CC BY
17
ИНЖЕНЕРНЫЕ СИСТЕМЫ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ
УДК 628.8 DOI: 10.22227/1997-0935.2021.4.486-492
Расчет температуры воздуха в помещении по безразмерным параметрам при интегральном регулировании климатических систем
О.Д. Самарин
Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет
(НИУМГСУ); г. Москва, Россия
АННОТАЦИЯ
Введение. Совершенствование технологии расчета теплового режима помещений в условиях автоматизации климатических систем до сих пор актуально. Цель исследования — поиск универсальной зависимости температуры воздуха в помещениях здания от времени в условиях скачка теплопоступлений или теплопотерь для интегрального закона регулирования компенсационного теплового потока от систем обеспечения микроклимата. В виде научной гипотезы рассматривается положение о степенном характере такой зависимости с наличием максимума и асимптотическом стремлении к нулю.
Материалы и методы. Исследование предусматривает использование основных уравнений, связывающих наиболее значимые компоненты тепловых потоков в помещениях, обслуживаемых системами обеспечения микроклимата, оборудованными интегральными регуляторами, в условиях скачкообразного изменения теплового возмущения. Применяется метод анализа размерностей с целью выявления безразмерных комплексов, существенных для получения инженерных зависимостей, а также программное вычисление сумм бесконечных рядов с заданной точностью, численное решение нелинейных уравнений и метод экономизации степенных рядов.
Результаты. Найдено аналитическое выражение для изменения температуры в помещении при интегральном регулировании климатического оборудования в условиях скачка теплопоступлений, имеющее вид бесконечного ряда по N N степеням безразмерного параметра, характеризующего свойства помещения и системы автоматизации. Получено
(Ч (Ч упрощенное выражение для отклонения температуры воздуха и выведена формула для требуемого времени регу-
и
<л
W
лирования, а также дана его оценка на примере одного из жилых зданий в климатических условиях Москвы.
Ф Выводы. Показано, что зависимость температуры воздуха в помещении, обслуживаемом системами обеспечения
О з микроклимата с интегральными регуляторами, от времени представима в универсальном безразмерном виде, при-
Е и годном для любых объектов независимо от их конкретных характеристик. Подтверждены и уточнены ранее обнару-
3 женные соотношения для момента максимального отклонения и величины динамической ошибки регулирования
® ^ в зависимости от воздухообмена помещения, коэффициента передачи регулятора и собственной теплоустойчивости
<0 м помещения.
и
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: микроклимат, температура, тепловой баланс, температурная волна, теплопоступления,
I- регулирование, коэффициент передачи
^ <и ДЛЯ ЦИТИРОВАНИЯ: Самарин О.Д. Расчет температуры воздуха в помещении по безразмерным параметрам при
1= -3 интегральном регулировании климатических систем // Вестник МГСУ 2021. Т. 16. Вып. 4. С. 486-492. Р01: 10.22227/1997-
О 0935.2021.4.486-492
о | <м 5
Calculation of indoor air temperature using dimensionless parameters for integrated climate control systems
■1 о Oleg D. Samaria
St с Moscow State UniversityofCivilEngineering (NationalResearch University) (MGSU);
со -= Moscow, Russian Federation a> ™
о EE -
^ о
g ABSTRACT
j= Introduction. It is noted that the improvement of the technology for calculating the thermal regime of premises in the condi-
ся с tions of automation of climate systems is still relevant. The aim of the work is to find a universal dependence of the air tem-
^ perature in the building premises on time in conditions of a jump in heat access or heat loss for the integral law of regulating
^ • the compensatory heat flow from microclimate systems. In the form of a scientific hypothesis, we consider the statement
О 5 about the power nature of such a dependence with the presence of a maximum and an asymptotic tendency to zero.
^ q Materials and methods. The study involves the use of basic equations that relate the most significant components of heat
S flows in rooms serviced by microclimate systems equipped with integrated controllers under conditions of abrupt changes in
¡5 Ji thermal disturbances. The method of dimension analysis is used to identify dimensionless complexes that are essential for
J с obtaining engineering dependencies, as well as software calculation of sums of infinite series with a given accuracy, nu-
O in merical solution of nonlinear equations, and the method of power series economization.
HQ ¡¡> Results. An analytical expression is found for changes in room temperature under integrated control of climate equipment under conditions of a jump in heat availability, which has the form of an infinite series in degrees of a dimensionless parameter
486 © О.Д. Самарин, 2021
Распространяется на основании Creative Commons Attribution Non-Commercial (CC BY-NC)
Расчет температуры воздуха в помещении по безразмерным параметрам
при интегральном регулировании климатических систем
that characterizes the properties of the room and the automation system. A simplified expression for the deviation of air temperature is obtained and a formula for the required control time is derived, as well as its estimation is given on the example of one residential building in the climatic conditions of Moscow.
Conclusions. It is shown that the dependence of the air temperature in a room serviced by microclimate systems with integrated controllers on time is represented in a universal dimensionless form, suitable for any objects regardless of their specific characteristics. The previously discovered relationships for the moment of maximum deviation and the value of the dynamic control error depending on the air exchange of the room, the transmission coefficient of the controller and the room's own heat stability are confirmed and refined.
KEYWORDS: microclimate, temperature, heat balance, heat gain, regulation, integral law, transmission coefficient
FOR CITATION: Samarin O.D. Calculation of indoor air temperature using dimensionless parameters for integrated climate control systems. Vestnik MGSU [Monthly Journal on Construction and Architecture]. 2021; 16(4):486-492. DOI: 10.22227/19970935.2021.4.486-492 (rus.).
ВВЕДЕНИЕ
Автоматическое поддержание совокупности внутренних метеопараметров в помещениях гражданских зданий при переменных внешних и внутренних тепловых воздействиях имеет первостепенное значение для обеспечения безопасности жизнедеятельности человека и поддержания комфортности его среды обитания. Для достижения этой цели служат, в первую очередь, системы поддержания микроклимата зданий, главным образом кондиционирования воздуха, и системы автоматического управления их элементами. Чтобы их работа происходила максимально эффективно и с наименьшими энергозатратами, необходимо четко представлять себе особенности нестационарного теплового режима помещений, обслуживаемых автоматизированным кли-магическим оборудованием. Наибольший интерес при этом представляют условия, когда применяются интегральные регуляторы, поскольку, несмотря на несколько большую сложность, они обеспечивают нулевую статическую ошибку регулирования.
Следовательно, в качестве предмета исследования в настоящей работе рассматриваются способы расчета поведения температуры в помещениях зданий при возникновении тепловых возмущений для оценки качества функционирования автоматизированных климатических систем с точки зрения выполнения требований комфортности или безопасности технологических процессов. Цель работы — поиск универсальной зависимости температуры воздуха в помещениях здания от времени в условиях скачка теплопоступлений или теплопотерь для интегрального закона регулирования компенсационного теплового потока от систем обеспечения микроклимата.
Некоторые упрощенные аналитические решения, касающиеся расчета изменения температуры в переменных режимах, приводятся в работах [1, 2], однако в них речь идет в основном об изолированных ограждающих конструкциях в условиях остывания здания при отключении теплоснабжения, либо при периодических тепловых возмущениях, а общий тепловой баланс помещения не учитывается. В последнее время появляются и более комплексные исследования [3], но их использование в инженерных
расчетах в ряде случаев оказывается затруднительным из-за сложности получаемых результатов. Одновременно все чаще начинают применяться численные методы для изучения и моделирования нестационарных, в том числе аварийных режимов. Здесь можно отметить, в частности, публикации [4, 5], и особенно такой подход становится характерным для зарубежных работ, среди которых можно остановиться на статьях [6-8]. Простейший вариант, когда можно получить аналитическое решение с учетом как характеристик ограждений помещения, так и системы автоматизации климатического оборудования,
а именно при пропорциональном регулировании в слу- < и
чае скачкообразного теплового возмущения, был рас- % с
^ т
смотрен автором в работе [9]. При этом были полу- 2. ^
к 5
чены выражения для параметров, характеризующих ^
собственную теплоустойчивость помещения и об- о Щ
ратную связь, вносимую регулятором, которые могут ^ О
быть использованы для исследования более сложных • .
случаев. о м
Помимо этого, авторы некоторых исследований 1 2 в данной области решают обратную задачу —
о ^
по определению теплофизических характеристик г 0
материала с помощью изучения температурных ко- 1 3
лебаний [10-12] или с применением методов термо- 0 (
графии [13]. Труды [14-17] посвящены модели- о 0
рованию процессов в помещении в целом. Так, т I
в публикации [14] представлена подробная много- С м
параметрическая численная модель имитационного о 2
типа, но она распространяется лишь на холодный т 0
период года при наличии отопления. Работы [15-17] 2 6
также являются целостными, например, в [15, 16] С 0
речь идет об использовании принципов нечеткой ло- е о
гики в организации управления микроклиматом, и ^
а [17] в большей степени построены на методах те- 2 )
ории автоматического регулирования, однако их ре- < •
зультаты сложны для применения в инженерной и 0
практике. Есть исследования, касающиеся общих 3 1
® 6
принципов управления инженерными системами 1 ®
здания и осуществления энергосбережения в данных ® И
условиях [18, 19], но из-за своего общего характера % з
в них также нет интересующих нас конкретных за- с с
висимостей. Таким образом, продолжение исследо- 4 4
ваний в данной области с целью получения зависи- м м
мостей, которые являются достаточно точными 2 2 и учитывающими большинство существенных для
22
о о
22
¡г <и и 3 > (Л
с и
и (О <о щ
I!
<и О)
о ё
(Л
ел
Е о
£ ° ^ с ю ° £ Й о Е
¿о
О) ^ т- ^
(Л
ел
■8 £ ^ Е!
О (Я
задачи факторов, но в то же время имеющих инженерный вид, представляется актуальным.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
В публикации [20] автором было показано, что основное дифференциальное уравнение баланса конвективной теплоты в помещении, обслуживаемом воздушной системой кондиционирования воздуха, управляемой по интегральному закону, после подстановки г = -\/т, где т — интервал времени, с; с момента начала процесса, можно преобразовать к следующему простому виду:
с1г 2
+ Сг9в = 0,
(1)
в = £[ :
(3)
9( г) =
20*
в
С 4 С
г--г +--
3 • 4 3 • 4 • 6 • 7
г7 -
С
3•4•6•7•9 10
10
-г +.
(4)
Однако целесообразно выполнить его дополнительный анализ, поскольку общность данного соотношения и некоторые возможности его применения для инженерных оценок пока не являются очевидными. Прежде всего нетрудно заметить, что ряд (4) можно представить в следующем виде:
9( г) =
2бп
вС
1/3
■/ (7) =
1,266пС
3[лв2
-/ (7),
(5)
где 9в = (/в - /в 0); К—отклонение текущей величины температуры воздуха в помещении /в от ее контролируемого уровня (уставки) /в 0, поскольку нас интересует главным образом оно, а не абсолютное значение /в.
Параметр С = 4А/В, с 3 2, причем А здесь вычисляется по соотношению [9, 20]:
А = епСвкРеАб, (2)
где Оп — массовый расход приточного воздуха, кг/ч; св — удельная теплоемкость воздуха, равная 1,005 кДж/(кгК); Крег — эквивалентный коэффициент передачи автоматизированной системы, с-1, по каналу ^ производная от /п».
Коэффициент В определяется по формуле [9, 18]:
где 1,26 = , у = Сх3 = Ст3/2, а функцияАу) выража ется следующим образом:
/ (7) = 7
1/3
1 + -
7
3 • 4 3 • 4 • 6 • 7
3
- + .
7
3•4•6•7•9 10
(6)
где X, с и р — это соответственно теплопроводность, Вт/(мК), удельная теплоемкость, Дж/(кгК), и плотность материала слоя /-го массивного ограждения, обращенного внутрь помещения, в частности, наружной стены, внутренних стен и перегородок, а также междуэтажных перекрытий; Ам — площадь каждого из перечисленных ограждений, м2. Значит, рассматриваемое приближение справедливо в условиях, когда можно принимать глубину проникания температурной волны в массив ограждающих конструкций пропорциональной величине г = л/Т.
Несмотря на относительную простоту, уравнение (1) является нелинейным, к тому же имеет особенность при г = 0, поэтому операционные методы для его решения непосредственно применять нельзя. В упомянутой работе [20] было получено аналитическое решение с помощью разложения искомой функции в ряд по степеням х методом неопределенных коэффициентов. Используя очевидные начальные условия при т = 0, а именно 90 = 0 и й0в/ йх = 20пост/В, где бпост — поступающий в помещение поток конвективной теплоты от источников, Вт, можно записать соответствующее уравнение в такой форме:
Очевидно, что у — теперь уже безразмерный параметр, по физическому смыслу представляющий собой безразмерное время и учитывающий теплои-нерционные свойства ограждений помещения и параметры системы автоматизации оборудования его климатических систем. Поэтому выражение (6) фактически играет роль уравнения подобия, выполняющегося для любых объектов независимо от их конкретных характеристик, в качестве которых выступают в данном случае коэффициенты А, В и С, разумеется, в пределах справедливости тех допущений, которые были нами приняты при его выводе. Поэтому достаточно один раз исследовать зависимость (6) для получения результатов, которыми можно будет воспользоваться при расчете теплового режима произвольного помещения и синтезе соответствующей системы автоматического управления для климатического оборудования.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Вычисление суммы ряда (6) с любой необходимой точностью проще всего выполнить численно, с помощью программы для ЭВМ. Для этого удобно записать следующую рекуррентную формулу для /-го члена ряда в скобках:
п =
- 7/1 -1 3/(3/ +1):
(7)
где, очевидно, /0 = 1. График получаемой функции представлен на рис. 1 сплошной линией. Для поиска максимума находим производную й9/йх, выражение для которой после замены у = Сх3 будет выглядеть так:
Расчет температуры воздуха в помещении по безразмерным параметрам при интегральном регулировании климатических систем
^ = g (y )
dz
B
где
g(y) = 1-- + —---У-+ ... (8)
3 3 • 4 • 6 3 • 4 • 6 • 7 • 9
Рекуррентная формула для /-го слагаемого, как нетрудно убедиться, будет иметь вид:
gi =
- ygi-1
3i(3i - 2)'
(9)
где, как и для Ду), начальный член g0 = 1. Графически поведение функции g(y) показано также на рис. 1 пунктиром. Аналогично Ду), данная функция также является универсальной и не связана с конкретными параметрами рассматриваемого объекта.
Ау),Х(У) 1,5
1
0,5 0
-0,5 -]
-1,5 -2
к
ч N
N \ \
N ■V
0
10 12 14 16 18
20
v
Рис. 1. Графики функцийfy) и g(y), рассчитанные по уравнениям (6) и (8)
Fig. 1. Graphs of functionsfy) and g(y) calculated from equations (6) and (8)
Расчеты показывают, что с19/ск = 0 при у = 3,48, и, соответственно, максимальное значение Ду) тах = = 11/9 (точно), откуда с учетом определения параметра
C находим:
Тmax = 0'9И| BA
2/3
д =
max
1'4 Q
34ab2
(10)
ным, однако данный результат позволяет сделать вывод, что теория подобия в силу ее достаточной общности сохраняет применимость и к таким весьма сложным процессам, к которым относится нестационарный тепловой режим помещения с массивными ограждениями и регулированием систем обеспечения микроклимата по интегральному закону. Для этого достаточно, чтобы процесс описывался своим дифференциальным уравнением или системой таких уравнений, и чтобы они вместе со своими начальными и граничными условиями допускали преобразование к безразмерному виду. В данном случае все эти требования выполняются.
Таким образом, мы получаем, что поведение температуры воздуха в помещении в рассматриваемом режиме описывается единой зависимостью в форме (6). Одновременно можно оценить и время регулирования — момент, при котором восстанавливается первоначальное значение т.е. 9 = 0. Вычисления дают нам здесь значение у = 19, откуда получаем:
Трег = 2'83|A
2/3
(11)
Здесь коэффициент 2,83 = (19/4)23. В условиях примера, использованного в работе [20], а именно при В = 12 000 Втс1/2/К; А = 0,25 Вт/(Кс), находим трег = 3740 с, или 1,04 часа, что представляется достаточно удовлетворительным. Заметим при этом, что в выражение (11), так же, как и в формулу (7), для времени т максимального отклонения температуры от уставки не входит величина Qmст Это является одним из следствий универсального характера функции Ду).
Можно также отметить, что в основном интересующем нас интервале времени от 0 до трег можно воспользоваться принципом экономизации степенных рядов и записать упрощенное выражение для Ду), содержащее только три первых члена суммы, вплоть до квадратичного по у. Числовые коэффициенты в нем подбираются, исходя из наилучшего совпадения значений с полной суммой, а контрольных параметров Ду)тах, ттах и трег — с вычисляемыми по формулам (10), (11). Итоговая зависимость тогда будет иметь вид:
Здесь множитель 0,911 = (3,48/4)2/3, а 1,4 = = 1,26 • 1:/9. Полученная формула для 9тах совпадает с приведенной в работе [20], что дает дополнительное обоснование ее правильности.
Благодаря тому, что выражения (6) и (8) для Ду) и g(y) не содержат в явном виде каких-либо индивидуальных характеристик помещения и его климатического оборудования, а также систем их автоматизации, приведенные на рис. 1 графики можно использовать для любого объекта с соответствующим пересчетом при переходе к размерным параметрам. На первый взгляд это представляется парадоксаль-
f (У) = У
1/3
1 -
У _+_ У
12' 4 675
< П
tT
iH
о
(Л
с
0 w
t СО
1 z y 1
J со
u -
r i
n °
» 3
0 CJl
01
о n
CO CO
l\J CO
о
>6 о о
О)
о
(12)
О качестве получаемой аппроксимации можно судить по рис. 2, где график, рассчитанный по формуле (12), изображен пунктиром. Легко видеть, что расхождения во всех случаях не превышают 1-2 %, что с учетом известной приближенности исходного уравнения в силу сделанных при его выводе допущений представляется совершенно несущественным. В то же время выражение (12) очень просто вычисляется и допускает дальнейший анализ.
c n
• ) f
(D
О)
№ 00
" Т
s 3
s У с о <D Ж
, ,
2 2 О О 10 10
сч N о о сч N
¡É <D
U 3
> 1Л
С И 2
U (0
<0 щ
Í!
<D dj
о %
(Л
w
E О
CL ° ^ d ю о
s g
о EE
CO ^
w w
El
О И
Рис. 2. Графики функции fy): сплошная линия — по уравнению (6); пунктир — по (12) Fig. 2. Graphs of the function fy): solid line — by equation (6); dotted line — by (12)
ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОБСУЖДЕНИЕ
В результате исследования в целом подтверждена первоначальная гипотеза о том, что зависимость величины /в в помещении, обслуживаемом системами обеспечения микроклимата с интегральными регуляторами, для скачкообразного изменения тепло-поступлений, по крайней мере, для начального диапазона значений т, является степенной и имеет максимум для определенного момента времени с последующим асимптотическим стремлением к нулю. Кроме того, можно сделать следующие выводы:
• полученная безразмерная зависимость пред-ставима в универсальном безразмерном виде, пригодном для использования в любых объектах независимо от их конкретных характеристик, в пределах справедливости сделанных в работе допущений, как произведение степенной функции с показателем 1/3 и бесконечного ряда по степеням независимой переменной, который допускает экономизацию с сохранением первых трех членов в интересующем нас диапазоне значений аргумента;
• подтверждено, что наибольшее отклонение /в от уставки (динамическая ошибка регулирования) пропорционально величине скачка теплопоступле-ний и обратно пропорционально коэффициенту передачи регулятора и расходу воздуха в системе кондиционирования, взятых в степени 1/3, а также уменьшается с ростом собственной теплоустойчивости помещения;
• время регулирования, т. е. момент возвращения величины /в к контролируемому значению, обратно пропорционально коэффициенту передачи регулятора и расходу воздуха в системе кондиционирования, взятых в степени 2/3, и растет с увеличением собственной теплоустойчивости помещения.
Дальнейшее развитие представленного исследования может быть связано с распространением полученных результатов на другие варианты конструктивных решений климатических систем, например, с использованием местного охлаждения, а также с уточнением условий применимости найденных зависимостей в отношении допустимого диапазона теплотехнических параметров помещения и коэффициентов передачи регулятора.
ЛИТЕРАТУРА
1. Кувшинов Ю.Я. Энергосбережение в системе обеспечения микроклимата зданий. М. : МГСУ - Изд-во АСВ, 2010. 319 с.
2. Tarasova D., Petritchenko M. Buildings quasi-stationary thermal behavior // Magazine of Civil Engineering. 2017. № 4 (72). Pp. 28-35. DOI: 10.18720/ MCE.72.4
3. Рафальская Т.А., Березка А.К., Савенков А.А. Теоретическое исследование теплозащиты ограждающих конструкций зданий при аварийном теплоснабжении // Актуальные вопросы архитектуры и строительства : мат. Х Всеросс. науч.-техн. конф. Новосибирск, 2017. С. 213-218.
4. Малявина Е.Г. Расчет темпа остывания помещения после отключения теплоснабжения // Промышленное и гражданское строительство. 2015. № 2. С. 55-58.
5. Дорошенко А.В. Имитационная термодинамическая модель здания // БСТ: Бюллетень строительной техники. 2017. № 12. С. 42-43.
6. De RosaM., Bianco V., Scarpa F., Tagliafico L.A. Modelling of energy consumption in buildings: an assessment of static and dynamic models // Russian Journal of Construction Science and Technology. 2016. Vol. 2. Issue 1. Pp. 12-24. DOI: 10.15826/rjcst.2016.1.002
7. Liu C.-S. An integral equation method to recover non-additive and non-separable heat source without initial temperature // International Journal of Heat and Mass Transfer. 2016. Vol. 97. Pp. 943-953. DOI: 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2016.03.003
8. RyzhovA., OuerdaneH., GryazinaE., BischiA., Turitsyn K. Model predictive control of indoor microclimate: existing building stock comfort improvement // Energy Conversion and Management. 2019. Vol. 179. Pp. 219-228. DOI: 10.1016/j.enconman.2018.10.046
9. Самарин О.Д. Расчет остывания помещений здания в аварийных режимах для обеспечения надежности их теплоснабжения // Вестник МГСУ. 2019. Т. 14. № 4. С. 496-501. DOI: 10.22227/19970935.2019.4.496-501
Расчет температуры воздуха в помещении по безразмерным параметрам при интегральном регулировании климатических систем
10. Blázquez C.S., Martín A.F., Nieto I.M., González-Aguilera D. Measuring of thermal conductivities of soils and rocks to be used in the calculation of a geothermal installation // Energies. 2017. Vol. 10. Issue 6. P. 795. DOI: 10.3390/en10060795
11. OzturkA. Overall heat transfer coefficient of functionally graded hollow cylinder // Solid State Phenomena. 2017. Vol. 267. Pp. 177-181. DOI: 10.4028/ www.scientific.net/SSP.267.177
12. Li N., Chen Q. Experimental study on heat transfer characteristics of interior walls under partial-space heating mode in hot summer and cold winter zone in China // Applied Thermal Engineering. 2019. Vol. 162. P. 114264. DOI: 10.1016/j.applthermaleng.2019.114264
13. Marino B.M., MuñozN., Thomas L.P. Estimation of the surface thermal resistances and heat loss by conduction using thermography // Applied Thermal Engineering. 2017. Vol. 114. Pp. 1213-1221. DOI: 10.1016/j. applthermaleng.2016.12.033
14. Bilous I.Yu., Deshko V.I., Sukhodub I.O. Building inside air temperature parametric study // Magazine of Civil Engineering. 2017. Vol. 68. Issue 08. Pp. 65-75. DOI: 10.5862/MCE.68.7
15. Faouzi D., Bibi-Triki N., Draoui B., Abene A. Modeling a fuzzy logic controller to simulate and optimize the greenhouse microclimate management using MATLAB SIMULINK // International Journal of
Поступила в редакцию 23 декабря 2020 г. Принята в доработанном виде 23 апреля 2021 г. Одобрена для публикации 23 апреля 2021 г.
Об авторе : Олег Дмитриевич Самарин — кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры теплогазоснабжения и вентиляции; Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ); 129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26; БРШ-код: 1708-9583; samarinod@mgsu.ru.
Mathematical Sciences and Computing. 2017. Vol. 3. Issue 3. Pp. 12-27. DOI: 10.5815/ijmsc.2017.03.02
16. Latif M., Nasir A. Decentralized stochastic control for building energy and comfort management // Journal of Building Engineering. 2019. Vol. 24. P. 100739. DOI: 10.1016/j.jobe.2019.100739
17. Serale G., Fiorentini M., Capozzoli A., Bernardini D., Bemporad A. Model predictive control (MPC) for enhancing building and HVAC system energy efficiency: problem formulation, applications and opportunities // Energies. 2018. Vol. 11. Issue 3. P. 631. DOI: 10.3390/en11030631
18. Belussi L., Barozzi B., Bellazzi A., Danza L., Devitofrancesco A., Ghellere M. et al. A review of performance of zero energy buildings and energy efficiency solutions // Journal of Building Engineering. 2019. Vol. 25. P. 100772. DOI: 10.1016/j.jobe. 2019.100772
19. Sha H., Xu P., Yang Z., Chen Y., Tang J. Overview of computational intelligence for building energy system design // Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2019. Vol. 108. Pp. 76-90. DOI: 10.1016/j. rser.2019.03.018
20. Самарин О.Д. Расчет теплового режима помещения при использовании интегральных регуляторов для климатических систем // Известия вузов. Строительство. 2020. № 2. С. 28-35. DOI: 10.32683/ 0536-1052-2020-734-2-28-35
REFERENCES
1. Kuvshinov Yu. Ya. Energy saving in the building microclimate system. Moscow, MGSU - ASV Publ., 2010; 320. (rus.).
2. Tarasova D., Petritchenko M. Buildings quasi-stationary thermal behavior. Magazine of Civil Engineering. 2017; 4(72):28-35. DOI: 10.18720/MCE.72.4
3. Rafalskaya T.A., Beryozka A.K., Savenkov A.A. Theoretical study of thermal protection of building envelopes in case of emergency heat supply. Topical issues of architecture and construction: papers of 10th All-Russian science and technical conference. Novosibirsk, 2017; 213-218. (rus.).
4. Malyavina E.G. Calculation of the rate of cooling of a room after turning off the heat supply. Industrial and Civil Engineering. 2015; 2:55-58. (rus.).
5. Doroshenko A.V. Simulation thermodynamic model of the building. Bulletin of Construction Equipment. 2017; 12:42-43. (rus.).
< П
tT
iH О Г
0 w
t CO
1 z y i
J CD
U -
> i
n °
С 3
0 СС
01
о n
6. De Rosa M., Bianco V., Scarpa F., Tagliafi-co L.A. Modelling of energy consumption in buildings: an assessment of static and dynamic models. Russian Journal of Construction Science and Technology. 2016; 2(1):12-24. DOI: 10.15826/ijcst.2016.1.002
7. Liu C.-S. An integral equation method to recover non-additive and non-separable heat source without initial temperature. International Journal of Heat and Mass Transfer. 2016; 97:943-953. DOI: 10.1016/j. ijheatmasstransfer.2016.03.003
8. Ryzhov A., Ouerdane H., Gryazina E., Bischi A., Turitsyn K. Model predictive control of indoor microclimate: existing building stock comfort improvement. Energy Conversion and Management. 2019; 179:219228. DOI: 10.1016/j.enconman.2018.10.046
9. Samarin O.D. The calculation of building cooling under emergency conditions to ensure their heating reliability. VestnikMGSU [Proceedings of Moscow State
со
CO
n NJ
с 6 >6
• ) Í
<D
0>
№ DO
■ T
s У с о <D Ж
, ,
О О 2 2
N N О О N N
¡É ai
u 3 > (Л С И
ta со
<ö ф
í!
<u tu
O %
University of Civil Engineering]. 2019; 14(4):496-501. DOI: 10.22227/1997-0935.2019.4.496-501 (rus.).
10. Blázquez C.S., Martín A.F., Nieto I.M., González-Aguilera D. Measuring of thermal conductivities of soils and rocks to be used in the calculation of a geothermal installation. Energies. 2017; 10(6):795. DOI: 10.3390/en10060795
11. Ozturk A. Overall heat transfer coefficient of functionally graded hollow cylinder. Solid State Phenomena. 2017; 267:177-181. DOI: 10.4028/www.scien-tific.net/SSP.267.177
12. Li N., Chen Q. Experimental study on heat transfer characteristics of interior walls under partial-space heating mode in hot summer and cold winter zone in China. Applied Thermal Engineering. 2019; 162:114264. DOI: 10.1016/j.applthermaleng. 2019. 114264
13. Marino B.M., Muñoz N., Thomas L.P. Estimation of the surface thermal resistances and heat loss by conduction using thermography. Applied Thermal Engineering. 2017; 114:1213-1221. DOI: 10.1016/j.applthe-rmaleng.2016.12.033
14. Bilous I.Yu., Deshko V.I., Sukhodub I.O. Building inside air temperature parametric study. Magazine of Civil Engineering. 2017; 68(08):65-75. DOI: 10.5862/MCE.68.7
15. Faouzi D., Bibi-Triki N., Draoui B., Abene A. Modeling a Fuzzy Logic Controller to Simulate and Op-
Received December 23, 2020.
Adopted in revised form on April 23, 2021.
Approved for publication on April 23, 2021.
B i o n o t e s : Oleg D. Samarin — Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Associate Professor of the Department of Heat and Gas Supply and Ventilation; Moscow State University of Civil Engineering (National Research University) (MGSU); 26 Yaroslavskoe shosse, Moscow, 129337, Russian Federation; SPIN-code: 1708-9583; samarinod@mgsu.ru.
timize the Greenhouse Microclimate Management using MATLAB SIMULINK. International Journal of Mathematical Sciences and Computing. 2017; 3(3):12-27. DOI: 10.5815/ijmsc.2017.03.02
16. Latif M., Nasir A. Decentralized stochastic control for building energy and comfort management. Journal of Building Engineering. 2019; 24:100739. DOI: 10.1016/j.jobe.2019.100739
17. Serale G., Fiorentini M., Capozzoli A., Bernardini D., Bemporad A. Model predictive control (MPC) for enhancing building and HVAC system energy efficiency: problem formulation, applications and opportunities. Energies. 2018; 11(3):631. DOI: 10.3390/ en11030631
18. Belussi L., Barozzi B., Bellazzi A., Danza L., Devitofrancesco A., Ghellere M. et al. A review of performance of zero energy buildings and energy efficiency solutions. Journal of Building Engineering. 2019; 25:100772. DOI: 10.1016/j.jobe.2019.100772
19. Sha H., Xu P., Yang Z., Chen Y., Tang J. Overview of computational intelligence for building energy system design. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2019; 108:76-90. DOI: 10.1016/j.rser.2019.03.018
20. Samarin O.D. The calculation of the thermal mode of a room using the integral controllers for the climate control systems. News of Higher Educational Institutions. Construction. 2020; 2:28-35. DOI: 10.32683/0536-1052-2020-734-2-28-35 (rus.).
<л
(Л
E о
£ ° с
ю °
S 1
о Е
СП ^ т- ^
<л
(Л
г
О И
