Введение к работе
Актуальность работы. В последнее время в напей стране уделяется большое внимания вопроса;,! экономии энергии эксплуатации зданий и сооружений. В связи с этим возникла задача снижения энергопотребления системами отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха при создании оптимальных условий комфортности в помещении или выполнении требований технологического кондиционирования.
При выборе режимсЕ эксплуатации систем отопления, вентиляции и кондиционирования микроклимата, соответствующих наименьшему потреблению энергии этими системами, необходимо гнать хсд основных микроклиматических параметров в помещении в различные часы суток и периоды года при постоянно меняющихся режимах эксплуатации. На основе получаемых характеристик микроклимата возможно сформировать модель управления системами отепления, вентиляции и кондиционирования.
В зданиях с источниками вредных выделений внутри помещения ( пыль, различные газы и т. д.) для создания благоприятных условий труда (соблюдения ПДК в рабочей зоне) требуется более тщательный подход к выбору способов организации воздухообмена и управления вентиляцией в процессе проектирования и эксплуатации.
Возможность возникновения .аварийных ситуаций, связанных с выбросом вредных веществ внутри помещений вызывает необходимость в организации эффективно действующей аварийной вентиляции и разработки условий эвакуации работающих людей ( время к маршрут эвакуации ).
Эти задачи до настоящего времени решались по отдельности, без учета их взаимозависимости и динамики гепловоздушнък процессов з различное время суток и периодов года.
В настоящей работе выполнена разработка одного из возможных подходов к решению комплексной задачи изменения климатических параметров в здании при различных условиях эксплуатации, в тем числе и аварийных, и постоянно меняющихся наружных условиях, а также выявления путей снижения потребле ния энергии системами отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха путем выбора оптимального режима упр-звления
ими а процессе эксплуатации.
Цель исследования - разработка математической модели расчета нестационарных еоздушнотєплоеьіх , влажносгных, газовых я пылевых процессов, протекающих в здании для обеспечения точности поддержания параметров микроклимата, требуемых по гигиеническим или телколопнескзш условиям, при минимальных энергозатратах на отепление и вентиляцию здания.
Дли достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:
- разработать математические модели нестационарного Теп
лового, воздушного, елэянссткого, газового, пылевого режимов
БДЭНИЯ С учеТОМ ИХ ЕЭЗЖЗСВЯВК С ПрЕМЄНЄНІЇЄМ одно- и много-зонной моделей помещения;
математически описать процессы, определяющие распределение температуры на поверхности ограждения в различных во-ках и в талие агракдаицтех конструкции при воздействии на ник солнечной радиация ( е том числе и перемещающегося пятна ) или излучения друге; источников теплоты;
разработать методику расчета параметров конвективных струй ( температура, расход воздуха )' возникающей около нагретых или охлажденных вертикальных поверхностей ограждающих конструкций с учетом изменения температур ограждений и еов-духа по высоте помещения, а также рассчитать параметры конвективна'; струй, возникающих над тепловыми источниками с учетом изыенения температуры воздуха- в различных зонах.
Научная новизна работы заключается в том,что:
- разработаны математические модели комплексного рэзчета
нестационарного теплового, воеду2жсго,влажкостного, пылево
го, ГаЗОВОГО реЖИМОБ ПОМещеНИЯ На ОСЕОВе ОДНО- Н МНОГОЗОННОЙ
моделей вентилируемого помещения при различных схемах орга-низаціш вогдухообмена с произвольно расположенными источниками вредных выделений в помещении к с учетом естественного воздухообмена;
- усовершенствован способ расчета параметров конвектив
ных струй, возникащах у нагретых как охлажденных вертикаль
ны:-; ограждающих конструкций и над нагретым оборудованием с
учетом изыененкя температуры воздуха и ограждений по верти
кали;
- о -
разрвбстан способ расчета температуры внутренней поверхности ограждения при падении на него перемещающегося пятна солнечной радиации;
разработан метод учета потоков тепла и массы з работающем в здании вентиляционном оборудовании, обладавшего конкретными характеристиками.
Практическая ценность;
разработан и апробирован метод расчета нестационарного воздушно-теплового, Елакнсстнэго, газового и пылевого режимов здания для анализа конкретных инженерных решений при разработке проектов;
разработаны рекомендации по уточненій расчетов требуемого воздухообмена с учетам нестационарных теплового, воздушного, алажноотксго, газового и пылевого режимов и организации вентиляции на основе одно- и многогенной математических моделей вентилируемого помещения для достижения минимальных затрат на эксплуатацию систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.
На защиту выносятся:
комплексная математическая модель воздушного, теплового, влажкостного, газового и пылевого режимов вентилируемого помещения и здания в целом;
алгоритм и программа расчетов по этой модели для ПЗЕМ;
результаты расчетов воздушнотеплового, влажноетного, газового и пылевого режимов различных зданий.
Апробация работы. Основные положения и результаты работы вошли е отчеты по работе хоздоговорами и докладывались на кафедре отопления и вентиляции МГСУ.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 7 глав, заключения, библиографии, включающей 196 наименований, в том числе ZZ иностранных, приложения. Работа-изложена на 152 страницах машинописного текста, содержит 5 рисунков.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 3 пе-атные работы.
