Введение к работе
Актуальность темы. Отмечаемое в мире ужесточение взаимосвязанных экологических и энергетических проблем и требований к выбору хладоносителей обусловило активный интерес в науке и инженерии к возможностям использования методов испарительного охлаждения при создании альтернативных систем кондиционирования воздуха (АСКВ). Перспективно использование комбинированных испарительных водо- и воздухоохладителей, включающих ступени косвенно-испарительного и прямого испарительного охлаждения сред: исследования, выполненные в ОГАХ (Украина), Watt, Lowenstein A., Foster R.E (USA), Steimle F. (Germany) и др. Такие решения обеспечивают, помимо комфортных параметров, снижение относительной влажности внутри помещений и энергозатрат при экологической чистоте. Применительно к климатическим условиям и особенностям строительных материалов исторических зданий г. Шибам (Йемен, Вади Хадрамаут), находящихся под защитой ЮНЕСКО, требуется, при создании АСКВ, обеспечить долговечность материалов и ограждающих конструкций; нежелательны сколь либо значимые строительные доработки при установке АСКВ. Работа посвящена теоретическому обоснованию и инженерному конструированию АСКВ на основе комбинированных испарительных охладителей для исторических зданий г.Шибам с учетом результатов изучения теплофизических свойств местных строительных материалов (проблема влаго-и теплоустойчивости ограждений). Комплексное изучение условий и возможностей применения АСКВ с учетом особенностей климата, материалов и конструкций исторических зданий г.Шибам проведено впервые. В части АСКВ работа базируется на результатах ранее выполненных исследований в ОГАХ (Чумак И.Г, Дорошенко А.В., Кириллов В.Х).
Цели исследования состоят в разработке новых схемных решений комбинированных водо- и воздухоохладителей для АСКВ, в изучении теплофизических свойств местных строительных материалов, разработке научных основ расчета и конструирования элементов АСКВ и создании базовых решений для альтернативных кондиционеров применительно к особенностям климата и местных строительных материалов г. Шибам.
Научные положения, защищаемые автором:
1. При расчете влажностного состояния ограждающих конструкций, состоящих
из саманных материалов, при Аф = (фв- Фн) < 15 -г 20%, можно принять u=const
и инженерную методику Власова - Фокина с линейным распределением
парциального давления пара в порах материала в каждом слое ограждения; при
Аф>20% необходимо учитывать нелинейную зависимость цН(ф).
2. Принципиальное решение комбинированных испарительных водо- и
воздухоохладителей для АСКВ, предназначенных для условий жаркого и
сухого климата, должно включать косвенно-испарительный охладитель, в
качестве первой, и прямой испарительный охладитель, либо градирню, в качестве второй ступени и систему регенеративных теплообменников на воздушных потоках.
Научную новизну исследования составляют:
методика и результаты экспериментального исследования теплофизических свойств местных строительных материалов;
результаты теоретических исследований тепло- и влагоустойчивости многослойных ограждающих конструкций из саманных материалов;
методика и результаты исследования процессов тепломассопереноса в основных элементах комбинированных испарительных водо- и воздухоохладителей;
экспериментальные результаты, полученные при исследовании испарительных охладителей и поперечноточных пленочных градирен;
новые решения комбинированных водо- и воздухоохладителей, разработанные с учетом особенностей климата и теплофизических свойств строительных материалов исторических зданий г.Шибам (Вади Хадрамаут, Йемен).
Практическая ценность:
Разработаны методы расчета тепло- и влагоустойчивости местных строительных материалов; разработаны АСКВ на основе комбинирован-ных испарительных воде- (КИО/ИО) и воздухоохладителей (КИО/ГР) для исторических зданий г. Шибам.
Публикации: по теме диссертации опубликовано 5 статей.
Структура и объем диссертации: работа включает введение, четыре главы, выводы, список использованных источников, приложения и содержит 173 стр. текста, 39 таблиц, 29 рисунков, 100 наименований библиографии.