Investigations on the innovation model of exergy effectiveness of air conditioning system for operating cleanrooms

Abstract

Нині під час експлуатації енерготехнологічних систем (ЕТС), до яких належать системи кондиціювання повітря (СКП), для забезпечення проведення певної технології питання економії паливно-енергетичних ресурсів має першорядне значення. Отже, зменшення затрат енергії, споживаної системами кондиціювання повітря, диктує необхідність їх оптимізації, що найповніше може бути досягнуто на основі ексергетичного аналізу, який враховує не тільки кількість, але й якість затраченої енергії. Розрахунки балансів і різних характеристик ЕТС, зокрема СКП, з урахуванням ексергії дає можливість найпростіше і наглядніше вирішувати безліч наукових і технічних задач. Вони допомагають вилучити часті помилки, які трапляються і пов’язані з ігноруванням якісного боку перетворень. У статті презентовано інноваційну математичну дослідницьку модель чинної центральної прямотечійної системи кондиціювання повітря для операційних чистих кімнат з метою комп’ютерного оцінювання її енергетичної ефективності через ексергетичний ККД залежно від різних факторів, що впливають на її роботу. Завдяки цій моделі отримано залежність ексергетичного ККД ηе чинної системи кондиціювання від різниці температур між внутрішнім і припливним повітрям Δtп= tв – tп.

The issue of fuel and energy saving is a top priority for energy technological systems (ETS) such as air conditioning systems (ACS). Thus, reduction of energy consumption for ACS requires optimization of these systems which can be obtained on the basis of the exergy analysis. This analysis takes into account not only the quantity of the energy being consumed but also its quality. By taking into account the exergy during calculation of balances and various characteristics of ETC (including ACS) the scientific and engineering problems can be solved in a simple and easily understandable way. Frequent mistakes caused by ignoring the quality of transformations can be avoided. Innovation mathematical research model of the existing central straight flow air conditioning system for operating cleanrooms with the aim of computer estimation of its energy effectiveness by virtue of exergetic output-input ratio depending on different factors, which have influence on its operation, is presented in this article. The dependence of exergetic output-input ratio ηe of the existing air conditioning system on temperature difference between the inside and the supplied air ΔtS = tin – tS was defined based on this model.