В работе рассмотрен метод составления модели распределения продолжительности стояния параметров наружного климата в течение среднестатистического года
наружный климат, параметр климата, климатическое районирование, продолжительность стояния параметров, моделирование системы
Режимы работы системы создания микроклимата (вентиляции, кондиционирования воздуха) с соответствующим потреблением энергии и ресурсов зависят от состояния наружного воздуха. Метод выбора рациональной технологической схемы системы создания микроклимата и оптимального режима ее эксплуатации в течение годового периода основан на выделении в области, характеризующей состояние наружного климата, таких зон, в границах которых режим работы системы соответствует желаемому значению критерия оптимизации [1-8]. При этом в каждой зоне предполагается свой режим эксплуатации, что определяет технологическую схему системы. Очевидно, что для реализации всех оптимальных режимов в течение расчетного периода техническая система должна содержать все необходимые для этого элементы, что значительно удорожает ее стоимость. Период использования того или иного оборудования зависит от продолжительности времени сочетания параметров наружного воздуха, находящихся в границах соответствующей зоны. Но продолжительность часов стояния параметров в каждой зоне разное и естественно, что зоны (а соответственно и режимы работы системы), имеющие малые по продолжительности периоды, можно исключить из вариантов технологического содержания систем, что, соответственно, может быть основанием для включения в качестве параметра оптимизации и экономический показатель.
Поэтому представляется важным разработка способа представления продолжительности стояния параметров наружного климата в произвольных границах термодинамических параметров.
Продолжительность стояния параметров наружного климата является статистической характеристикой географического пункта и приводится для характерных районов в виде массива часов продолжительности сочетания температуры 
(°С) и относительной влажности 
воздуха за год в границах интервалов через 5 (°С) и 5 
[9].
Распределения продолжительности часов сочетания климатических показателей 
представляется весьма сложной поверхностью, что не позволяет выразить ее через математическую функцию с приемлемой точностью. Кроме того, достаточно большой шаг интервалов аргументов, в которых представлены данные, не удовлетворяет условию определения искомого параметра в произвольных границах 
и 
.
Дискретное изменение часов стояния параметров по интервалам можно заменить интегральным распределением, которое в пределах каждого интервала по температуре воздуха представиться следующим образом (1):
, (1)
где 
– сумма часов стояния параметров воздуха в пределах 
-го интервала температур от начального 
до текущего 
значения относительной влажности воздуха, час; 
– индекс номера интервала относительной влажности воздуха.
Тогда зависимость изменения часов стояния относительной влажности воздуха
в пределах назначенных интервалов температур приобретает вид монотонно возрастающей линии (рис. 1).
Рисунок 1 – Интегральное распределение продолжительности сочетания температуры и относительной влажности наружного воздуха по интервалам для г. Улан-Удэ
Для обеспечения одинаковых по верхнему пределу значений часов стояния в каждом интервале температур выразим их величину по отношению к полной сумме часов соответствующих сочетаний за каждый интервал температур :
(2)
Для каждого интервала температур эти распределения аппроксимируются уравнениями типа (3):
, (3)
где 
– верхнее значение интервала относительной влажности, %;
– коэффициенты и показатели степеней, изменяющиеся по интервалам температур.
Изменение значений коэффициентов по интервалам температур так же можно выразить через соответствующие зависимости:
(4)
(5)
(6)
(7)
Таким образом, получаем функциональную зависимость распределения продолжительности сочетания температуры и относительной влажности воздуха по интервалам температур, которая графически выражается семейством кривых (по числу принимаемых интервалов). Соответственно, интегральное значение продолжительности сочетания любого произвольного интервала температуры 
и относительной влажности 
можно определить:
(8)
Для использования зависимости (8) необходимо знать сумму часов продолжительности сочетания параметров для произвольного интервала температур 
. Интегральные суммы 
этих периодов можно определить из [9]. Зависимость 
относительно общей продолжительности календарного года (
часов) также можно представить в виде функциональной зависимости (9):
, (9)
где 
– коэффициенты (показатели степени), зависящие от текущей температуры:
(10)
(11)
(12)
Значение дискретной продолжительности сочетаний температуры и относительной влажности для произвольных их интервалов определится разностью интегральных значений при соответствующих значениях аргументов 
:
(13)
Проверку адекватности полученной модели продолжительности сочетания параметров наружного воздуха нормативному распределению произведем из положения, что дискретные статистические значения
представляют собой средние со среднеквадратичной ошибкой 
[6]. Тогда дисперсия «воспроизводимости» 
составит:
(14)
Дисперсия адекватности 
для всего массива данных:
(15)
Расчетное значение критерия Фишера 
составит:
(16)
при критическом значении критерия Фишера для доверительной вероятности 0,95 
.
В частности, продолжительность периода работы системы создания микроклимата (ССМ) в режиме без обработки наружного воздуха, когда температуры и относительные влажности внутреннего 
и наружного 
воздуха совпадают
составит:
(17)
или этот же период, определенный по [9] составляет 
=190 час.
Таким образом, представленный метод может быть применен для составления модели распределения сочетаний параметров климата для любого географического пункта при наличии цифровой информации.
1. Справочник проектировщика. Внутренние санитарно-технические сис-темы // Под. Ред. И. Г. Староверова ч.1 Отопление. – М., Стройиздат. 1993. – 896 с.
2. СП 60.13330.2012 Отопление, вентиляция, кондиционирование
3. Креслинь, А.И. Регулирование систем кондиционирования воздуха, М., Стройиздат. – 1972. – 206 с.
4. Креслинь, А.И. Оптимизация энергопотребления системами конди-ционирования воздуха – М.: Стройиздат. – 1982. – 266 с.
5. Успенская, Л.Б. Математическая статистика в вентиляционной техни-ке. – М.: Стройиздат. – 1980 – 108 с.
6. Вознесенский, А.В. Планирование эксперимента в технико-экономических исследованиях. М.: Финансы и статистика. – 1982 – 328 с.
7. Рымкевич, A.A. Математическая модель системы кондиционирования воздуха – Л.: ЛТИХТ. – 1979. – 88 с.
8. Романова, А.А., Рымкевич, П.П., Горшков, А.С. Методика расчета прогнозируемых сроков окупаемости энергосберегающих мероприятий по утеплению зданий // Технико-экономические проблемы сервиса, 014. – № 4 (30). – С. 68-74.
9. ГОСТ 16350-80 Климат СССР. Районирование и статистические пара-метры климатических факторов для технических целей.
