Разработка математической модели системы управления теплоснабжением.

ВВЕДЕНИЕ 6
1. Анализ систем управления теплопотреблением зданий 10
1.1 Описание структуры и принципов работы системы теплоснабжения (тепловые сети, источники тепла, распределительные узлы) 10
1.2 Основные задачи и функции системы управления теплоснабжением (поддержание заданных температурных режимов, регулирование подачи тепла, контроль и учет энергоресурсов) 23
1.3 Современные методы управления системами теплоснабжения: централизованное и децентрализованное управление 31
1.4 Проблемы и ограничения существующих систем управления: низкая эффективность, высокие энергозатраты, недочеты в учете параметров окружающей среды 34
2 Разработка математической модели системы управления теплоснабжением 48
2.1 Исследование математической модели управления автоматизированным тепловым пунктом с типовыми регуляторами 48
2.2 Моделирование тепловых потоков и их распределения по сети: основные зависимости, входные и выходные параметры модели 58
2.3 Построение математической модели процессов теплообмена в тепловых сетях (уравнения теплопередачи, зависимость теплопотребления от внешних факторов) 64
2.4 Верификация и тестирование модели на основе реальных данных: сравнение с существующими методами управления 70
3 Проектирование автоматизированной системы управления теплоснабжением 75
3.1 Моделирование автоматизированной системы управления теплоснабжением 75
3.2 Оценка точности и эффективности математической модели 76
3.3 Расчет экономической эффективности проектных разработок 84
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 89
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 92
ПРИЛОЖЕНИЕ А Разработка программного комплекса для автоматизированной системы управления теплоснабжением 98

Весь текст будет доступен после покупки

В современных условиях устойчивого развития промышленности и цифро-вой трансформации энергетического сектора вопросы повышения эффективности и надежности производственных процессов приобретают особую актуальность. Особенно это касается систем теплоснабжения, которые являются важнейшим элементом обеспечения технологических процессов и создания комфортных условий на промышленных предприятиях.
Работа посвящена исследованию и разработке автоматизированной систе-мы управления теплоснабжением.
Постановка задачи актуальность темы исследования обусловлена тем, что существующие системы управления теплоснабжением часто не отвечают совре-менным требованиям по энергоэффективности и экологичности. Традиционные подходы к управлению тепловыми режимами характеризуются значительными потерями энергоресурсов, высокой трудоемкостью контроля параметров и недо-статочной оперативностью принятия решений.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Анализ систем управления теплопотреблением зданий

1.1 Описание структуры и принципов работы системы теплоснабжения (тепловые сети, источники тепла, распределительные узлы)

Регулирование подачи тепловой энергии потребителям является приоритет-ной задачей на пути достижения минимального, технически и экономически обос-нованного уровня потребления тепловой энергии зданиями и сооружениями, что в свою очередь приводит к максимально эффективному расходованию первичных энергетических ресурсов. Основной целью регулирования отпуска теплоты на се-зонные нагрузки является поддержание комфортных условий микроклимата в помещениях при изменении на протяжении всего отопительного периода темпе-ратуры наружного воздуха. Сезонные нагрузки, к которым относится нагрузка на отопление, вентиляцию и кондиционирование воздуха изменяются пропорци-онально изменению температуры наружного воздуха, но остаются практически стабильными в течение суток.
Для обеспечения пропорционального изменения тепловой нагрузки в зда-ниях и сооружениях используют качественный способ регулирования, который заключается в линейном изменении разницы температур относительно изменения температуры наружного воздуха [1-3]. Для реализации 40-процентного потенци-ала энергосбережения в зданиях должен решаться вопрос энергопотерь в сетях вентиляции, кондиционирования, холодоснабжения, отопления и водоснабжения. Экономически целесообразный потенциал энергосбережения со сроком окупае-мости до 3-5 лет в энергопотреблении трубопроводных сетей составляет 30-50 %.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Ерёмкин, А.И. Некоторые методы энергосбережения в системах отоп-ления жилых многоквартирных зданий / А.И. Ерёмкин, С.В. Баканова, В.Е. Белов [и др.] // Региональная архитектура и строительство. 2021. № 2 (47). – С. 137- 144.
2. Курбангалеев, Р.А. Применимость приборов учета теплоснабжения в работе автоматизированной системы управления (АСУ) здания / Р.А. Курбанга-леев, К.В. Важдаев // В книге: Водоснабжение, водоотведение и системы защиты окружающей среды. Статьи и тезисы. Уфа, 2021. – С. 118-121.
3. Дзюба, А.П. Схема управления системой централизованного комби-нированного теплоснабжения промышленных территорий / А.П. Дзюба, Д.В. Ко-нопелько // В сборнике: Наука ЮУрГУ. Секции экономических наук. материалы 76-й научной конференции. Челябинск, 2024. – С. 27-33.
4. Арсеньев, Д.Г. Интеллектуальная система управления сбалансирован-ным теплоснабжением энергоемкого производственного комплекса на принципах многокритериальной оптимизации / Д.Г. Арсеньев, В.П. Шкодырев, И.В. Орлов // В сборнике: XIV Всероссийское совещание по проблемам управления. сборник научных трудов. Москва, 2024. – С. 2953-2958.
5. Домостроева, А.А. Информационная система управления теплоснаб-жением и горячим водоснабжением в условиях деструктивного воздействия гид-рометеорологических факторов / А.А. Домостроева, В.Г. Бурлов // В сборнике: Инновационное развитие ин формационных систем и технологий в гидрометео-рологии. сборник трудов Всероссийской научно-практической конференции. Санкт-Петербург, 2022. – С. 16-25.
6. Табунщиков, Ю.А. Энергоэффективные здания [Текст] / Ю.А. Табун-щиков, М.М. Бродач, Н.В. Шилкин. –М.: АВОК-ПРЕСС, 2003. –200 с.
7. Черкасов, Д.А. Повышение надежности автоматизированной системы управления централизованным теплоснабжением города Орла / Д.А. Черкасов, Н.И. Маркин // В сборнике: Проблемы научно-практической деятельности. Поиск и выбор инновационных решений. сборник статей Международной научно-практической конференции. Уфа, 2020. – С. 64-68.
8. Горшков, А.С. Анализ тепловых нагрузок и удельного потребления тепловой энергии в многоквартирных домах / А.С. Горшков, М.С. Кабанов, Ю.В. Юферев // Теплоэнергетика. 2021. № 8. С. 72-80.

Весь текст будет доступен после покупки