Исследование эффективности систем панельно-лучистого охлаждения помещений (15.12.2009)
Автор: Зинченко Денис Николаевич
Для СКВ эта величина равна: где: GН - расход наружного воздуха, кг/ч. Расход холода на охлаждение для СПЛО рассчитывается отдельно для рабочих и выходных суток. Годовой расход холода на обработку воздуха, Вт: Среднемесячный суточный расход холода на обработку воздуха: , Вт, (18) где параметры теплосодержания наружного воздуха принимаются для каждого месяца охладительного периода. В качестве примера на рис. 9 представлен фрагмент результатов расчета годового расхода холода, а на рис. 13 - годового расхода электроэнергии при совместной работе СКВ и СПЛО. Рис. 9. Диаграмма суммарного годового расхода холода при разных значениях ? По мере увеличения величины ? суммарная установочная холодильная мощность возрастает, причем минимум приходится на значение ?=0.5. В четвертой главе описываются экспериментальные исследования СПЛО. На экспериментальной установке (рис. 10) предусмотрено 10 вариантов расположения и комбинации охлаждающих поверхностей (таблица 4). =f(?) в виде (10). Рис. 10. Принципиальная схема опытного стенда Рис. 11. Сравнение общего коэффициента холодоотдачи вариантами 1-10 Получившиеся опытные коэффициенты С для вариантов различных расположений охлаждающих поверхностей сведены в таблицу 4. № вар. Расположение"акт." поверхности Коэффициент С 1 Работают все панели 0,49 2 Работает вся стена 0,50 3 Работает весь потолок 0,51 4 Работает 1/2 потолка 0,53 5 Работает 1 панель потолка 0,54 6 Работает вся стена и 1/2 потолка 0,51 7 Работает нижний ряд стены и 1/2 потолка 0,50 8 Работает нижний ряд стены 0,45 9 Работает верхний ряд стены 0,58 10 Работает верхний ряд стены и потолок 0,55 При сравнении полученных экспериментальных данных с данными математического моделирования видно, что различие коэффициентов С в полученных зависимостях отличаются не более чем на 4 % (рис. 12). Что может служить опытным подтверждением зависимости. Рис. 12. Сравнение зависимостей коэффициентов эффективности охлаждающих поверхностей полученных опытным путем и в результате математического моделирования В пятой главе проведена технико-экономическая оценка СПЛО. В качестве критерия экономической эффективности использовалась величина приведенных затрат: , руб./г., где: К - капиталовложения в вариант сопоставления, руб.; Э - годовые эксплуатационные затраты, руб./г. от 0.05 до 0.4. Для сопоставления вариантов был произведен расчет и подбор оборудования систем СПЛО, СКВ, СО, а также холодильных установок. Одновременно определялась суммарная номинальная электрическая мощность основного оборудования систем. Годовые эксплуатационные затраты системами состоят из годовых амортизационных отчислений, затрат на обслуживание систем (заработная плата, стоимость текущего ремонта и расходуемых материалов) и затрат на энергоресурсы. Основу эксплуатационных затрат составляла стоимость энергии, потребляемой системами на обеспечение параметров микроклимата. Составляющими энергопотребления являются расход электроэнергии на привод компрессоров холодильных машин и вентиляторов приточной и вытяжной частей системы кондиционирования воздуха. Годовой расход энергии определяется только для периода охлаждения (рис. 13). Годовой расход электроэнергии вентиляторами СКВ, кВт·ч, равен: где: Ni - потребляемая мощность приводами вентиляторов, кВт; m - число рабочих дней в неделю; ?? - суточная продолжительность работы, ч; nх - продолжительность периода потребления искусственного холода, сутки. Годовой расход электроэнергии компрессорами холодильных машин, кВт·ч, рассчитывается на основе величины годового расхода холода Qх.год: где: ?х - обратная величина коэффициента использования энергии, равная отношению мощности привода компрессора к холодопроизводительности Рис. 13. Диаграмма суммарного годового расхода электроэнергии вариантами охлаждения помещения При изменении соотношения ? изменяется стоимость СПЛО и СКВ, стоимость холодильной установки, годовой расход холода (электроэнергии), годовой расход электроэнергии на перемещение воздуха в СКВ. Сопоставление вариантов проводится по величине приведенных затрат (рис. 14). Рис. 14. Диаграмма приведенных затрат на варианты охлаждения помещения в зависимости от принятой доли мощности СПЛО ?, Москва Полученные результаты свидетельствуют о преобладающем влиянии капиталовложений на величину приведенных затрат для всех вариантов; в большинстве вариантов минимальные приведенные затраты соответствуют значению ? близкому к 1. Из тридцати шести вариантов распределения приведенных затрат в зависимости от ? в двадцати случаях минимум затрат соответствует ?=1 (56%) и только в семи случаях минимум соответствует ? =0.5 (19.5%). В девяти из восемнадцати случаев оптимум имеет место при ?=0.5 (50%). Смещение оптимума в сторону ?=0.5 наблюдается при увеличении эксплуатационных затрат и уменьшении коэффициента экономической эффективности ЕЭ. Последний фактор соответствует большому сроку окупаемости инвестиций и (или) малой расчетной норме дисконта r; функция приведенных затрат с уменьшением ? от 1 медленно растет до ?=0.5 и с дальнейшим уменьшением ? возрастает более интенсивно. ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ |