При этом сама СВиКВ и ее система автоматического регулирования (САР) образуют для помещения отрицательную обратную связь по каналу «теплопоступления Qвозм–tв», т.к. входной информацией для их работы является величина отклонения температуры внутреннего воздуха tв от заданного среднего уровня (уставки), а результатом их действия — тепловой поток Qрег, который добавляется к Qвозм, полностью или частично компенсируя его и внося, таким образом, дополнительное стабилизирующее воздействие в систему «помещение–СВиКВ–САР» [1]. Можно показать [2], что за счет совместного использования собственной теплоустойчивости помещения и регулирующего влияния САР максимальная величина Qрег может оказаться меньше наибольшего значения Qвозм. Следовательно, установленная мощность оборудования СВиКВ, которая как раз и определяется параметром Qрег, будет ниже максимальных теплопоступлений. Это позволяет сократить габариты вентиляционных установок, а также размеры воздуховодов, каналов и воздухораспределителей за счет снижения воздухообмена в помещении, который при обеспечении ассимиляции теплоизбытков должен вычисляться также по величине Qрег. В работе [2] приводится приближенное выражение для расчета требуемой величины Qрег в зависимости от требований к качеству поддержания внутреннего микроклимата, характеристик помещения и САР при регулярных колебаниях Qвозм. Оно получено из уравнения теплового баланса помещения, обслуживаемого регулируемой СВиКВ. Однако, представляет интерес проверка данной формулы с помощью численного эксперимента, основанного на использовании математической модели, описывающей процессы нестационарного теплопереноса в легких и массивных ограждениях помещения и теплообмена на их внутренних поверхностях. Модель использует решение системы дифференциальных и алгебраических уравнений теплопереноса и теплового баланса методом конечных разностей по разработанной авторами программе для персонального компьютера на алгоритмическом языке Fortran [3]. В процессе расчетов осуществлялось сравнение результатов вычисления основного параметра — коэффициента ассимиляции переменных теплопоступлений Касс, представляющего собой отношение амплитуды колебаний Qрег и Qвозм, по методике [2] и по рассматриваемой численной модели при различных значениях эквивалентного коэффициента передачи СВиКВ, и САР Крег в условиях использования простейшего Пзакона регулирования. По своему физическому смыслу величина Крег [Вт/К] показывает в данном случае, на сколько ватт нужно изменять величину Qрег при отклонении tв от уставки tв.0 на 1 К. Такое изменение и должна обеспечить соответствующим образом подобранная САР. Исследования производились для помещения со следующими характеристиками: ΣKFл = 4 Вт/К — сумма произведений коэффициентов теплопередачи Кл [Вт/(м2⋅К)], наружных «легких» ограждений помещения (условно безынерционных, например, окон) на их площади Fл, м2; показатель теплопоглощения инфильтрующимся воздухом Lcвρв = 14 Вт/К, где L — неорганизованный воздухообмен в помещении [м3/с], а св и ρв — удельная теплоемкость [Дж/(кг⋅К)] и плотность [кг/м3] этого воздуха, соответственно; коэффициент конвективного теплообмена на внутренних поверхностях aк.в = 3,7 Вт/(м2⋅К);ΣFм = 74 м2 — площади массивных ограждающих конструкций, м2; температура наружного воздуха tн = –28 °C; tв.0 = +20 °C — контролируемое значение tв; а также амплитуда колебаний Qвозм равна 1350 Вт. Теплофизические параметры материальных слоев массивных ограждений принимались в соответствии с [4]. Уровень Крег в расчетах менялся от 0 до 290 Вт/К (при дальнейшем его увеличении теряется устойчивость конечноразностной схемы при использованных шагах по времени и пространственной координате). Ясно, что при росте Крег и одном и том же значении амплитуды Qвозм коэффициент Касс должен возрастать, поскольку возрастает доля регулирующего воздействия. На рис. 1 показаны результаты вычисления Касс при относительной величине конвективной составляющей qк в теплопоступлениях, равной 1 (сплошные линии) и 0,4 (пунктирные). Тепловой поток, вносимый в помещение за счет работы СВиКВ, во всех случаях считается чисто конвективным, т.к. имеются в виду воздушные системы. Черным цветом обозначены данные, полученные по методике [2], красным — по численной модели. В последнем случае значение Касс рассчитывалось непосредственно по определению, как отношение фактической амплитуды Qрег к заданной амплитуде Qвозм. Легко видеть, что при qк = 1 численный расчет дает весьма близкую сходимость с аналитическим — во всяком случае, отклонение не превышает по абсолютной величине 0,05, а оказывается значительно меньше, как правило. Это вполне укладывается в обычную погрешность инженерных методов. Следует только иметь в виду, что для минимизации расхождения необходимо несколько уточнить предлагаемую в [2] формулу для вычисления показателя теплопоглощения ограждающих конструкций помещения в условиях автоматического регулирования СВиКВ и принимать коэффициент в ее числителе равным 1,25 независимо от средней теплоинерционности ограждений и величины qк: где ΣYF — суммарный показатель теплоусвоения внутренних поверхностей ограждений [5], Вт/К; ΣαF — то же для конвективного теплообмена, т.е.ΣαF = αк.вΣF, Вт/К,где ΣF = ΣFм + Fл — суммарная площадь поверхностей, обращенных в помещение, м2. Значения параметров ΣYF и ΣαF рассчитывались автоматически по рассмотренной программе. Таким образом, полученное уточнение приводит к дальнейшему упрощению соотношения для Рогр. По сути, в данном случае произведена идентификация аналитической модели по результатам численного эксперимента с одновременным выявлением факторов, влиянием которых на искомую величину можно пренебречь. При qк = 0,4, что более точно отражает наиболее часто встречающиеся условия с преимущественным поступлением в помещение лучистой теплоты, например, от солнечной радиации, сходимость оказывается несколько хуже, но все же и здесь максимальное отклонение не превышает 0,08–0,09. Заметим, что приближенный аналитический метод во всей области изменения Крег дает несколько преувеличенное значение Касс, т.е. с некоторым запасом, что само по себе является положительным обстоятельством. Для снижения погрешности и доведения ее до 0,05 целесообразно уточнить предложенную в [2] зависимость для Во — поправочного коэффициента к Касс, учитывающего, что qк < 1, опять таки в сторону упрощения, а именно исключения из нее множителя 0,7 при отношении ΣYF/ΣαF: Соответствующий график приведен на рис. 1 черной штрихпунктирной линией. Таким образом, мы подтвердили, что расчетную тепловую нагрузку на помещение, обслуживаемое автоматизированными СВиКВ, действительно можно определять по методике [2]: Здесь Rдин = (AtвPпом)/Aq — динамический коэффициент регулирования СВиКВ (также безразмерный); А и В — параметры, зависящие в общем случае от применяемого закона регулирования и некоторых других условий. При Пзаконе можно ориентировочно принимать при Rдин > 0,75 — A = 1,15 и B = 1; при Rдин < 0,75 — A = 1 и B = 0,9. Обозначения Aq и Qср представляют собой соответственно амплитуду колебаний и среднее значение величины Qвозм, а Аtв — допустимое отклонение tв от уставки, задаваемое исходя из условий комфортности [6]. Показатель теплопоглощения помещения Рпом в рассматриваемых условиях равен Рогр + Lcвρв. При этом значения Рогр и Во следует вычислять по уточненным формулам (1)–(2). Методика сохраняет инженерный вид и доступна для использования в инженерной практике. 1. Калмаков А.А. и др. Автоматика и автоматизация систем теплогазоснабжения и вентиляции. — М.: Стройиздат, 1986. 2. Самарин О.Д. Теплофизика. Энергосбережение. Энергоэффективность. — М.: Издво АСВ, 2009. 3. Самарин О.Д., Азивская С.С. Принципы расчета нестационарного теплового режима помещения, обслуживаемого автоматизированными системами обеспечения микроклимата // Известия ВУЗов. Строительство, №1/2011. 4. СП 23101–2004. Проектирование тепловой защиты зданий. — М.: ГУП ЦПП, 2004. 5. Богословский В.Н. Строительная теплофизика. — М.: Высшая школа, 1982. 6. ГОСТ 30494–96. Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях. — М.: ГУП ЦПП, 1999.