System for optimization of energy efficiency parameters of ventilation and air conditioning in industrial buildings

Abstract

With the growing number of ventilation systems and increased air regulation, it is crucial to optimize the operational modes of ventilation equipment. The electricity consumption of these units is substantial, particularly because many of them are outdated and not operating in energy-efficient modes. By simulating the installation, it becomes possible to identify the most efficient modes for different types of loads. This can be achieved through methods such as forecasting power consumption and adjusting it using automation mechanisms. The objective of the work is to create a model of the ventilation system that accurately represents its operating modes under various types of loads. This necessitates employing different methods to investigate power consumption. The research task involves identifying optimal operational modes for the system by utilizing automation (controllers) and effective management techniques. The employed methods rely on correlation analysis, specifically utilizing the MS Excel "Data Analysis Package." This enables the identification of critical factors. Additionally, simulation approaches based on physical laws were employed, with the model's empirical data being adjusted accordingly. The software tools employed for the research include CoolPack, OpenModelica, and MATLAB. The developed model and the corresponding recommendations for controlling the operational mode of the ventilation system can be further utilized for conducting a detailed analysis of individual HVAC components.

Зі зростанням кількості вентиляційних систем і посиленням регулювання повітря вкрай важливо оптимізувати режими роботи вентиляційного обладнання. Споживання електроенергії цими агрегатами є значним, особливо тому, що багато з них застаріли та не працюють в енергозберігаючих режимах. Шляхом моделювання установки стає можливим виявити найбільш ефективні режими для різних типів навантажень. Цього можна досягти за допомогою таких методів, як прогнозування споживання електроенергії та її регулювання за допомогою механізмів автоматизації. Метою роботи є створення моделі вентиляційної системи, яка точно відображає режими її роботи при різних видах навантажень. Це вимагає використання різних методів для дослідження споживання електроенергії. Завдання дослідження полягає у визначенні оптимальних режимів роботи системи за допомогою засобів автоматизації (контролерів) та ефективних методів управління. Застосовувані методи покладаються на кореляційний аналіз, зокрема з використанням пакета аналізу даних MS Excel. Це дозволяє визначити критичні фактори. Крім того, використовувалися підходи моделювання, засновані на фізичних законах, з відповідним коригуванням емпіричних даних моделі. Програмні засоби, використані для дослідження, включають CoolPack, OpenModelica та MATLAB. Розроблена модель та відповідні рекомендації щодо управління режимом роботи системи вентиляції можуть бути використані надалі для проведення детального аналізу окремих компонентів ОВК.