Выбор целесообразного варианта обеспечения заданного микроклимата при совместной работе СПЛО и СКВ

При изменении р изменяется стоимость СПЛО и СКВ, стоимость холодильной установки, годовой расход холода (электроэнергии), годовой расход электроэнергии на перемещение воздуха в СКВ. Сопоставление вариантов проводится по величине приведенных затрат в соответствии с разделом 5.1, которые учитывают только составляющие, имеющие отношение к охлаждению помещения. В составе затрат, например, не учитываются затраты на нагрев наружного воздуха, которые не зависят от коэффициента р и одинаковы для всех вариантов. В то же время, в приведенных затратах учтена дополнительная стоимость приборной системы отопления в том случае, когда площадь охлаждающей поверхности недостаточна для покрытия отопительной нагрузки в холодный период.

Результаты расчета приведенных затрат сведены в таблицах 5.6-5.7.

Таблиъа 5. б. Приведенные затраты на варианты совместной работы СПЛО и СКВ в помещении читального зала

Вариант

сопостав­

ления

Эксплуатационные затраты

Приведенные затраты, евро/год:

коэффициент использо­вания цх

годовой расход электроэнергии Пхгод, 103 кВт-ч

стоимость

энергии

э,

евро/год

Е=0,05

Е—0,15

Е=0,4

1

2

3

4

5

6

7

Mil

0,52

7,7

374

1564

3943

7511

М12

0,54

6,5

316

1465

3762

7209

М13

0,52

5,52

268

1546

4101

7933

М14

0,52

7,7

374

2014

5295

10216

М15

0,53

9,5

461

2339

6096

11730

М21

0,54

4,6

225

1373

3674

7122

М22

0,47

3,5

170

1364

3752

7334

М23

0,47

2,9

141

1409

3945

7650

Вариант

сопостав­

ления

Эксплуатационные затраты

Приведенные затраты, евро/год:

коэффициент использо­вания цх

годовой расход электроэнергии Nxsod, 103 кВт-ч

стоимость

энергии

э,

евро/год

Е=0,05

Е=0,15

Е=0,4

1

2

3

4

5

6

7

М24

0,54

4,1

197

1570

4316

8436

М25

0,52

4,8

235

1782

4876

9517

НИ

0,52

9,1

440

1641

4044

7698

Н12

0,52

7,2

350

1632

4196

8043

Н13

0,54

6,1

296

1656

4375

8455

Н14

0,51

7,5

362

2011

5309

10257

Н15

0,52

8,2

398

2332

6201

12003

Н21

0,54

4,7

230

1484

3992

7753

Н22

0,47

3,6

173

1471

4067

7961

Н23

0,47

3

143

1506

4232

8320

Н24

0,54

3,5

171

1634

4560

8950

Н25

0,52

4,6

221

1824

5031

9845

К11

0,53

16,4

750

2158

4974

9197

К12

0,52

13,2

603

1914

4537

8470

К13

0,54

11,6

529

1937

4753

8978

К14

0,53

14,4

657

2265

5481

10304

К15

0,54

16,6

759

2569

6189

11618

К21

0,51

9,9

451

1621

3960

7468

К22

0,51

8,4

386

1585

3983

7579

К23

0,52

7,2

330

1516

3887

7444

К24

0,52

7,9

361

1634

4180

7999

К25

0,52

9,8

448

2064

5312

10176

г

в помещении офиса

Таблица 5.7. Приведенные затраты на варианты совместной работы СПЛО и СКВ

Вариант

сопостав­

ления

Эксплуатационные затраты

Приведенные затраты, евро/год:

коэффициент

использования

Пх

годовой расход электроэнергии Nx. eod, 103 кВт-ч

стоимость

энергии

э,

евро/год

Е=0,05

Е=0,15

Е=0,4

1

2

3

4

5

6

7

Mil

0,52

1,1

54

546

1529

3003

М13

0,55

1,1

54

558

1565

3077

М15

0,47

1,1

52

739

2119

4171

М21

0,52

1,7

84

670

1849

3600

М23

0,52

1,4

70

737

2071

4072

М25

0,53

2,4

117

1117

3117

6116

НИ

0,52

1,6

78

592

1621

3164

Н13

0,55

1

49

569

1610

3172

Н15

0,47

1,1

55

756

2158

4262

Н21

0,52

1,7

81

665

1833

3584

Н23

0,52

1,2

58

747

2126

4195

Н25

0,53

3,4

167

1183

3214

6261

К11

0,52

3,1

142

667

1717

3293

К13

0,54

1,9

85

706

1949

3813

К15

0,51

3,1

141

847

2259

4376

К21

0,51

3,8

173

770

1965

3357

К23

0,51

2,1

97

645

1740

3384

К25

0,53

3,6

165

1108

2995

5825

Результаты сопоставления вариантов обеспечения микроклимата в помещении по величине приведенных затрат при переменном показателе ц приведены в виде диаграмм (рис. 5.2-5.4).

Рис.5,2. Диаграмма приведенных затрат на варианты охлаждения помещения ь зависимости от принятой доли мощности СПЛО/д Москва

Рис. 5.3. Диаграмма приведенных затрат на варианты охлаждения помещения в зависимости от принятой доли мощности СПЛО /л Новосибирск

Рис.5.4. Диаграмма приведенных затрат на зарианты охлаждения помещения в зависимости ог принятой доли мощности СПЛО ц, Краснодар

Анализ данных технико-экономического сопоставления вариантов:

1. Рассмотрены два варианта планировки и назначения тестовых помещений, в каждом из которых рассматривались два варианта ориентации (южной и северной) фасадов в трех характерных климатических зонах (Центр, Сибирь, Юг России). Принятые к рассмотрению двенадцать вариантов помещений имеют холодильную нагрузку в расчетных услозиях от 50 до! 15 Вт на 1м2 площади пола. Для первого тестового помещения было принято по пять вариантов соотношения холодильной мощности СПЛО и СКВ, а для второго — по три варианта, для которых проведен полный технико-экономический расчет. Помимо этого для расширения вариативности дополнительно рассмотрены девятнадцать вариантов работы систем. Таким образом, общее число вариантов, равное 67, представляет выборку, правомерно претендующую на высокую достоверность.

2. Моделирование совместной работы СПЛО и СКВ проведено с учетом лучисто-конвективного теплообмена в помещении и нестационарности тепловых процессов формирования температурных условий в помещении. Моделирование проводились ь расчетных и эксплуатационных условиях, что позводило определить установочные мощности оборудования и годовые энергетические затраты, составляющие основу эксплуатационных расходов. Реализация специально разработанной физико-математической модели в сочетании с климатической базой данных позволила получить уточненные параметры совместной работы СПЛО и СКВ.

3. Расчет энергетических затрат проводился в эксплуатационных условиях на основе средних многолетних значений параметров наружного климата. Определение капиталовложений в основные варианты проводился на основе расчета-подбора оборудования систем. Отмеченное обстоятельство свидетельствует о достоверности полученных результатов.

4. В качестве переменной величины принята доля холодильной мощности, приходящейся на СПЛО при ее совместной работе с СКВ. Полученные результаты свидетельствуют о преобладающем влиянии капиталовложений на величину приведенных затрат для всех вариантов.

5. В большинстве вариантов минимальные приведенные затраты соответствуют значению д, близкому к 1. Из тридцати шести вариантов распределения приведенных затрат в зависимости от д в двадцати случаях минимум затрат соответствует д=і (56%) и только в семи случаях минимум соответствует д =0.5 (19.5%). В девяти из восемнадцати случаев оптимум имеет место при д=0.5 (50%). Смещение оптимума в сторону д=0.5 наблюдается при увеличении эксплуатационных затрат и уменьшении коэффициента экономической эффективности Еэ. Последний фактор соответствует большому сроку окупаемости инвестиций и (или) малой расчетной норме дисконта г.

6. Функция приведенных затрат с уменьшением д от 1 медленно растет до д=0.5 и с дальнейшим уменьшением д возрастает более интенсивно.

Выводы из технико-экономического анализа:

1. Изложенные выше соображения позволяют сделать вывод об относительном равенстве приведенных затрат на варианты в области соотношения холодильной мощности СПЛО и СКВ 0.5 < д <1, которая является экономически оптимальной.

2. Площадь охлаждающей поверхности следует определять, исходя из отопительной нагрузки. В том случае, если в теплое время года принятая площадь является избыточной, следует повысить температуру охлаждающей поверхности. Если в режиме охлаждения при принятой площади имеется недостаток холодильной мощности, его следует компенсировать воздушным охлаждением, совмещенным с вентиляцией.

3. Холодильную мощность СКВ следует определять при расходе воздуха по санитарной норме. При этом температура приточного воздуха должна быть равна минимальному значению, которое рассчитывается из условия обеспечения относительной влажности.

4. Практическое определение соотношения нагрузкок следует вести с помощью вычислительного комплекса подбором величин [л и температуры охлаждающей поверхности t0. Сначала подбором /л следует добиться равенства расхода воздуха санитарной норме, а затем подбором tQ добиться равенства площади охлаждающей поверхности предварительно определенной величине в расчетных зимних условиях.

Основные выводы

1. Данные по комфортности тепловой обстановки при ПЛО на основе специальных исследований отсутствуют или ограничены. Как правило, исследователи рекомендуют пользоваться в этом случае общими данными о тепловом комфорте, выделяя значения температуры в верхней части предлагаемого общего диапазона температуры воздуха, радиационной температуры и температуры помещения.

2. Рекомендации по выбору области комфортного сочетания температуры дополнены рекомендациями по выбору граничных температурных условий, основанных на российских нормах и исследованиях. Для обычных при ПЛО параметров системы дополнительные ограничения по температуре поверхности, налагаемые в связи с образованием ниспадающей конвективной струи, не существенны.

3. Рекомендуется обеспечивать температурные условия в помещении совместным действием двух систем:

— системой панельно-лучистого охлаждения, действующей круглосуточно (фоновая система);

— системой кондиционирования воздуха (приточной вентиляции), действующей в течение рабочего времени.

4. В качестве условия определения мощности фоновой СПЛО предложено исходить из известной мощности параллельно работающей СКВ, определенной по санитарной норме расхода воздуха. При круглосуточной работе фоновой СПЛО и пониженной мощности параллельно действующей СКВ суммарная холодильная, в том числе и установочная, мощность двух систем снижается по сравнению с работой одной СКВ.

5. Результаты расчетов показали, что величина удельной холодоотдачи в существенной степени зависит от доли конвективной составляющей тепловой нагрузки. Влияние соотношения размеров, температуры охлажденной поверхности на рассматриваемую величину оказывается значительно меньше. Наибольшее

значение удельной холодоотдачи соответствует варианту расположения поверхности в потолке, самое низкое — расположению панели в полу.

6. В качестве показателя эффективности вариантов расположения холодной поверхности — принято отношение теплового баланса в объеме рабочей зоны помещения к холодоотдаче поверхности СПЛО. Результаты расчета показали, что наибольшее значение показателя эффективности соответствует расположению поверхности в боковых стенах помещения у потолка, наименьшее значение показателя приходится на расположение панели у пола.

7. Для оценки эффективности вариантов совместной работы СКВ и СПЛО введен коэффициент /л, показывающий долю мощности СПЛО в общей холодильной мощности системы кондиционирования воздуха

8. При анализе режимов совместной работы систем установлено: с уменьшением величины /л имеет место нелинейное возрастание Оскв, при этом возрастает суммарная холодильная установочная мощность охлаждающих систем; с уменьшением [л от 1 до 0.5 годовой расход холода уменьшается, а затем остается неизменным, несколько уменьшаясь или увеличиваясь; наличие оптимума в середине шкалы внешние климатические условия оказывают существенное влияние на годовое потребление холода.

9. Анализ полученных опытных показателей эффективности СПЛО показал хорошую сходимость с теоретическими результатами, что подтверждает достоверность теоретических результатов.

Posted in ЭФФЕКТИВНОСТЬ СИСТЕМ ПАНЕЛЬНО­ЛУЧИСТОГО ОХЛАЖДЕНИЯ


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *