Экспериментальное исследование характеристик активного теплоутилизатора при изменяющихся условиях эксплуатации
- Авторы: Муравейников С.С.1, Сулин А.Б.1, Никитин А.А.1, Макатов К.В.1
-
Учреждения:
- Национальный исследовательский университет ИТМО
- Выпуск: Том 112, № 3 (2023)
- Страницы: 129-137
- Раздел: Оригинальные исследования
- URL: https://freezetech.ru/0023-124X/article/view/115178
- DOI: https://doi.org/10.17816/RF115178
- ID: 115178
Цитировать
Полный текст
Доступ предоставлен
Доступ платный или 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.
Полный текст
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-ПетербургАлександр Борисович Сулин
Национальный исследовательский университет ИТМО
Email: miconta@rambler.ru
SPIN-код: 5540-5765
д-р. техн. наук
Россия, Санкт-ПетербургАндрей Алексеевич Никитин
Национальный исследовательский университет ИТМО
Email: aanikitin@itmo.ru
SPIN-код: 8352-1164
канд. техн. наук
Россия, Санкт-ПетербургКирилл Валентинович Макатов
Национальный исследовательский университет ИТМО
Email: kmakatov@itmo.ru
SPIN-код: 2945-4742
Россия, Санкт-Петербург
Список литературы
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- Муравейников С. С. и др. Экспериментально-расчетная оценка среднегодовой эффективности теплоутилизаторов климатических систем // Холодильная техника. 2019. №. 12. С. 34–38. EDN: SNLHMA
- ГОСТ 30494-2011 Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях. М.: СтандартИнформ, 2011.
- 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.
- 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