Научная статья на тему 'Математическое моделирование управления процессом теплопотребления комплекса зданий'

Математическое моделирование управления процессом теплопотребления комплекса зданий Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

CC BY
144
38
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
КОМПЛЕКС ЗДАНИЙ / ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ ТЕПЛОВОЙ ПУНКТ / АВТОМАТИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ / МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Потапенко Анатолий Николаевич, Солдатенков Алексей Сергеевич, Глаголев Сергей Николаевич

Описана математическая модель управления процессом теплопотребления комплекса зданий. С помощью имитационного моделирования на основе разработанной математической модели выявлены основные закономерности исследуемых процессов. Представлены результаты расчетов и сравнительный анализ.I

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по строительству и архитектуре , автор научной работы — Потапенко Анатолий Николаевич, Солдатенков Алексей Сергеевич, Глаголев Сергей Николаевич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

n article is presented the mathematical model of management by heating consumption process in a buildings complex. With imitating modelling on the basis of the developed mathematical model are revealed the basic laws of investigated processes. Results of calculations and the comparative analysis are presented.

Текст научной работы на тему «Математическое моделирование управления процессом теплопотребления комплекса зданий»

3. Першим, И.М. Синтез систем с распределенными параметрами [Текст] / И.М. Першин. -Пятигорск: Изд-во РИА на КМВ, 2002. -212 с.

4. Рапопорт, Э.Я. Структурное моделирование объектов и систем управления с распределенными параметрами [Текст] / Э.Я. Рапопорт. -М.: Высш. школа, 2003. -299 с.

5. Ляшенко, А.Л. Математическое моделирование распределенного объекта управления с подвижным источником воздействия [Текст] / А.Л. Ляшенко, О.И. Зо-лотов // Научно-технические ведомости СПБГПУ Сер. Информатика. Телекоммуникации. Управление. -2011. -№ 1 (115). -С. 113-117.

УДК 681.51:664.1(04)

А.Н. Потапенко, А.С. Солдатенков, С.Н. Глаголев

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ТЕПЛОПОТРЕБЛЕНИЯ КОМПЛЕКСА ЗДАНИЙ

На фоне роста стоимости энергоносителей особую важность приобретают проблемы энергосбережения и снижения коммунальных расходов. Существенная доля в общем балансе коммунальных расходов связана с потреблением тепловой энергии, основу которой, как правило, составляют расходы на отопление зданий. В связи с этим актуальными являются задачи по реконструкции существующих систем теплоснабжения зданий, обладающих низкой эффективностью и высокой изношенностью, на базе создания автоматизированных индивидуальных тепловых пунктов (ИТП) и по повышению эффективности применения систем автоматизации процессов теплоснабжения.

Использование автоматического регулирования в системах как централизованного, так и децентрализованного теплоснабжения позволяет повысить качество их функционирования и снизить потребление тепловой энергии [1-3]. При этом следует заметить, что для зданий с ограждающими конструкциями с сопротивлениями теплопередаче не соответствующими нормативным, применение автоматизированной системы управления для комплекса зданий с ИТП позволит существенно снизить потребление тепловой энергии, но при условиях если среднемесячные температуры воздуха выше среднестатистических температур в отопительный период (например, теплая зима), в противном случае эффект от внедрения автоматизированных систем заключается в отсутствии перерасхода теплопотребления без применения капитальных затрат на утепление

зданий, но в определенном температурном диапазоне [4].

В [5] отмечается, что одновременное функционирование элеваторных узлов и автоматизированных ИТП в гидравлически связанной системе приводит к нарушению гидравлического режима тепловых сетей. Исследования [4, 6] также показали, что в системах как централизованного, так и децентрализованного теплоснабжения наблюдается эффект, характерный для комплекса зданий с совместным применением автоматизированных ИТП и элеваторных узлов, приводящий к существенному снижению экономии тепловой энергии.

Одно из возможных технических решений для исключения этого отрицательного эффекта связано с созданием автоматизированных систем управления процессом теплопотребления для комплекса зданий, которое также позволяет частично приблизить их к «интеллектуальным» зданиям [1, 7]. В [8] предложен один из возможных методов для реализации свойств интеграции автоматизированных систем теплоснабжения на уровне города в составе автоматизированной системы диспетчерского управления распределенными энергосистемами.

В [9] установлено, что с помощью программных комплексов, имеющихся на рынке информационных технологий, не представляется возможным моделирование фактической картины как распределения, так и перераспределения потоков теплоносителя в гидравлических контурах комплекса зданий в случаях возникновения ги-

дравлической разрегулированности (например, подаче нерасчетных расходов теплоносителя потребителям - больше или меньше по отношению к расчетным и др.). Задачи по наладке такого типа систем, их проектирования, а также для анализа в условиях внедрения или планирования технических решений весьма актуальны и практически значимы.

Постановка задачи

Особенности математического моделирования гидравлических режимов балансировки и управления процессами нагревания и охлаждения-осушения воздуха в системах кондиционирования воздуха представлены, например, в [10, 11]. В данной работе исследуются возможности управления процессом теплопотребления, например, комплекса из пяти зданий образовательного учреждения типа колледжа с совместным применением автоматизированных ИТП и элеваторных узлов (в условиях ограниченных инвестиций). Здания подключены к автономному источнику тепла. За основу математического моделирования исследуемых объектов принят метод расчета с учетом [6, 12], в которых предложены системы уравнений как для зданий с автоматизированными ИТП, так и для зданий с элеваторными узлами, а также система уравнений для расчета перераспределения расходов теплоносителя для комплекса зданий на основе экспериментальных данных.

Особенности схем моделирования. Считаем, что тепловые пункты пяти зданий в исходном состоянии являются элеваторными узлами с расчетной часовой тепловой нагрузкой для отапливаемых зданий, представленной в табл. 1.

Из данных табл. 1 следует, что максимальной расчетной тепловой нагрузкой обладают зда-

Т а б л и ц а 1 Тепловая нагрузка зданий комплекса

Номер здания Расчетная тепловая нагрузка, ГДж/ч

1 0,489

2 0,308

3 0,91

4 0,18

5 0,15

ния 1 и 3. В связи с этим за основу для имитационного моделирования принимаем следующие две схемы:

схема 1 — здание 3 с автоматизированным ИТП, а остальные здания с элеваторными узлами;

схема 2 — здания 1 и 3 с автоматизированными ИТП, а здания 2, 4 и 5 с элеваторными узлами.

Структура типового автоматизированного ИТП для зависимой системы отопления (СО), показанная на рис. 1, содержит технологический контроллер ТК1, моноблок циркуляционных насосов Н1 и Н2 с электроприводами М1 и М2, регулирующий клапан К1 с исполнительным механизмом ИМ1, обратный клапан КО1, регулятор перепада давления прямого действия РД1 с клапаном К2, датчик температуры наружного воздуха ДТ1, датчики температуры теплоносителя ДТ2 и ДТ3, датчики давления ДД1 и ДД2, а также узел учета тепловой энергии, например теплосчетчик с комплектом датчиков температуры, расхода и давления.

Обобщенная функциональная схема системы отопления автоматизированного ИТП здания показана на рис. 2. Состав элементов схемы следую-

Рис. 1. Блок-схема типового автоматизированного ИТП здания

Рис. 2. Функциональная схема автоматизированного ИТП здания

щий: блок регулятора по возмущению Р1 (погодная компенсация); двухконтурный блок регулятора Р2 по отклонению технологической величины от заданной; П1-П3 элементы-преобразователи выходных величин датчиков температуры Д1-Д3 (термопреобразователи сопротивления на выходе с R) в измеряемые ими физические величины (например, как в контроллерах типа ECL Comfort (Danfoss, Дания)); исполнительный механизм ИМ; регулирующий орган РО в виде седельного клапана; узел смешивания теплоносителей УС (см. рис. 1) от подающего трубопровода теплосетей и от обратного трубопровода СО здания через перемычку с КО1; объект управления ОУ, представляющий собой СО здания.

Обозначения основных величин функциональной схемы следующие: Т - температура наружного воздуха; Т* - температура наружного воздуха на входе в блок Р1; Тсо - требуемая с учетом принципа погодной компенсации расчетная температура теплоносителя в подающем трубопроводе СО здания после перемычки с КО1 (см. рис. 1); Тз - величина задания с целью коррекции температуры теплоносителя в подающем трубопроводе СО здания (Тсо); ДТ - отклонение по температуре регулируемой величины Г ; 8 -приведенный управляющий сигнал регулятора Р2; ^ - приведенная величина перемещения РО; G01 - расход теплоносителя после РО, т. е. перед перемычкой с обратным клапаном; Т - температура теплоносителя в подающем трубопроводе внутреннего контура СО здания; Т01*- измеренная температура теплоносителя в СО здания; Т02 - температура теплоносителя в обратном трубопроводе СО здания; Т02* - измеренная температура теплоносителя на входе в Р2.

Системы уравнений математического моделирования. Математическая модель СО зда-

ния на основе автоматизированного ИТП в соответствии с функциональной схемой и с учетом структур регуляторов Р1 и Р2 (в целях упрощения схемы на рис. 2 их структуры не раскрыты) представлена в виде системы уравнений: г *

<40

da

"di

dt dT01*(t)

+та (0 = W),

+ T*(t) = kdlT01(t),

dt

AT(t) = Tco(t) + T3(t)-T01*(t),

\0,-Xd<A T(t)<Xd,

\ (AT) =

e(0 = -

x2(t) =

x¡ (AT)TU +

dx.jAT) dt

rk2e(t),-km<e(t)<km, km,\e(t)\>km,

(1)

dt ти Gm(t) = G1kke^(t\

2ÍG01(í) + r02(í)(Gco - G01(í)) = GMt), + +12} Л^) + (í) =

"d 2

dt2 dT02*(t) dt

dt

+ T02\t) = kd2T02(t):

Система (1) включает следующие уравнения: уравнения движения датчиков температуры Д3 и Д1; уравнения для регуляторов Р1 и Р2 (уравнение отопительного графика для вычисления расчетной температуры теплоносителя в подающем

трубопроводе СО здания Тсо; уравнение связи для определения ДТ; нелинейное уравнение зоны нечувствительности регулятора Р2; уравнение регулятора Р2 для управления в системах теплоснабжения, например, по аналогии со специализированными контроллерами типа ECL Comfort; нелинейное уравнение зоны ограничения Р2); уравнение исполнительного механизма (считается интегрирующим звеном); уравнение РО относительно выходной величины G с учетом определяемой в расчетах величины Gp уравнение связи для УС; уравнение движения ОУ по каналу регулирования «температура теплоносителя Т02 -температура теплоносителя Т »; уравнение движения датчика температуры Д2.

Дополнительные обозначения в системе уравнений (1) следующие: тЛ и ká¡ — соответственно постоянная времени и коэффициент передачи i-го датчика температуры; Gco — расход теплоносителя во внутреннем контуре СО здания, определяемый циркуляционным насосом (см. рис. 1); G1 - номинальный расход теплоносителя на входе РО; Т1 — температура теплоносителя в подающем трубопроводе на вводе в ИТП; х1(ДТ) - выходная величина нелинейной зоны нечувствительности регулятора Р2; x2(t) - выходная величина нелинейной зоны ограничения (насыщения) в регуляторе Р2; k и k2 - коэффициенты пропорциональности соответственно нелинейных зон нечувствительности и ограничения регулятора Р2; Xd - зона нечувствительности регулятора Р2; X - зона пропорциональности регулятора Р2; Т - постоянная регулятора Р2.

Модель водоструйного элеваторного узла в нерегулируемых тепловых пунктах зданий представляется в виде трехходового смесительного клапана с фиксированным коэффициентом подмеса, определяемым соотношениями расходов G01 и Gco. С учетом этого система уравнений, описывающих СО здания с элеваторным узлом, имеет следующий вид:

Goi(t) + Go k (t) = Gco (t),

TiGoi (t) + To2 (t)(Gco - G01 (t)) = GcoToi (t),

d %2(t)

12 dt2 +To2(t) = kTo1 (t).

(T +T2)-

dT02 (t)

02 dt

(2)

Уравнение для определения величины тепловой мощности W(t) в каждом здании с учетом

применения автоматизированных ИТП или элеваторных узлов следующее:

W(t) = G01 (t)To1 (t) - G02 (t)To2 (t) . (3)

Здесь G02 - расход теплоносителя в обратном трубопроводе на выходе СО здания.

Расходы теплоносителя на вводах тепловых пунктов комплекса зданий существенно зависят от положения штоков регулирующих клапанов в автоматизированных ИТП. Определение соотношения расходов выполняется на основе экспериментальных исследований для зданий комплекса с учетом системы уравнений следующего вида:

£

j=1

Gj (t) = G0,

£ Sj (t)Gj (t) Gj (t) -£ Hrt(t) = 0,

j=1

i=1

S,- (t) = AP, (t)/ G 2 (t),

(4)

Gр (t) =

G

к=1

Здесь О0 - общий расход теплоносителя в гидравлической системе комплекса из пяти зданий; О. - расход теплоносителя на вводе.-здания; Б. -гидравлическое сопротивление на вводе .-здания; Ин. - напор, создаваемый сетевыми насосами; АР. - перепад давления между подающим и обратным трубопроводами на вводе .-здания; О. - расчетный расход теплоносителя на вводе .-здания, определяющий расход О1 в системе уравнений (1); Бк - гидравлическое сопротивление на вводе к-здания.

Математическая модель в виде систем уравнений (1), (2) и (4), дополненных экспериментальными данными, позволяет определять параметры теплоносителя на входе и выходе исследуемого комплекса зданий при любых изменениях, вызванных, в т. ч. изменениями температуры наружного воздуха или качественным регулированием тепла в автономных источниках тепла, количественным регулированием в автоматизированных ИТП и др.

Основные результаты расчетов

С помощью имитационного моделирования в среде Simulink исследуем возможности управ-

Таблица 2

Исходные параметры для моделирования

Наименование параметра Величина и размерность параметров

Здание 1 Здание 2 Здание 3 Здание 4 Здание 5

Коэффициент преобразования k 0,75 0,81 0,72 0,80 0,79

Постоянная времени т1 1369 с 1317 с 1380 с 903 с 886 с

Постоянная времени т2 558 с 619 с 571 с 290 с 343 с

Максимальный расход в СО здания Осо 16 м3/ч 14 м3/ч 19 м3/ч 9 м3/ч 7 м3/ч

Номинальный расход на вводе в здание 01 14,7 м3/ч 9,2 м3/ч 17,5 м3/ч 5,7 м3/ч 4,6 м3/ч

Температура наружного воздуха Та -1,0 °С

Начальная температура теплоносителя Т1 64,0 °С

ления процессом теплопотребления комплекса из пяти зданий с совместным применением автоматизированных ИТП и элеваторных узлов по двум схемам.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Для этого используем систему уравнений (1) для каждого j-го здания с автоматизированным ИТП, систему уравнений (2) для каждого /-го здания с элеваторным узлом, а также систему уравнений (4) для расчета перераспределения расходов исследуемого комплекса зданий. Для определения величины тепловой мощности в каждом из пяти зданий комплекса используем уравнение (3).

Параметры моделирования. В начальный

момент времени t = 0 выполняется переход автоматизированных ИТП в режим пониженного теплопотребления за счет уменьшения величины Тз на 4 °С. Длительность имитационного моделирования tm0 во всех случаях составляет 1 ч 30 мин. Исходные параметры для моделирования, в т. ч. параметры зданий, представлены в табл. 2.

Основные типы датчиков температуры в системе автоматизации ИТП и их параметры представлены в табл. 3.

Основные характеристики регулирующего клапана РО типа VB2 фирмы Danfoss представлены в табл. 4.

Таблица 3

Постоянные времени датчиков температуры

Тип датчика Его назначение и условное обозначение Величина, размерность

ESMU-100 Погружной датчик температуры теплоносителя в гильзе тл 32 с

ESMT Датчик температуры наружного воздуха та 900 с

Таблица 4 Характеристики регулирующего клапана типа VB2

Наименование параметра Величина, размерность

Диаметр Бу 40 мм

Коэффициент kкvs 25 м3/ч

Условное давление Ру 2,5 МПа

Температура Тш1п 5 °С

Температура Т г •> г шах 150 °С

Ход штока к 10 мм

Таблица 5

Характеристики исполнительного механизма типа AME 20

Наименование параметра Величина, размерность

Напряжение 24 В

Частота 50/60 Гц

Потребляемая мощность 4 Вт

Тип управляющего сигнала Аналоговый

Развиваемое усилие 450 Н

Ход штока 10 мм

Время перемещения штока на 1 мм 15 с/мм

Входной сигнал 1 0 - 10 В; R = 24 кОм 7 i

Входной сигнал 2 0-20 мА; R =500 кОм 7 i

Выходной сигнал 0(2) - 10 В

Минимальная температура окружающей среды 0 °C

Максимальная температура окружающей среды 55 °C

Основные характеристики исполнительного механизма AME 20 фирмы Danfoss для работы с регулирующим клапаном VB2 представлены в табл. 5.

Основные значения параметров блоков регулирования технологических контроллеров ТК1 (аналогичны специализированным контроллерам типа ECL Comfort) в автоматизированных ИТП во всех случаях одинаковы и представлены в табл. 6.

Результаты имитационного моделирования по схеме 1. Начальные значения параметров для имитационного моделирования по схеме 1 представлены в табл. 7.

Для комплекса из пяти зданий результаты расчетов изменений величин тепловой мощности и температуры теплоносителя Т с учетом перехода здания 3 с автоматизированным ИТП в режим пониженного теплопотребления, например, в ночной период времени, представлены на рис. 3.

Таблица 6

Параметры контроллеров ТК1 в автоматизированных ИТП

Наименование параметра Величина, размерность

Зона нечувствительности Хл 0 °С

Зона пропорциональности Хр 80 °С

Коэффициент преобразования km 100 %

Постоянная Т и 12 с

Начальные параметры для имитационного моделирования

Наименование параметра Величина и размерность параметров

Здание 1 Здание 2 Здание 3 Здание 4 Здание 5

Начальная температура теплоносителя в системе Т2 43,8 °C 43,9 °C 43,3 °C 42,7 °C 42,2 °C

Начальный расход на вводе в здание О01 10,6 м3/ч 6,6 м3/ч 14,3 м3/ч 4,1 м3/ч 3,3 м3/ч

Таблица 7

а)

б)

0.4

5 0.25 г

0 о.

1 0.2 ш

л: Ь-

0.15 0.1

здание 1

J Л- здание 2

Л- здание 4

_ Л»

здание 5

00:00 00:10 00:20 00:30 00:40 00:50 01:00 01:10 01:20 01:30 йте, |1:т

45.5 45 44.5 44 43.5 43 42.5 42 41.5 41 40.5 40

здание 1

здание 2 здание 4

здание 5

здание 3

00:00 00:10 00:20 00:30 00:40 00:50 01:00 01:10 01:20 01:30 йте, (гт

Рис. 3. Тепловая мощность (а) и температура теплоносителя в обратных трубопроводах (б) комплекса зданий

При этом изменение Щ7) представлено в МВт.

Из анализа результатов на рис. 3 а и б следует, что исходные величины Щ7) и Т02 для здания 3 уменьшаются, а для остальных зданий с элеваторными узлами они увеличиваются. Следует отметить, что аналогичный эффект наблюдается при использовании термостатов на отопительных приборах для тепловых пунктов с водоструйными элеваторами, т. к. срабатывание термостатов приводит к увеличению температуры теплоносителя в обратных трубопроводах тепловых пунктов. В связи с этим не рекомендуется применять термостаты на отопительных приборах по этой схеме [13].

При анализе изменения тепловой мощности для комплекса зданий (см. рис. 3 а) учитываются особенности переходных процессов в них с последующим выходом на установившийся режим в пределах длительности имитационного моделирования X

В пределах X можно оценить потребление тепловой энергии каждым зданием комплекса за

это время. Значения потребляемой тепловой энергии зданиями комплекса по схеме 1 представлены в табл. 8 с учетом следующих обозначений: Q - потребляемая зданием тепловая энергия без перехода к пониженному теплопотреблению; Qn2 - потребляемая зданием тепловая энергия при переходе к пониженному теплопотреблению в автоматизированном ИТП здания 3 комплекса.

Анализ результатов исследований показывает, что здание 3 имеет расчетную часовую тепловую нагрузку (см. табл. 1) по отношению к общей нагрузке комплекса зданий порядка 44,7 %, т. е. при грубом округлении - около половины общей нагрузки. Из расчетов следует, что для здания 3 экономия тепловой энергии ДQи = 0,25592 ГДж, а общая экономия комплекса зданий ДQn = = 0,02651 ГДж. При этом относительная экономия тепловой энергии для здания 3 за счет внедрения автоматизированного ИТП около 13,0 %, а по отношению к комплексу зданий - порядка 4,8 % (относительно Qи1). Однако общая экономия те-

Т аб л и ц а 8

Теплопотребление комплекса зданий

Номер здания Тепловая энергия Q ГДж Тепловая энергия Qn2, ГДж, Qи2 ^ ГДж

1 1,430900 1,5268700 0,095970

2 0,892639 0,958844 0,066205

3 1,973290 1,717370 -0,255920

4 0,582830 0,619552 0,036722

5 0,480253 0,510771 0,030518

ИТОГО 5,359912 5,333407 -0,026505

4

Таблица 9

Начальные параметры для имитационного моделирования

Наименование параметра Величина, размерность

Здание 1 Здание 2 Здание 3 Здание 4 Здание 5

Начальная температура теплоносителя в системе Т2 45,1 °С 42,8 °С 43,3 °С 41,9 °С 40,9 °С

Начальный расход на вводе в здание От 11,7 м3/ч 6,0 м3/ч 14,3 м3/ч 3,9 м3/ч 3,0 м3/ч

пловой энергии для схемы 1 в пределах 0,5 %.

Результаты имитационного моделирования по схеме 2. Начальные значения параметров для имитационного моделирования по схеме 2 представлены в табл. 9.

По схеме 2 для комплекса из пяти зданий результаты расчетов изменений величин W(t) и температуры теплоносителя Т02 в условиях автоматического перехода зданий 1 и 3 с автоматизированными ИТП в режим пониженного теплопо-требления, например, в ночной период времени, представлены соответственно на рис. 4 а и б.

Из анализа результатов следует, что исходные величины W(t) и Т02 для зданий 1 и 3 уменьшаются, а для остальных зданий комплекса - увеличиваются, т. е. исследуемый процесс аналогичен предыдущему. В целом параметры потребления тепловой энергии комплексом зданий по схеме 2 представлены в табл. 10.

Анализ результатов исследований показывает, что здания 1 и 3 с учетом данных табл. 1 имеют расчетную часовую тепловую нагрузку по отношению к общей нагрузке порядка 68,7 %, т. е.

порядка 2/3 от общей тепловой нагрузки. Из расчетов следует, что для зданий 1 и 3 экономия тепловой энергии Д0п = 0,46114 ГДж, а общая экономия комплекса зданий ДQn = 0,02824 ГДж. При этом относительная экономия тепловой энергии для зданий 1 и 3 при увеличении количества автоматизированных ИТП составила порядка 13,4 %, а по отношению к комплексу зданий - 8,6 % (относительно Qи1). Однако общая экономия тепловой энергии комплекса зданий для схемы 2 порядка 0,5 %.

Разработанная математическая модель для исследуемого комплекса зданий позволяет:

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

учитывать особенности динамических процессов при запрограммированном автоматическом переходе автоматизированных ИТП зданий в режим пониженного теплопотребления, а также определять соответствующие перераспределения расходов теплоносителя между тепловыми пунктами комплекса зданий;

исследовать особенности эффективного управления распределенными энергосистемами

а)

Е 0.2

здание 1

___ здание 2 ~ I

здание 4

— здание 5

00:00 00:10 00:20 00:30 00:40 00:50 01:00 01:10 01:20 01

Рис. 4. Тепловая мощность (а) и температура теплоносителя в обратных трубопроводах (б) зданий

Таблица 10

Теплопотребление комплекса зданий

Номер здания Тепловая энергия Q ГДж Тепловая энергия Qn2, ГДж, AQ„ = Q„2 - Qnv ГДж

1 1,479720 1,274390 -0,205330

2 0,858820 1,075240 0,216420

3 1,971840 1,716030 -0,255810

4 0,570044 0,687889 0,117845

5 0,462972 0,561612 0,098640

ИТОГО 5,343396 5,315161 -0,028235

комплекса зданий на основе имитационного моделирования управления процессами теплопотре-бления, а от этого, в свою очередь, также зависит экономический эффект внедрения автоматизированных ИТП зданий.

На основе полученных результатов исследования управления процессом теплопотребления на примере комплекса из пяти зданий образовательного учреждения с совместным применением автоматизированных ИТП и элеваторных узлов установлено следующее:

если осуществляется автоматический переход в режим пониженного теплопотребления зданий на базе автоматизированных ИТП, то в зданиях с

элеваторными узлами увеличивается потребление тепловой энергии. Следовательно, в целом ухудшается эффективность функционирования систем теплопотребления комплекса зданий с автоматизированными ИТП и элеваторными узлами и соответственно снижается экономия тепловой энергии;

в условиях ограниченных инвестиций при реконструкциях существующих систем тепло-потребления зданий на базе элеваторных узлов необходимо учитывать, что частичное создание автоматизированных ИТП для комплекса зданий приведет в целом к снижению экономии тепловой энергии, если не применять при этом определенных технических решений.

список литературы

1. Hartman, T. Индустрия комфорта: возможности XXI века [Текст] / T. Hartman; пер. с англ. Б. Рубинштейна // Вентиляция, отопление, кондиционирование воздуха, теплоснабжение и строительная теплофизика. -2001. -№ 3. -С. 16-20.

2. Хаванов, П.А. Автономная система теплоснабжения - альтернатива или шаг назад? [Текст] / П.А. Ха-ванов // Вентиляция, отопление, кондиционирование воздуха, теплоснабжение и строительная теплофизика. -2004. -№1. -С. 34-37.

3. Слепченок В.С. Система теплоснабжения Санкт-Петербурга на современном этапе и возможности ее модернизации [Текст] / В.С. Слепченок, Г.П. Петраков // Инженерно-строительный журнал. -2009. -№ 7. -С. 26-29.

4. Потапенко, А.Н. Автоматизированное управление процессом централизованного теплоснабжения распределенного комплекса зданий с учетом моделирования этих процессов [Текст] / А.Н. Потапенко, Е.А. Потапенко, А.С. Солдатенков, А.О. Яковлев // Изв. вузов. Проблемы энергетики. -2007. -№ 7-8. -С. 120-134.

5. Тарновский, М.В. Думы об АЭСКО [Электронный ресурс] / М.В. Тарновский // «ЭСКО» Электронный журнал энергосервисной компании «Экологические системы». -2002. -№ 2. -Режим доступа:

http://www.esco-ecosys.ru/2002_2/art53.htm

6. Потапенко, А.Н. Математическое моделирование процессов отопления распределенного комплекса зданий при различных схемах теплопотребления [Текст] / А.Н. Потапенко, А.С. Солдатенков, Е.А. Потапенко // Изв. Самарского научного центра РАН. -2011. -Т 13. -№ 4 (4). -С. 998-1002.

7. Табунщиков, Ю.А. Энергоэффективные здания [Текст]/ Ю.А. Табунщиков, М.М. Бродач, Н.В. Шил-кин. - М.: АВОК-ПРЕСС, 2003. - 200 с.

8. Прохоренков, А.М Методы построения автоматизированной системы распределенного управления теплоснабжением города [Текст] / А.М. Прохоренков // Научно-технические ведомости СПбГПУ. Сер. Наука и образование. -2010. -№ 95. -С. 233-243.

9. Первовский, Ю.А. Гидравлический расчет в тепловых сетях: мертвый подход или живая модель? [Текст] / Ю.А. Первовский, О.В. Анподистов // Новости теплоснабжения. -2004. -№ 01 (41). -С. 33-35.

10. Ананьев, В.А. Системы вентиляции и кондиционирования воздуха. Теория и практика. Новая редакция [Текст] / В.А. Ананьев, Л.Н. Балуева, В.П. Му-рашко. -М.: Евроклимат, 2008. -516 с.

11. Сотников, А.Г. Математическое моделирование гидравлических режимов балансировки и управле-

ния подсистемой нагревания и охлаждения-осушения воздуха в СКВ и СВ [Текст] / А.Г. Сотников, А.П. Русаков // Инженерно-строительный журнал. -2011. -№ 1 (19). -С. 53-61.

12. Солдатенков, А.С. Разработка и исследование математической модели управления автоматизированным индивидуальным тепловым пунктом [Текст] / А.С. Солдатенков, А.Н. Потапенко, С.Н. Глаголев //

Научно-технические ведомости СПбГПУ Сер. Информатика. Телекоммуникации. Управление. -2012. -№ 1. -С. 41-47.

13. Ливчак, В.И. За оптимальное сочетание автоматизации регулирования подачи и учета тепла [Текст] / В.И. Ливчак // Вентиляция, отопление, кондиционирование воздуха, теплоснабжение и строительная теплофизика. -1998. -№ 4. -С. 44-51.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.