Диссертация (1141539)

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

Текст из файла

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕУЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙУНИВЕРСИТЕТ»На правах рукописиФРОЛОВА Анастасия АнатольевнаВЫБОР ТЕПЛОЗАЩИТЫ ОФИСНЫХ ЗДАНИЙС УЧЕТОМ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ И ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙСИСТЕМ КЛИМАТИЗАЦИИ05.23.03 – Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воздуха,газоснабжение и освещениеДиссертация на соискание ученой степеникандидата технических наукНаучный руководитель:профессор, кандидат технических наукМАЛЯВИНА Елена ГеоргиевнаМосква -20172ОГЛАВЛЕНИЕВВЕДЕНИЕ ......................................................................................................................

5ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА О ТЕПЛОВОЙ НАГРУЗКЕ НА СИСТЕМЫПОДДЕРЖАНИЯ МИКРОКЛИМАТА ОФИСНЫХ ПОМЕЩЕНИЙ..................... 111.1. Теплопоступления в офисных помещениях и способы поддержания в нихтеплового микроклимата .............................................................................................. 111.2. Климатические характеристики для расчета годового нестационарноготеплового режима .......................................................................................................... 141.3.

Методы расчета теплового нестационарного режима помещения ................... 161.3.1. Дифференциальное уравнение нестационарной теплопроводности ............. 161.3.2. Метод теории теплопроводности ...................................................................... 161.3.3. Метод респонс-фактора ......................................................................................

161.3.4. Метод конечных разностей………… ………………………………………..161.4. Методы экономического сравнения вариантов теплозащиты здания .............. 221.4.1. Метод минимума приведенных затрат ............................................................. 221.4.2. Метод совокупных дисконтированных затрат (СДЗ)...................................... 241.5 Выводы по главе 1 ...................................................................................................

25ГЛАВА 2. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ О ТЕПЛОВОМРЕЖИМЕ ПОМЕЩЕНИЯ И ЕЕ РЕШЕНИЕ МЕТОДОМ КОНЕЧНЫХРАЗНОСТЕЙ .................................................................................................................. 262.1 Постановка задачи................................................................................................... 262.2 Математическая модель теплопередачи через ограждающие конструкции.

.... 272.3 Решение задачи теплопередачи через непрозрачное массивное ограждение... 312.3.1 Представление задачи в виде системы конечно-разностных алгебраическихуравнений ....................................................................................................................... 312.3.2 Прямая прогонка ……………………………………………………………….3232.3.3 Решение системы уравнений граничных условий на внутренней поверхностиограждающих конструкций. Обратная прогонка ....................................................... 332.4 Модернизация математической модели и программы ........................................

34ГЛАВА 3. ПРОВЕРКА КОРРЕКТНОСТИ МЕТОДА РАСЧЕТА ЗАТРАТТЕПЛОТЫ И ХОЛОДА НА ПОДДЕРЖАНИЕ МИКРОКЛИМАТАПОМЕЩЕНИЯ В НАТУРНЫХ УСЛОВИЯХ............................................................ 363.1 Описание объекта исследования ........................................................................... 363.2 Методика проведения натурного эксперимента .................................................. 413.3 Результаты замеров расходов теплоты и холода .................................................

503.4 Сравнение натурных и расчетных результатов ................................................... 533.5 Выводы по главе 3 ................................................................................................... 55ГЛАВА 4. АНАЛИЗ ГОДОВОГО ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЯ ОФИСНЫМИЗДАНИЯМИ НА ОСНОВЕ МНОГОВАРИАНТНЫХ РАСЧЕТОВНЕСТАЦИОНАРНОГО ТЕПЛОВОГО РЕЖИМА ПОМЕЩЕНИЙ ........................ 564.1 Объект исследования и принятые варианты расчета .......................................... 564.2 Режимы поддержания заданных условий в помещениях .................... 594.3 Нагрузки на системы отопления и охлажд ения помещений .............. 604.4 Изменение температуры помещения в течение суток при различнойтемпературе наружного воздуха .........................................................................

644.5 Изменение суточного тепло - холодопотребления системамиотопления и охлаждения в течение года .......................................................... 684.6 Анализ годового энергопотребления на отопление и охлаждение зданий ....... 714.7 Выводы по главе 4 ...................................................................................................

76ГЛАВА 5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА УРОВНЯ ТЕПЛОЗАЩИТЫОФИСНОГО ЗДАНИЯ С УЧЕТОМ ГОДОВОГО ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЯСИСТЕМАМИ ПОДДЕРЖАНИЯ ТЕПЛОВОГО МИКРОКЛИМАТА ВПОМЕЩЕНИЯХ…………………………………………………………………..….7745.1 Определение цены систем отопления и стоимости потребленнойэлектроэнергии циркуляционным насосом ................................................................ 785.2 Определение цены машинного и свободного охлаждения .................................

865.2.1 Выбор способа свободного охлаждения здания ............................................... 865.2.2 Энергетически целесообразная температура перехода от свободного намашинное охлаждение ..................................................................................................

885.2.3 Экономически целесообразная температура перехода от свободногоохлаждения на машинное. Цена оборудования и цена холода…………………..…975.3 Расчет совокупных дисконтируемых затрат (СДЗ) на поддержаниемикроклимата в помещениях здания ........................................................................ 1025.3.1 Капитальные затраты .........................................................................................

1025.3.2 Эксплуатационные затраты ............................................................................... 1045.4 Разработка рекомендаций по выбору теплозащиты с учетом экономическихфакторов поддержания микроклимата в офисных зданиях .................................... 1055.4.1Выявление влияния отдельных составляющих СДЗ на выгодностьопределенного варианта утепления здания ............................................................. 1055.4.2 Выявление полей сочетаний различных факторов, приводящих к выгодеопределенных вариантов утепления ........................................................................ 1105.4.3 Обобщение многовариантных результатов расчетов СДЗ ............................ 1125.5 Выводы по главе 5.................................................................................................

116ЗАКЛЮЧЕНИЕ ........................................................................................................... 118СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ........................................................................................... 121ПРИЛОЖЕНИЯ ...........................................................................................................

1345ВВЕДЕНИЕАктуальность темы исследования. Энергосбережение в зданиях во всеммире считается проблемой государственного масштаба. В условиях дефицита ипостоянного увеличения цен на энергоносители задаче повышения эффективности использования энергетических ресурсов придается приоритетное значение.Рост цен на тепловую энергию, в последние годы происходящий наиболеебыстро, делает весьма актуальной задачу по определению экономически целесообразной толщины утеплителя в наружных ограждающих конструкциях здания[15, 16, 17].Эта задача важна потому, что от сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций зависит количество потребленной на отопление и охлаждениездания энергии.

Задача неоднозначна, так как при усилении теплозащиты сокращается потребность в теплоте на отопление и возрастает потребность помещенийс теплоизбытками в холоде . Отопительный сезон в г. Москве, для которой решается задача, значительно длиннее охладительного, но на единицу выработанногохолода требуется значительно больше первичной энергии, чем на выработку единицы теплоты.Интерес к задаче выбора толщины утеплителя в ограждающих конструкциях зданий подогревается еще и тем, что часть специалистов считает необходимымусиление теплозащиты зданий [26, 52, 53], а другие специалисты настаивают наэкономическом обосновании выбора теплозащиты для конкретных групп зданий[1, 2, 19, 21, 29, 37, 40, 41, 71, 72, 76-78, 96, 103].В этой связи актуальным следует считать вопрос потребления энергии наотопление и охлаждение зданий офисного типа, в которых в течение рабочего дняпостоянны значительные технологические теплопоступления.Степень разработанности темы диссертации.

Исследования в областирасчета нестационарного теплового режима здания проводили многие российскиеученые. В последние годы эта задача решается методом конечных разностей понеявной схеме с помощью программ расчета на ПК. Авторами таких программ6являются Ю.А. Табунщиков [89, 91], Е.Г. Малявина [56], О.Д. Самарин [81, 82] идр. Вопросам выбора сопротивления теплопередаче наружных ограждающих конструкций в разные годы посвящены работы А.И. Ананьева [1, 2], Авдеева Г.К.,В.С.

Беляева [4], В.Г. Гагарина [14, 19-25], В.В. Козлова [18, 19, 21, 22, 38], Ю.Я.Кувшинова [48, 49, 50], В.Н. Куприянова [32-36], Е.Г. Малявиной [48, 49, 56-58,60, 63], Ю.А. Табунщикова [88-92], Ф.В.Ушкова [101], К.Ф.Фокина [97] и др. Однако применительно к административным зданиям системно с учетом тепловыделений и большого круга влияющих на процесс факторов эта задача не решалась.Цель и задачи. Цель диссертации – выявление энергетически и экономически целесообразного уровня теплозащиты наружных ограждающих конструкцийофисных зданий на основе многовариантных расчетов суточного нестационарного теплового режима для определения потребности в теплоте и холоде при круглогодичном поддержании допустимого температурного режима.Задачи диссертации:- модернизировать программу расчета на ПК суточного нестационарноготеплового режима офисного помещения с теплоизбытками;- провести натурный эксперимент для проверки адекватности принятых математической модели и программы для ПК;- выполнить многовариантные расчеты суточного нестационарного теплового режима различно расположенных помещений в зданиях с различной теплозащитой и конфигурацией при различной температуре наружного воздуха, на основе которых определить годовое энергопотребление системами отопления иохлаждения;- путем энергетических и экономических расчетов найти цену 1 кВт.ч холода, а также стоимость оборудования охлаждения здания, системы отопления в зависимости от мощности соответствующей системы;- выявить наиболее значимые факторы, сочетания которых соответствуютопределенным экономически целесообразным сопротивлениям теплопередаченаружных ограждений.7Научная новизна работы заключается в следующем:1.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов диссертации