Оптимизация систем утилизации теплоты воздуха, удаляемого из помещений с повышенным влаговыделением

• Автор: Самойленко, Валентина Юрьевна
• Шифр специальности: 05.04.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 173 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
СОДЕРЖАНИЕ
Список основных обозначений
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТЕПЛОТЫ ВОЗДУХА, УДАЛЯЕМОГО ИЗ ПОМЕЩЕНИЙ С ПОВЫШЕННЫМ ВЛАГОВЫДЕЛЕНИЕМ. АНАЛИЗ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИХ МЕРОПРИЯТИЙ. ОБЗОР НАУЧНЫХ РАБОТ.
1.1 Оценка потенциала энергосбережения
1.2. Описание объекта исследования. Характеристика параметров микроклимата помещения плавательного бассейна
1.3 Энергосберегающие мероприятия, применяемые в системе поддержания микроклимата помещений с повышенным влаговыделением
1.3.1 Применение рециркуляции
1.3.2 Применение теплоутилизаторов непосредственного действия.
1.4 Применение парокомпрессионных теплонасосных установок
1.5 Выводы. Цель и задачи исследования
ГЛАВА 2. ОПИСАНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ СИСТЕМЫ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ ПЛАВАТЕЛЬНОГО БАССЕЙНА
2.1. Расчет параметров воздуха в характерных точках
2.1.1 Параметры наружного воздуха
2.1.2 Параметры приточного и удаляемого воздуха
2.2 Математическая модель помещения плавательного бассейна
2.3 Математическая модель теплонасосной установки
2.4 Математическая модель утилизатора с промежуточным теплоносителем

2.5 Математическая модель системы подогрева воды для чаши бассейна

2.6 Описание общего алгоритма вычислений
2.7 Выводы
ГЛАВА 3. СРАВНЕНИЕ МОДЕЛЬНЫХ РАСЧЕТОВ ЦИКЛА ТНУ С РЕЗУЛЬТАТАМИ НАТУРНЫХ ИСПЫТАНИЙ
3.1 Описание схемы лаборатории
3.2 Оценка адекватности математической модели ТНУ
3.3 Выводы
ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ПАРАМЕТРИЧЕСКОЙ И СТРУКТУРНОЙ ОПТИМИЗАЦИИ, ПОЛУЧЕННЫЕ С ПОМОЩЬЮ РАЗРАБОТАННОЙ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ СИСТЕМЫ
4.1 Результаты параметрической оптимизации систем утилизации теплоты воздуха
4.1.1 Анализ систем с применением ТНУ при использовании фреонов Ю34а, Я410А, Я407С и переохладителя в цикле
4.1.2 Определение оптимальной температуры испарения фреона цикла ТНУ
4.1.3 Анализ влияния параметров приточного воздуха на интенсивность испарения влаги с поверхности зеркала бассейна
4.2 Результаты структурной оптимизации систем утилизации теплоты воздуха
4.2.1 Схемы с комбинированным использованием УПТ и рециркуляции
4.2.2 Схемы с комбинированным использованием рециркуляции, УПТ и ТНУ
4.2.3 Сравнительный анализ потребления условного и первичного условного топлива при использовании схем с применением рециркуляции, УПТ и ТНУ в различных комбинациях
4.2.4 Схемы с использованием промежуточного контура
4.3 Выводы
ГЛАВА 5. РАСЧЕТ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ
5.1 Расчет экономических показателей схем поддержания микроклимата в помещении плавательного бассейна
5.2 Выводы
ВЫВОДЫ ПО ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
Приложение 1. Результаты численного исследования схем поддержания микроклимата в помещении плавательного бассейна (климатические условия гг. Махачкала, Москва, Томск, Дудинка, Якутск)
Приложение 2. Адаптация созданной математической модели для исследования схем поддержания микроклимата в цехах
мясоперерабатывающего предприятия

использовать систему с переменным расходом, т.к. значение расхода приточного воздуха, как правило, зависит от параметров наружного воздуха. Таким образом, для учета изменений расхода воздуха и получения достоверных результатов следует использовать массив усредненных климатических данных по аналогии с методом, который был предложен Карписом Е.Е.
В рамках данной работы был создан массив, включающий в себя усредненные значения температуры, относительной влажности в выбранном диапазоне температур и времени стояния заданного диапазона. Следует отметить, что климатические данные в таком виде создавались и раньше, например, в СССР в 80-е годы был издан ГОСТ 16350-80 [50]. К сожалению, данный нормативный документ не был актуализирован, поэтому возникла необходимость в формировании вышеуказанного массива. Основным допущением выполненных расчетов было сведение двумерного массива к одномерному. Обработка архива параметров воздуха была произведена с помощью программы Microsoft Excel. Источником данных является сервер «погода России» [51].
Таблица 2.1.1.
Метеостанция #37472 Метеостанция #27
Махачкала Москва
Интервал температур t, °С RH, % Время, ч Интервал температур t, °С RH, % Время, ч
ниже -10 -11,8 79,2 65,9 Ниже -15 -18,1 79,3 245,
от -10 до -5 -7,3 77,8 140,3 от -15 до -10 -12,4 78,2 395,
от -5 до 0 -2,0 84.6 443,1 от -10 до -5 -7,3 80,3 554,
от 0 до 5 2,7 86,4 1480,8 от -5 до 0 -2.3 81,0 1156,
от 5 до 10 7,3 82,5 1684,7і от 0 до 5 2,2 83,3 1627,
от 10 до 15 12,3 80.1 1139,2 от 5 до 10 7,5 80,8 1218.
от 15 до 20 17,6 78,1 1235,3 от 10 до 15 12,5 78,4 1236,
от 20 до 25 22,4 71,4 1434,4 от 15 до 20 17,3 73,5 1186.
от 25 до 30 27,0 65,3 963,1 от 20 до 25 22,1 63,7 746,
от 30 и выше 31.4 49,7 173,3 от 25 и выше 27.8 53,2 393,
Метеостанция #29430 Метеостанция #23
Томск Цудинка
Интервал t, °С RH, Время, ч Интервал t, °С RH, Время, ч
температур % температур %