Vėdinimo sistemos ekserginė analizė naudojant trnsys modeliavimo priemonę

Abstract

Baigiamajame darbe atliekama oro tiekimo – šalinimo įrenginio, esančio VGTU PEMS laboratorijoje ekserginė analizė, naudojant TRNSYS modeliavimo priemonę. Darbe teoriškai susipažįstama su eksergine analize, jos principais ir metodika, apžvelgiami moksliniai darbai, kuriuose buvo atlikta vėdinimo sistemų ekserginė analizė, taip pat darbai, kuriuose buvo naudojamasi TRNSYS modeliavimo priemone. Aprašomas algoritmas, kuriuo vadovaujantis bus atliekama įrenginio analizė. Susipažįstama su darbo objektu, aprašomos jame esančios sekcijos ir jų funkcijos. TRNSYS programa sukuriamas objekto matematinis modelis. Dvi savaites –vasaros ir žiemos sezono metu kaupiami duomenys apie įrenginio veikimą, naudojantis jais atliekama sukurto matematinio modelio validacija. Atliekama ekserginė analizė, apsibrėžiamos sistemos ribos, nustatomi energijos, eksergijos srautai kertantys sistemą, sudaromas energinis sistemos balansas Galiausiai įrenginio veikimas modeliuojamas visų metų laikotarpiu. Nustatyta, kad vidutinis įrenginio ekserginis efektyvumas – 3,94 %. Efektyviausias įrenginio elementas – šilumogrąžis, kuriame patiriama tik 1,0 % vėdinimo įrenginyje susidarančių eksergijos nuostolių. Mažiausiai efektyvūs elementai šalinimo ventiliatorius ir vėsinimo sekcija. Darbe taip pat pateikiami pasiūlymai, kaip būtų galima padidinti įrenginių ekserginį efektyvumą, taip pat pateikiami siūlymai ir rekomendacijos kitiems darbams.

In this master thesis exergy analysis of an air handling unit, which is installed in the VGTU PEMS laboratory, is done by using TRNSYS simulation tool. Thesis contains theoretical explanation of the principles of an exergy analysis as well as detailed analysis of other author’s studies concerning exergy evaluation of the ventilation systems and also analysis of studies where TRNSYS simulation software was used. In this thesis algorithm of the exergy evaluation is provided. Also the study of the object is done by measuring parameters during the winter and summer seasons, these parameters are used to validated created mathematical model. Exergy analysis is carried out: limits of the system are defined, exergy and energy flows are calculated, energy and exergy balances are calculated. Finally the simulation of the model is done. Results show that average exergy efficiency of the air handling unit is 3,94%. The most efficient section of the unit is plate heat exchanger, where only 1,0% of the exergy loses of the unit occurs. The least efficient sections are exhaust fans and cooling section. The suggestions of how to increase exergy efficiency of the unit are described as well as recommendations for the upcoming studies.