Исследование теплопотребления здания в суточном и годовом циклах методом математического моделирования

• Автор: Миллер, Юлия Владимировна
• Шифр специальности: 05.23.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 158 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ МЕТОДОВ РАСЧЕТА И НОРМИРОВАНИЯ ТЕПЛОПОТРЕБЛЕНИЯ ЗДАНИЙ

1Л Роль и значимость показателя теплопотребления в оценке энергетической эффективности зданий

1.2 Методы расчета теплопотребления зданий

1.3 Пути снижения теплопотребления здания на отопление и охлаждение

ГЛАВА 2. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ТЕПЛОПОТРЕБЛЕНИЯ ЗДАНИЯ НА ОТОПЛЕНИЕ И ОХЛАЖДЕНИЕ В СУТОЧНОМ И ГОДОВОМ ЦИКЛАХ..

2.1 Здание как единая энергетическая система

2.2 Назначение математической модели теплопотребления здания на отопление и охлаждение в суточном и годовом циклах

2.3 Математическая модель наружного климата

2.4 Характеристики теплового режима помещений

2.5 Математическая модель лучистого и конвективного теплообмена в помещениях
2.6 Математическая модель теплопередачи через ограждающие конструкции..
2.7 Математическая модель теплопотерь или теплопоступлений в результате вентиляционного воздухообмена в помещении
2.8 Учет мебели в тепловом балансе помещения
2.9 Обобщенное уравнение теплового баланса воздуха помещения
2.10 Метод реализации математической модели
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ПОДТВЕРЖДЕНИЕ АДЕКВАТНОСТИ РАЗРАБОТАННОЙ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ
3.1 Описание эксперимента
3.2 Описание объекта, принятого для «пассивного эксперимента»
3.3 Измерение почасовых значений теплопотребления на отопление
3.4 Оценка теплопотребления на отопление на основе разработанной математической модели
3.5 Сопоставление результатов расчета и эксперимента

ГЛАВА 4. ПРОВЕДЕНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ НА ОСНОВЕ РАЗРАБОТАННОЙ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ
4Л Исследование теплопотребления зданий на отопление и охлаждение.
4.2 Исследование влияния составляющих теплового баланса помещений на величину теплопотребления здания на отопление и охлаждение
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СЛОВАРЬ ТЕРМИНОВ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Приложение 1 «Типовые профили» для жилых и офисных помещений
Приложение 2 Блок-схема компьютерной программы
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы диссертации. В настоящее время в отечественной и мировой строительной практике постоянно возрастают требования к экономии энергии, затрачиваемой на теплоэнергоснабжение зданий. Это обстоятельство вызвано стремлением сохранить невозобновляемые энергетические ресурсы и необходимостью защиты окружающей среды от загрязнения.
Практическая реализация мероприятий по экономии энергии связана со значительными капитальными вложениями. В этих условиях валено еще до разработки проектной и технической документации объекта выявить эффективность рассматриваемых энергосберегающих мероприятий и на стадии проектирования выбрать обоснованные технические решения по их реализации. Эта работа может быть выполнена с использованием метода математического моделирования теплопотребления зданий на отопление и охлаждение в годовом цикле с учетом особенностей режима их эксплуатации, объемно-планировочных и инженерных решений, а также применяемых энергосберегающих технологий.
Степень разработанности темы диссертации. Теоретические основы математического моделирования теплового режима здания опираются на труды российских ученых, посвященные теории нестационарного теплового баланса помещений зданий (в алфавитном порядке): Богословского В.Н. [4], Бродач М.М. [70], Васильева Т.П. [5], Гагарина В.Г. [8], Гвоздкова А.Н. [9], Гримитлина А.М. [15], Гулабянца Л.А. [18], Дацюк Т.А. [19], Костина В.И. [23,24], Кочева А.Г. [25], Кувшинова Ю.Я. [27], Ливчака В.И. [28], Малявиной Е.Г. [32], Наумова А.Л. [38,39], Позина Г.М. [48], Сотникова А.Г. [58], Табунщикова Ю.А. [69,72,73], Шилькрота Е.О. [78], Шкловера А.М. [79].
К настоящему времени известны зарубежные разработки в области математического моделирования теплопотребления зданий на отопление и охлаждение в годовом цикле [99,100,108,111]. Следует отметить то обстоятельство, что каждая страна стремится независимо создать собственные математические модели теплопотребления зданий и реализующие их

2.4.1 Характеристики теплового режима помещений жилых зданий
Проведенные за рубежом исследования [117] среди различных групп населения показали, что, в отличие от помещений общественных (офисных и административных) зданий, где время присутствия людей регламентировано, точное время присутствия людей в жилых помещениях определить достаточно сложно. Существенные различия во времени присутствия людей в жилых помещениях (рисунок 2.1) и их режимов дня (рисунок 2.2) и как следствие, различие характеристик теплового режима этих помещений, в значительной степени влияют на теплопотребление зданий.
03:00 06.
09:00 12:00 15:
Время суток, час
18:00 21:00 00:

Рисунок 2.1 — Графики изменения вероятности присутствия 30 людей, принадлежащих к различным группам населения, в различных жилых зданиях в течение суток [117]
Рисунок 2.2- Режим дня четырех жильцов одной квартиры 11-12 мая [119] Вместе с тем, для расчета теплопотребления здания на отопление и охлаждение в суточном и годовом циклах представляется возможным выделить