Автоматизация и управление вентиляционными процессами на базе электростатической фильтрации газовоздушных сред

• Автор: Белоусов, Александр Владимирович
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Белгород
• Количество страниц: 177 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
Введение.

Глава 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Вопросы обеспечения качества воздуха и энергосбережения в

вентиляционных системах зданий

1.2. Существующие основные схемы автоматизации приточновытяжных

вентиляционных установок

1.3. Возможности систем кондиционирования и вентиляции для создания

микроклимата в помещениях зданий разного назначения.

1.4. Анализ основных элементов вентиляционных систем, методы и модели их исследования

1.5. Современные автоматизированные системы контроля и управления

АСКУ инженерными системами зданий.
1.6. Выводы по проведенному обзору. Цель и задачи исследования.
Глава 2. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ И АЛГОРИТМОВ
РАСЧЕТА БАЗОВЫХ ЭЛЕМЕНТОВ АВТОМАТИЗАЦИИ ПРИТОЧНОВЕНТИЛЯЦИОННЫХ УСТАНОВОК
2.1. Процессы вентиляционных систем как объекты управления и схемы для их моделирования
2.1.1. Процессы вентиляционных систем как объекты управления
2.1.2. Схемы моделей двухзонных электрофильтров и калориферов
2.2. Задача определения электрических полей электрофильтров
2.2.1. Расчет поля электрического потенциала с помощью прямой модели
2.2.2. Определение потока напряженности электрического потенциала с помощью обращенной модели.
2.3. Методы численного исследования объектов управления
2.3.1. Определение электрических полей с помощью модифицированного итерационного метода
2.3.2. Алгоритм расчета электрических полей модифицированным методом.
2.4. Методика компьютерного моделирования двухзонных
электрофил ьтров.
2.5. Задача определения параметров воздухонагревателя
2.6. Адаптация метода конечных разностей для исследуемых объектов
управления.
Выводы по главе
Глава 3. ЧИСЛЕННЫЕ РАСЧЕТЫ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ДВУХЗОННЫХ ЭЛЕКТРОФИЛЬТРОВ И КАЛОРИФЕРОВ
3.1. Особенности дискретных моделей исследуемых объектов.
3.2. Тестирование модифицированного метода при решении краевых задач для
определения электрических полей электрофильтров
3.3. Обоснование принятых допущений при решении краевых задач для определения электрических полей электрофильтров
3.3.1. Экспериментальные модели и расчетные схемы исследуемых объектов.
3.3.2. Сравнительный анализ результатов расчета и экспериментальных данных для исследуемых объектов
3.4. Численные расчеты и экспериментальные исследования двухзонных
электрофильтров
3.4.1. Исследование основных особенностей электрических полей электрофильтров с учетом смещения коронирующего электрода
3.4.2. Определение электрических полей с учетом влияния расстояния между ионизационной и осадительной камерами
3.4.3. Расчет электрических полей с учетом влияния количества электродов в осадительной камере и других факторов
3.4.4. Эксперименты по определению степени ионизации воздуха двухзонными электрофильтрами
3.5. Экспериментальные исследования калориферов.
3.5.1. Определение температурных полей воздухонагревателя.
3.5.2. Определение поля скоростей вблизи поверхности воздухонагревателя
3.5.3. Исследование переходных процессов в калориферах.
3.6. Определение передаточных функций основных элементов приточновентиляционных установок ПВУ.
Выводы по главе
Глава 4. РАЗРАБОТКА ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ И СТРУКТУР ДЛЯ СИСТЕМЫ НИЖНЕГО УРОВНЯ И АСКУ ВЕНТИЛЯЦИОННЫМИ ПРОЦЕССАМИ
КОМПЛЕКСА ЗДАНИЙ
4.1. Структура многоуровневой автоматизированной системы управления
распределенными объектами
4.2. Основные функциональные схемы локальных САР вентиляционных
систем нижнего уровня АСКУ.
4.3. Структура САР приточновытяжной системы нижнего уровня АСКУ с учетом контура управления по концентрации аэроионов
4.4. Адаптация линий связи для использования в качестве физической среды передачи информации
4.5. Информационные связи АСДУ на примере демонстрационной зоны БслГТАСМ по энергосбережению.
4.6. АРМ диспетчера АСКУ и удаленная диспетчеризация распределенных объектов.
4.6.1. АРМ диспетчера АСКУ вентиляционными процессами зданий.
4.6.2. Применение средств компьютерной телефонии для удаленного
доступа к технологическим параметрам распределенных
объектов.
4.6.3. Применение 1МТЕ1МЕТтехнологий для построения систем
удаленной диспетчеризации параметров вентиляционных процессов
Выводы по главе
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Вопервых, доля энергопотребления системами вентиляции относительно высока для промышленных и других типов зданий, для которых характерно значительное загрязнение воздуха. Для торговых зданий основная часть потребляемой энергии расходуется в системах освещения и кондиционирования воздуха, поэтому доля вентиляции в них значительно меньше. Вовторых, климатические условия оказывают существенное влияние на затраты энергии при обработке воздуха. Удельное годовое энергопотребление системой кондиционирования со средним удельным расходом обрабатываемого воздуха составляет 1 в умеренном климате и 4, в континентальном климате США, причем во влажном климате энергии затрачивается на осушение воздуха. Втретьих, для административных и торговых зданий характерны системы вентиляции с большим объемом рециркуляции, поэтому потребление энергии вентиляторами, приходящееся па долю наружного воздуха, незначительно. Однако при этом энергия расходуется на термическую обработку воздуха 7. В зданиях европейских стран, как правило, используются системы вентиляции без рециркуляции, поэтому существует непосредственная связь между объемом наружного воздуха и затратами энергии на его обработку и подачу в обслуживаемые помещения. Однако за счет утилизации тепла удаляемого воздуха общее возрастание энергопотребления в зданиях практически невелико. Известно, что при проектировании систем ОВК для нежилых зданий общественных, административных и др. При этом сложно учесть влияние внешней среды колебания температуры в течение дня, интенсивность теплового излучения и т. Следует отметить, что уровень комфорта и качество окружающей среды пользователей также зависит и от условий внешней среды. В 8 отмечается, что индустрия ОВК попрежнему рассматривает изолированно друг от друга применение для локальных зон специализированных а1регатов и систем управления параметрами среды, а для общезоиальных функций типового оборудования систем ОВК. В связи с этим страдают функциональные возможности устройств и агрегатов в виде сплитсистем, систем с чиллерами и фэнкойлами и т. Существующее оборудование ОВК жестко запрограммировано на отрабатывание общезональных функций, а не направлено на обеспечение высокого уровня комфорта и качества окружающей среды для пользователей или индивидуально для каждого из них. Вместе с тем устройства, обеспечивающие микроклиматические характеристики отдельных зон зданий, снабжены локальными регуляторами, контроллерами, программные возможности которых устанавливаются исходя из цели обеспечения адаптируемости сплитсистем, систем с чиллерами и фэнкойлами и т. Следовательно, стоимость каждого локального блока, состоящего из отдельных устройств управления и соответствующего оборудования, довольно высока. При этом важно отметить, что недостаточная степень интеграции устройств управления различными типами систем выступает как одно из наиболее существенных препятствий на пути создания условий повышенного комфорта для пользователей в помещениях здания с возможностью энергосбережения. Для того, чтобы рассмотреть вопросы энергопотребления в исследуемых системах применительно к нашей стране, прежде всего необходимо рассмотреть сложившуюся структуру потребления топливноэнергетических ресурсов ТЭР России в конце века. ТЭР 0 . В нашей стране жилищнокоммунальное хозяйство ЖКХ является одной из главных составляющих систем жизнеобеспечения населения, осуществляя в жилых зданиях отопление, горячее и холодное водоснабжение, водоотведение, электроснабжение и т. Согласно ЖКХ потребляет около топливноэнергетических ресурсов страны, реализуя ежегодно тепловой энергии около 0 млн. Гкал и свыше 0 млрд. Втчас электрической энергии. По сравнению с близкими по климату странами Северной Европы и Канады, в России удельное потребление тепловой энергии на 1 человека в среднем в раза выше, а потребление воды выше в 1, раза. Долевой расход энергии в России в системах вентиляции от энергии, поступающей в административные и здания другого назначения, приблизительно соответствует Скандинавским странам и составляет около . Однако по последним данным в г. Москве структура годового потребления энергоресурсов в типовых жилых домах серии 1.