭВМ при проектировании судовых систем : Тезисы докладов - Севастополь, 1979. - С. 105-107.

7. Бурцев С. И., Нефедова Т. В. Об одном подходе к расчету систем воз-духораспределения // Машины и аппараты холодильной техники и кондиционирования воздуха: Межвузовский сборник научных трудов,- Л.: ЛТИ им. Ленсовета, 1980. - С. 50-55.

8. A.C. № 713596 (СССР) Устройство для получения аэрозолей и увлажнения воздуха / Бурцев С. И., Мальгин Ю. В. и др. - Опубл. 5.02.80 - Бюл. № 5.

9. A.C. № 844940 (СССР) Воздухораспределительное устройство/ Бурцев С. И., Нефедова Т. В. и др.-Опубл. 7.07.81 - Бюл. № 25.

Ю.Бурцев С. И., Нефедова Т. В. Определение средней скорости воздуха в кондиционируемом помещении //Судостроение. - 1981.-№ 12. - С. 17-20.

11. Бурцев С. И., Нефедова Т. В. Результаты исследования модели возду-хораспределения для систем кондиционирования // Исследование и интенсификация машин и аппаратов холодильной, криогенной техники и кондиционирования воздуха: Межвузовский сборник научных трудов. - Л.: ЛТИ им. Ленсовета, 1982. - С. 61-63.

12.А.С. № 901754 (СССР) Устройство для регулирования расхода воздуха / Бурцев С. И., Рымкевич А. А. и др. - Опубл. 3.01.82 - Бюл. № 4.

13. A.C. № 907357 (СССР) Устройство для подачи приточного воздуха / Бурцев С. И., Рымкевич А. А. и др. - Опубл. 23.02.82 - Бюл. № 7.

14. A.C. № 929969 (СССР). Способ вентилирования помещения / Бурцев С. И., Рымкевич А. А. и др. - Опубл. 23.05.82 - Бюл. № 19.

15. Бурцев С. И., Нефедова Т. В. О целесообразности использования воздухораспределителей с изменяемой площадью выпуска // Машины и аппараты холодильной и криогенной техники и кондиционирования воздуха: Межвузовский сборник научных трудов,-Л.: ЛТИ им. Ленсовета, 1983. - С. 81-84.

16. Агапова Л. А., Бурцев С. Й. и др. Методика приближенной оценки экономии тепла в утилизаторах систем кондиционирования воздуха // Проблемы использования холода: Тезисы докладов.- Л., 1983.

17.А.С. № 1261582 (СССР) Система вентиляции / Бурцев С. И., Иванов О. П. - Опубл. 7.10.86 - Бюл. № 37.

18.Бурцев С. И., Цветков Ю. Н., Данилов И. М. Математическое моделирование судовых систем комфортного кондиционирования воздуха // Интенсификация производства и применение искусственного холода- Л.: ЛТИ им. Ленсовета, 1986.-С. 130.

19.Бурцев С. И., Цветков 10. Н. Кондиционирование воздуха.-JI.: ЛТИ им. Ленсовета, 1986.-81 с.

20. Иванов О. П., Бурцев С. И. и др. Аэродинамика и вентиляторы. Л., Машиностороение, 1986. -281 с.

21.Бурцев С. И., Данилов И. М., Цветков 10. Н. Модель параметров наружного воздуха для расчёта судовых систем кондиционирования // Судостроение,- 1990,- № 6. - С. 18-20.

22. Бурцев С. И. Технико-экономическая оценка использования утилизаторов теплоты в системах кондиционирования // Судостроение.- 1991.-№ 10. -С. 14-16.

23. Бурцев С. И. , Цветков Ю. Н. Эксергетический "кпд идеального цикла систем комфортного кондиционирования воздуха // Проблемы и перспективы развития систем кондиционирования - СПб: СПбГАХПТ, 1997. - С. 101-107.

24. Бурцев С. И. Индивидуальное регулирование температуры и относительной влажности воздуха в каютах, обслуживаемых центральными однока-нальными СККВ // Проблемы и перспективы развития систем кондиционирования.- СПб: СПбГАХПТ, 1997. - С. 93-96.

25. Бурцев С. И. Индивидуальное регулирования параметров воздуха в каютах, обслуживаемых центральными двухканальными СККВ И Проблемы и перспективы развития систем кондиционирования.- СПб: СПбГАХПТ, 1997. - С. 97-100.

26. Бурцев С. И. Анализ работы судовых центральных СККВ // Проблемы и перспективы развития систем кондиционирования- СПб: СПбГАХПТ, 1997.-С. 87-92.

27. Бурцев С. И., Цветков Ю. Н. Тепловой баланс человека и условия теплового комфорта // Проблемы и перспективы развития систем кондиционирования.- СПб: СПбГАХПТ, 1997. - С. 82-87.

28. Бурцев С. И., Цветков Ю. Н. Теплопродукция человека и классификация работ И Проблемы и перспективы развития систем кондиционирования.-СПб: СПбГАХПТ, 1997. - С. 77-81.

29. Иванов О. П., Бурцев С. И., Кипнис В. JI. Принципиальные решения :удовых комфортных систем кондиционирования // Проблемы перспективы развития систем кондиционирования-СПб: СПбГАХПТ, 1997.

30. S. Burtsev, V. Kipnis, Yu. Tsvetkov. Exergy efficiency of marine comfort air .■onditioning systems // International conference: "Refrigeration application on trans-iort in hot climate regions". Book of abstracts. Astrakhan.- Russia, 1997. - C. 13.

31. S. Burtsev, O. Yvanov, v. Denisov, Yu. Tsvetkov, Fhermal and gas comfort vs. ndividual features of a human // International conferene: "Refrigirafion application on Transport in hot climate regions". Book ofabsfracts. Astrakhan.- Russia, 1997. - C. 13-14.

32. S. I. Burtsev, О .P. Ivanov, V. L. Kipnis. Marine air-conditioning system vith seperated functions of gas- moisture and thermal // International conference: 'Refrigeration application on transport in hot climate regions". Book of abstracts. Vstrakhan.-Russia, 1997. -C. 14.

33. Цветков Ю. Н., Бурцев С. И. Влажный воздух . Состав и свойства. Ч. 1. ■ СПб.: СПбАХПТ, 1997. - 140 с.

Принятые обозначения.

Введение.

1. Судовые системы комфортного кондиционирования воздуха (обзор литературы и постановка задачи исследования).

1.1. Обзор литературы.

1.2. Классификация, типы и требования к судовым системам комфортного кондиционирования воздуха.

1.3. Микроклимат в судовых помещениях.

1.4. Принципы проектирования и работы судовых СККВ.

1.5. Постановка задачи исследования.

2. Условия теплового и газового комфорта.

2.1. Тепловой и газовый факторы окружающей среды.

2.2. Энергетика и терморегуляция организма человека.

2.2.1. Внутренняя теплопродукция человека и потребление кислорода.

2.2.2. Критерий активности человека и классификация физической деятельности.

2.2.3. Терморегуляция организма человека.

2.3. Тепловой баланс и тепловлагообмен человека с окружающей средой.

2.3.1. Система дыхания человека.

2.3.2. Испарительная система.

2.3.3. Влаговыделения человека.

2.3.4. Явный теплообмен.

2.3.5. Уравнение теплового баланса человека и условия теплового комфорта.

2.3.6. Уравнения газового баланса и условия газового комфорта.

2.4. Выводы.

2.5. Требования к микроклимату жилых помещений.

3. Анализ судовых центральных прямоточно-рециркулящионных СККВ по обеспечению теплового и газового комфорта.

3.1. Эквивалентное помещение.

3.2. Вывод уравнений для анализа работы судовых центральных СККВ.

3.2.1. Функциональные зависимости для теплообменного оборудования СККВ.

3.2.2. Режимы работы СККВ с охлаждением и осушением воздуха.

3.2.3. Режимы работы СККВ с осушением и нагреванием воздуха.

3.2.4. Режимы работы СККВ с нагреванием и увлажнением воздуха.

3.3. Обобщенное уравнение для двухканальной СККВ.

3.3.1. Обобщенные уравнения для других типов СККВ.

3.4. Анализ параметров, входящих в обобщенные уравнения.

3.4.1. Обобщенные уравнения в функциональном виде.

3.4.2. Конструктивные характеристики и теплофизические параметры

3.4.3. Независимые переменные.

3.4.4. Регулирующие величины.

3.4.5. Регулируемые параметры.

3.4.6. Уравнения для конкретно анализируемой СККВ.

3.5. Определение параметров воздуха в кондиционируемых помещениях.

3.5.1. Одноканальная СККВ.

3.5.2. Двухканальная СККВ.

3.6. Количественный анализ судовых СККВ.

3.6.1. Количественный метод регулирования (одноканальные СККВ).

3.6.2. Качественный метод регулирования (двухканальные СККВ).

3.7. Выводы.

4. Системы индивидуального комфортного кондиционирования воздуха (СИККВ).

4.1. Условия и область комфорта по тепловому и газовому факторам для жилых помещений.

4.2. Требования к СККВ жилых помещений.

4.3. Схемные решения СККВ с раздельной обработкой воздуха.

4.4. Анализ физических процессов в СККВ с раздельной обработкой воздуха.

4.4.1 Процессы обработки воздуха в летнем режиме.

4.4.2. Процессы обработки воздуха в зимнем режиме.

4.4.3. Регулирование параметров воздуха в кондиционируемых помещениях.

4.5. Основные функциональные соотношения для СККВ с раздельной обработкой воздуха.

4.5.1. Тепловлажностные нагрузки кондиционируемого помещения.

4.5.2. Математическая модель центрально-местной СККВ с раздельной обработкой воздуха.

4.5.3. Центрально-местная СККВ с разделёнными функциями по обеспечению газовлажностного и теплового комфорта.

4.5.4. Количественный анализ центрально-местной СККВ с разделенными функциями по обеспечению комфорта.

4.6. Рекомендации по расчету центрально-местных СККВ.

4.6.1. Центральная система.

4.6.2. Местная система.

5.Энергетические показатели центрально-местных СККВ с раздельной обработкой наружного и рециркуляционного воздуха.

Истории развития судовых систем кондиционирования воздуха исполнилось 100 лет.

Впервые системой кондиционирования воздуха для создания определенного микроклимата в ряде помещений было оснащено английское судно "Норман" в 1896 году.

Россия этот юбилей будет отмечать в следующем году - в 1898 г. появился пароход "Кострома" (английской постройки), на котором была установка, предназначенная для обеспечения микроклимата в судовых помещениях в зимнее время.

Затем были созданы системы круглогодичного комфортного кондиционирования воздуха. Впервые такая система была применена на японском судне "Кумоно Мару", построенном в 1903 г.

К 1930 г. в мире насчитывалось около ста судов, имевших системы кондиционирования. Правда, из-за небольшой мощности первых систем кондиции воздушной среды судовых помещений в те годы не доводились до комфортных значений. Но мощность систем кондиционирования непрерывно увеличивалась и параметры воздушной среды постепенно приближались к комфортным. Одновременно все большее количество судовых помещений различного назначения снабжалось кондиционированным воздухом. К 1936 г. холодопроизводи-тельность холодильных машин, обслуживающих системы кондиционирования воздуха пассажирских помещений на отдельных судах, уже доходила до 300 -600 кВт.

После второй мировой войны комфортное кондиционирование стали применять для жилых, общественных и служебных помещений судового экипажа. Особенно быстрое развитие судовых систем кондиционирования воздуха началось в конце 50-х годов в связи с разработкой качественно новых судов и кораблей - атомных подводных лодок, научно-исследовательских судов, глубоководных аппаратов и т.д., что потребовало новых научных и инженерных решений, создания специализированных исследовательских институтов, конструкторских бюро и заводов.

В настоящее время согласно правилам Регистра и Санитарных норм все строящиеся суда должны оснащаться системами комфортного кондиционирования воздуха.

Для экономики страны флот является важным источником валютных поступлений. Стоимость перевозки внешнеторговых грузов в мировом судоходстве достигает 10% стоимости самих грузов (генеральных 3 - 5%, массовых 20 -25%). Перевозка каждой тонны груза обходится в среднем 30-33 дол. При ежегодном морском внешнеторговом грузообороте Российской Федерации 180 — 190 млн. т. (каким он был ранее) стоимость перевозки составляет около 6 млрд. дол. в год, что сопоставимо с основной статьей валютных поступлений от экспорта нефти. Однако флот - это не только валютные поступления от грузоперевозок. Он служит мощным средством осуществления национальной политики на международной арене. Вместе с тем, будучи неразрывно связанным с судостроением, судовым машиностроением и приборостроением, флот составляет основу промышленно активной экономики и социальной политики страны.

В настоящее время принята государственная Программа возрождения национального флота. Программа возрождения флота нацелена на обеспечение потребностей страны в каботажных и внешнеторговых перевозках (см. табл.). Она предусматривает пополнение транспортного флота 580 судами сбалансированной функционально-дедвейтной структуры дедвейтом 8,428 млн. т.

Таблица.

Программа возрождения торгового флота Российской Федерации. Структура и состав пополнения флота в 1993-2000 гг.

Пополнение флота

Вид флота и тип судна Количество Общий дедвейт, судов, ед. тыс. т

1. Сухогрузный флот 355 3232,2

1.1. Контейнеровозы вместимостью:

500 ед. дедвейтом 9,0 тыс. т 4 36,0

1200 ед. дедвейтом 18,2 тыс. т 10 182,0

1500 ед. дедвейтом 28,0 тыс. т 8 224,0

3000 ед. дедвейтом 52,0 тыс. т 4 208,0

1.2. Многоцелевые суда: дедвейтом 14,0 тыс. т 5 70,0 дедвейтом 18,0 тыс. т 11 198,0

1.3. Ролкеры вместимостью:

15 тыс. м3 дедвейтом 5,6 тыс. т 4 22,4

28 тыс. м3 дедвейтом 13,5 тыс. т 6 81,0

35 тыс. м3 дедвейтом 17,0 тыс. т 6 102,0

60 тыс. м3 дедвейтом 21,4 тыс. т 8 171,2

1.4. Лихтеровозы вместимостью:

10 лихтеров (ЛЭШ) дедвейтом 5,2 тыс. т 2 10,4 лихтеровозная система 1 130,0

1.5. Паромы линий:

Ванино - Холмск дедвейтом 3,0 тыс. т 8 24,0

Новороссийск - поты Турции дедвейтом 9,1 тыс. т 2 18,2

1.6. Универсальные суда: дедвейтом 1,5 тыс. т 4 6,0 типа "река - море" дедвейтом 2,8 тыс. т 12 33,6 дедвейтом 4,0 тыс. т 3 12,0 снабженец дедвейтом 5,0 тыс. т 13 65,0 снабженец категория УЛ дедвейтом 5,0 тыс. т 19 95,0 типа "река - море" дедвейтом 5,6 тыс. т 22 123,2 дедвейтом 9,0 тыс. т 11 99,0 дедвейтом 12,0 тыс. т 4 48,0 дедвейтом 15,5 тыс. т 37 573,5

1.7. Лесовозы: дедвейтом 4,0 тыс. т 20 50,0 дедвейтом 4,0 тыс. т 84 378,0 дедвейтом 4,0 тыс. т 20 120,0 дедвейтом 4,0 тыс. т 10 70,0

1.8. Рефрижераторы вместимостью: категории УЛ 4,8 тыс. м дедвейтом 2,5 тыс. т 3 7,5

7,0 тыс. м3 дедвейтом 5,3 тыс. т 14 74,2

Таблица.(продолжение)

Вид флота и тип судна Пополнение флота

Количество судов, ед. Общий дедвейт, тыс. т

2. Навалочный флот 67 1418,4

2.1 Балкеры: дедвейтом 10,0 тыс. т 23 230,0 категории УЛ дедвейтом 19,2 тыс. т 27 518,0 дедвейтом 35,0 тыс. т 12 420,0 дедвейтом 50,0 тыс. т 5 250,0

3. Наливной флот 118 3291,0

3.1 Танкеры: категории УЛ дедвейтом 2,5 тыс. т 6 15,0 дедвейтом 4,0 тыс. т 4 16,0 типа "река - море" дедвейтом 5,6 тыс. т 9 45,0 категории УЛ дедвейтом 5,6 тыс. т 5 25,0 дедвейтом 5,6 тыс. т 19 133,0 категории УЛ дедвейтом 17,0 тыс. т 16 272,0 дедвейтом 20,0 тыс. т 13 260,0 дедвейтом 30,0 тыс. т 13 390,0 дедвейтом 40,0 тыс. т 16 640,0 дедвейтом 65,0 тыс. т 3 195,0 дедвейтом 80,0 тыс. т 4 320,0 дедвейтом 90,0 тыс. т 4 360,0 дедвейтом 150,0 тыс. т 4 600,0

3.2. Химовозы вместимостью:

10,0 тыс. м3 дедвейтом 10,0 тыс. т 2 20,0

4. Комбинированный флот 6 456,0

4.1. Танкеры-навалочники дедвейтом 76,0 тыс. т 6 456,0

5. Пассажирский флот 34 30,0

5.1. Линейно-круизные суда: на 20 пассажиров дедвейтом 1,2 тыс. т 1 1,2 на 300 пассажиров дедвейтом 1,4 тыс. т 8 11,2 на 500 - 700 пассажиров дедвейтом 2,1 тыс. т 8 12,0

5.2. Круизные суда: на 500 - 700 пассажиров дедвейтом 2,1 тыс. т 1 2,1 на 700 - 800 пассажиров дедвейтом 3,5 тыс. т 1 3,5

5.3. Скоростные суда 15

6. Учебный флот 9

7. Ледокольный флот 16

8. Аварийно-спасательный флот 40

9. Природоохранный флот 14

10. Гидрографический флот 12

Практическое воплощение концепции возрождения национального флота в полном объеме требует не только значительных средств, времени и поэтапного осуществления, но и новых технических и технологических решений, направленных на совершенствование всего судового комплекса - энергетической установки, систем, устройств, оборудования и т.д.

В равной степени это относится и к судовым системам комфортного кондиционирования воздуха, удельный вес которых по капитальным и эксплуатационным затратам весьма значителен.

Во многих случаях случаях проектирование систем комфортного кондиционирования воздуха необходимо вести с учётом индивидуальных физиологических особенностей человека, его физической деятельности и среды обитания. Особенно это относится к объектам со специфическими условиями жизнедеятельности (подводные и надводные суда, космические корабли и др.), которые можно рассматривать, как искусственно замкнутые или полузамкнутые экологические системы, обеспечивающие экипажу длительное существование.

Рейсовые испытания СККВ на судах 14 серий неограниченного района плавания, оснащенных центральными прямоточно-рециркуляционными одно- и двуканальными системами, проведенные специалистами НИИ "Санита" с целю обследования эффективности их работы, показали значительное отклонение параметров микроклимата от нормируемых на промежуточных режимах и неудовлетворенность экипажа повышенной или пониженной температурой воздуха в каютах (до 50%), повышенной влажностью или сухостью воздуха (15-40%), недостатком свежего воздуха (30—40 %) и т. д.

Причинами указанных недостатков являются несовершенство эксплуатируемых СККВ и применяемый в настоящее время в отечественной и зарубежной практике проектирования подход по обеспечению "среднего уровня комфорта", который не учитывает индивидуальных характеристик человека.

Требования программы возрождения флота по совершенствованию судового комплекса, и в том числе СККВ, и неудовлетворительные результаты испытаний действующих систем по обеспечению микроклимата позволяют сформулировать основную научно-техническую проблему диссертации следующим образом:

Разработка теоретической базы по созданию высокоэффективных систем кондиционирования воздуха, обеспечивающих комфортные условия по тепловому, влажностному и газовому факторам с учетом индивидуальных особенностей человека при одновременном значительном повышении их энергетической эффективности.

Работа обобщает многолетние исследования и разработки, выполненные автором диссертации и под его руководством в Санкт-Петербургской Академии холода и пищевых технологий (б. ЛТИХП), а также в созданном им для решения практических задач Бюро техники кондиционирования и охлаждения. Исследования и разработки проводились в рамках реализации координационного научно-технического плана Минвуза РСФСР "Человек и окружающая среда", координационного плана АН СССР по проблеме "Теплофизика" № 1.9.1, межвузовской комплексной целевой программы "Энергия" № 08.04, государственной межвузовской программы Минвуза РСФСР "Учебная техника", а также в инициативном порядке по заданию промышленных предприятий и организаций Санкт-Петербурга и других регионов Российской Федерации.

Для решения сформулированной научно-технической проблемы было необходимо:

1. Провести теоретическое исследование по описанию и нормированию условий индивидуального комфорта в жилых помещениях по газовому, влажностному и тепловому факторам с определением критерия, учитывающего субъективные характеристики человека.

2. Составить уравнение теплового комфорта человека с введением критерия, учитывающего его субъективные характеристики.

3. Разработать математическую модель судовых СККВ, учитывающую все внешние и внутренние факторы кондиционируемого объекта, системы и оборудования.

4. Провести количественный анализ применяемых на судах центральных прямоточно-рециркуляционных одно- и двухканальных СККВ с определением их соответствия требованиям индивидуального комфорта.

5. Теоретически обосновать, разработать и сформулировать требования к судовым СККВ жилых помещений.

6. Разработать принципиально новые эффективные схемы судовых систем индивидуального комфортного кондиционирования воздуха (СИККВ) жилых помещений, математическую модель с учетом уравнений теплового и газового комфорта и на основе качественно-количественного анализа подтвердить их соответствие сформулированным требованиям.

7. Провести сравнительный анализ энергетических показателей, применяемых на судах центральных прямоточно-рециркуляционных СККВ с рекомендуемыми системами.

8. Сформулировать практические рекомендации по расчету, проектированию и анализу работы новых судовых СИККВ.

9. Разработать алгоритмы и программы компьютерного проектирования СИККВ.

Научная новизна;

1. Разработан принципиально новый по сравнению с используемым в настоящее время в отечественной и зарубежной практике проектирования СККВ подход к нормированию параметров микроклимата по газовому и тепловому факторам обитаемых (жилых) помещений, учитывающий субъективные характеристики человека и уровень его физической деятельности. Впервые предложен и введен критерий, зависящий от массы и поверхности теплообмена человека, учитывающий его индивидуальные характеристики.

2. Проведена научно обоснованная классификация видов физической деятельности человека с учетом массы субъекта. Впервые теоретически разработаны количественные оценки необходимого расхода наружного воздуха, основанные на потреблении человеком кислорода при различной активности и массе человека.

3. Сформулированы и получены уравнения индивидуального теплового и газового комфорта человека с использованием экспериментальных данных и методологического подхода проф. Фангера и введением фактора субъекта. Впервые составлены диаграммы индивидуального теплового и газового комфорта, учитывающие температурно-влажностные параметры окружающего воздуха, теплоизолирующие свойства одежды, уровень физической активности человека и его индивидуальные характеристики.

4. Создана математическая модель центральных прямоточно-рециркуля-ционных СККВ и центрально-местных СИККВ с раздельной обработкой наружного и рециркуляционного воздуха. Проведена теоретическая разработка новых эффективных схем судовых СИККВ. Впервые в практике проектирования СККВ предложены схемы с функциональным разделением по обеспечению газовлажностного и теплового комфорта.

На защиту выносятся:

1. Общая теория центрально-местных систем индивидуального комфортного кондиционирования воздуха с раздельной обработкой наружного и рециркуляционного воздуха и функциональным разделением по обеспечению газовлажностного и теплового комфорта.

2. Математическая модель СИККВ и созданные на основе ее качественно-количественного анализа схемы систем.

3. Новый подход к нормированию параметров микроклимата обитаемых (жилых) помещений по тепловому и газовому факторам с учетом фактора субъекта и уровня активности.

Новый подход и результаты, полученные в диссертации, являются основополагающими для дальнейшего развития и совершенствования систем индивидуального комфортного кондиционирования воздуха обитаемых (жилых) помещений различного назначения - каюты на подводных и надводных судах, жилые отсеки на космических объектах, а также номера в гостиницах, купе-люкс на железнодорожном транспорте, офисы, кабинеты и т. д.

Практическую ценность работы составляют:

1. Разработка и построение диаграмм комфорта с учетом фактора субъекта, учитывающего индивидуальные характеристики человека.

2. Классификация видов физической деятельности человека по его активности.

3. Разработанные номограммы, графики и формулы для определения фактора субъекта, минимально необходимого расхода наружного воздуха, теплопродукции организма, влаговыделений и др. величин в зависимости от индивидуальных характеристик человека.

4. Требования к СИККВ жилых помещений.

5. Схемы судовых СИККВ с раздельной обработкой наружного и внутреннего воздуха и разделением функций по обеспечению газовлажностного и теплового комфорта.

6. Рекомендации по проектированию и расчету судовых СИККВ жилых помещений.

7. Алгоритмы и программы компьютерного проектирования СИККВ.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертации докладывались на Всесоюзных научно-технических конференциях молодых специалистов по холодильной технике и технологии в г. Москве в 1977 г., по холодильной технике и технологии в г. Ташкенте в 1978 г., по использованию вторичных ресурсов в г. Ленинграде в 1979 г., по повышению эффективности процессов и оборудования холодильной и криогенной технике в г. Ленинграде в

1981 г., по современному состоянию и перспективам развития кондиционирования воздуха на судах в г. Николаеве в 1984 г., по интенсификации производства и применения искусственного холода в г. Санкт-Петербурге (Ленинграде) в 1986, 1988, 1990, 1993 и 1995 гг.; на Всесоюзном семинаре "Использование искусственного холода" в г. Калининграде в 1983 г.; на научно-техническом совещании "Повышение энергетической эффективности СВ и КВ" в г. Волгограде в 1986 г. и в 1990 г.; на международной научно-технической конференции "Холод и пищевые производства" в г. Санкт-Петербурге в 1996 г.; на международной конференции "Использование холода на транспорте в регионах с жарким климатом" в г. Астрахани в 1997 г.

По теме диссертации опубликовано более 30 статей, 3 монографии в соавторстве, получено 18 авторских свидетельств.

Вклад автора. Научная формулировка задач, решение основных теоретических, методологических и практических вопросов проектирования систем индивидуального комфортного кондиционирования воздуха, в т. ч. разработка и введение критериев и факторов, учитывающих индивидуальные особенности человека и его активность, разработка принципов и алгоритмов программ компьютерного проектирования систем - выполнены лично автором диссертации. Отдельные вопросы по различным направлениям диссертации разрабатывались совместно с аспирантами Кипнисом В.Л., Денисовым В.А., Борисевич Л.Н., инженерами Царем В.Л., Комаровой Н.Л., Тарасовым В.Л. и др. и получили дальнейшее развитие в их исследованиях и практической деятельности.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложения. Работа изложена на 294 страницах, включая 75 рисунков и 21 таблицу. Список литературы включает 240 наименований.

Общие выводы

1. Проектирование и расчет систем комфортного кондиционирования воздуха следует вести с учетом индивидуальных особенностей человека, что позволяет обеспечить тепловой и газовый комфорт.

2. Индивидуальные особенности человека определяются фактором "конструкции" Кф = тчел /.Рчел = АЦр' учитывающим его массу и поверхность теплообмена или плотность теплового потока при различной активности, т. е. приспособляемость организма к тепловым условиям окружающей среды. Анализ антропометрических данных позволяет рекомендовать принимать в расчетах значения Кф = 30.50 кг/м .

3. Уровень физической деятельность определяется величиной активности А, учитывающей потребление кислорода и позволяющей на логической основе классифицировать понятия "покой", легкая работа и т. д. Для условий комфорта следует принимать значение активности в пределах А = 1,4.2,6.

4. Удельная величина теплопродукции человека равна 1 Вт/кг. Теплопродукция или полные тепловыделения при любой активности определяются по формуле #мет = тчелА .

5. При определении минимально необходимого расхода наружного воздуха следует учитывать массу человека и его активность. Требуемый расход наружного воздуха определяется по формуле Ув = 0,7 -10 4 тчелА . При подаче в жилые помещения рекомендуемого в настоящее время расхода воздуха возможно повышение концентрации углекислого газа выше ПДК в 2 раза.

6. Условия теплового и газового комфорта, определяемые из уравнения теплового и газового баланса, должны учитывать индивидуальные особенности человека. В зависимости от величины К^ и активности А комфортная температура может изменяться от19°Сдо30°С при 0,4 < ф < 0,6, а требуемый расход воздуха в диапазоне 0,005. .0,018 кг/с.

7. Центральные прямоточно-рециркуляционные СККВ при количественном (одноканальные) или качественном (двухканальные) регулировании не обеспечивают индивидуальный тепловой и газовый комфорт в жилых помещениях.

8. Требования по тепловому и газовому комфорту с учетом фактора К § обеспечиваются центрально-местной СККВ с раздельной обработкой наружного и внутреннего воздуха и количественно-качественным регулированием параметров воздуха в помещении.

9. Центральная система выполняет функции по обеспечению газового и влажностного комфорта в помещениях и рассчитывается на ассимиляцию газо-и влаговыделений.

Местная СККВ обеспечивает тепловой комфорт и рассчитывается на ассимиляцию или компенсацию внешней явной тепловой нагрузки помещения.

10. Осушающая способность охладителя воздуха центрального кондиционера должна обеспечивать значение влагосодержания воздуха после обработки do = 0,009 (кг вл)/(кг с.в). Выполнение этого условия гарантирует поддержание во всех помещениях 0,3 8 < ф < 0,64.

11. Проектирование и расчет центрально-местных СККВ должен вестись из условия обеспечения "среднего уровня комфорта" (при отсутствии конкретных данных) и выполнения вышеизложенных требований.

12. Энергетическая эффективность центрально-местных СККВ более, чем в 2 раза выше по сравнению с центральными прямоточно-рециркуляционными системами.

1. Ажаев А. Н. Физиолого-гигиенические аспекты действия высоких и низких температур. - М.: Наука, 1979. - 258 с.

2. Акменс П. Ю. Экспериментальное исследование паровых увлажнителей с открытой подогреваемой поверхностью испарения // Вентиляция и кондиционирование воздуха. Сб. № 9. Рига: Изд-во РПИ, 1977. - С. 3-8.

3. Александров A.B. Судовые системы. JL: Судпромгиз, 1962. - 283 с.

4. Аничхин П. Ю. Оптимальный способ количественного регулирования расходов воздуха при перемещении его по сети воздуховодов // Вентиляция и кондиционирование воздуха. Рига: Изд-во РПИ, 1984. - С. 19-27.

5. Архипов Г. В. Автоматическое регулирование кондиционирования воздуха. -М: Профиздат, 1962.

6. Банхиди JI. Тепловой микроклимат помещений / Пер. с венг. М.: Стройиз-дат, 1981.-248 с.

7. Баркалов Б. В., Карпис Е. Е. Кондиционирование воздуха в промышленных, общественных и жилых зданиях. 2-е изд. М.: Стройиздат. 1982. - 312 с.

8. Благих В. Т. Автоматическое регулирование отопления и вентиляции. -Челябинск: Челябинское книж. изд-во, 1964.

9. Блютген И. География климатов. Пер. с нем. Т.1. М.: Прогресс, 1972. -430 с.

10. Богатых С. А. Комплексная обработка воздуха в пенных аппаратах. Л.: Судпромгиз. 1964. - 316 с.

11. Богословский В. Н. Строительная теплофизика. Уч. для вузов. 2-е изд. -М.: Высшая школа. 1982. - 415 с.

12. Богословский В. Н. Строительная теплофизика (теплофизические основы отопления, вентиляция и KB). М.: Изд. Высшая школа, 1970. - 376 с.

13. Богословский В. Н., Кокорин О. Я., Петров Л. В. Кондиционирование воздуха и холодоснабжение. М.: Стройиздат, 1985. - 367 с.

14. Богословский В. Н., Новожилов В. И. и др. Отопление и вентиляция. 4.2. Вентиляция. М.: Стройиздат, 1976. - 439 с.

15. Богословский В. Н., Поз М. Я. Теплофизика аппаратов утилизации тепла систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. М.: Стройиздат, 1983.-3 20 с.

16. Богословский В. Н., Титов В. П. Выбор расчётных характеристик наружных климатических условий по коэффициенту обеспеченности заданного теплового режима помещения. // Водоснабжение и санитарная техника. 1969. №11.

17. Богословский В. Н., Щеглов В. П., Разумов Н. Н. Отопление и вентиляция. М.: Стройиздат, 1980. - 295 с.

18. Богуславский Л. Д. Экономика теплогазоснабжения и вентиляции. М.: Стройиздат, 1977.

19. Бодров В. И. Исследование работы многоходовых калориферов при теплоносителе "пар" // Вентиляция и кондиционирование воздуха. Сб. № 9. Рига: Изд-во РПИ, 1977.-С. 12-17.

20. Бражников А. М., Каухчешвили Э. И. Холод (Введение в специальность). М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984. - 144 с.

21. Бражников А. М., Малова Н. Д. Кондиционирование воздуха на предприятиях мясной и молочной промышленности. М.: Пищевая промышленность, 1979.-263 с.

22. Бродянский В. М. Эксергетический метод термодинамического анализа. -М.: Эксергия. 1973.-288 с.

23. Бродянский В. М., Фратшер В., Михалек К. Эксергетический метод и его приложения. М.: Эксергоатомиздат, 1988. - 286 с.

24. Буз В. Н., Буз И. А. Метод расчета регенеративных косвенно-испарительных воздухоохладителей // Холодильная техника и технология. -1987.-Вып. 45.-С. 36-41.

25. Бурцев С. И. Анализ работы судовых центральных СККВ // Проблемы и перспективы развития систем кондиционирования СПб: СПбГАХПТ, 1997. - С. 87-92.

26. Бурцев С. И. Индивидуальное регулирование температуры и относительной влажности воздуха в каютах, обслуживаемых центральными одноканаль-ными СККВ // Проблемы и перспективы развития систем кондиционирования.-СПб: СПбГАХПТ, 1997. С. 93 - 96.

27. Бурцев С. И. Индивидуальное регулирования параметров воздуха в каютах, обслуживаемых центральными двухканальными СККВ // Проблемы и перспективы развития систем кондиционирования СПб: СПбГАХПТ, 1997. - С. 97 - 100.

28. Бурцев С. И., Данилов И. М., Цветков Ю. Н. Модель параметров наружного воздуха для расчетов судовых систем кондиционирования. / Судостроение. 1990. №6.-с. 18-20.

29. Бурцев С. И., Нефедова Т. В. Об одном подходе к расчету систем возду-хораспределения // Машины и аппараты холодильной техники и кондиционирования воздуха: Межвузовский сборник научных трудов Л.: ЛТИим. Ленсовета, 1980. С. 50 - 55.

30. Бурцев С. И., Нефедова Т. В. Определение средней скорости воздуха в кондиционируемом помещении // Судостроение. 1981- № 12. - С. 17-20.

31. Бурцев С. И., Сатановский Д. М. Определение требуемого воздухообмена на судах типа Ро-Ро // Разработка судовых систем кондиционирования воздуха и ускорение внедрения результатов в производство: Тезисы докладов .Севастополь, 1978. С. 12.

32. Бурцев С. И., Сатановский Д. М. Математическое моделирование вентиляционных процессов // Использование ЭВМ при проектировании судовых систем : Тезисы докладов Севастополь, 1979. - С. 105 - 107.

33. Бурцев С. И., Цветков Ю. Н. Тепловой баланс человека и условия теплового комфорта // Проблемы и перспективы развития систем кондиционирования,- СПб: СПбГАХПТ, 1997. С. 82 - 87.

34. Бурцев С. И., Цветков Ю. Н. Теплопродукция человека и классификация работ // Проблемы и перспективы развития систем кондиционирования.- СПб: СПбГАХПТ, 1997. С. 77 - 81.

35. Бурцев С. И., Цветков Ю. Н., Данилов И. М. Математическое моделирование судовых систем комфортного кондиционирования воздуха // Интенсификация производства и применение искусственного холода Л.: ЛТИим. Ленсовета, 1986.-С. 130.

36. Бэс Т. Эксергия в процессах отопления, кондиционирования воздуха и сушки. В кн.: Вопросы термодинамического анализа. М.: 1965. - 224 с.

37. Бялельдинов М. Ф., Хорунжин Ю. П., Дитятьев М. Б. Полупропроводни-ковые и термоэлектрические и охладители // ХТТ. 1970. - № 9. - С. 6 - 8.

38. Бялый Б. И. К вопросу исследования контактных аппаратов установок кондиционирования воздуха // Вентиляция и кондиционирование воздуха. Рига: Изд-во РПИ, 1980. - С. 30 - 37.

39. Воробьев А. А., Гуревич Г. Г. Метод определения параметров микроклимата при расчете судовых систем кондиционирования воздуха // Гигиена и санитария. 1985. - № 8. - С. 46 - 48.

40. Гехт Р. И. Вентиляция, увлажнение и отопление на текстильных фабриках. М.-Л.: Гос. изд-во легкой промышленности, 1940. - С. 468.

41. Гильбо И. С. Знаете ли вы себя. Л.: Медицина, Л.О., 1987. - 445 с.

42. Гоголин А. А. Кондиционирование воздуха в мясной промышленности. -М.: Пищевая промышленность, 1966. 240 с.

43. Гоголин А. А. Осушение воздуха холодильными машинами. М.: Гос-торгиздат, 1962. - 101 с.

44. ГОСТ 8.524-85. Таблицы психрометрические. М.:Изд. стандартов, 1985. - 34 с.

45. ГОСТ 12.1.005-88. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны. М.: Изд. Стандартов СССР, 1988. - 75 с.

46. Гримитлин М. И. Распределение воздуха в помещениях. М.: Стройиз-дат, 1982.- 164 с.

47. Гримитлин. М. И. Вентиляция и отопление цехов машиностроительных заводов. М.: Машиностроение, 1978.

48. Губернский Ю. Д., Кореневская Е. И. Гигиенические основы кондиционирования микроклимата жилых и общественных зданий. М.: Медицина, 1978.- 192 с.

49. Давыдов Ю.С., Нефелов С.В. Техника автоматического регулирования в системах вентиляции и кондиционирования воздуха. М.: Стройиздат, 1984. -388 с.

50. Дегтярев В. Н., Баркалов Б. В., Архипов Г. В., Павлов Р.В. Кондиционирование воздуха. М.: Госстройиздат, 1953.-517с.

51. Дзелзитис Э. Э. К вопросу оптимизации в системах кондиционирования воздуха // Вентиляция и кондиционирование воздуха. Сб. № 9. Рига: Изд-во РПИ, 1977.-С. 32-34.

52. Дзелзитис Э. Э. Математическая модель процессов управления многофункциональной системы кондиционирования воздуха // Вентиляция и кондиционирование воздуха промышленных и сельскохозяйственных зданий. Рига: Изд-во РПИ, 1981. - С. 77 - 100.

53. Дзелзитис Э. Э. Математические модели элементов // Вентиляция и кондиционирование воздуха. Рига: Изд-во РПИ, 1980. - С. 56 - 72.

54. Дзелзитис Э. Э. Регулирование в системах кондиционирования воздуха при управлении по методу оптимальных режимов // Вентиляция и кондиционирование воздуха. Рига: Изд-во РПИ, 1980. - С. 73 - 78.

55. Дзелзитис Э. Э., Эйхманис Э. Ф. Анализ оптимальных режимов работы и результаты экспериментальных исследований работоспособности образца параллельного кондиционера // Вентиляция и кондиционирование воздуха. Сб.

56. Рига: Изд-во РПИ, 1977. - С. 35 - 50.

57. Дроздов В. Ф. Отопление и вентиляция. Часть II. Вентиляция. М.: Высшая школа, 1984. - 262 с.

58. Егоров Н. Ф. Расчет уровней шума в судовых помещениях с транзитными воздуховодами. 1971. - № 11.

59. Егоров Н. Ф. Снижение шумности вентияционных систем // Судостроение. 1977. -№ 2. - С. 12-15.

60. Захаров Ю. В. Судовые установки кондиционирования воздуха и холодильные машины. СПб.: Судостроение, 1994. - 504 с.

61. Захаров Ю. Н., Андреев Л. М. Оборудование судовых систем кондиционирования воздуха. Л.: Судостроение, 1971.

62. Золотов С. С. Аэродинамика судовой вентиляции. Л.: Судостроение, 1967.

63. Зубаров Д. Л. И Рубан В. М. Вентиляция и кондиционирование воздуха на атомных судах. Л.: Судостроение, 1967. - 339 с.

64. Зусманович Л. М. Новые решения систем кондиционирования воздуха // Сб. трудов ЦНИИЭП. М., 1975. - Вып. 4.

65. Иванов О. П. Термодинамический анализ эффективности судовых систем кондиционирования воздуха. Л.: ЛТИ, 1987. - С. 44.

66. Иванов О. П. Оптимизация оборудования и транспортных систем кондиционирования и жизнеобеспечения. СПб.: СПТИХА, 1994. - 72 с.

67. Иванов О. П. Обитаемость судов и требования к воздушной среде помещений. Текст лекций. Л.: ЛТИ им. Ленсовета, 1988. - 27 с.

68. Иванов О. П. Теоретические основы кондиционирования и жизнеобеспечения. СПб.: СПГАХПТ, 1997. - 83 с.

69. Иванов О. П., Бурцев С. И., Кипнис В. Л. Принципиальные решения судовых комфортных систем кондиционирования // Проблемы перспективы развития систем кондиционирования СПб: СПбГАХПТ, 1997. - С. 75 - 77.

70. Иванов К. П. Основы энергетики организма. Т. 1. Общая энергетика, теплообмен и терморегуляция. Л.: Наука, Л.О., 1990. - 307 с.

71. ИСО 7547/1985 Е. Кондиционирование воздуха и вентиляция жилых помещений на судах расчетные условия и основы вычислений. Международная организация по стандартизации, 1985.

72. Каганов М. А., Привин М. Р. Термоэлектрические тепловые насосы. JL: Энергия, 1970,- 176 с.

73. Кандрор И. С. Физиология терморегуляции. Л.: Наука, Л. О. 1984. - с. 139- 152.

74. Канеп В. В., Слуцкер Д. С., Шафран Л. М. Адаптация человека в экстремальных условиях среды. Рига: Звайгэне, 1980. - 198 с.

75. Касалайнен Н. Н. Обработка воздуха в судовых системах кондиционирования. -Л.: Судостроение, 1971. 144 с.

76. Карпис Е. Е. Повышение эффективности работы СКВ. М.: Стройиздат, 1977.- 192 с.

77. Кейс В. М., Лондон А. Л. Компактные теплообменники. / Пер. с англ. -М.: Энергия, 1967.-222 с.

78. Козьминых Н. А., Вочужанин В. В. Определение оптимальных режимов работы воздухоохладителей судовых систем кондиционирования воздуха // Холодильная техника и технология. 1987. - Вып. 45. - С. 33 - 36.

79. Кокорин О. Я., Орлов К. С. Использование энтальпийного коэффициента для расчёта процесса охлаждения воздуха. // Холодильная техника, 1970, №10.

80. Кокорин О. Я., Установки кондиционирования воздуха. М.: Машиностроение, 1978.-264 с.

81. Константино М. Проектирование комфорта и внутренняя среда здания. Доклад на междунар. конференции в Италии "Healthy buildings-95" АВОК. 14 с.

82. Креслинь А. Я. Автоматическое регулирование систем кондиционирования воздуха. М.: Стройиздат, 1972. - 96 с.

83. Креслинь А. Я. Исследование и классификация режимов работы СКВ // Вентиляция и кондиционирование воздуха. Рига: Изд-во РПИ, 1979. - С. 14 --38.

84. Креслинь А. Я. Модель идеальной системы кондиционирования воздуха II Вентиляция и кондиционирование воздуха промышленных и сельскохозяйственных зданий. Рига: Изд-во РПИ, 1981. - С. 5-21.

85. Креслинь А. Я. Оптимальные алгоритмы функционирования систем кондиционирования воздуха // Вентиляция и кондиционирование воздуха промышленных и сельскохозяйственных зданий. Рига: Изд-во РПИ, 1981. - С. 22 - 43.

86. Креслинь А. Я. Оптимальные производительность и схема организации воздухообмена системы кондиционирования воздуха // Вентиляция и кондиционирование воздуха. Рига: Изд-во РПИ, 1980. - С. 5 - 17.

87. Креслинь А. Я. Основные понятия и принципы оптимизации и идеализации систем кондиционирования микроклимата // Вентиляция и кондиционирование воздуха. Рига: Изд-во РПИ, 1979. - С. 3 - 13.

88. Кринецкий И. И., Вочужанин В. В. Оптимальные режимы работы автоматизированного судового кондиционера // Судостроение. 1986. - № 3. - С. 15 -17.

89. Кринецкий И. И., Лясковски А. Расчет температуры воздуха в кондиционируемых помещениях судов // Холодильная техника. 1980. - № 11. - С. 2830.

90. Крум Д., Роберте Б. Кондиционирование воздуха и вентиляция зданий. -М.: Стройиздат, 1980. 399 с.

91. Куно Яс. Перспирация у человека. / Пер. с англ. М.: Изд-во иностр. литер., 1961. - 240 с.

92. Кушнырев В. И., Лебедев В. И., Павленко В. А. Техническая термодинамика и теплопередача. М.: Стройиздат, 1986. - 464 с.

93. Ладышенский Г. В., Гайворонский В. Г. Термоэлектрический кондиционер на тепловозе // Холодильная техника. 1971. - № 1. - С. 24 - 25.

94. Ладышенский Р. М. Кондиционирование воздуха. М.: Пищепромиздат, 1952.-368 с.

95. Лазарев. П. Л. Исследование эффективности двухканальной системы кондиционирования воздуха // Судостроение. 1976. - № 8. - С. 24 - 25.

96. Левонтин Л. И. Автоматизация систем искусственного климата. М.: Машгиз, 1962.

97. Лейбович Л. И. Очистка рециркуляционного воздуха в судовых системах кондиционирования // Судостроение. 1987. - № 3. - С. 13-16.

98. Лешинскис А.Х. Оптимальные алгоритмы функционирования систем кондиционирования воздуха с двумя теплоутилизаторами явного тепла // Вентиляция и кондиционирование воздуха. Рига: Изд-во РПИ, 1983. - С. 103 — 123.

99. Лоскутов В. В., Хордас Г. С. Тепловые расчёты судовых систем. Л.: Судпромгиз. 1958.-200 с.

100. Ломов О. П. Судовая гигиена. Л.: Медицина, 1993. - 208 с.

101. Мазец Е. И., Морозюк Т.Н. и др. Малошумные воздухораспределители судовых систем кондиционирования воздуха // Судостроение. 1987. - № 4.

102. Максимов Г. А. Отопление и вентиляция. Часть II. Вентиляция. М.: Высшая школа, 1968.

103. Манасян Ю. Г. Судовые термоэлектрические устройства и установки. -JI.: Судостроение, 1967.

104. Маркус Т. А., Моррис Э. Н. Здания, климат и энергия. Л.: Гидроме-теоиздат, 1985. - 544 с.

105. Минин В. Е. Воздухонагреватели для систем вентиляции и кондиционирования воздуха. М.: Стройиздат, 1976. - 200 с.

106. Миссенар Ф. Лучистое отопление и охлаждение. М.: Стройиздат, 1959.

107. Мойер Д., Фиттц Р. Кондиционирование воздуха / С доп. проф. П. Н. Каменева. M.-JL: Пищепромиздат, 1940. - 442 с.

108. Мундингер А. А., Мокрецов В. П. и др. Судовые системы вентиляции и кондиционирования воздуха. Л.: Судостроение, 1974. -407 с.

109. Муратов В. Г., Никульга И. Н. Эксергетический метод анализа эффективности СКВ. // Холодильная техника, 1980, №11. с. 20 - 22.

110. Набиулин Ф. А., Бондарь П. Т. Об определении параметров микроклимата // Кондиционеростроение. 1975. - Вып. 4. - С. 56 - 59.

111. Нестеренко А. В. Основы термодинамических расчетов вентиляции и кондиционирования воздуха. М.: Высшая школа, 1971. - 460 с.

112. Николаев Ю. Д., Пешель В. И. Транспортные воздухоохладители с унифицированной термоэлектрической батареей // Холодильная техника. 1971. -№5.-С. 16-18.

113. Новинская Н. П. Распределение кондиционированного воздуха в купе пассажирского вагона // Кондиционеростроение. 1987. - Вып. 16. - С. 69 - 72.

114. Новожилов Г. Н., Ломов О. П. Гигиеническая оценка микроклимата. -Д.: Медицина, 1987. 110 с.

115. Октябрьский Р. Д. Выбор расчётных температур и энтальпий наружного воздуха для систем вентиляции и кондиционирования воздуха. // Водоснабжение и санитарная техника. 1975. №5.

116. Оносовский В. В. Моделирование и оптимизация схемных решений холодильных установок. Конспект лекций. Л.: ЛТИХП, 1979. - 73 с.

117. Павлухин Л. В. Выбор сочетания параметров воздуха и температур ограждений в судовых кондиционируемых помещениях // Судостроение. 1978. -№ 8. - С. 15-17.

118. Павлухин Л. В. Методические рекомендации по анализу социально-экономической эффективности применения кондиционирования воздуха для улучшения условий труда. Л.: Изд. ВНИИ охраны труда, 1977.

119. Пеккер Я. Д., Мардер Е. Я. Повышение эффективности теплоизоляции зданий. Киев: Будивельник, 1973.

120. Пеккер Я. Д., Мардер Е. Я. Справочник по оборудованию для кондиционирования воздуха. Киев: Будивельник, 1977.

121. Пеклов А. А., Степанов Т. А. Кондиционирование воздуха. Киев: Головное изд-во издательского объединения "Вища школа", 1978. - 325 с.

122. Пирумов А. И. Обеспыливание воздуха. М.: Стройиздат, 1981. - 496 с.

123. Поз М. Л., Сенатова В. И., Грановский В. Л. Утилизация тепла и холода вытяжного воздуха в системах вентиляции и кондиционирования воздуха. М.: ВНИИИС, 1980.-97 с.

124. Правила проектирования. Системы кондиционирования и вентиляции судов. Рукавадящий документ. РД5.5584-89 М. 1989, 286 с.

125. Прохоров В. И. Системы кондиционирования воздуха с воздушными холодильными машинами. М.: Стройиздат, 1980. - 176 с.

126. Прохоров В. И. Системы кондиционирования воздуха с воздушными холодильными машинами. М.: Стройиздат, 1980. - 176 с.

127. Прохоров В. И., Шилколопер С. М. Вычисление эксергии воды и льда в потоке влажного воздуха. -1976.-176с.

128. Прохоров В. И., Шилколопер С. М. Метод вычисления эксергии влажного воздуха. / Холодильная техника. 1981. №9. с. 17-19.

129. Рашевский И. А., Городецкий Н. К. Развитие средств кондиционирования воздуха на судах // Судостроение. -1991.-№3.-С. 17-19.

130. Рымкевич А. А. Математическая (термодинамическая) модель СКВ. -Л.: Изд. ЛТИХП, 1980. 90 с.

131. Рымкевич А. А. Основы метода оценки и выбора оптимальных решений СКВ. Л.: ЛТИ им. Ленсовета. 1981. - 80 с.

132. Рымкевич А. А. Принципы системного подхода к оценке и выбору основных элементов систем кондиционирования. Л.: Изд. ЛТИХП, 1980.

133. Рымкевич А. А. Системный анализ оптимизации общеобменной вентиляции и кондиционирования воздуха. М.: Стройиздат, 1990. - 295 с.

134. Рымкевич А. А., Халамайзер М. Б. Управление СКВ. М.: Машиностроение, 1977. - 214 с.

135. Санитарные правила для морских судов ССР. М.: В/О Мортехин-формреклама, 1984. - 187 с.

136. Селиверстов В. А. Судовые холодильные установки и системы кондиционирования воздуха. М.: Транспорт, 1981. - 216 с.

137. Селиверстов В. М. Расчёты судовых систем кондиционирования воздуха.-Л.: Судостроение, 1971. -264 с.

138. Симоненко А. И., Паланто Т. В. Усовершенствование судовых местных кондиционеров // Судостроение. 1991. - №11. С. 24 - 27.

139. Скрицкий Л. Г. Основы автоматики и автоматизация систем теплогаза-снабжения и вентиляции. М.: Стройиздат, 1968.

140. СНиП 2.01.01. 82. Строительная климатология и геофизика. - М.: Стройиздат, 1982. - 320 с.

141. Сотников Г. А. Метод регулирования расходов воздуха в судовых системах вентиляции и кондиционирования // Судостроение. 1978. - № 10. - С. 41 -46.

142. Сотников Г. А. Характеристики регулируемых теплообменных аппаратов судовых систем кондиционирования воздуха // Судостроение. 1980. -№8.-С. 21-22.

143. Справочник по гигиене и санитарии на судах. / Под ред. Стенько Ю. М. И Арановича Г. И. Л.¡Судостроение. 1984. - 630 с.

144. Стефанов Е. В. Вентиляция и кондиционирование воздуха. JL: ВВИТ-КУ, 1970.

145. Стефанов Е. В. Недостатки существующего метода нормирования параметров наружного воздуха для расчета кондиционеров. // Холодильная техника. 1967. №2.

146. Тарабрин И. В. Судовые установки кондиционирования воздуха. М.: Транспорт. 1964.

147. Тарасов В. И., Золотухин А. И. и др. Снижение шумности центробежных вентиляторов // Судостроение. 1990. - № 3. - С. 24 - 26.

148. Тетеревников В. Н. Производственный микроклимат и кондиционирование воздуха. Д.: Изд. ВНИИОТ, 1976.

149. Успенская Л. Б. Статистические закономерности изменения наружного воздуха. / Научные труды ВНИИГС. 1963. Вып. 18.

150. Участкин И. В. Вентиляция, кондиционирование воздуха и отопление на предприятиях легкой промышленности. М.: Легкая индустрия, 1980. - 342 с.

151. Фильней М. И. Проектирование вентиляционных установок. М.: Высшая школа, 1966.

152. Халамейзер М. Б. Автоматические установки искусственного климата. -М.: Машиностроение, 1969.

153. Хордас Г. С. Расчёт общесудовых систем. Справочник. Л.: Судостроение, 1974.-263 с.

154. Цветков Ю. Н. Анализ работы судовых систем воздуха на промежуточных режимах/УХолодильная и криогенная техника и технология. М.: Внешторг-издат, 1975. с. 351 -356.

155. Цветков Ю. Н. Анализ схем судовых термоэлектрических систем кондиционирования воздуха // Холодильные машины и аппараты: Сб. научных трудов. -Л.: Изд-во ЛТИХП.- 1975.-С. 150- 153.

156. Цветков Ю. Н. Термоэлектрическая батарея для кондиционирования воздуха // Холодильная техника. 1966. - № 12.

157. Цветков Ю. Н., Аксенов С. С., Шульман В. М. Судовые термоэлектрические охлаждающие устройства. Д.: Судостроение, 1972. - 192 с.

158. Цветков Ю. Н., Жалнин М. К. Исследование работы судовых однока-нальных систем кондиционирования воздуха на промежуточных режимах. / Судостроение. 1976. №4. с. 27 - 30.

159. Цветков Ю. Н., Жалнин М. К. Уравнения для анализа работы судовых систем кондиционирования воздуха на промежуточных режимах. В кн.: Холодильные машины и установки (Сб. Научных трудов.) Д.: ЛТИХП, 1974. - с. 141 -148.

160. Цветков Ю. Н., Исмаилов Т О. Термоэлектрические системы кондиционирования воздуха и приборы контроля. Л.: Энергоатомиздат, Л.О., 1988. -240 с.

161. Цветков Ю. Н., Щучинская Р. М. Основные характеристики судовых термоэлектрических холодильных машин // Судостроение 1974. - № 6. - С. 15 -16.

162. Цирельсон С.А., Разран М.А. Обитаемость судов. Судпромгиз, Д.: 1963. -267 с.

163. Цыганков А. С. Расчет теплообменных аппаратов. Д.: Судостроение, 1956.

164. Человек. Медико-биологические данные. Доклад рабочей группы комитета II МКРЗ по условному человеку. Пер. с англ. Ю. П. Парфёнова. М.: Медицина, 1977. - 512 с.

165. Шамшин В. М., Мундигер А. А. О расчете двухпроводных высокоскоростных систем кондиционирования воздуха для морских судов. // Холодильная техника. 1966. - № 5.

166. Шаргут Я., Петел Р. Эксергия. М.: Энергия, 1968. - с. 279.

167. Шафран Л. М., Голиков В. А. Микроклиматическая эффективность судовых систем КВ. / Судостроение. 1990. №2. С. 14-15.

168. Шифрин Е. И. Анализ теплопритоков в судовые кондиционируемые помещения на переходном летнем режиме. Доклады IV научно-технической конференции по кондиционированию воздуха на судах. Л.: 1955.

169. Шультерс Э. Кондиционирование воздуха и рефрижерация на морских судах / Пер. с англ. 1СИСП. Л., 1958. - 336 с.

170. Щекин И. Р. Эксергическая модель оценки совершенства систем воздушного отопления // Вентиляция и кондиционирование воздуха. Рига: Изд-во РПИ, 1985.-С. 115-125.

171. Эйхманис Э. Ф. Энергосберегающие алгоритмы функционирования двухконтурных систем кондиционирования воздуха в вычислительных центрах //Вентиляция и кондиционирование воздуха. Рига: Изд-во РПИ, 1985. - С. 126 -140.

172. Юрманов Б. Н. Автоматизация систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. М.: Стройиздат, 1976. - 213 с.

173. Юрманов Б. Н. Системы кондиционирования воздуха на полиграфических предприятиях. М.: Книга, 1972.

174. Юрманов Б. Н., Ушаков Н. Н. Датчики и усилители в строительной технике.-Л.: Стройиздат, 1962.

175. Языков В. Н. Теоретические основы проектирования судовых систем кондиционирования воздуха. Л.: Судостроение, 1967. -412 с.

176. Языков В. Н., Сотников Г. А. и др. Расчёт и экспериментальное исследование воздухораспределения в судовых кондиционируемых помещениях ЭВМ // Судостроение. 1979. - № 9. - С. 16 - 18.

177. Andersen I. R. and Wright P. E. Performance estimation of a thermoelectric air conditioner // ASHRAE Transaction. 1964. - Vol. 70.

178. Andersen I. R. Thermoelectric air conditioner for submarines // RCA Review, 1962. Vol. 22. - № 2.

179. Andersen I., Lundquist G. R., Jensen P. L. and Proctor D. F. Human response to 78 hour exposure to dry air // Archives of Environmental Health. 1974. - Vol.29.-P. 319-324.

180. ASHRAE. N.Y. 1972, Chap,7; 143-145 and References gives a good recent review of the relevant literature.

181. Beck A. A. High-performance control and power supply for thermoelectric heat-pumping air-conditioning systems // IEEE Trans. Applic. and Ind. 1964. -№73.

182. Bedford T. The warmth factor in comfort at work // Industrial Health Research Board, London, Report № 76. 1936.

183. В. Berg-Munch, G. Clausen and P. O. Fanger, Ventilation requirements for the control body odor in spaces occupied by women, Environ. Int., 12(1986) 195 -199.

184. Burnett Т. В., Lorsch H. O. and Thompson I. E. Some Problems in the development of a commercial thermoelectric refrigerator // Brit. Journal Applied Phys-1961.-Vol. 12.-№ 11.

185. S. Burtsev, V. Kipnis, Yu. Tsvetkov. Exergy efficiency of marine comfort air conditioning systems // International conference: "Refrigeration application on transport in hot climate regions". Book of abstracts. Astrakhan.- Russia, 1997. C. 13.

186. Cain W. S. et al., Ventilation requirements in buildings -1. Control of occupancy odor and tobacco smoke odor, Atmos. Environ., 17(6) (1983).

187. Chenko F. A. Heated ceilings and comfort // Journal of the Institution of Heating and Ventilating Engineers. 1956. - Vol. 23. - P. 385.

188. Chrenko F. A. (ed.) Bedford's Basic Principles of ventilation and Heading. H.K. Lewis, L„ 1974.

189. Croome- Gale D. C. and Robert B. M. Air-Conditioning and Ventilation of Buildings. Pergamon Press, Oxford, 1975.

190. Crouthamel M. S., Panas I. E. and Shelpule B. Nine-ton thermoelectric air-conditioning system // ASHRAE Transaction. 1964. - Vol. 70.

191. Du Bois E. F. The mechanism of heat lass and temperature regulation. Stanford University Press. 1937/

192. Fanger P. O. Introdaction of the olf and the decipol Units to Quantify Air Pollution Perceived by Humans Indoors and Outdoors. Energy and Buildins. 12.1988. Pp.1-6.

193. Fanger P. O. Thermal comfort; Analysis and Application in Environmental Engineering. Mc Graw-Hill Book Company, N. Y., 1973

194. Fanger P. O. Thermal comfort. Copeuhagen, 1970, p. 244.

195. Fanger P. O., B. Berg-Munch, Ventilation and body odor, Proc. An. Engineering Foundation Conference on Manegement of Atmospheres in Tightly Enclosed Spa-ces, Atlanta, ASHRAE, 1983, Pp. 45 50.

196. Gagge A. P., Nishi Y. A psychrometric chart for graphical prediction of comfort and heat tolerance. ASHRAE; 80, 115 130, 1974.

197. Gagge A. P., Stolwijk J. A. J. and Hardy J. D. Comfort and thermal sensations and associated physiological responses at various ambient temperatures// Environmental Research. -1967. Vol. 1. - P. 1 - 20.

198. Gagge A. P., Winslow C. A., Harrington L. T. The influence of clothing on physiological reactions of the human body to varying environmental temperatures. Amer. Y. Of Physiology, 1938, 124 c.

199. Gray Paul E. The dynamic behavior of thermoelectric devices. New York -London. The technology of the Massachusetts inst. of technology. Wiley and sons, 1960.

200. Hudelson G. D. Thermoelectric air-conditioner of totally enclosed environments // Electrical Engineering. 1960. - Vol. 79. - № 6.

201. Hudelson G. D., Gable G. K. and Beck A. A. Development of a thermoelectric air conditioner for submarine application // ASHRAE Journal 1964. - Vol. 6.3.

202. Humphereys M. A. Classroom temperature, clothing and thermal comfort a study of secondary school children in summertime // Building Services, Engineer. -¡December, 1973. - Vol. 41. - P. 191 -202.

203. Humphreys M. A. Field studies of thermai comfort compared and applied // Building Research Establishment Current Paper 76/75; also present at Symposium on Physiological Requirements of the Microclimate. Prague, 8th-10th September, 1975.

204. Inouye T., Hick F. K., Telser S.E., Keeton R. W. Effect of relative humidity on heat loss of meh exposed to environments of 80, 76 and 72 F. ASHVE Traus., 1953. 59. 329 346.

205. Instn. Heat. Vent. Engr., 38, A-21, 1970.

206. IHVE Guide, Book A. Institution of Heating and Ventilating Engineers. L., 1970.-A1 -46.

207. Mclntyre D. A. and Griffith I. D. Radiant temperature and comfort // CIB Symposium on Thermal Comfort and Moderate Heat Stress. HMSO L. 1973. - P. 113-132.

208. Mclntyre D. A. Determination of individual preferred temperatures // American Society of Heating, Refrigeration and Air-Conditioning Engineers Transactions. -1975.-Vol. 81(2).-P. 131-139.

209. Morris I. V. Development in cold weather clothing. Ann. Occup. Hug., 1975, v. 17, №3-4, p. 279 294.

210. Neild A. B. Schneider W. E. and Henneke E. G. Application study of submarine thermoelectric refrigeration systems // ASHRAE Journal. 1965. - Vol. 7. -№2.

211. Nevins R. G., McNall P. E. Yr. ASHRAE thermal comfort standards as performance criteria for buildings. Yn: BRE Sympasium as in ref. 8, 217 227.

212. Nielseu M., Pedersen W. Studses on the loss by radiation and convection from chellothed human botly. fet. Physial. Shand. 1952, 27, 272 p.

213. Olesen S., Fanger P. O. Can man be adapted to prefer a lower ambient temperature? // Proceedings of the 5th International Congress for Heating, Ventilating and Air-Conditioning, Copenhagen. -1971. Vol. 1. - P. 27 - 40.

214. Olesen S., Fanger P. O. Jensen P. B. and Nielsen O. J. Comfort limits for man exposed to asymmetric radiation // BRE Symposium as in ref. Vol. 8. - P. 133-148.

215. Pallot A. C. Window opening in an office building // The Year-book of the Heating and Ventilating Industry. -1962-63. P. 4 - 22.

216. Phillips A. F. Thermoelectric air-conditioner and refrigeration for submarines //Bureau of Ships Journal. 1963. - Vol. 12. - № 1.

217. Rohles F. H., Nevins R. G. The nature of thermal comfort for sedentary man. American society of Heating Refrigeration and Air-Conditioning Engineer's Transactions, 77(), 1971.

218. Sickert R. G. A thermoelectric refrigerating system for submarines // Electrical Engineering. 1960. - Vol. 79. - № 5.

219. Siple P. A. and Passel C. F. Measurement of atmospheric cooling in sub-freezing temperatures// Proceedings of the American Philosophical Society. -1945. -Vol. 89.-P. 177.

220. Stoeker W. F. and Chaddock I. B. Transient performance of a thermoelectric refrigerator under step-current control // ASHRAE Journal. 1963. - № 9.

221. Thermoelectric air-conditioning systems for people tested // Electrical Engineering. 1962. - Vol. 87. - № 1.

222. Thermoelectric air-conditioning systems for submarines // Progress Reports to Bureau of Ships from Research and Development Deviation Carrier Corporation. -New York, 1961.

223. Vernon M. D. and Manley J. J. The measurement of variations in velocity and temperature of air currents // Special Report Series. Medical Research Council. -1926.-N 100.-pt 1.

224. Webb P. Measuring the physiological effects of cooling. Hum. Factors, 1971, v.13, №1, p. 65-78.

225. Winslow C. E., Harrington L. P., Gagge A. P. Heat exchange and requlation in radiant environments above and below air temperature. Amer. I. of Phisiology, 1940,131, 79 p.

226. Wyon D. P. The effects of ambient temperature swings on comfort performance and behaviour // Archives des Sciences Physiologiques. 1973. - Vol. 27(4). -P. 441 -458.

227. Wyon D. P., Fanger P. O., Olesen B. W. and Pedersen C. J. K. The mental performance of subjects clothed for comfort at two different air temperatures // Ergonomics. 1975. - Vol. 18(4). - P. 359 - 374.

228. Wyon D. P. and Holmberg I. Systematic observation of classroom behaviour during moderate heat stress // BRE Symposium as in ref. Vol. 8. - P. 19 - 33.