Энергоэффективность системы вентиляции кинозала с управлением по CO₂

Тема: Разработка методов повышения энергоэффективности систем жизнеобеспечения кинозала с контролем концентрации CO₂ с целью уменьшения электропотребления

Объект: Большой кинозал (135 мест), СПб ГБУК «Петербург-кино», Ярославский пр., д. 55, лит. А Инструмент: OpenStudio 3.10 / EnergyPlus Климат: Санкт-Петербург (TMY, ASHRAE-формат .epw)

---

Что сделано

1. По проектной документации стадии Р (ООО «АБИ 1», 2017) создана энергетическая модель в OpenStudio:
   • геометрия зала 133 м² × 4,85 м, объём 645 м³;
   • система приточно-вытяжной вентиляции AIRNED-M6L с роторным рекуператором RRS;
   • расход воздуха 4 050 м³/ч (кратность 6,28 ч⁻¹), теплоноситель 80-60 °C.
2. Смоделированы два сценария и проведено годовое моделирование:
   • Base — постоянный расход вентиляции 4 050 м³/ч;
   • DCV — автоматическое регулирование расхода по датчику CO₂ (уставка 800 ppm, диапазон 30–100 % от номинала).
3. Результаты обработаны, построены сравнительные графики, оформлен технический отчёт.

---

Результаты

Показатель	Base	DCV	Экономия
Электропотребление, кВт·ч/год	46 906	43 079	−3 827 (−8,2 %)
Энергия на привод вентилятора, кВт·ч/год	5 082	1 297	−3 785 (−74,5 %)
Средний расход воздуха, м³/ч	4 027	1 397	—
Средняя концентрация CO₂, ppm	656	1 156	—

Концентрация CO₂ при DCV-управлении остаётся ниже нормативного предела 1 400 ppm (ГОСТ 30494-2011) при снижении расхода воздуха более чем вдвое в периоды неполной загрузки зала.

---

Структура репозитория

Openstudio/
├── models/
│   ├── kinozal_Base.osm          # Базовая модель — постоянный расход 4 050 м³/ч
│   └── kinozal_DCV.osm           # Модель с DCV — регулирование по CO₂
├── weather/
│   └── Saint-Petersburg.epw      # Климатические данные Санкт-Петербурга (TMY)
├── scripts/
│   ├── create_kinozal_model.py   # Построение моделей OpenStudio через Python API
│   ├── extract_results.py        # Извлечение результатов из файлов EnergyPlus
│   └── generate_report.py        # Генерация графиков и сводной таблицы
├── results/
│   ├── figures/                  # Графики (7 PNG): энергия, CO₂, экономия
│   └── results.json              # Численные результаты симуляций
└── Отчёт_Кинозал_DCV_OpenStudio.docx   # Технический отчёт с графиками и выводами

---

Как воспроизвести

# 1. Создать/пересоздать модели
python3 scripts/create_kinozal_model.py

# 2. Запустить симуляцию в OpenStudio CLI
openstudio run -w sim_Base/workflow.osw
openstudio run -w sim_DCV/workflow.osw

# 3. Извлечь результаты и построить графики
python3 scripts/extract_results.py
python3 scripts/generate_report.py

---

Программное обеспечение

• OpenStudio 3.10.0
• EnergyPlus 24.1.0
• Python 3.x + openstudio, matplotlib, python-docx