Оптимизация процессов кондиционирования воздуха здания с применением режима естественного охлаждения

Цель исследования. Целью работы является проведение прикладного исследования теплового режима производственного помещения промышленного здания и разработка процессов кондиционирования воздуха, включающих поиск целесообразного схемного решения его обработки и повышение эффективности работы системы путем использования холода наружного воздуха.
Методы. Для достижения поставленных целей в работе на основании результатов энергоаудита была разработана методика расчета потоков вредных выделений в производственном помещении в режиме «Производство» и определены тепловые нагрузки объектов исследования. Проанализированы возможные варианты обработки воздуха системами технологического кондиционирования, в том числе, с учетом минимизации энергетических затрат. Для ассимиляции избыточной теплоты в теплый период года и рационального выбора процесса обработки воздуха с целью экономии потребления тепловой энергии предлагаются способы обработки воздуха с подогревом и без него. В холодный период года предлагается осуществлять кондиционирование воздуха с применением холода наружного воздуха. Универсальность методики позволяет определять осуществимый в реальных условиях процесс, в том числе корректировать схему обработки, в которой необходим предподогрев воздуха.
Результаты. Результатом проведенной исследовательской работы является разработка ряда инженерно-технических решений для обеспечения энергетической эффективности работы инженерной системы и повышения потребительского качества объектов исследования.
Заключение. Реализация разработанных мероприятий по тепловой защите объекта исследования и использованию энергоэффективных инженерных решений позволит достигнуть следующих результатов: повысить потребительское качество зданий, довести параметры внутреннего микроклимата до нормативной величины; значительно продлить срок службы ограждающих конструкций, с высокой степенью точности доводить качество воздуха, предназначенного для ведения технологического процесса, обеспечить экономию расхода энергоресурсов на кондиционирование воздуха за счет использования холода наружного воздуха; поддерживать минимальную температуру охлаждения в результате смешения наружного и рециркуляционного воздуха без риска обмерзания теплообменника и образования льда.

1. Антипов А. В., Дугаров Ц. Б. Сублимационная сушка как метод консервирования продуктов // Мясные технологии. 2011. № 12(108). С. 48-51.

2. Пат. 2442426 Российская Федерация, МПК A23B 4/00. Способ управления процессом термообработки сырокопченых и сыровяленых мясных и рыбных изделий в климатической конвективной установке камерного типа / Юзов С. Г.; заявитель и патентообладатель Московский государственный университет прикладной биотехнологии. № 2010132874/13; заявл. 05.08.2010; опубл. 20.02.2012, Бюл. №5.

3. Исследование распределения концентраций вредных веществ в производственных помещениях предприятий топливно-энергетического комплекса / М. Н. Жерлыкина, С. А. Яременко, А. А. Мерщиев, Н. А. Драпалюк // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2017. Т. 13. № 3. С. 50-54.

4. Патент 2016619895 Российская Федерация. Расчёт удельных теплопритоков через многослойные ограждения / Шевченко А. В., Алешин В. И., Алешин В. В. 2016.

5. Жерлыкина М. Н., Яременко С. А. Системы обеспечения микроклимата зданий и сооружений. Вологда: Инфра-Инженерия, 2018. 164 с.

6. Аверкин А. Г., Еремкин А. И., Аверкин Ю. А. Осушение воздуха на основе твердых сорбентов // Региональная архитектура и строительство. 2019. Т. 3. № 40. С. 150-156.

7. Колесников Е. О., Шашкин В. Ю. Кондиционирование воздуха промышленных предприятий // Энерго- и ресурсосбережение в теплоэнергетике и социальной сфере: материалы международной научно-технической конференции студентов, аспирантов, ученых. 2016. Т. 4. № 1. С. 124-127.

8. Буренин В. В., Воробьев Д. К. Системы кондиционирования воздуха и воздушные кондиционеры для производственных помещений // Холодильная техника. 2017. № 7. С. 30-36.

9. Андреев Л. Н., Салмин-Ольшко К. Б., Бикчантаева Р. А. Повышение качества макро- и микроклимата животноводческих помещений // Мир инноваций. 2018. № 1-2. С. 122-127.

10. Акимов В. И., Домнич С. А. Повышение качества функционирования системы кондиционирования промышленного объекта // Качество продукции: контроль, управление, повышение, планирование: сборник науч. тр. 3 Междунар . молодежной науч.-практ. конференции. Курск, 2016. С. 28-32.

11. Костин В. И., Русских Е. Ю. Расчет мощности систем охлаждения помещений // АВОК: вентиляция, отопление, кондиционирование воздуха, теплоснабжение и строительная теплофизика. 2012. № 5. С. 18-23.

12. Системы промышленного кондиционирования воздуха типа «чиллер-фанкойл» и энергосберегающие системы / С. Т. Мирошниченко, В. А. Пухлий, В. Г. Потехин, В. В. Соколов, Е. В. Глушкова, А. А. Журавлев, В. О. Пантель // Экологическая, промышленная и энергетическая безопасность: сб. статей по материалам междунар. науч.-практ. конференции. Севастополь, 2018. С. 807-816.

13. Лёвин В. Проектирование промышленных систем кондиционирования // Сантехника. Отопление. Кондиционирование. 2012. № 10(130). С. 69-73.

14. Костин В. И., Русских Е. Ю. Проблемы расчета расходов холода на системы кондиционирования воздуха промышленных зданий // Известия высших учебных заведений. Строительство. 2012. № 5(641). С. 60-64.

15. Определение энергетической эффективности механической вентиляции помещений с выделением вредных веществ / Р. А. Шепс, А. В. Шашин, М. Н. Жерлыкина, B.В. Шичкин // Жилищное хозяйство и коммунальная инфраструктура. 2019. № 2(9). C.62-68.

16. Страхова Н. А., Глазунова Е. К. Вентиляция. Ростов-на-дону: Ростовский государственный строительный университет, 2014. 46 с.

17. Гримитлин А. М., Дацюк Т. А. Отопление и вентиляция производственных помещений. Санкт-Петербург: АВОК Северо-Запад, 2007. 399 с.

18. Луговский С. И., Дымчук Г. К. Совершенствование систем промышленной вентиляции. М.: Стройиздат, 1991. 130 с.

19. Посохин В. Н. Расчет местных отсосов от тепло- и газовыделяющего оборудования. М.: Машиностроение,1984. 157 с.