Автореферат диссертации (1141538), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Освещение в помещении предусмотрено встроенными в подшивной потолок люминесцентными лампами. На рисунке 1 приведен план помещения. Геометрические и теплотехнические показатели ограждающих конструкций известны из проекта. Метеорологические и актинометрические показатели принимались по данным метеорологической станции г.
Долгопрудный.Для учета имевших место тепловыделений в помещении в течение рабочего дня фиксировалосьчислоприсутствующихлюдей ивклю-ченных компьютеров. Для этогобыл заведен журнал,ввсесотрудникиотмечаликоторомвремяприхода и выходаизпомещения.Кроме того, отмечалосьвремявключения и выРисунок 1 – План исследуемого помещенияключения освеще-ния и принтеров (МФУ). Режим работы с 8-00 до 19-00 ежедневно, кроме суббот, воскресений и общегосударственных праздников.
Моментальные вели-12чины тепловых потоков от людей, освещения, компьютеров, солнечной радиации принимались по данным паспортов оборудования и расчетом по общеизвестным формулам. По оценке перечисленных тепловыделений средний ихуровень (без солнечной радиации) равен 44 Вт/м2.
Для поддержания нормируемой температуры в административно-бытовой части корпуса предусмотренацентральная двухтрубная горизонтальная система водяного отопления с местными отопительными приборами без терморегуляторов и 2 внутренних блокасплит-систем. В качестве отопительных приборов установлены стальные компакт радиаторы «Kermi». Для определения температуры воздуха и поверхностей, обращенных в помещение, были установлены датчики измерения температуры по всему периметру исследуемого помещения, а так же за подшивнымпотолком, в канале приточного воздуховода системы кондиционирования воздуха и в смежных помещениях. На рисунке 1 приведена схема расстановки датчиков.
В эксперименте измерялись следующие параметры: температура внутреннего воздуха в исследуемом и смежных к нему помещениях; температуравнутренних поверхностей стен в исследуемом помещении; температура наружного воздуха; температура приточного воздуха системы кондиционирования,температура и расход теплоносителя в системе отопления. Для измерения температуры внутреннего воздуха использовались автономные термохронные датчик-накопители серии DS1921G. Характеристики датчика: точность - 0,125 °С;диапазон температур от -40 °С до +85 °С; интегрированные часы реальноговремени; интервал с указанием мест расстановки датчиков между замерамипрограммируется (в эксперименте принималось значение 15 минут).
Для измерения расхода и температуры теплоносителя в системе отопления использовался расходомер Multical 302. Прибор был установлен на стояке системы отопления в помещении, находящимся под исследуемым помещением, и обеспечивающем теплоносителем только исследуемое помещение.Ввиду того, что в исследуемом помещении охлаждение требовалось постоянно, даже зимой, задачей эксперимента являлось определение реальныхзначений потребления энергии на отопление и охлаждение помещения, в кото-13ром в течение рабочего дня известны внутренние технологические и бытовыетеплопоступления. Для сравнения натурных и расчетных данных приняты расходы на охлаждение здания. Расчет выполнялся при заданных значениях измеренной температуры воздуха в помещении и теплопоступлений в помещение.Температура внутреннего воздуха принималась как средняя величина по 12датчикам, установленным по периметру исследуемого помещения.
Для иллюстрации сходимости расчетных показателей и данных эксперимента приведеныграфики изменения потоков охлаждения с 11 по 15 февраля и с 12 по 16 августа. Для определения ожидаемого диапазона возможных значений составляющей (t1 t2 ) с учетом точности датчиков температуры приточного и вытяжноговоздуха равной ±0,125 °С, был выполнен предварительный расчет задачи эксперимента. Абсолютное значение неопределенности расхода холода составит: –Потоки охлаждения, Вт10.02.13 20:3011.02.13 0:0011.02.13 3:3011.02.13 7:0011.02.13 10:3011.02.13 14:0011.02.13 17:3011.02.13 21:0012.02.13 0:3012.02.13 4:0012.02.13 7:3012.02.13 11:0012.02.13 14:3012.02.13 18:0012.02.13 21:3013.02.13 1:0013.02.13 4:3013.02.13 8:0013.02.13 11:3013.02.13 15:0013.02.13 18:3013.02.13 22:0014.02.13 1:3014.02.13 5:0014.02.13 8:3014.02.13 12:0014.02.13 15:3014.02.13 19:0014.02.13 22:3015.02.13 2:0015.02.13 5:3015.02.13 9:0015.02.13 12:3015.02.13 16:0015.02.13 19:3015.02.13 23:00для максимальных значений: 177,65 Вт, для минимальных значений: 22,2 Вт.-700-800-900-1000-1100-1200-1300-1400-1500-1600Охлаждение, расчетные данныеОхлаждение, экспериментальные данныеДата11.08.2013 21:0012.08.2013 0:3012.08.2013 4:0012.08.2013 7:3012.08.2013 11:0012.08.2013 14:3012.08.2013 18:0012.08.2013 21:3013.08.2013 1:0013.08.2013 4:3013.08.2013 8:0013.08.2013 11:3013.08.2013 15:0013.08.2013 18:3013.08.2013 22:0014.08.2013 1:3014.08.2013 5:0014.08.2013 8:3014.08.2013 12:0014.08.2013 15:3014.08.2013 19:0014.08.2013 22:3015.08.2013 2:0015.08.2013 5:3015.08.2013 9:0015.08.2013 12:3015.08.2013 16:0015.08.2013 19:3015.08.2013 23:0016.08.2013 2:3016.08.2013 6:0016.08.2013 9:3016.08.2013 13:0016.08.2013 16:3016.08.2013 20:00Потоки охлаждения, ВтРисунок 2 – Изменение тепловых потоков на охлаждение помещенияс 11 по 15 февраля-300-400-500-600-700-800-900-1000-1100-1200-1300-1400Охлаждение,расчетные данныеОхлаждение, экспериментальные данныеРисунок 3 – Сравнение тепловых потоков на охлаждение помещенияс 12 по 16 августаДата26,526,025,525,024,524,023,523,022,522,021,521,020,520,0наружнаястенапотолококновнутренняястенатемпературавнутреннеговоздухапол11.08.13 23:0012.08.13 1:3012.08.13 4:0012.08.13 6:3012.08.13 9:0012.08.13 11:3012.08.13 14:0012.08.13 16:3012.08.13 19:0012.08.13 21:3013.08.13 0:0013.08.13 2:3013.08.13 5:0013.08.13 7:3013.08.13 10:0013.08.13 12:3013.08.13 15:0013.08.13 17:3013.08.13 20:0013.08.13 22:3014.08.13 1:0014.08.13 3:3014.08.13 6:0014.08.13 8:3014.08.13 11:0014.08.13 13:3014.08.13 16:0014.08.13 18:3014.08.13 21:0014.08.13 23:3015.08.13 2:0015.08.13 4:3015.08.13 7:0015.08.13 9:3015.08.13 12:0015.08.13 14:3015.08.13 17:0015.08.13 19:3015.08.13 22:0016.08.13 0:3016.08.13 3:0016.08.13 5:3016.08.13 8:0016.08.13 10:3016.08.13 13:0016.08.13 15:3016.08.13 18:0016.08.13 20:30Температура, °С14потолокнаружная стенаокнополвнутренняя стенаДататемпература внутреннего воздухаРисунок 4 – Температура внутренних поверхностей и внутреннего воздуха ограждений исследуемого помещения по данным замеров с 12 по 16 августаОтносительное значение неопределенности расхода холода составило длямаксимальных значений: 8,67%, для минимальных значений 9,53%.Среднее значение суточного холодопотребления среди экспериментальных точек для февраля равно 11,48 кВт∙ч и 8,26 кВт∙ч для августа.
Коэффициент вариации среднеквадратичной погрешности: для февраля 8,1%, для августа13,8%.Проведенный натурный эксперимент подтвердил, что разработанный метод расчета и программа для ПК – адекватный математический инструмент длярасчета потребления энергии на отопление и охлаждение зданий офисного типа. Принятые для исследования уровни внутренних теплопоступлений подтверждены натурным экспериментом.Глава 4 посвящена анализу годового энергопотребления офисными зданиями на основе многовариантных расчетов нестационарного теплового режимапомещений.
Для исследования были приняты одинаковые офисные помещенияразмером 6,8х10,1х3,9 (h) м. Во всех помещениях имеется одно окно с сопротивлением теплопередаче 0,54 м2.оС/Вт. Инфильтрация не учитывается, так каксчитается, что окна достаточно плотные. Приняты здания различной длиной иэтажностью. Ширина здания равна 20,4 м. по наружному обмеру для всех зданий одинаковой. Все торцевые стены зданий не имеют окон и являются глухи-15ми. Приняты следующие длины здания: 20,4 м, 40,8 м, 60,2 м. Рассматривалисьздания в 3 и 12 этажей. Доля остекления продольных стен представлена в трехвариантах: 0,25, 0,326, 0,55.Рассматривалось три варианта теплозащиты здания, отличающиеся другот друга сопротивлением теплопередаче наружной стены и покрытия.
Для 1 варианта утепления теплозащита принята по санитарно-гигиеническим условиямформулой (3) СП 50.13330.2012. Сопротивления теплопередаче наружных стени покрытий рассчитаны по п. 5.2 того же СП для варианта 2. Для 3 вариантаутепления сопротивление теплопередаче наружной стены и покрытия принятыиз энергосбережения по табл. 3 СП. Величины сопротивлений теплопередачедля наружных ограждающих конструкций и толщины слоев минеральной ватыс приведенной приведены в таблице 1. Были приняты три значения теплопоступлений в офисные помещения: 30 Вт/м2, 50 Вт/м2 и 70 Вт/м2. Таким образом,18 вариантов геометрии здания рассматривались в трех вариантах теплозащитыи в трех вариантах внутренних теплопоступлений, всего 162 варианта расчетов.Таблица 1 –Характеристики ограждений в вариантах теплозащиты зданияПараметр наружной ограждающей конструкцииВариант 1 Вариант 2 Вариант 3Наружная стенаТолщина слоя минеральной ваты, смТребуемое сопротивление теплопередаче, м2∙оС/ВтПриведенное сопротивление теплопередаче, м2∙оС/ВтПокрытиеТолщина слоя минеральной ваты, смТребуемое сопротивление теплопередаче, м2∙оС/ВтПриведенное сопротивление теплопередаче, м2∙оС/Вт21,2261,34741,6191,70492,572,62941,3791,460122,742,871163,423,621Расчеты выполнялись при семи значениях температуры наружного воздуха в течение года: от расчетной для отопления зимой до расчетной для кондиционирования воздуха летом.
Весь год был поделен на 7 интервалов, где выбранные для расчета значения температуры являлись серединами. Продолжительность наблюдения температуры в каждом интервале определялась по справочным данным и приведена в таблице 2.На рисунке 5 представлены в графическом виде данные о суммарном суточном тепло- и холодопотреблении системами отопления и охлаждения для 3-16хэтажного здания с размерами в плане 40,8х20,4 м. и коэффициентом остекленности 0,25 (размеры окна 4,42х1,5 м.) приведенные к 1м2 пола.Из рисунка видно, что для поддержания принятого температурного режима в одни и те же сутки во всем здании требуется и отопление, и охлаждение.Таблица 2 – Число дней наблюдения за годтемпературы наружного воздухаИнтервал темСредняяПродолжиператур, оСтемпература тельностьинтервала,интервала,0Ссут.+21,75≤t+28,518+10≤t<+21,75+2,5≤t<+10-1,55≤t<+2,5-6,25≤t<-1,55-19,2≤t<-6,25t≤-19,2+15+50-3,1-10,4-2811474887549На мощность отопления при любой температуре наружного воздуханакладываются два ограничения.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
