Моделювання динамічних режимів систем теплозабезпечення будинків
Вантажиться...
Дата
2024
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
КПІ ім. Ігоря Сікорського
Анотація
Будівлі є одними з найбільших споживачів енергетичних ресурсів у світі. Близько 40 % світового енергоспоживання та 30 % викидів парникових газів припадає на будівлі. Підвищення енергоефективності у таких об’єктах є важливою та актуальною задачею сьогодення. В останні роки питання підвищення рівня енергетичної ефективності будівель розглядається з точки зору покращення теплозахисних властивостей огороджувальних конструкцій. Сьогодні назріла нагальна потреба у розробленні, удосконаленні та використанні принципово нових методів досліджень у сфері теплозабезпечення будівель, які б давали можливість розглядати будівлю як складну енергетичну систему з урахуванням динамічних процесів у будівлі та її інженерних системах.
Об’єктом дослідження є процеси передачі та перетворення енергії в компонентах системи теплозабезпечення будівель за постійних та мінливих режимів роботи, зумовлених впливом погодно-кліматичних факторів та режимів експлуатації.
Предмет дослідження – методи та засоби математичного й комп’ютерного моделювання систем теплозабезпечення будівель.
Робота присвячена вирішенню задач підвищення енергоефективності систем теплозабезпечення будівель з урахуванням динамічного взаємозв’язку між умовами створення теплового комфорту, тепловим режимом будівлі та режимом роботи джерела теплозабезпечення.
Монографія складається з чотирьох розділів.
У першому розділі проаналізовано розвиток методів та підходів до енергетичного аналізу будівель. Розглянути основні напрямки підвищення рівня енергетичної ефективності будівель. Приділено увагу питанням математичного моделювання енергетичних характеристик та процесів в них як одного з інструментів дослідження можливостей підвищення енергетичної ефективності.
У другому розділі висвітлено методи та засоби моделювання теплонасосних установок (ТНУ) у складі систем теплозабезпечення будівель. Розроблено підходи для моделювання таких установок із застосуванням пакетів CoolProp, REFPROP, Mathcad, Matlab, Maple та Python. Запропоновано реалізацію відкритого інтерактивного середовища для чисельних досліджень на базі сервісу Google Colab.
У третьому розділі розроблено математичні та комп’ютерні моделі будівлі як складної енергетичної системи, які враховують теплофізичні процеси у внутрішніх та зовнішніх огородженнях, вплив змінних погодно-кліматичних факторів, умови створення мікроклімату у приміщеннях. В розділі наведено енергетичні та ексергетичні моделі для дослідження динамічних режимів будівель. Розроблено динамічні моделі ТНУ як однієї з найбільш перспективних технологій у сфері теплозабезпечення будівлі.
В четвертому розділі представлена реалізація розроблених моделей динамічних режимів систем теплозабезпечення будинків на основі ТНУ та здійснено аналіз отриманих результатів. Проведено обґрунтування місця вибору встановлення датчика контролю температури повітря в приміщеннях, що визначає особливості роботи джерела теплозабезпечення. Досліджено динамічні характеристики деяких типів ТНУ з метою їх використання у задачах синтезу систем керування такими об’єктами. На основі моделювання проведено порівняння використання в якості джерела теплозабезпечення ТНУ та газового котла з урахуванням особливостей динамічних процесів підтримання комфортної температури в приміщеннях.
Монографія призначена для наукових, педагогічних і інженерно-технічних працівників; спеціалістів, що займаються розробкою та впровадженням енергоефективних заходів, а також для аспірантів і студентів старших курсів університетів відповідних спеціальностей.
Опис
Монографія присвячена задачам моделювання систем теплозабезпечення будинків. В роботі розглянуто методи та засоби моделювання теплових режимів будівлі та її інженерних систем з теплозабезпечення, а також окремо методи та засоби моделювання режимів роботи теплонасосних установок, які можуть використовуватися в таких системах. Дана монографія призначена для наукових, педагогічних і інженерно-технічних працівників навчальних закладів; спеціалістів, що займаються задачами підвищення енергоефективності систем теплозабезпечення будинків як на етапі проєктування так і на етапі оперативного управління із застосуванням систем автоматичного керування; для аспірантів і студентів старших курсів університетів відповідних спеціальностей.
Ключові слова
енергетичний аналіз будівель, моделювання динамічних режимів систем теплозабезпечення будинків, моделювання динамічних режимів, динамічні режими систем теплозабезпечення будинків, ексергетичні моделі дослідження динамічних режимів будівель, математичне та комп’ютерне моделювання, ідентифікація, динамічні характеристики, теплозабезпечення будинків
Бібліографічний опис
Моделювання динамічних режимів систем теплозабезпечення будинків [Електронний ресурс] : монографія / В. І. Дешко, В. А. Волощук, І. Ю. Білоус, Н. А. Буяк, О. В. Некрашевич, Д. В. Бірюков ; КПІ ім. Ігоря Сікорського. – Електронні текстові дані (1 файл: 9,21 Мбайт). – Київ : КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024. – 239 с. – Назва з екрана.