Handige tips

Gevoelstemperatuur

Pin
Send
Share
Send
Send


Bibliografische link naar het artikel:
Karandeev D.Yu. Effectieve temperatuur als factor die het stroomverbruik van de stad beïnvloedt // Moderne apparatuur en technologieën. 2015. Nr. 2 [Elektronische bron]. URL: http://technology.snauka.ru/2015/02/5728 (bezocht: 02/07/2019).

Factoren die het elektriciteitsverbruik van de stad beïnvloeden, omvatten factoren zoals de periode van het jaar, het type dag, sociale factoren en weersfactoren, voornamelijk luchttemperatuur. Daarnaast beïnvloeden echter andere meteorologische factoren, zoals windsnelheid, vochtigheid, het energieverbruik.

Het doel van het onderzoek is het elektriciteitssysteem binnen de grenzen van de stad Abakan, dat overeenkomt met het werkgebied van de regionale energieretailhandel LLC Abakanenergosbyt. De gegevens over stroomverbruik en beïnvloedende factoren voor de periode van 2009 tot 2014 werden als initiële gegevens gebruikt.

Wind beïnvloedt de convectiewarmteoverdracht en de waargenomen temperatuur aanzienlijk, maar het is erg belangrijk voor persoonlijk comfort, daarnaast is het belangrijk om rekening te houden met de snelheid van luchtmassabeweging bij het kiezen van het noodzakelijke temperatuurregime van de koelvloeistof.

Rekening houden met alleen de luchttemperatuur en windsnelheid is echter onvoldoende, omdat naast luchttemperatuur en windsnelheid ook luchtvochtigheid belangrijk is in het warme seizoen. Het is een verzwarende factor bij toenemende luchttemperatuur, omdat het de verdamping van vocht uit de menselijke huid vertraagt.

De effectieve temperatuur (hierna ET genoemd) is een van de biometeorologische indices die het effect karakteriseren van een persoon die wordt blootgesteld aan een complex van meteorologische factoren zoals temperatuur, luchtvochtigheid en windsnelheid via een enkele indicator - de zogenaamde effectieve luchttemperatuur, met andere woorden ET is de temperatuurwaarde, die droge lucht moet hebben wanneer deze kalm is, om hetzelfde effect op het menselijk lichaam te hebben als lucht met deze vochtigheid bij een gegeven windsnelheid.

De methode voor het berekenen van het totale effect van een aantal factoren is gebaseerd op gegevens over de impact van meteorologische factoren rechtstreeks op het menselijk lichaam. In zijn consistente ontwikkeling bestond de studie uit twee experimenten van ET in stilstaande lucht en ET in bewegende lucht, waardoor graden van de schaal overeenkomend met het gevoel van comfort werden benadrukt.

Het eerste experiment was om het effect van een combinatie van verschillende temperaturen en vochtigheid in de lucht te bepalen, terwijl de proefpersonen hun gevoelens moesten beschrijven met woorden koud, aangenaam koud, goed, aangenaam warm, heet, terwijl die ET-waarden die het meest beschreven met positieve emoties en de comfortzone binnengingen , als resultaat werd onthuld dat deze zone binnen 16,5 - 20,5 ° ligt, terwijl de comfortlijn –17,7 ° is.

Het tweede experiment was om het effect van het koelingseffect van luchtbeweging te bepalen, dit experiment werd uitgevoerd in tunnels waarin dezelfde t ° en vochtigheid werden ingesteld, waarna de ventilatoren werden ingeschakeld, waardoor de luchttemperatuur in de tunnels daalde. Als resultaat van dit experiment werd een ET-schaal samengesteld voor verschillende luchtsnelheden.

Als resultaat werd een "normale schaal van effectieve temperaturen" ontwikkeld, terwijl de comfortzone in deze schaal ligt tussen 17,1-21,5 ° C.

Het is vermeldenswaard dat bij koud weer met een wind en een hoge luchtvochtigheid de ET altijd lager is dan de werkelijke temperatuur, bij warm weer zal de ET van vochtige lucht hoger zijn dan de werkelijke temperatuur, en bij wind kan de ET lager zijn dan de werkelijke. In een vergelijkende analyse van verschillende algoritmen voor het berekenen van de effectieve temperatuur, ontdekte een groep Amerikaanse wetenschappers dat het meest complete algoritme is ontwikkeld door Robert Stedman.

Om dit model te ontwikkelen, werd een breed scala aan biometrische metingen gebruikt, die in veel landen van 1940 tot 1995 werden uitgevoerd. Het effectieve temperatuurmodel combineert de fysiologische factoren van het lichaam en de huid, evenals meteorologische omgevingsfactoren. Op basis van dit model heeft een Australische wetenschapper Robert Steadman een eenvoudige formule afgeleid voor het berekenen van de effectieve temperatuur. In het betrouwbaarheidsinterval van 95% overschrijdt zijn fout niet 1 Kelvin:

waarin T - luchttemperatuur (° C),

P - partiële waterdampdruk (kPa),

v - windsnelheid op 10 m boven het maaiveld.

Het is vermeldenswaard dat de effectieve temperatuur twee indexen combineert: luchttemperatuur rekening houdend met de invloed van wind (gevoelstemperatuur) en luchttemperatuur rekening houdend met vochtigheid (warmte-index).

De gegevens over het energieverbruik van elk uur van de dag werden als initiële gegevens genomen voor de periode van 2009 tot 2014. De gegevens over het elektriciteitsverbruik van de stad Abakan werden verstrekt door Abakanenergosbyt LLC, evenals gegevens over de luchttemperatuur en andere meteorologische factoren van elk uur van de dag voor dezelfde periode , de gegevens zijn afkomstig van de site rp5.ru. Omdat de gegevens van het Abakan-weerstation uit rp5.ru echter geen partiële drukwaarden bevatten, moeten deze worden berekend om deze in de toekomst in de Steadman-formule te kunnen gebruiken.

Relatieve luchtvochtigheid J:

De partiële druk van waterdamp (Pa) in verzadigde vochtige lucht is te vinden in de uitdrukking:

waarin t - luchttemperatuur (stad. Celsius).

De partiële druk bij een bekende relatieve vochtigheid en temperatuur kan worden gevonden met de formule:

Als gevolg van de vervanging heeft de Steadman-formule voor het berekenen van de effectieve temperatuur de volgende vorm:

Tabel 1 geeft de resultaten weer van de herberekening van luchttemperaturen volgens de Steadman-formule gedurende 2 jaar.

Tabel 1 - Effectieve luchttemperatuur

Datum, tijdLuchttemperatuur ° CRelatieve luchtvochtigheid%Windsnelheid, m / sGedeeltelijke druk, kPaEffectieve temperatuur volgens Stedman, ° C
01-01-2012 0:00-13.108522.00-13.42
01-01-2012 1:00-12.308522.02-12.75
01-01-2012 2:00-11.778712.08-11.65
31-12-2013 22:001.003530.99-1.64
31-12-2013 23:00-2.005131.39-3.95
01-01-2014 0:000.004491.23-6.10

Berekening van correlatiecoëfficiënten tussen stroomverbruik en normale en efficiënte temperaturen.

Om de invloed van meteorologische factoren zoals relatieve vochtigheid en windsnelheid op het stroomverbruik van de stad Abakan te analyseren, werd een correlatiecoëfficiënt gebruikt, die een maat is voor de lineaire afhankelijkheid van twee willekeurige variabelen. De analyse werd uitgevoerd in de programmeertaal R, die ook een gratis statistische omgeving met open source-code is.

Als een resultaat was de correlatiecoëfficiënt tussen het stroomverbruik van de stad Abakan en de normale luchttemperatuur over 5 jaar 0,73, en tussen het stroomverbruik en de effectieve luchttemperatuur berekend door de formule van Robert Stedman, rekening houdend met de relatieve vochtigheid en windsnelheid, 0,81.

Voor de duidelijkheid tonen de figuren 1 en 2 de spreidingsdiagrammen tussen stroomverbruik en normale luchttemperatuur en stroomverbruik en effectieve luchttemperatuur, waarmee we de vorm en mate van afhankelijkheid van stroomverbruik kunnen beoordelen op basis van eenvoudige luchttemperatuur en de effectieve temperatuur, rekening houdend met de luchtvochtigheid en windsnelheid.

Figuur 1 - Spreidingsdiagram tussen energieverbruik en normale luchttemperatuur

Afbeelding 2 - Spreidingsdiagram tussen energieverbruik en effectieve luchttemperatuur

Zoals u ziet, heeft de effectieve temperatuur berekend volgens de formule van Robert Steadman een groter effect op het stroomverbruik van de stad Abakan dan de temperatuur, waarbij geen rekening wordt gehouden met windsnelheid en relatieve vochtigheid. Dit suggereert op zijn beurt dat het rekening houden met windsnelheid en relatieve vochtigheid bij het voorspellen van het stroomverbruik van de stad de kwaliteit van de voorspelling kan verbeteren.

Bibliografische lijst

  1. Technisch naslagwerk [Electronic resource]: Het verkoelende effect van de wind. Effect van windsnelheid op waargenomen luchttemperatuur en convectiewarmteoverdracht - Toegangsmodus: http://www.dpva.info.
  2. World Weather [Elektronische bron]: Effectieve temperatuur - Toegangsmodus: http://www.hmn.ru.
  3. Big Medical Encyclopedia [Electronic resource]: Effectieve temperatuur - Toegangsmodus: http://bigmeden.ru/article/ Effective_Temperature.
  4. Meteoclub: een onafhankelijke gemeenschap van liefhebbers van meteorologie: een forum over weer en natuur [Elektronische bron]: Effectieve temperatuur en comfort van het weer - Toegangsmodus: http://meteoclub.ru.
  5. Shipunov, A.B. Visuele statistieken. Wij gebruiken R! / A.B. Shipunov, E.M. Baldin, P.A. Volkova et al. - M .: DMK Press, 2012. - 298 p.

Bekijk de video: Wat is gevoelstemperatuur? Het Klokhuis (December 2021).

Pin
Send
Share
Send
Send