CC BY
8
hosting providers, manufacturers of anti-virus, domain registrars and search engines in order to instant block harmful resources.
- development of innovative products: cards with contactless payment technology and virtual cards linked to e-wallets, cards and other products with the payment system "World";
- improvement of loyalty programs for customers - bonus "cashback";
- optimization of methods of promoting products and services using direct mail and telemarketing, websites, payment systems, Internet banking and mobile banking partner banks, social networks. It is also necessary to use the classical instruments of advertising and PR.
It should be noted that the development of electronic money systems in the Russian Federation is a dynamic process, the value of which is increasing every year. It is likely that in the coming years the domestic market of payment through electronic money will develop under the impact of the new economic realities, new regulations, new technologies and payment instruments.
It is obvious that the solution of problems of effective development of payments by electronic money in our country is possible only in an integrated manner, taking into account international best practices, technological developments and innovations, adapted to the Russian specifics. Only the implementation of these conditions will be successfully resolved the problem of constructing an effective system of settlement of electronic money needed for our economy and its citizens.
Использованные источники:
1. Финансы, деньги и кредит: учебник и практикум для академического бакалавриата под ред. Буракова Д.В. - М:Юрайт. - 2016. - 329 с.
2. Басс А.Б., Бураков Д.В., Удалищев Д.П. Тенденция развития банковской системы России: монография. М.: Русайнс. - 2015. - 216 с;
3. Бураков Д.В. Финансово-инвестиционные процессы в российской экономике: монография под ред. Толстолесовой Л.А. - 2014. Н.:Сибак. - 160 с.
4. Муссель К.М. Платежные технологии, системы и инструменты / К.М.Муссель. - М.: КноРус, ЦИПСиР, 2015. - 288 с.
Логинов А. В. бакалавр
кафедра робототехники и автоматизации производственных систем Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В. И. Ульянова (Ленина) АВТОМАТИЗАЦИЯ ПОТРЕБЛЕНИЯ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ
Аннотация: Системы теплоснабжения являются крупнейшим потребителем топливно-энергетических ресурсов нашей страны. От нормального функционирования данных систем зависят множество факторов, таких как: комфортное проживание людей в жилых домах,
производительность труда на предприятиях и т.д. Поэтому вопрос рационального использования тепловой энергии является столь злободневным. Практика показала, что в среднем, установка узла учета тепловой энергии для многоквартирного жилого дома окупается в течение одного отопительного сезона. Существует несколько способов снижения потребления энергоресурсов, а как следствие сокращение затрат. В данной статье пойдет речь о внедрение автоматизированных систем регулирования температуры.
Ключевые слова: автоматическое управление, система отопления, система вентиляции, оборудование.
Введение
Существует несколько способов снижения потребления энергоресурсов, а как следствие сокращение затрат.
Основными направлениями экономии энергии являются: внедрение автоматизированных систем регулирования температуры теплоносителя в системе отопления и сокращение теплопотерь через ограждающие конструкции зданий и сооружений.
Установка системы автоматического регулирования позволяет поддерживать оптимальную температуру в помещении, исходя из температуры наружного воздуха, сокращая расход теплоносителя из теплосети в периоды резких колебаний температуры. Это происходит за счет повторного использования части теплоносителя в системе отопления здания, в этом случае требуется гораздо меньшее количество теплоносителя получаемого из магистральных теплосетей. Этот вариант подходит для жилых, общественных и административных зданий. Для производственных предприятий, благодаря автоматическому регулированию, можно устанавливать необходимую нам температуру теплоносителя в то время, когда помещение не используется (в ночное время, праздничные и выходные дни). Сокращение расхода происходит за счёт снижения температуры внутри помещений в эти периоды до 10-12°, что приводит к значительному сокращению расхода тепловой энергии [1].
5. Назначение и функции автоматического теплового пункта
Автоматизированные тепловые пункты предназначены для контроля и автоматического управления значениями параметров теплоносителя, подаваемого в систему отопление (СО), горячего водоснабжения (ГВС), вентиляции с целью оптимизации потребления [7]. Основной принцип автоматических систем заключается в регулировании расхода по измеряемой температуре. При регулировании на тепловом вводе используются измерения температуры наружного воздуха, при регулировании на радиаторах -температура внутри помещения. При увеличении температуры наружного воздуха и температуры внутри помещения расход теплоносителя автоматически пропорционально уменьшается и наоборот увеличивается при
снижении температуры внутри помещения и наружного воздуха. За счет снижения величины расхода происходит уменьшение значения потребляемой тепловой энергии.
Регулирование на тепловом вводе производиться следующим образом. На специальный контроллер (Рисунок 1.1), который является мозгом всей системы, приходит сигнал от датчика температуры наружного воздуха Тнв.
Далее контроллер вычисляет необходимое значение температуры теплоносителя Т3в при данной температуре наружного воздуха Тнв. Существует зависимость или график зависимости между наружного воздуха и температурой теплоносителя, программируется в контроллере. Сигнал от датчика температуры теплоносителя Т3 сравнивается с вычисленным значением Т3в и если фактическое значение превышает вычисленное значение температуры по графику, то регулирующий клапан начинает уменьшать расход до тех пор, пока температуры ТЗ и ТЗв не будут равны [2].
температурой которая и фактической
Рисунок 1.1 - Схема автоматического регулирования теплопотреблением
Понижение температуры воды Т3 происходит за счет смешения воды с более низкой температурой из обратного трубопровода в подающий. Расход в системе отопления при этом вне зависимости от положения регулирующего клапана остается постоянным за счет циркуляционного насоса установленного на перемычке между подающим и обратным трубопроводом.
Помимо регулирования по графику температуры в подающем трубопроводе, можно одновременно поддерживать график температуры обратной воды [2]. При таком регулировании обеспечивается заданная
зависимость разности температур от температуры наружного воздуха. Дополнительно может быть установлен переход с дневного на ночной режим, т.е. снижение температуры в подающем трубопроводе в ночные часы, но данный режим подходит в основном только для объектов, где ночью отсутствуют люди. В жилых домах должен поддерживаться постоянный тепловой режим [4].
Основные функции автоматизированного теплового пункта:
1. Присоединение здания к источнику теплоснабжения.
2. Преобразование параметров тепловой энергии (давление, температура), поступающей от источника с целью обеспечения безопасного пользования тепловой энергией в системах отопления, приточной вентиляции, горячего водоснабжения.
3. Защита систем отопления, вентиляции и ГВС от поступления загрязнений из тепловой сети. Защита тепловой сети от поступления загрязнений из системы отопления, вентиляции и ГВС.
4. Измерение и учет потребления тепловой энергии теплоносителя и водопроводной воды.
5. Управление температурой отопления и вентиляции с учетом:
• наружной температуры и динамики ее изменения;
• фактической температуры в помещениях;
• изменений температурного режима в зависимости от времени
суток;
• необходимых ограничений в зависимости от характеристик источника тепла.
6. Обеспечение циркуляции теплоносителя в системе отопления и вентиляции.
7. Защиту указанных систем от превышения давления и температуры сверх допустимых норм.
8. Измерение и контроль параметров теплоносителя, поступающего в системы отопления и вентиляции и возвращаемого из этих систем в тепловую сеть источника.
9. Приготовление ГВС, в том числе:
• поддержание постоянства температуры ГВС в пределах санитарных норм за счет изменения коэффициента смешения в открытых системах теплоснабжения;
• поддержание постоянства температуры ГВС в пределах санитарных норм за счет изменения расхода теплоносителя первого контура теплообменных аппаратах в закрытых системах теплоснабжения;
• обеспечение циркуляции в сетях потребителей с целью предотвращения непроизводительных сбросов теплоносителя после перерывов в пользовании ГВС, а также с целью снижения отложений в теплообменных аппаратах в случае их применения;
• защита пользователей от превышения величины параметров
теплоносителя сверх допустимых норм. Защита от возможных гидроударов;
10. Дистанционный контроль потребления тепловой энергии, теплоносителя и водопроводной воды. Диспетчеризация.
Как видно из приведенного выше списка необходимых функций теплового пункта качественно их выполнить, возможно, только с применением средств автоматизации [7].
6. Состав автоматизированного теплового пункта
Состав АТП может в значительной степени варьироваться в зависимости от применяемых в каждом отдельном случае схем присоединения систем теплопотребления, типа системы теплоснабжения, а также конкретных технических условий.
В состав АТП входят:
1. Узел ввода тепловой сети. Содержит в себе оборудование присоединения СО и СВ.
2. Узел учета тепловой энергии. Узел учета включает в себя расходомеры, которые измеряют количество пройденного теплоносителя, датчики температуры, которые измеряют температуру теплоносителя и датчики давления, измеряющие давление в трубопроводах.
3. Узел приготовления теплоносителя для системы отопления. Включает в себя модуль отопления, который, в свою очередь, состоит из
теплообменника отопления (при независимой схеме присоединения СО к тепловой сети), циркуляционного насоса, подмешивающего насоса (при зависимой схеме присоединения СО к тепловой сети), регулирующих клапанов - прямого действия и с электроприводами, запорной арматуры, КИП.
4. Узел приготовления теплоносителя для системы СВ. Включает в себя модуль СВ, который состоит из теплообменника СВ, циркуляционных насосов СВ, повысительных насосов СВ, регулирующих клапанов, обратных клапанов, запорной арматуры, КИП. Модуль СВ служит для обеспечения требуемых параметров теплоносителя, поступающего в систему СВ.
5. Система управления и автоматизации указанных систем. Состоит из контроллера отопления и СВ, который осуществляет управление исполнительными механизмами модулей на основании параметров объекта. Регулятор отопления представляет собой микропроцессорный контроллер, использующий как программно введенные постоянные, так и измеряемые текущие значения параметров объекта. Регулятор отопления воспринимает сигналы от преобразователей температуры и преобразователей расхода, обрабатывает поступившую информацию и в соответствии с алгоритмами управления, заложенными в регулятор, выдает команды управления на внешние исполнительные устройства (ИУ), тем самым, регулируя режимы работы контуров отопления и ГВС объекта потребления [8].
6. Элементы диспетчеризации. Состоит из адаптера сотовой связи и модуля Ethernet, что позволяет осуществлять как дистанционный съем
информации, так и дистанционное управление АТП. Адаптер сотовой связи позволяет построить глобальную низкозатратную информационно -измерительную систему и осуществлять с помощью нее следующие основные задачи:
• оперативное информирование о нештатных ситуациях и о состоянии АТП в целом и его составных частей (в том числе охранная, пожарная сигнализация, затопление и т.п.);
• передача накопленных данных для автоматической подготовки коммерческих отчетов и анализа работы узлов учета;
• обеспечение сеансового удаленного доступа к АТП для контроля измерений в реальном времени;
• защита архивных и установочных данных от несанкционированного доступа;
• решение задач в рамках сертифицированной информационно-измерительной системы.
7. Шкаф электроуправления. Предназначен для приема и распределения электрической энергии в сетях напряжением до 1000В, частотой 50 Гц, с глухозаземленной нейтралью; для размещения в нем устройств автоматического управления оборудованием тепловых пунктов, систем отопления и горячего водоснабжения (ГВС), распределительных устройств, устройств защиты, а также для размещения приборов учета расхода жидкостей и тепловой энергии, средств коммутации и связи.
8. Узлы присоединения указанных систем. Кроме основных элементов теплотехнического оборудования, таких как регуляторы прямого действия, управляющие клапаны с электроприводом, насосы, теплообменники и пр. модуль отопления содержит водо-запорную арматуру, контрольно-измерительные приборы и преобразователи температуры, сигналы от которых являются входящими для регулятора отопления. Контрольно-измерительные приборы и датчики обеспечивают измерение и контроль параметров теплоносителя, и выдачу в щит управления сигналов о выходе параметров за пределы допустимых значений. Щит электроуправления дает возможность как автоматического, так и ручного управления режимами работы АТП: насосами и клапанами, переключения летнего и зимнего режимов, выдачи сигналов аварии при возникновении нештатных ситуаций, выходе оборудования из строя и отклонении контролируемых параметров теплоносителя от заданных предельных значений.
7. Экономическая целесообразность и эффективность применения АТП
Одной из важнейших функций АТП является экономное пользование тепловой энергией. Основные факторы экономии, при применении АТП:
1. Снижение температуры воздуха в помещениях производственных, административных и других подобных зданий в часы
отсутствия там людей.
Этот фактор легко поддается анализу. Определим эффект экономии тепловой энергии за счет снижения температуры помещений в нерабочее время:
^ _ (Ткомн.сниж.-Тср.нар.отоп.сез.) _
(Ткомн-Тср.нар.отоп.сез.)
где К - относительное снижение теплопотребления при снижении внутренней температуры;
Тср.нар.отоп.сез. - средняя наружная температура, характерная для данного отопительного сезона;
Ткомн.сниж. - температура комнатная сниженная;
Ткомн. - комнатная температура;
^ниж.темп. ..
а =-, (1.2)
tобщее
где а - доля времени относительного снижения теплопотребления при снижении внутренней температуры;
tсниж.темп. - время, в течение которого температура снижена (ночные часы, выходные дни);
tобщее - общее время работы;
Р = 1 — а • (1 — К), (1.3)
где Р - относительное теплопотребление;
Э = а • (1 — К) • 100%, (1.4)
где Э - экономия за счет снижения теплопотребления
2. Снятие влияния тепловой сети. Данное направление наиболее эффективно при подключении теплового пункта к крупным тепловым сетям, например сетям от ТЭЦ [7]. Температура в этих сетях не может быстро изменяться. Это могло бы привести к их частым выходам из строя. Во многих регионах России разница между дневными и ночными температурами может достигать 10-20 градусов. В результате возможны перетопы в дневные часы, а следовательно потери тепла или недотопы в ночные часы, что приводит к перерасходу более дорогой электроэнергии за счет включения бытовых нагревательных приборов (для жилых зданий).
3. Учет при управлении температурой отопления внутренних тепловыделений. По данным СНиП 2.04.05-91 доля бытовых тепловыделений в тепловом балансе здания может достигать 14% от общего потребления тепловой энергии [1]. Для того, чтобы учесть эти выделения и не перетапливать жилые здания целесообразно применять разные алгоритмы регулирования для жилых и административных зданий. Применение специальных тепловых режимов для жилых и административных зданий может позволить сэкономить до 7% общего теплопотребления этих зданий [1]. Реализовать этот график можно только на индивидуальном АТП.
4. Сокращение потерь от вынужденных перетопов в переходные, межсезонные периоды. При применении двухтрубных тепловых сетей, т.е. сетей, где теплоснабжение для отопления и горячего водоснабжения
объединены, существует понятие точки излома температурного графика. Температура теплоносителя трубопровода подачи тепловой сети для возможности приготовления ГВС в пределах санитарных норм не должна опускаться ниже 60 градусов для открытых систем теплоснабжения, и ниже 70 градусов для закрытых систем теплоснабжения [11]. Для отопления в эти периоды температура может требоваться значительно более низкая. Применение регулирования температуры отопления на АТП может достигнуть 30-40% в эти периоды отопления [7]. С учетом кратковременности этих периодов доля в годовом теплопотреблении 2-4% экономии.
5. Коррекция температурного графика по фактической производительности приборов отопления и с учетом мероприятий по энергосбережению архитектурно-строительного характера. При проведении работ по утеплению стен зданий, установке современных оконных конструкций и т.д. значительно уменьшаются потери тепла через ограждающие конструкции зданий. Экономический эффект от данных мероприятий будет неполным, если не корректировать проектный температурный график отопления, что возможно только при наличии схем автоматического регулирования подачи тепла. Эффект экономии от автоматизации в данном случае может составить от 10-20 % [7].
6. Экономический эффект за счет применения графика качественного регулирования и поддержания постоянства расхода в система отопления. Существуют три метода регулирования отопления: качественное, при котором меняется только температура, а расход остается постоянным, количественное, при котором меняется расход при постоянстве температуры подачи, и качественно-количественное, при котором меняется и расход и температура [3]. О первом методе можно сказать, что он применяется для всех систем отопления. Более того, при качественном регулировании можно быть уверенным, что все помещения находятся по теплу в равных условиях, а, следовательно, может быть применено глубокое регулирование с наибольшим экономическим эффектом. Количественное регулирование применяется в системах приточной вентиляции, воздушно-отопительных агрегатах и завесах [3]. Количественно-качественное регулирование систем отопления - это такое регулирование, при котором при изменении одного параметра происходит не поддающееся учету изменение другого [3]. Поэтому нельзя дать гарантий, что при регулировании во всех помещениях будут равные по теплу условия, и, следовательно, чтобы сохранить во всех помещениях комфортную температуру некоторые надо перегревать.
Заключение
Экономический эффект от внедрения автоматизированных тепловых пунктов (совместно с узлами учета тепловой энергии) сугубо индивидуален для каждого конкретного объекта, но, по некоторым данным, суммарная экономия может достигать 60% при среднем сроке окупаемости затрат порядка 3-5 лет. При этом одной из основных задач автоматизации
теплопотребления является создание наиболее комфортного теплового режима зданий, в зависимости от температуры наружного воздуха.
Использованные источники:
1. Громов Н.К. Водяные тепловые сети: справочное пособие по проектированию - М.: Энергоатомиздат, 1988. - 424 с.
2. Юрманов Б.Н. Автоматизация систем отопления, вентиляции и кондиционирования - М.: Стройиздат, 1976. - 424 с.
3. Козин В.Е. Теплоснабжение - М.: Высшая школа, 1980.
4. Пырков В.В. Современные тепловые пункты. Автоматика и регулирование: Справочник - М.: Данфосс ТОВ» 2007.
5. Симионов Р.Ю. Анализ расходов и себестоимости продукции и резервов их снижения - М.: Финансовый менеджмент. - 2009.- 68с.
6. Алексеева О.Г. Методические указания по экономическому обоснованию выпускных квалификационных работ бакалавров - СПб.: СПБГЭТУ «Лэти», 2013. - 50 с.
7. Автоматизированный тепловой пункт «Взлет АТП»: Руководство по эксплуатации - СПб.: ООО «Промавтоматика», 2010.
8. Регулятор отопления Взлет РО-2М: Руководство по эксплуатации - СПб.: ЗАО «Взлет», 2012.
9. Теплосчетчик-регистратор Взлет ТСР-М: Руководство по эксплуатации -СПб.: ЗАО «Взлет», 2012.
10.Рей Д. Тепловые насосы. / Д. Рей, Д. Макмайкл: Пер. с англ. - М.: Энергоиздат, 1982.
11.СП 41-101-95 Проектирование тепловых пунктов - М.: Минстрой, 1996.
Луговской К. С. бакалавр
кафедра робототехники и автоматизации производственных систем Казанин П.И. бакалавр
кафедра робототехники и автоматизации производственных систем Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В. И. Ульянова (Ленина) АВТОМАТИЗАЦИЯ ОБРАТНОЙ ЗАДАЧИ КИНЕМАТИКИ
ДВУХЗВЕННОГО МАНИПУЛЯТОРА Аннотация: Объектом исследования является двухзвенный двухстепе нной механизм. В статье были рассмотрены теоретические и практические знания о особенностях решения обратной задачи кинематики для манипуля торов, изучение средств автоматизации этих задач, а также построение модели рассматриваемого механизма. Произведен расчет выбранного для исследования двухзвенного двухстепенного механизма. Также с помощью пр ограммного пакета MATLAB была построена модель исследуемого манипуля
