Управление системами микроклимата с утилизаторами тепла удаляемого воздуха

• Автор: Кокорин, Игорь Олегович
• Шифр специальности: 05.23.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 241 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ.

ВВЕДЕНИЕ.
I. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ МЕТОДОВ ОПТИМИЗАЦИИ ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЯ И РЕЖИМОВ РАБОТЫ ТЕПЛОУТШИЗАТОРОЗ В СОСТАВЕ СИСТЕМ МИКРОКЛИМАТА
Использование тепловых вторичных энергетических ресурсов в системах микроклимата и методы расчета процессов тепло и массообмена в теплоути
лизаторах.

1.2. Режимы защиты и регулирования утилизаторов в системах микроклимата

1.3. Методы оптимизации энергопотребления систем микроклимата.

1.4. Предварительные вывода и задачи исследований.

2. ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОЙ МОДЕДИ СИСТЕМ МИКРОКЛИМАТА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СРЕДСТВ УТИЛИЗАЦИИ И РАЗРАБОТКА ТРЕБОВАНИЙ К УПРАВЛЕНИЮ
2.1. Анализ соотношения показателей относительных перепадов потенциалов в процессах утилизации
тепла удаляемого воздуха
2.2. Термодинамическая модель систеш микроклимата с энтальпийными средствами утилизации
2.3. Термодинамическая модель системы микроклимата с температурными средствами утилизации.
2.4. Требования к управлению системами микроклимата со
средствами утилизации
. Влияние исходных условий на алгоритм функционирования системы и требования к управлению
2.6. Выводы.
3. РАЗРАБОТКА И РЕАЛИЗАЦИЯ АЛГОРИТМОВ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ И УПРАВЛЕНИЯ СИЗТЕМЫ МИКРОКЛИМАТА С УТИЛИЗАЦИЕЙ ДЛЯ ПОМЕЩЕНИЯ С УСЛОВНО ПОСТОЯННЫМИ ТЕПЛОВЛАКНОСТНЫМИ НАГРУЗКАМИ
3.1. Анализ структуры и алгоритмов функционирования
систем микроклимата административного здания
3.2. Ограничения, определяемые обмерзанием теплообменной поверхности в системе утилизации с промежуточным теплоносителем
3.3. Программа и расчет на ЭВМ режимов работы системы утилизации с промежуточным теплоносителем.
3.4. Результаты натурных испытаний системы утилизации с промежуточным теплоносителем в здании Госстроя
3.5. Техникоэкономические показатели системы утилизации с промежуточным теплоносителем при применении различных способов управления.
3.6. Выводы.
4. РАЗРАБОТКА И РЕАЛИЗАЦИЯ АЛГОРИТМОВ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ И УПРАВЛЕНИЯ СЮ ТЕМЫ МИКРОКЛ ИМАТА С УТИЛИЗАЦИЕ1 ДЛЯ ПОМЕЩЕНИЯ С ПЕРЕМЕННЫМИ ТЕПЛОВЛ АКНОСТНЫМИ НАГРУЗКАМИ
4.1. Исследование конструктивных особенностей и теплотехнических характеристик теплового утилиза
торавентилятора.
4.2. Разработка структуры, алгоритмов функционирования и управления системы микроклимата животноводческого помещения.
4.3. Результаты натурных испытаний системы микроклимата с тепловым утилизаторомвентилятором в свинарнике.
4.4. Обобщение результатов теплотехнических испытаний теплового утилизаторавентилятора
4.5. Техникоэкономические показатели автоматизированной системы микроклимата животноводческого помещения
4.6. Выводы
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


I г тепло из удаляемого воздуха передается на нагрев жидкости, как правило, незамерзающей при низких температурах. Нагретая жидкость подается в теплообменники, через которые проходит нагреваемый приточный воздух. Теплообменники для извлечения и передачи тепла могут быть контактного и поверхностного типа. Значительным преимуществом этой схемы является возможность объединения в систему утилизации приточных и вытяжных установок, расположенных в различных частях зданий и на зна
чительном расстоянии. В схеме д используется холодильная машина, работающая в режиме теплового насоса. Тепло удаляемого воздуха затрачивается на испарение фреона в трубках теплообменникаиспарителя, а отдача тепла на нагрев приточного воздуха происходит при конденсации фреона в теплообменникеконденсаторе. Циркуляция фреона по соединительным трубопроводам и через теплообменники осуществляется от работы компрессора. В настоящее время известен целый ряд конструкций аппаратов для утилизации тепла удаляемого воздуха, в которых реализуются различные методы организации теплои массообмена. Изучение процессов тепло и массообмена в утилизаторах посвящены работы многих известных авторов 9,,,,З,,,Р4,,З . В наиболее общем виде термодинамическое и физикоматематическое описание процессов тепло и массообмена в утилизаторах тепла дано з работе В. Н.Богословского и М. Я.Поза . ТМПмодель. Т7 ехР Го , 1. I С 1. Выражение 1. ГII . С . Эта запись соответствует числу единиц переноса тепла Л , которое часто используется . Учитывая, что выражение 1. Фурье . С 1. Решение системы уравнений 1. Коэффициент теплообмена, входящий в выражение 1,5 для Го определяют на основании экспериментально полученных зависимостей Для случаев теплообмена, протекающего совместно с массо
обменом ТМО и ТМП модели уравнения решаются относительно двух безразмерных показателей, например температуры и энтальпии 0з . При этом используется понятие коэффициента теплопередачи Кз , учитывающего массопередачу. Величина К определяется на основании экспериментальных формул, либо приняв условие о соблюдении соотношения Льюиса 2 , величина рассчитывается в зависимости от коэффициента теплообмена, определенного в условиях сухого режима. Важное значение в проектировании систем автоматического управления имеют вопросы управляемости и наблюдаемости . Применительно к теплоутилизаторам это обоснованный выбор методов и средств защиты от обмерзания, а также автоматического изменения тепловлагопроизводительности в зависимости от отклонения наблюдаемого нараметра. Способы защиты и регулирования зависят от конструктивных особенностей утилизаторов. По оценкам ВНИИКондиционер первоочередному внедрению подлежат три типа воздуховоздушных утилизаторов вращающиеся с аккумулирующей насадкой, пластинчатые и с термосифонами, а также системы утилизации с промежуточным теплоносителем. Последняя система будет проектироваться на базе серийно выпускаемых секций воздухонагревателей, для первых трех типов планируется серийный выпуск специального оборудования. Характер изменения показателя 0 в зависимости от частоты вращения показан на рис. Традиционно считается ,, , что при теплои массообмене в сорбционной насадке выполняется соотношение Льюиса, и как следствие равенство между показателями 0 ПРИ построении на . Б последних исследованиях , высказано предположение о нарушении подобия теплои массообмена в сорбционной насадке за счет выделения теплоты собственно сорбции. Это приводит к тому, что относительный перепад по влагообмену превышает относительный перепад по температуре 0 0 . Построение режимов обработки воздуха на диаграмме в системе микроклимата с вращающимся утилизатором с сорбирующей насадкой v за КруГЛ0Г0Дичный цикл эксплуатации по материалам фирмы I представлено на рис. О характере изменения относительных показателей при изменении частоты вращения теплообменника v можно судить по данным табл. Номера режимов приняты по характерным точкам среднего климата. В режимах с I по К 3 утилизатор работает с максимальной производительностью при номинальной частоте вращения насадки мин. Начиная с режима Ь 4 осуществляется
Рис. Гс оъ о е.