Сертификация систем обеспечения микроклимата

Система отопления должна быть включена на максимальную производительность. При отрицательных наружных температурах, близких к 0оС, допускается проводить испытания на частичной мощности системы отопления. Полученный результат пересчитывают.

Приняты следующие показатели оценки сертифицируемого параметра:

·               температура наружного воздуха в одной точке на уровне нижней кромки окна помещения, оС;

·               температура воздуха в помещении на уровне 1,5 м от пола, оС:

¾               в кабине – в одной точке в центре (рис. 10.1);

¾               в помещениях, площадью от 5 до 10 м2 – в 2-4 точках (рис. 10.1);

¾               в салоне вагона – в шести точках (рис. 10.2);

·                   скорость ветра снаружи на уровне 1,5 м от земли на открытом пространстве, м/с;

·                   скорость движения транспортного средства, км/ч;

·                   время нагрева до заданной температуры, мин.

Точность приборов должна быть не хуже:

Средства измерения должны быть поверены в установленном порядке и иметь действующие свидетельства о поверке.

Порядок проведения испытаний

1. Определение времени достижения заданной температуры выполняют в следующей последовательности:

·               закрывают окна, двери и другие вентиляционные проемы (в т.ч. закрывают дефлекторы и перекрывают подачу наружного воздуха системой принудительной вентиляции);

·               включают систему отопления на максимальную мощность;

·               фиксируют время включения системы отопления и время достижения заданной нормируемой температуры в помещении.

2. Определение эффективности системы отопления проводят в следующем порядке:

·               измеряют скорость ветра;

·               устанавливают постоянную производительность системы отопления и фиксируют положение переключателя (максимальная/минимальная, I, II и т.д. ступени);

·               в случае испытаний системы отопления, использующей тепло дизеля, устанавливают постоянный тепловой режим дизеля в соответствии с ТУ;

·               устанавливают постоянную скорость движения испытуемого объекта в соответствии;

·               измеряют температуру воздуха в помещении в заданных точках;

·               зачетное измерение температур воздуха проводят через 3 ч после включения системы отопления не менее 3–х раз через 15 мин. В случае открывания окон или дверей по технологическим причинам измерение температур проводят через 15 минут после закрывания проемов.

Обработка результатов.

По полученным результатам строят зависимость (рис.10.3):

Dt = f (tн),

где Dt= tвн – tн , оС; tвн – средняя температура в помещении, оС

tвн = ,

где ti и tj – температуры воздуха в точках измерения; n – количество точек измерений по площади помещения; m – количество циклов испытаний, m =3; tн – наружная температура, оС.

Рис. 10.3 Зависимость перепада температур в кабине относительно наружной от наружной

Перепад температур в помещении является линейной функцией наружной температуры, параметры которой устанавливаются методом наименьших квадратов (МНК) в виде:

где y – перепад температур воздуха Dt в помещении относительно наружной, оС; x – температура наружного воздуха tн, оС; m – угол наклона функции к оси абсцисс, ; c – значение функции при наружной температуре 0оС.

 ; = ,

где n – количество измерений при различных наружных температурах, порядковый номер измерения (цикла); i – i-ое измерение.

По полученной зависимости вычисляют перепад температур при наружной температуре, заданной ТУ.

Точностью поддержания температуры воздуха в помещении °С является отклонение от средней температуры за период измерения:

где tmax, tmin – максимальная и минимальная температура в одной точке (геометрический центр помещения) на высоте 1,5 м от пола.

Полученные результаты заносят в табл. П3, которая является приложением к протоколу испытаний.

Расчет погрешности измерений

Оценку погрешности испытаний производят в соответствии с выражением:

р(Y1 – dy < Y < Y2 + dy) =0,95

т.е. р(Dt1–d(Dt)< Dt< Dt2+d(Dt)=0,95,

где p=0,95 – уровень достоверности полученного результата;

dy= d(Dt) – доверительный интервал:

где Dy – среднеквадратическая погрешность результата; Dm, Dc – среднеквадратическая погрешность коэффициентов уравнения; ta,n–1 – коэффициент Стьюдента, который зависит от объема выборки (n) и заданной доверительной вероятности p= 1–a;

где yi– значение функции в i–той точке.

Допустимая погрешность испытаний составляет ±3,5оС.

10.3 Сертификация показателя "Эффективность системы охлаждения помещений"

При сертификации показателя эффективности охлаждения помещения оценивают следующие параметры[3]:

·               максимальный перепад температур в помещении относительно наружной при максимально положительной наружной температуре, заданной ТУ, DtТУ, оС;

·               время достижения заданной температуры воздуха в помещении при заданной ТУ наружной температуре, tТУ, мин;

·               точность поддержания температуры воздуха в помещении, ± Dt, 0С.

Перечисленные параметры определяются в следующих режимах:

·               систему вентиляции вагона испытывают без нагрузки и пассажиров.

·               систему охлаждения испытывают на стоянке.

·               систему вентиляции испытывают в движении с эксплуатационными скоростями.

Испытания проводят при температурах наружного воздуха выше плюс 20оС в период максимальной солнечной радиации (12–16 ч местного времени) в отсутствие облачности и осадков.

В процессе испытаний измеряют следующие показатели вне зоны прямого попадания солнечной радиации:

·               температура воздуха, оС:

¾                                  снаружи в тени вблизи объекта испытаний на уровне 1,5 м от поверхности земли;

¾                                  в кабине в 2-х точках на уровне 1,5 м от пола (рис. 10.6);

а) кабина машиниста

Рис. 10.6 Места установки датчиков температуры воздухав помещениях

¾                                  в служебном помещении в 2–4 точках на уровне 1500 мм от пола (рис. 10.6);

¾                                  в салоне в 3–х поясах слева и справа на уровне 1500 мм от пола (рис. 10.7).

·               скорость воздуха снаружи вблизи объекта испытаний на уровне 1,5 м от поверхности земли, м/с.

·               скорость движения объекта испытаний, км/ч.

Приборы должна обеспечивать точность измерений не хуже, указанных в таблице:

Средства измерения должны быть поверены в установленном порядке и иметь действующие свидетельства о поверке.

Порядок проведения испытаний

1. Испытание эффективности системы охлаждения, принудительной и естественной вентиляции производят в следующем порядке:

·               Определяют скорость ветра.

·               Устанавливают систему охлаждения и принудительной вентиляции в режим максимальной мощности (ручное управление), систему естественной вентиляции – на максимальную производительность (открыты все вентиляционные проемы).

·               Устанавливают режим работы объекта испытания:

¾                                  стоянка;

¾                                  движение с постоянной скоростью.

·               Проведение измерений температур воздуха в помещении:

¾                                  при наличии кондиционера замеры температуры производят с момента включения системы и фиксируют время достижения заданной температуры;

¾                                  при испытаниях принудительной или естественной вентиляции.

Зачетное испытание начинают с момента установления постоянства температур в помещении. Зачетные замеры производят в количестве не менее трех с интервалом 15–30 минут.

Указанные испытания проводятся при трех значениях наружной температуры в диапазоне 20–40оС.

Обработка результатов измерений

Определение эффективности системы охлаждения, принудительной и естественной вентиляции.

Для определения эффективности системы охлаждения, принудительной и естественной вентиляции проводят измерение температур воздуха в помещении, находят среднюю температуру в помещении и перепад температур в помещении относительно наружной.

По полученным данным строят зависимость Dt=f(tн) (рис.10.8), которая позволяет вычислить перепад температур в помещении относительно наружной при любой наружной в диапазоне летних температур.

Перепад температур в помещении для системы охлаждения, принудительной и естественной вентиляции выражается зависимостью:

Dt =А·tн + В

где А, В – коэффициенты, характеризующие систему теплозащиты и эффективности кондиционера принудительной и естественной вентиляции.

Эффективность системы охлаждения, принудительной и естественной вентиляции оценивается перепадом температур Dt:

Dt=tвн –tн ,

где tвн – средняя температура в помещении, оС; tн – температура наружного воздуха, оС.

Рис. 10.8 Снижение температуры воздуха в помещении подвижного состава в зависимости от наружной температуры

Построение зависимости перепада температур в помещении относительно наружной температуры.

Зависимость Dt =f(tн) должна быть линейного вида:

y= mx + c;

m= ; c=  – m ; =  

D= 2; =  ;

где y – перепад температур воздуха в помещении относительно наружной, Dt, оС; x – температура наружного воздуха, tн, оС; m – угол наклона функции к оси абсцисс, ; c – значение функции при наружной температуре 0оС, В, оС; n – количество измерений при различных наружных температурах; i – i-ое измерение.

Оценка погрешности измерения производится в соответствии с выражением:

P(Y1 – dy < Y < Y2 + dy) =0,95

т.е. P(Dt1–d(Dt)< Dt< Dt2+d(Dt)=0,95;

dy= d(Dt)= ta,n–1, Dy =

где p=0,95 – уровень достоверности полученного результата; dy= d(Dt) – доверительный интервал; Dy – среднеквадратическая погрешность результата; Dm, Dc – среднеквадратические погрешности коэффициентов уравнения; ta,n–1 – коэффициент Стьюдента, который зависит от объема выборки (n) и заданной доверительной вероятности р= 1–a;

(Dm)2 = ; di =yi – yi; (Dc)2 = ( + ) ,

где yi– значение функции в i–той точке

Время охлаждения помещения (мин) при условиях, заданных в ТУ, определяют по формуле:

,

где Ро – мощность системы кондиционирования, кВт; К – коэффициент теплопередачи помещения, Вт/м2К; F – средняя площадь ограждения помещения, м2; Dtпо, Dtпτ – перепад температур в помещении относительно наружной при условиях, заданных ТУ, в начальный момент и при достижении нормируемой температуры, оС;

DtпоТУ=tпо– tнТУ; DtпτТУ= tпτ–tнТУ,

где tпо, tпτ – температура воздуха в помещении, соответственно в начальный момент измерений и в момент времени t, оС; tнТУ– температура наружного воздуха, заданная в ТУ, оС; сэ – эффективная теплоемкость помещения, Дж/К.

По результатам испытаний определяют эффективную теплоемкость помещения сэ, Дж/К:

,

где τизм – измеренное время охлаждения помещения до заданной температуры при наружной температуре на момент испытаний, мин; Dtпоизм, Dtпτизм – измеренные перепады температур в помещении относительно наружной, соответственно в начальный момент и при достижении нормируемой температуры, оС;

Dtпоизм= tнизм– tпоизм; Dtпτизм= tнизм – tпτнорм,

где tпоизм – температура воздуха в помещении в начальный момент измерений, оС; tпτнорм – заданная температура воздуха в помещении, оС; tнизм – температура наружного воздуха при испытаниях, оС.

Точностью поддержания температуры воздуха в помещении является отклонение от средней температуры за период измерения:

± Dt = 0С,

где tmax, tmin – максимальная и минимальная температура в геометрическом центре помещения на высоте 1,5 м от пола.

Оценка полученных результатов

Эффективность системы охлаждения помещения оценивают удовлетворительно, если создаваемый ею перепад температур в диапазоне расчетных температур по ТУ не менее нормируемого время достижения заданной температуры τ и точность поддержания температуры воздуха (при наличии системы автоматического регулирования) соответствуют нормативным значениям.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7