ISSN 2541-7592

НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ
СТРОИТЕЛЬСТВА И АРХИТЕКТУРЫ

Русский 
English 
    

 



Правила написания
и оформления статей

Правила
рецензирования

Памятка рецензента


Публикационная
этика 











 


Архив выпусков

Выпуск 2 (54), 2019


Моделирование концентрации холодильного агента в помещении при разгерметизации системы кондиционирования воздуха


Жерлыкина М. Н., Колосов А. И., Кузнецов С. Н., Чуйкин С. В.


Жерлыкина М. Н., канд. техн. наук, доц. кафедры жилищно-коммунального хозяйства, Воронежский государственный технический университет, Россия, г. Воронеж, тел.: (473)271-28-92, e-mail: zherlykina@yandex.ru

Колосов А. И., канд. техн. наук, доц. кафедры теплогазоснабжения и нефтегазового дела, Воронежский государственный технический университет, Россия, г. Воронеж, тел.: (473)271-53-21, e-mail: u00622@vgasu.vrn.ru

Кузнецов С. Н., д-р техн. наук, доц., проф. кафедры теплогазоснабжения и нефтегазового дела, Воронежский государственный технический университет, Россия, г. Воронеж, тел.: (473)271-53-21, e-mail: teplosnab_kaf@vgasu.vrn.ru

Чуйкин С. В., канд. техн. наук, доц. кафедры теплогазоснабжения и нефтегазового дела, Воронежский государственный технический университет, Россия, г. Воронеж, тел.: (473)271-53-21, e-mail: ser.chu@mail.ru

 
 
Постановка задачи. Для многозональных систем кондиционирования воздуха с переменным расходом холодильного агента характерен процесс непосредственного испарения фреона во внутренних блоках — местных кондиционерах, поэтому в случае разгерметизации элементов холодильного контура может произойти попадание холодильного агента в зону дыхания людей, находящихся в обслуживаемой зоне. В связи с этим необходимо изучить вопрос контролирования содержания вредных веществ в объеме помещения и найти оптимальное решение по исключению оказания негативного влияния холодильного агента на самочувствие человека. 
Результаты и выводы. Графически представлена область значений давлений холодильного агента при адиабатическом сжатии паров в компрессоре, в пределах которой должен осуществляться цикл работы холодильной машины. Исследовано распределение концентраций вредного вещества — холодильного агента — в объеме помещения в случае разгерметизации системы кондиционирования и определена наиболее опасная область для здоровья человека. Определено количество холодильного агента в системе в зависимости от холодопроизводительности наружного блока и от длины фреоновых магистралей с учетом параметров наружного воздуха. Разработана аналитическая зависимость для определения времени утечки холодильного агента в объем помещения в зависимости от конфигурации системы кондиционирования и ее холодопроизводительности. Представлены рекомендации по оптимизации параметров контроля содержания вредного вещества в воздухе в зависимости от характеристик системы. 
 
Ключевые слова: холодильный агент, концентрация, кондиционирование воздуха, холодопроизводительность, утечка, разгерметизация, время, рабочая зона.


DOI: 10.25987/VSTU.2019.54.2.006

 

Библиографический список

1. Бахмиди, Л. Тепловой микроклимат помещений: расчет комфортных параметров по теплоощущениям человека / Л. Бахмиди. — М.: Стройиздат, 1984. — 248 с.
2. Гичев, Ю. П. Здоровье человека как индикатор экологического риска индустриальных регионов / Ю. П. Гичев // Вестник РАМН. — 1995. — № 8. — С. 52—54.
3. Гримитлин, М. И. Распределение воздуха в помещениях / М. И. Гримитлин. — СПб: ABOK Северо-Запад, 2004. — 320 с.
4. Джувеликян, Х. А. Экология, город, человек / Х. А. Джувеликян. — Воронеж: ВГУ, 1996. — 104 с.
5. Жерлыкина, М. Н. Энергосбережение при кондиционировании воздуха общественных зданий / М. Н. Жерлыкина // Устойчивое развитие городов и территорий: проблемы, пути решения, инновации: сб. ст. по материалам Междунар. науч.-практ. конф. — Воронеж: ВГАСУ, 2011. — С. 103—109.
6. Жерлыкина, М. Н. К вопросу о холодоснабжении зданий гостинично-ресторанных комплексов / М. Н. Жерлыкина, Н. В. Кашенцева // Научный вестник Воронежского ГАСУ. Сер.: Высокие технологии. Экология. — 2014. — № 1. — С. 103—106.
7. Жерлыкина, М. Н. Повышение эффективности аварийной вентиляции производственного помещения для обеспечения взрывобезопасности при выбросах химических веществ: дис. … канд. техн. наук / М. Н. Жерлыкина. — Воронеж, 2006. — 166 с.
8. Измеров, Н. Ф. Физические факторы производственной и природной среды. Гигиеническая оценка и контроль / Н. Ф. Измеров, Г. А. Суворов. — М.: Медицина, 2003. — 526 с.
9. Капко, Д. В. Персональная вентиляция. Время перейти от теории к практике / Д. В. Капко, Р. В. Афанасьев // АВОК. — 2016. — № 5. — С. 21—27.
10. Коммунальная гигиена / под ред. проф. В. Т. Мазаева. — М.: ГЭОТАР-Медиа, 2005. — С. 129—144.
11. Кувшинов, Ю. Я. Теоретические основы обеспечения микроклимата в помещениях / Ю. Я. Кувшинов. — М.: АСВ, 2004. — 104 с.
12. Ловцов, В. В. Системы кондиционирования динамического микроклимата помещений / В. В. Ловцов, Ю. Н. Хомутский. — 2-е изд., перераб. и доп. — Л: Стройиздат, 1991. — 150 с.
13. Наумов, А. Л. СО2: Критерий эффективности систем вентиляции / А. Л. Наумов, Д. В. Капко // АВОК. — 2015. — № 1. — С. 12—20.
14. Уардн, Р. А. Загрязнение воздуха в жилых и общественных зданиях / Р. А. Уардн. — М.: Стройиздат, 1987. — 159 с.
15. Успенская, Л. Б. Математическая статистика в вентиляционной технике / Л. Б. Успенская. — М.: Стройиздат, 1980. — 108 с.
16. Чуйкин, С. В. Сравнительная оценка энергетических затрат на системы кондиционирования воздуха ледовой арены при различных способах организации воздухораспределения / С. В. Чуйкин, М. Н. Жерлыкина, Д. С. Агишевский, И. А. Карпова // Инженерные системы и сооружения. — 2013. — № 1 (10). — С. 72—79.
17. Шепелев, И. А. Аэродинамика воздушных потоков в помещении / И. А. Шепелев. — М.: Стройиздат, 1978. — 154 с.
18. Эльтерман, В. М. Вентиляция химических производств / В. М. Эльтерман. — 3-е изд., перераб. — М.: Химия, 1980. — 288 с.
19. Vorob'eva, Y. A. Theoretical studies of the influence of crack development on the change in air permeability of building structures / Y. A. Vorob'eva, M. N. Zherlykina, E. E. Burak // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. — 2018. — Vol. 463, Part 1. — URL: https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1757-899X/463/2/022036/pdf.
20. Zherlykina, M. N. Investigation of changing air temperatures in cross-tilt inclined cracks / M. N. Zherlykina, Y. A. Vorob'eva, E. E. Burak // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. — 2017. — Vol. 262, conference 1. — URL: https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1757-899X/262/1/012042/pdf.

 
 

Ссылка для цитирования

Жерлыкина, М. Н. Моделирование концентрации холодильного агента в помещении при разгерметизации системы кондиционирования воздуха / М. Н. Жерлыкина, А. И. Колосов, С. Н. Кузнецов, С. В. Чуйкин  // Научный журнал строительства и архитектуры. - 2019. - № 2 (54). - С. 68-76. - DOI: 10.25987/VSTU.2019.54.2.006.

 
 
 
 

English version 

 

Modeling the Concentration of a Refrigerant in the Premises During the Depressurization of the Air-Conditioning System

Zherlykina M. N., Kolosov A. I., Kuznetsov S. N., Chuikin S. V. 
 
 

Zherlykina M. N., PhD in Engineering, Assoc. Prof. of the Dept. of Housing and Communal Services, Voronezh State Technical University, Russia, Voronezh, tel.: (473)271-28-92, e-mail: zherlykina@yandex.ru

Kolosov A. I., PhD in Engineering, Assoc. Prof. of the Dept. of Heat and Gas Supply and Oil and Gas Business, Voronezh State Technical University, Russia, Voronezh, tel.: (473)271-53-21, e-mail: u00622@vgasu.vrn.ru

Kuznetsov S. N., D. Sc. in Engineering, Assoc. Prof., Prof. of the Dept. of Heat and Gas Supply and Oil and Gas Business, Voronezh State Technical University, Russia, Voronezh, tel.: (473)271-53-21; e-mail: teplosnab_kaf@vgasu.vrn.ru

Chuikin S. V., PhD in Engineering, Assoc. Prof. of the Dept. of Heat and Gas Supply and Oil and Gas Business, Voronezh State Technical University, Russia, Voronezh, tel.: (473)271-53-21, e-mail: ser.shu@vgasu.vrn.ru

 
Statement of the problem. For multi-zonal air-conditioning systems with varying consumption of the refrigerant direct evaporation of the refrigerant in the indoor unit, i. e. local air conditioning, is typical. Therefore in case of depressurization of the elements of the refrigerating circuit some of the refrigerant might penetrate the respiratory system of those in the serviced area. It is thus necessary to examine the issue of control of content of harmful substances in the premises and to seek out the optimal solution to exclude adverse health influences of the refrigerant. 
Results and conclusions. The range of values of the refrigerant pressure in the adiabatic compression of vapors in the compressor within which the cycle of operation of the refrigeration machine is carried out is graphically presented. The distribution of the concentrations of harmful substances, i. e. the refrigerant, in the premises in case of depressurization of the air conditioning system was studied and the most dangerous area for human health was determined. The amount of the refrigerating agent in the system is identified depending on the cooling capacity of the outdoor unit and the length of the freon lines taking into account the parameters of the outdoor air. The analytical dependence for determining the time of the refrigerant leakage into the premises depending on the configuration of the air conditioning system and its cooling capacity is developed. The recommendations on the optimization of the parameters of control of the content of harmful substance in the air depending on the characteristics of the system are presented. 
 
Keywords: refrigerant, concentration, air conditioning, cooling capacity, leakage, depressurization, time, working area. 


DOI: 10.25987/VSTU.2019.54.2.006

References

1. Bakhmidi, L. Teplovoi mikroklimat pomeshchenii: raschet komfortnykh parametrov po teplooshchushcheniyam cheloveka / L. Bakhmidi. — M.: Stroiizdat, 1984. — 248 s. 
2. Gichev, Yu. P. Zdorov'e cheloveka kak indikator ekologicheskogo riska industrial'nykh regionov / Yu. P. Gichev // Vestnik RAMN. — 1995. — № 8. — S. 52—54. 
3. Grimitlin, M. I. Raspredelenie vozdukha v pomeshcheniyakh / M. I. Grimitlin. — SPb: ABOK Severo-Zapad, 2004. — 320 s. 
4. Dzhuvelikyan, Kh. A. Ekologiya, gorod, chelovek / Kh. A. Dzhuvelikyan. — Voronezh: VGU, 1996. — 104 s. 
5. Zherlykina, M. N. Energosberezhenie pri konditsionirovanii vozdukha obshchestvennykh zdanii / M. N. Zherlykina // Ustoichivoe razvitie gorodov i territorii: problemy, puti resheniya, innovatsii: sb. st. po materialam Mezhdunar. nauch.-prakt. konf. — Voronezh: VGASU, 2011. — S. 103—109. 
6. Zherlykina, M. N. K voprosu o kholodosnabzhenii zdanii gostinichno-restorannykh kompleksov / M. N. Zherlykina, N. V. Kashentseva // Nauchnyi vestnik Voronezhskogo GASU. Ser.: Vysokie tekhnologii. Ekologiya. — 2014. — № 1. — S. 103—106. 
7. Zherlykina, M. N. Povyshenie effektivnosti avariinoi ventilyatsii proizvodstvennogo pomeshcheniya dlya obespecheniya vzryvobezopasnosti pri vybrosakh khimicheskikh veshchestv: dis. … kand. tekhn. nauk / M. N. Zherlykina. — Voronezh, 2006. — 166 s. 
8. Izmerov, N. F. Fizicheskie faktory proizvodstvennoi i prirodnoi sredy. Gigienicheskaya otsenka i kontrol' / N. F. Izmerov, G. A. Suvorov. — M.: Meditsina, 2003. — 526 s. 
9. Kapko, D. V. Personal'naya ventilyatsiya. Vremya pereiti ot teorii k praktike / D. V. Kapko, R. V. Afanas'ev // AVOK. — 2016. — № 5. — S. 21—27. 
10. Kommunal'naya gigiena / pod red. prof. V. T. Mazaeva. — M.: GEOTAR-Media, 2005. — S. 129—144. 
11. Kuvshinov, Yu. Ya. Teoreticheskie osnovy obespecheniya mikroklimata v pomeshcheniyakh / Yu. Ya. Kuvshinov. — M.: ASV, 2004. — 104 s. 
12. Lovtsov, V. V. Sistemy konditsionirovaniya dinamicheskogo mikroklimata pomeshchenii / V. V. Lovtsov, Yu. N. Khomutskii. — 2-e izd., pererab. i dop. — L: Stroiizdat, 1991. — 150 s. 
13. Naumov, A. L. SO2: Kriterii effektivnosti sistem ventilyatsii / A. L. Naumov, D. V. Kapko // AVOK. — 2015. — № 1. — S. 12—20. 
14. Uardn, R. A. Zagryaznenie vozdukha v zhilykh i obshchestvennykh zdaniyakh / R. A. Uardn. — M.: Stroiizdat, 1987. — 159 s. 
15. Uspenskaya, L. B. Matematicheskaya statistika v ventilyatsionnoi tekhnike / L. B. Uspenskaya. — M.: Stroiizdat, 1980. — 108 s. 
16. Chuikin, S. V. Sravnitel'naya otsenka energeticheskikh zatrat na sistemy konditsionirovaniya vozdukha ledovoi areny pri razlichnykh sposobakh organizatsii vozdukhoraspredeleniya / S. V. Chuikin, M. N. Zherlykina, D. S. Agishevskii, I. A. Karpova // Inzhenernye sistemy i sooruzheniya. — 2013. — № 1 (10). — S. 72—79. 
17. Shepelev, I. A. Aerodinamika vozdushnykh potokov v pomeshchenii / I. A. Shepelev. — M.: Stroiizdat, 1978. — 154 s. 
18. El'terman, V. M. Ventilyatsiya khimicheskikh proizvodstv / V. M. El'terman. — 3-e izd., pererab. — M.: Khimiya, 1980. — 288 s. 
19. Vorob'eva, Y. A. Theoretical studies of the influence of crack development on the change in air permeability of building structures / Y. A. Vorob'eva, M. N. Zherlykina, E. E. Burak // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. — 2018. — Vol. 463, Part 1. — URL: https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1757-899X/463/2/022036/pdf. 
20. Zherlykina, M. N. Investigation of changing air temperatures in cross-tilt inclined cracks / M. N. Zherlykina, Y. A. Vorob'eva, E. E. Burak // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. — 2017. — Vol. 262, conference 1. — URL: https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1757-899X/262/1/012042/pdf. 



 
Об издателе · Диссоветы при ВГТУ · Контакты · Поиск · Карта сайта
Научный вестник ВГАСУ. Строительство и архитектура, все права защищены.
Работает на: Amiro CMS