Автореферат диссертации (1141538), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Москва, февраль 2013 г.; Пятая международная научно-техническая конференция «Теоретические основытеплогазоснабжения и вентиляции», г. Москва, МГСУ, ноябрь 2013г.; Девятаямеждународная конференция «Инженерная экология», г. Вильнюс (Литва), май2014 г.; Пятая международная научная конференция «Интеграция, партнерствои инновации в строительной науке и образовании», г. Москва, ноябрь 2016 г.;Студенческий научно-технический семинар «Энергосбережение и рациональное использование ресурсов в инженерных системах зданий и сооружений», г.7Москва, апрель 2017; Вторая Международная научная конференция «Science,society, progress», г.

Карловы Вары, Чехия, июль 2017.Личный вклад автора диссертации заключается в модернизации программы для ПК расчета нестационарного суточного температурного режима помещений здания; в проведении натурного эксперимента и анализе его результатов; в исследовании факторов, влияющих на величину годового потреблениятеплоты и холода на поддержание заданного микроклимата здания; в разработке методики и реализации расчета по установлению стоимости системы отопления на 1 кВт мощности системы и холода, в проведении экономическогосравнения вариантов для выявления целесообразной теплозащиты административного здания с учетом внутренних теплопоступлений и других факторов, внаписании текста диссертации.Реализация результатов работы.1. Графики энергопотребления системами отопления и охлаждения, полученные автором, применяются в ЗАО «Промстройпроект» для первоначальнойоценки необходимых затрат теплоты и электроэнергии на поддержание микроклимата офисных зданий.2.

Алгоритм выявления энергетически и экономически целесообразнойтеплозащиты зданий со значительными внутренними тепловыделениями применяются в учебном процессе НИУ МГСУ в составе дисциплины «Основынормирования энергосбережения в РФ и за рубежом» для студентов, обучающихся по магистерской программе «Энергосбережение и энергоэффективностьв зданиях».Публикации. По содержанию диссертации опубликовано 16 печатныхработ, в том числе 6 работ, опубликованы в «Перечне рецензируемых научныхизданиях, в которых должны быть опубликованы основные научные результатыдиссертации на соискание ученой степени кандидата наук, на соискание ученойстепени доктора наук» ВАК Минобрнауки РФ.Структура и объем работы.Диссертационная работа включает в себя: введение, пять глав, заключе-8ние, список литературы (126 наименований, в том числе 18 на иностранныхязыках), 32 рисунка, 25 таблицы, 47 формул.Общий объем диссертации –147 страниц.ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫВо введении приведено обоснование актуальности темы диссертации,определены цель и задачи работы, научная новизна, теоретическая и практическая значимость.В первой главе из рассмотрения современного состояния вопроса о тепловой нагрузке на системы поддержания микроклимата офисных помещенийвыявлено, что, так как теплоизбытки имеют место только в рабочее время, асами помещения обладают тепловой инерцией, для определения необходимойнагрузки на системы поддержания микроклимата в помещениях следует рассчитывать нестационарный тепловой режим в течение представительных сутокв каждом сезоне года; в качестве инструмента исследования следует разработать программу расчета на ПК нестационарного теплового режима помещения,реализующую метод конечных разностей по неявной схеме для расчета теплопередачи через ограждающие конструкции помещения; в качестве методикипроведения экономического анализа затрат на поддержание микроклиматаофисных зданий целесообразно принять методику сравнения совокупных дисконтированных затрат (СДЗ) при различных вариантах теплозащиты здания.Вторая глава посвящена разработке инструмента исследования – методапрямого численного расчета тепловой нагрузки на системы отопления и охлаждения здания для получения годового энергопотребления ими.

Рассматривается задача нестационарного суточного теплового режима помещения. Дифференциальное уравнение теплопроводности для каждого однородного слояограждающих конструкций имеет вид:c j ( x)  j ( x)t jzt  ( x)x x jj(1)Начальное распределение температуры в сечении каждой ограждающейконструкции задается исходя из распределения температуры в стационарном9тепловом режиме при известной температуре наружного воздуха и среднейтребуемой температуры внутреннего воздуха в течение рабочего дня.Учитывается для каждой наружной поверхности наружной ограждающейконструкции j теплообмен с наружной средой, а так же поглощенная наружнойповерхностью теплота солнечной радиации по формуле: jt jxx 0  н, j (tн  t jx 0(2))   jq jНа внутренней поверхности j-го ограждения учитывается лучистый теплообмен со всеми другими внутренними поверхностями, конвективный теплообмен с воздухом, а также доля лучистой солнечной радиации, проникающей впомещение через окна, и лучистой теплоты от внутренних источников, равномерно распределенной по внутренним поверхностям:I jt jxxJ  k , j t j  tв    л, j n t j  tn n j1,i 2,i Aii 1Аoqi  Qвн1Аo(3)В систему уравнений, описывающих тепловое состояние помещения, входят тепловые балансы всех внутренних поверхностей наружных и внутреннихограждений помещения и (3), тепловой баланс воздуха помещения, которыйвключает в себя учет теплообмена воздуха с поверхностями, обращенными впомещение, конвективные теплопоступления внутренних источников, теплоту,вносимую воздухом системы кондиционирования:св .в .Vпdtв J k , j t j tв А j  Qинф  Qкондxdz j 1(4)В формулах (1) – (4) применены следующие обозначения: с(x), (x), (x) – постоянныедля материалов в каждом слое ограждения теплоемкость, Дж/(кг·оС), плотность, кг/м3, и теплопроводность, Вт/(м·оС ); t – температура стенки, которая изменяется во времени и по толщине конструкции, оС; z – текущее время, с; x– координата по толщине конструкции, м; tн, tв–температура наружного и внутреннего воздуха, оС, соответственно; j –теплопроводностьприлегающего к рассматриваемой поверхности слоя j-го ограждения, Вт/(м·оС); н,j, к,j, л,j-n– соответственно коэффициенты теплоотдачи наружной поверхности, конвективной теплоотдачи внутренней поверхности ограждений помещения; лучистого теплообмена междувнутренними поверхностями j-го и n-го ограждений, Вт/(м2·оС); ρj – коэффициент поглощения солнечной радиации наружной поверхностью; qj –интенсивность суммарной солнечнойрадиации, облучающая наружную поверхность j-го ограждения, которая изменяется во времени, Вт/м2, qi – то же, облучающая i-ое окно, Вт/м2; 1,i – коэффициент проникания солнечной радиации через i-ое окно или другое лучепрозрачное ограждение; 2,i – коэффициентпропускания теплоты солнечной радиации через солнцезащитные устройства; Аj, Аi,, Аo – со-10ответственно площадь внутренней поверхности j –го ограждения, i-го окна, общая площадьвсех внутренних поверхностей обращенных в помещение, м2; Qвн – изменяющиеся во времени внутренние лучистые тепловыделения, Вт; св .в .Vп (dtв / dz ) – тепловой поток, поглощенной внутренним воздухом, за время dz, Вт; св.в – объемная теплоемкость воздуха,Дж/(м3·оС); Vп – объем помещения, м3; Qинф, Qконд – тепловые потоки, поступающие в помещение с инфильтрационным воздухом и от системы кондиционирования воздуха, Вт.Задача моделирования нестационарного температурного поля ограждающих конструкций здания решается методом конечных разностей в декартовыхкоординатах по неявной схеме.

Принят шаг по времени, равный 0,25 часа, ишаг по координате, равный 0,1 м. Для формирования стационарнопериодического температурного поля, не зависящего от произвольно выбранных начальных условий, доказана достаточность 100 повторов суточного цикларасчетов. В разработанной программе предусмотрен ввод и дальнейшая обработка с выделением лучистой и конвективной составляющих следующих поступлений теплоты в помещение: в виде определенного уровня теплопоступлений на 1 м2 площади помещения с равными долями лучистой и конвективнойсоставляющих; в виде теплового потока от системы отопления с местными отопительными приборами, с известной долей конвективной и лучистой составляющих; в виде конвективного теплового потока от воздушной системы кондиционирования воздуха с известной температурой притока; от людей, компьютеровс равными долями лучистой и конвективной составляющих; непосредственнопроникающей через окна лучистой солнечной радиации.

Определение величины требуемого теплового потока от систем отопления и охлаждения для поддержания в каждый момент времени заданной температуры воздуха или результирующей помещения выполняется путем подбора с точностью 0,05 оС путем изменения искомого значения теплового потока по отклонению расчетногозначения температуры от заданной.Целью натурного эксперимента в третьей главе является подтверждениеналичия внутренних теплопоступлений в течение рабочего дня и года на близком к принятому для исследования уровню и проверка корректности разработанной программы для ПК. Натурный эксперимент проводился с 1 декабря2012 года по 30 ноября 2013 года. Объект исследования: офисное помещение, в11трехэтажной антресольной встройке в одноэтажном складском здании, расположенном в Московской области в г.

Пушкино. Рассматриваемое помещениеплощадью 104,67 м2 на отм. +5,120 на промежуточном 2-м этаже. Помещениеимеет одну продольную наружную стену с ленточным окном. Над, под, справаи слева от помещения находятся офисы. За перегородкой, противоположнойокну, расположен склад, где круглогодично поддерживается температура воздуха 18±0,5 оС.

Характеристики

Список файлов диссертации