Delist.ru

Моделирование адаптивной системы вентиляции в помещениях общественных зданий большого объема (17.11.2009)

Автор: Сырых Павел Юрьевич

Анализ результатов показал, что при высоте помещения от 3 до 6 метров регулирование целесообразно осуществлять по второму варианту, при высоте от 7 до 8 метров по первому. Полученная математическая модель распространения СО2 в помещении позволяет проводить расчёт концентрации СО2 в припотолочном пространстве в зависимости от количества людей в РЗ помещения.

Пятая глава посвящена оценке экономической эффективности использования АСВ. Экономическое обоснование проведено с помощью сравнительного анализа использования адаптивной системы вентиляции по сравнению с системой вентиляции, работающей с постоянным расходом воздуха, на основе сравнения потребляемой мощности каждой из них.

Для примера расчёта помещения большого объёма торгового центра принято помещение высотой 5 метров и площадью – 2610м2.

Расчётное количество посетителей в помещении определено пропорционально нормируемой площади на человека и составляет 384 человека, количество персонала 18 человек.

Заполняемость помещения принята по графику суточной заполняемости для аналогичного помещения.

Рисунок 11. Суточный расход воздуха адаптивной и классической системами вентиляции.

Удельный расход приточного воздуха принят для обоих случаев в количестве 20 м3/час на посетителя. Построенный с учётом этих данных график расхода воздуха представлен на рисунке 11. Здесь линия ВС обозначает расход воздуха, соответствующий расчётным значениям посещаемости ТЦ посетителями при работе СВ с постоянным расходом воздуха, кривая AD показывает переменное количество подаваемого воздуха.

Площадь под каждой кривой пропорциональна количеству энергии, необходимой для обработки воздуха в течении суток каждой системой. Соотношение полученных площадей позволяет оценить энергозатраты АСВ по сравнению с классической СВ (КСВ) следующим образом:

Полученный результат показывает, что затраты энергии при работе АСВ на 40% меньше, чем при работе СВ с постоянным расходом воздуха.

Сравнение проведено по приведённым затратам, которые определили по

где Ен – нормативный коэффициент окупаемости капитальных вложений для вентиляционных систем, соответствующий сроку 1 год;

Коб – капитальные затраты на вентиляционное оборудование, руб;

С – эксплуатационные расходы, руб/год.

По полученным результатам построен график зависимости изменения стоимости и эксплуатации вентиляционного оборудования от высоты помещения, представленный на

рисунке 12.

Из графика видно, что экономически оправдано применение АСВ при высоте помещения более 8,2 метров. На графике область окупаемости заштрихована.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. В результате проведённого анализа существующих решений организации воздухообмена в помещении БО и результатов исследований распространения СО2 в помещениях сформулирован новый подход к построению системы вентиляции для таких помещений, основанный на регулировании режимов работы СВ в соответствии с заполняемостью помещения людьми.

2. Применение АСВ позволяет обеспечить требуемые параметры МК с наименьшими затратами по сравнению с другими системами.

3. В качестве индикатора качества воздушной среды в зоне принята концентрация СО2, обеспечивающая управление и регулирование работы АСВ. 4. В результате проведённых экспериментальных и теоретических исследований установлено, что перенос СО2 в верхнюю часть помещения происходит под действием конвективных потоков нагретого воздуха, создаваемых людьми.

5. Показана возможность определения зонального местоположения людей и их количества в элементарной зоне помещения путём зонального контроля изменения концентрации СО2 в припотолочном пространстве помещения.

6. Анализ результатов расчёта изменения концентрации СО2 в конвективном потоке и припотолочной зоне показал, что при высоте помещения от 3 до 6 метров регулирование АСВ целесообразно осуществлять по величине концентрации СО2, создаваемой расчётным количеством человек в элементарной зоне помещения, при высоте от 7 до 8 метров, по концентрации создаваемой одним человеком, находящимся под датчиком.

7. В результате проведённого математического моделирования показано, что применение АСВ даёт суточную экономию энергии до 40% по сравнению с системами, обеспечивающими помещение постоянным приточным воздухом в количестве санитарной нормы.

8. Сравнительный годовой технико-экономический анализ АСВ и СВ с постоянным расходом воздуха показал, что применение АСВ экономически выгоднее при высоте помещения выше 8,2 метров.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

АСВ - адаптивная система вентиляции

КСВ - классическая система вентиляции

СВ - система вентиляции

РЗ - рабочая зона

БО - помещение большого объёма

САР - средства автоматического регулирования

ТЦ - торговый центр

МК - микроклимат

Основные положения диссертации и результаты исследований опубликованы в следующих работах автора:

1 Сырых П.Ю., Рымаров А.Г. / Исследование изменения углекислого газа в помещении // Журнал Весник МГСУ, Спецвыпуск №2, -М: МГСУ, 2009г., - с.186-187.

2 Сырых П.Ю., Рымаров А.Г. / Особенности формирования газового микроклимата в помещениях жилых зданий // Научно-практическая конференция «Научно-техническое творчество молодёжи – путь к обществу, основанному на знаниях». Сборник научных докладов / Мос. гос. строит. ун-т – М: МГСУ, 2007г., – с.92-94.

3 Сырых П.Ю., Рымаров А.Г. / Мониторинг и управление в современных общественных зданиях (на примере газового состава воздуха) // Управление развитием крупномасштабных систем (MLSD 2007): Тезисы докладов Первой международной конференции (1-3 октября 2007г, Москва, Россия). - М: Институт проблем управления им В.А. Трапезникова РАН, 2007г., - с.225-227.

4 Сырых П.Ю., Рымаров А.Г. / Мониторинг качества воздуха в системе управления многофункциональными общественными комплексами // Управление развитием крупномасштабных систем (MLSD` 2007): Труды первой международной конференции (1-3 октября 2007г, Москва, Россия). М: Институт проблем управления им В.А. Трапезникова РАН, 2007г., с.301-306.

5 Сырых П.Ю., Парфентьева Н. А. / Диффузия частиц в конвективном потоке // Пятая традиционная научно-практическая конференция молодых учёных, аспирантов и докторантов «Строительство – формирование среды жизнедеятельности». 5-6 июня 2002г., с.41-44.

6 Сырых П.Ю. и др. О сходстве и различии решения задач теплопроводности, диффузии и фильтрации / Н.А. Парфентьева, А.Г. Рымаров. //Сборник докладов шестой научно-практической конференции и учебно-методической конференции «Фундаментальные науки в современном строительстве», М. 2008г., с.286-290.

загрузка...