№73-12
Перспективи автоматизації процесу керування тепловим комфортом
О.О. Бойко1, Є.К. Воскобойник1, Ю.І. Чеберячко1, А.В. Бубліков1
1Національний технічний університет «Дніпровська політехніка», Дніпро, Україна
Coll.res.pap.nat.min.univ. 2023, 73:134-143
https://doi.org/10.33271/crpnmu/73.134
Full text (PDF)
АНОТАЦІЯ
Мета. Підвищення ефективності енергетичної системи будівлі шляхом урахування взаємозв’язку джерел енергії, теплового захисту, показників теплового комфорту і параметрів мікроклімату приміщень. Враховуючи зміни вимог Європейського союзу до температури у приміщенні та сучасні економічні виклики, основною метою є розробка системи автоматичного керування тепловим комфортом у заданому діапазоні температур з мінімізацією енергетичних витрат. На сьогодні вже існує багато встановлених систем опалення та охолодження повітря. Виходячи з цього перспективним є розробка універсального пристрою для підтримки теплового комфорту у приміщенні.
Методика. Провести аналіз розроблених підходів до підвищення ефективності енергетичної системи будівлі в умовах теплового комфорту, визначити особливості та можливості енергетичного аналізу теплоти та із врахуванням обмежень щодо теплового комфорту людини.
Результати. Запропонованаструктура регулятора теплового комфорту дозволить розробити універсальний регулятор який може бути використаний у системах опалення та охолодження повітря, або у комбінованих системах. Підвищення якості керування температурним режимом у приміщенні може бути досягнуто за рахунок керування безпосередньо тепловим комфортом на підставі прогнозованої середньої оцінки PMV та прогнозованого процента невдоволених PDD.
Наукова новизна. Типові підходи керування комфортом у приміщенні за температурою не враховують випромінювання, вологість, швидкість повітря, одяг та навантаження на користувача, що призводить як до створення некомфортних умов так і зайвого використання енергоресурсів. Уперше відповідно до ДСТУ Б EN ISO 7730:2011 запропоновано структуру системи керування тепловим комфортом, визначені її вхідні і вихідні параметри та шляхи отримання невимірюваних параметрів. Система керування на базі прогнозованої середньої оцінки PMV і прогнозованого проценту невдоволених PDD визначає рівень теплового комфорту у приміщенні та зменшує кількість невдоволених користувачів. Керування за прогнозованою середньою оцінкою PMVзабезпечує зменшення використання енергоресурсів за підтримки мінімально допустимих показників теплового комфорту.
Практичне значення. Отримана структура може використовуватися при розробці нових систем керування тепловим комфортом. Враховуючи наявність великої кількості вже існуючих систем опалення та охолодження повітря запропоновано для підвищення якості їх функціонування використовувати регулятори теплового комфорту. Запропонований підхід за рахунок використання моделі теплового комфорту, дозволять визначити потреби на опалення при різних умовах комфортності, знизити енергоспоживання будівлі без шкоди здоров’ю людини, та оцінити можливість підвищення енергоефективності за рахунок зміни умов комфортності, параметрів теплового захисту та мікроклімату приміщень.
Ключові слова: комфорт, регулятор, мікроклімат, SCADA, САК, тепловий об’єкт.
Перелік посилань
1. ДСТУ Б EN ISO 7730: 2011. Ергономіка теплового середовища. Аналітичне визначення та інтерпретація теплового комфорту на основі розрахунків показників PMV і PPD і критеріїв локального теплового комфорту (2012). [Чинний від 2013-01-01]. Мінрегіон України.
2. ДБН В.2.5-67:2013.Опалення, вентиляція та кондиціонування (2013). [Чинний від 01.01.2014]. Укрархбуд-інформ.
3. ДСТУ Б EN 15261: 2012. Розрахунок параметрів мікроклімату (2012). [Чинний від 2013-01-01]. Мінрегіон України.
4. ДСТУ Б А.2.2-12:2015. Енергетична ефективність будівель. Національний метод розрахунку енергоспоживання при опаленні, охолодженні та гарячому водопостачанні (2016). Міністерство регіонального розвитку будівництва та житлово-комунального господарства України.
5. Orosa, J. (2009). Research on General Thermal Comfort Models. European Journal of Scientific Research, 27. 217–227.
