Экспериментальное исследование характеристик активного теплоутилизатора при изменяющихся условиях эксплуатации

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Цель работы — исследование активного теплоутилизатора СНАБ.065171.001-01 в качестве основного нагревателя системы вентиляции реального объекта. Подтверждение достоверности расчётной методики с помощью полученных экспериментальных данных.

Методы. Экспериментальные и расчетные методы, методика технико-экономической оценки активных теплоутилизаторов для определения характеристик устройства при изменении расходов воздуха и температурного режима эксплуатации. Испытания проведены на базе лаборатории систем жизнеобеспечения факультета низкотемпературной энергетики Университета ИТМО. Исследуемое оборудование было смонтировано в существующую систему вентиляции лаборатории. Система вентиляции лаборатории оборудована системой ступенчатого регулирования расхода воздуха. Система автоматизации позволяет установить пять фиксированных режимов работы приточного и вытяжного вентилятора без возможности плавного регулирования внутри диапазона расходов. Для измерения эксплуатационных параметров использовались поверенные средства измерения.

Результаты. Описаны результаты определения уточненных номинальных характеристик производительности, энергопотребления и коэффициента преобразования активного теплоутилизатора. Приведены результаты расчета эмпирических коэффициентов, необходимых для расчетного определения данных характеристик в произвольных условиях эксплуатации. Произведена верификация расчетной методики с проведением дополнительных экспериментов, относительное отклонение расчетного коэффициента преобразования от полученного экспериментально во всех экспериментах не превысило 3%.

Заключение. Определены номинальные характеристики встраиваемого воздушного теплоутилизатора СНАБ.065171.001-01 в реальных условиях эксплуатации. Результаты расчета эксплуатационных характеристик сопоставлены с результатами экспериментов.

Об авторах

Сергей Сергеевич Муравейников

Национальный исследовательский университет ИТМО

Автор, ответственный за переписку.
Email: ssmuraveinikov@itmo.ru
ORCID iD: 0000-0001-7295-5904
SPIN-код: 5034-9521

канд. техн. наук

Россия, Санкт-Петербург

Александр Борисович Сулин

Национальный исследовательский университет ИТМО

Email: miconta@rambler.ru
SPIN-код: 5540-5765

д-р. техн. наук

Россия, Санкт-Петербург

Андрей Алексеевич Никитин

Национальный исследовательский университет ИТМО

Email: aanikitin@itmo.ru
SPIN-код: 8352-1164

канд. техн. наук

Россия, Санкт-Петербург

Кирилл Валентинович Макатов

Национальный исследовательский университет ИТМО

Email: kmakatov@itmo.ru
SPIN-код: 2945-4742
Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Goetzler W., Shandross R., Young J., et al. Energy savings potential and RD&D opportunities for commercial building HVAC systems. MA (United States). Burlington: Navigant Consulting, 2017. №. DOE/EE-1703. doi: 10.2172/1419622
  2. Nasruddin, Sholahudin, Satrio P., et al. Optimization of HVAC system energy consumption in a building using artificial neural network and multi-objective genetic algorithm // Sustainable Energy Technologies and Assessments. 2019. Vol. 35. P. 48–57. doi: 10.1016/j.seta.2019.06.002
  3. Sulin A.B., Muraveinikov S.S., Sankina Yu.N., et al. Algorithm for preventive regulation of the ventilation system // AIP Conference Proceedings. 2021. Vol. 2412. №. 1. P. 030028. doi: 10.1063/5.0075787
  4. Cao J., Li M., Wang M., et al. Effects of climate change on outdoor meteorological parameters for building energy-saving design in the different climate zones of China // Energy and buildings. 2017. Vol. 146. P. 65–72. doi: 10.1016/j.enbuild.2017.04.045
  5. de Rubeis T., Falasca S., Curci G., et al. Sensitivity of heating performance of an energy self-sufficient building to climate zone, climate change and HVAC system solutions // Sustainable Cities and Society. 2020. Vol. 61. P. 102300. doi: 10.1016/j.scs.2020.102300
  6. Devecioğlu A.G. Seasonal performance assessment of refrigerants with low GWP as substitutes for R410A in heat pump air conditioning devices // Applied Thermal Engineering. 2017. Vol. 125. P. 401–411. doi: 10.1016/j.applthermaleng.2017.07.034
  7. Littlewood J.R., Smallwood I. One year temperature and heat pump performance for a micro-community of low carbon dwellings, in Wales, UK // Energy Procedia. 2017. Vol. 111. P. 387–396. doi: 10.1016/j.egypro.2017.03.200
  8. D O’Sullivan P., et al. Evaluation of the theoretical and in-use performance of Exhaust Air Heat Pumps // E3S Web of Conferences. EDP Sciences. 2021. Vol. 246. P. 06003. doi: 10.1051/e3sconf/202124606003
  9. Mikola A., Kõiv T.-A. The efficiency analysis of the exhaust air heat pump system // Engineering. 2014. Vol. 6, №. 13. P. 1037. doi: 10.4236/eng.2014.613093
  10. Муравейников С.С., Сулин А.Б., Баранов И.В., Рябова Т.В. Методика оценки эффективности применения систем утилизации теплоты вытяжного воздуха // Вестник международной академии холода. 2020. №. 3. С. 21–26. EDN: RUUDRH doi: 10.17586/1606-4313-2020-19-3-21-26
  11. Муравейников С. С. и др. Экспериментально-расчетная оценка среднегодовой эффективности теплоутилизаторов климатических систем // Холодильная техника. 2019. №. 12. С. 34–38. EDN: SNLHMA
  12. ГОСТ 30494-2011 Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях. М.: СтандартИнформ, 2011.
  13. Yang Z., Ghahramani A., Becerik-Gerber B. Building occupancy diversity and HVAC (heating, ventilation, and air conditioning) system energy efficiency // Energy. 2016. Vol. 109. P. 641–649. doi: 10.1016/j.energy.2016.04.099.
  14. Smith P. BIM & the 5D Project Cost Manager // Procedia — Social and Behavioral Sciences. 2014. Vol. 119. P. 475–484. doi: 10.1016/j.sbspro.2014.03.053

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Фото и схема включения объекта испытаний.

Скачать (801KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Исходные данные и результаты определительных экспериментов.

Скачать (516KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Исходные данные проверочных экспериментов.

Скачать (232KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Сравнение расчетных и экспериментальных значений СOP.

Скачать (317KB)
Метаданные

© Эко-Вектор, 2023

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».