Технічна діагностика та неруйнівний контроль, 2026, №02

2026 №02 (04)

DOI of Article 10.37434/tdnk2026.02.05

2026 №02 (06)

---

Технічна діагностика і неруйнівний контроль, 2026, №2, стор. 44-50

Математична модель енергоефективного керування багатозональною системою кондиціювання зі змінним потоком холодоагенту

М.І. Мазуренко, Ю.Ю. Лисенко

Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського». 03056, м. Київ, Берестейський проспект, 37. Е-mail: j.lysenko@kpi.ua

У роботі розроблено дискретну просторово-часову математичну модель керування багатозональною системою кондиціювання зі змінним потоком холодоагенту (VRF-системою) з урахуванням зовнішніх теплових збурень, сонячних надходжень і теплопередачі через огороджувальні конструкції будівлі. Побудовано модель простору станів, що описує динаміку температур у двох незалежних зонах. Запропоновано структуру керування на основі балансу теплових потоків із логікою перемикання між режимами нагріву та охолодження. Сформульовано квадратичний функціонал якості, що мінімізує відхилення температур від заданих значень і витрати енергії на керування. Проведено числове моделювання на основі погодинних кліматичних даних, за результатами якого температури у приміщеннях підтримуються в межах ±0,5 °C від встановлених і розраховане річне електроспоживання для забезпечення таких умов. Запропонована модель може слугувати основою для розробки систем прогнозуючого керування мікрокліматом в енергоефективних будівлях. Бібліогр. 10, табл. 1, рис. 4.
Ключові слова: VRF-система, керування, математична модель, тепловий баланс, багатозональне кондиціювання, оптимальне керування, енергоефективність

Отримано 22.04.2026
Отримано у переглянутому вигляді 13.05.2026
Підписано до друку 02.06.2026
Оприлюднено 30.06.2026

Список літератури

1. Aynur, T.N. (2010) Variable refrigerant flow systems: A review. Energy and Buildings, 42(7), 1106–1112. DOI: https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2010.01.024
2. Bergman, T.L., Lavine, A.S., Incropera, F.P., DeWitt, D.P. (2011) Fundamentals of heat and mass transfer. 7th ed. Hoboken, John Wiley & Sons.
3. Мазуренко М.І., Лисенко Ю.Ю. (2025) Автоматизація керування процесом кондиціювання із застосуванням систем зі змінним потоком холодоагенту. Матеріали XXI Всеукр. наук.-практ. конф. «Ефективність та автоматизація інженерних рішень у приладобудуванні». Київ, КПІ, 297–299.
4. Кривошеєв М.В., Кравець О М., Сидоренко В.Г. (2024) Методи розрахунку теплових втрат і теплонадходжень у будівлях. Refrigeration Engineering and Technology, 60(1), 45–52. DOI: https://doi.org/10.15673/ret.v60i1.2897
5. Climate data for building simulation. https://climate.onebuilding.org/WMO_Region_6_Europe/UKR_Ukraine/index.html
6. Mayne, D.Q., Rawlings, J.B., Rao, C.V., Scokaert, P.O.M. (2000) Constrained model predictive control: Stability and optimality. Automatica, 36(6), 789–814. DOI: https://doi.org/10.1016/S0005-1098(99)00214-9
7. Vargas, S., Becerra, H.M., Hayet, J.-B. (2022) MPC-based distributed formation control of multiple quadcopters with obstacle avoidance and connectivity maintenance. Control Engineering Practice, 119, 105054. DOI: https://doi.org/10.1016/j.conengprac.2021.105054
8. ДСТУ EN ISO 52016-1:2022. Енергоефективність будівель. Енергопотреби для опалення та охолодження, внутрішні температури і навантаження за явною та прихованою теплотою. Ч. 1. Методики розрахунку. Київ, ДП «УкрНДНЦ».
9. Lewis, F.L., Vrabie, D., Syrmos, V.L. (2012) Optimal Control. 3rd ed. Wiley. DOI: https://doi.org/10.1002/9781118122631 10. Çengel, Y.А., Boles, M.А. (2015) Thermodynаmiсs: Аn engineering аpproасh. 8th ed. New York, MсGrаw-Hill Eduсаtion.

---

Ця стаття у відкритому доступі за Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

---

Рекомендоване цитування

М.І. Мазуренко, Ю.Ю. Лисенко (2026) Математична модель енергоефективного керування багатозональною системою кондиціювання зі змінним потоком холодоагенту. Технічна діагностика та неруйнівний контроль, 02, 44-50. https://doi.org/10.37434/tdnk2026.02.05