Авторы

Анализ энергетических характеристик системы термостатирования объекта со случайным характером тепловых возмущений

DOI: 10.17586/1606-4313-2019-18-1-84-91
УДК 697.97

Анализ энергетических характеристик системы термостатирования объекта со случайным характером тепловых возмущений

Марченко А.С. , Сулин А.Б., Рябова Т.В., Тимофеевский А.Л.

Ссылка для цитирования: Марченко А.С., Сулин А.Б., Рябова Т.В., Тимофеевский А.Л. Анализ энергетических характеристик системы термостатирования объекта со случайным характером тепловых возмущений. // Вестник Международной академии холода. 2019. № 1. С.84-91

Аннотация
Рассмотрено применение методики имитационного моделирования для системы термостатирования объекта со случайным характером тепловых возмущений. Исследуемый объект представляет собой помещение с ограждающими конструкциями из стеклопластика, внутри которого находится тепловыделяющее оборудование. Термостатирование объекта осуществляется рециркуляционной системой вентиляции, осуществляющей равномерный обдув внутренних ограждений объекта приточным воздухом. Для максимального приближения имитационной модели к реальным условиям в ней были использованы статистические метеорологические данные для Санкт-Петербурга за 2016 г., а также через каждые три часа задавалось изменение следующих параметров: температуры окружающей среды, скорости ветра, интенсивности солнечной радиации и облачности. Тепловыделяющее оборудование, находящееся внутри обслуживаемого помещения, работало в нестационарном режиме. Включение данного оборудования происходило в случайные моменты времени, длительность работы и величина тепловыделений также были различны. Для учета данного обстоятельства, изменение параметров работы оборудования осуществлялось программой в соответствии с распределением Симпсона. В статье приведены графики изменения температур и энергетических характеристик системы для трех холодных и трех теплых дней из рассматриваемого годового периода функционирования системы. Сделаны выводы о целесообразности использования метода имитационного моделирования при проектировании и разработке подобных систем, возможности повышения их энергоэффективности и снижения капитальных и эксплуатационных затрат.

Ключевые слова: имитационное моделирование, система термостатирования, случайные тепловые возмущения.

Список литературы

1. Быков В.Ю., Ильин Г.Н. Многоканальная цифровая система термостатирования элементов радиометрического блока // Труды Института прикладной астрономии РАН. 2010. № 21. С. 288-293.

2. Кравченко А.В., Плаксин С.В., Соколовский И.И. Активное термостатирование полупроводниковых СВЧ-генераторов // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. 2005. № 3. С. 63-64.

3. Кобелева С.А. Методические подходы проектирования ресурсо- и энергоэффективных зданий // Строительство и реконструкция. 2011. № 5. С. 18.

4. Марьясин О.Ю., Огарков А.А. Имитационное моделирование и оптимизация энергопотребления офисного здания // В сб. трудов 8-й Всероссийской НПК«Имитационное моделирование. Теория и практика». Санкт-Петербург, 18-20 октября 2017 г. С. 480-484.

5. Shon D. et al. CFD modelling of air temperature reduction and airflow induced by the use of chilled wall panels based on the biological principles of zebra stripes // Architectural Science Review. 2017. vol. 60. No 6. p. 507-515.

6. Bastani M.S., Asadi S. Simulating the impact of feedback on energy consumption and emission production in commercial buildings using agent-based approach //AEI 2015. 2015. p. 78-90.

7. Шеннон Р. Имитационное моделирование систем – искусство и наука. – М.: Мир, 1978.

8. Borshchev A. The big book of simulation modeling: multimethod modeling with AnyLogic 6. – Chicago : AnyLogic North America, 2013. р. 614.

9. Borshchev A., Karpov Y., Kharitonov V. Distributed simulation of hybrid systems with AnyLogic and HLA // Future Generation Computer Systems. 2002. vol. 18. No6. p. 829-839.

10. Свод правил СП131.13330.2012. Строительная климатология. Актуализированная редакция СНиП 23-01-99*. – М.: НИИСФ РААСН. 2012.

11. Новицкий П.В., Зограф И.А. Оценка погрешностей результатов измерений. 2-е издание. – Л.: Энергоатомиздат, 1991. 304 с.

12. Лепеш Г.В., Спроге Г.А., Однодворец Ю.В. Имитационное моделирование дифференцированного обогрева вентилируемого помещения комплексом современных отопительных приборов // Технико-технологические проблемы сервиса.2015. № 1 (31). C. 31-36.

13. Szász C. Intelligent building development and LabView-based modelling of a net zero-energy strategy // International Review of Applied Sciences and Engineering. 2014. Vol. 5. No 2. p. 157-166.

14. Hesselbach J. et al.Energy efficiency through optimised coordination of production and technical building services // LCE 2008: 15th CIRP International Conference on Life Cycle Engineering: Conference Proceedings. – CIRP, 2008. p. 624.

15. Baranskia M., Fütterera J., Müllera D. Development of a generic model-assisted control algorithm for buildings HVAC systems. 2017.

16. Menassa C.C. et al. Conceptual framework to optimize building energy consumption by coupling distributed energy simulation and occupancy models // Journal of Computing in Civil Engineering. 2013. Vol. 28. No. 1. p. 50-62.

Читать статью полностью