Автоматизация децентрализованного отопления комплекса зданий с основными схемами теплопотребления

• Автор: Солдатенков, Алексей Сергеевич
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Белгород
• Количество страниц: 196 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА И ФОРМУЛИРОВКА ЦЕЛИ И ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ
1 Л. Анализ особенностей управления отоплением зданий
1.2. Анализ существующих схем теплопотребления зданий и сооружений
1.3. Особенности автоматизации децентрализованного отопления зданий.
1.4. Особенности современных автоматизированных систем диспетчерского управления теплоснабжением комплексов зданий
1.5. Существующие методы и математические модели расчета систем теплоснабжения комплексов зданий
1.6. Выводы по проведенному обзору. Формулировка цели и задач исследования
Глава 2. РАЗРАБОТКА МЕТОДА МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ДЕЦЕНТРАЛИЗОВАННЫМ ОТОПЛЕНИЕМ КОМПЛЕКСА ЗДАНИЙ, ОСНОВАННОГО НА МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЯХ РАСПРЕДЕЛЕННЫХ ЭНЕРГОСИСТЕМ И
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ
2.1. Математическая модель объекта управления в виде системы отопления здания при зависимом присоединении к источнику тепла
2.2. Основные законы регулирования с применением исполнительных механизмов при релейно-импульсном управлении
2.3. Особенности математической модели регулятора в системах управления теплоснабжением зданий
2.4. Разработка метода математического моделирования системы управления децентрализованным отоплением комплекса зданий, основанного на имитационном моделировании и экспериментальных исследованиях
2.4.1. Математическая модель системы управления отоплением здания на базе автоматизированного индивидуального теплового пункта с зависимым присоединением к источнику тепловой энергии

2.4.2. Математическая модель системы управления отоплением
комплекса зданий с основными схемами теплопотребления
Выводы по главе
Глава 3. РАЗРАБОТКА ИМИТАЦИОННОЙ МОДЕЛИ,
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И МОДЕЛИРОВАНИЕ ДЕЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО ОТОПЛЕНИЯ КОМПЛЕКСА ЗДАНИЙ
3.1. Параметрическая идентификация объектов управления
3.2. Разработка структуры имитационной модели системы управления отоплением здания с автоматизированным индивидуальным тепловым пунктом
3.3. Имитационное моделирование динамических процессов системы управления отоплением здания с автоматизированным индивидуальным тепловым пунктом при изменении параметров исполнительного механизма
3.4. Имитационное моделирование динамических процессов системы управления отоплением здания с автоматизированным индивидуальным тепловым пунктом при изменении параметров и структуры регулятора
3.5. Структура имитационной модели, результаты имитационного моделирования и сравнительный анализ с экспериментальными исследованиями системы управления теплоснабжением комплекса трех зданий
3.6. Имитационное моделирование системы управления отоплением комплекса пяти зданий
Выводы по главе
Глава 4. РАЗРАБОТКА СПОСОБА УПРАВЛЕНИЯ И ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ, АЛГОРИТМОВ И ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ АСДУ ДЕЦЕНТРАЛИЗОВАННЫМ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЕМ КОМПЛЕКСА ЗДАНИЙ
4.1. Разработка структуры автоматизированной системы управления теплоснабжением зданий с применением технологии тонкий клиент
4.2. Разработка алгоритмов и программного обеспечения контроллеров среднего уровня АСДУ

4.3. Разработка протокола обмена информацией между диспетчером данных
и верхним уровнем АСДУ
4.4. Разработка алгоритмов и программного обеспечения среднего уровня АСДУ
4.5. Разработка автоматизированного рабочего места диспетчера в составе верхнего уровня АСДУ
4.6. Разработка способа управления децентрализованным отоплением комплекса зданий с автоматизированными индивидуальными тепловыми пунктами и элеваторными узлами
Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

где ()к, (2х, ()из, Qф - суммарные расходы подведенной и отведенной теплоты
соответственно путем конвекции, теплопроводности, излучением, и фильтрацией, Qm -источник тепла, с - теплоемкость, т - масса среды, а, - коэффициент теплоотдачи, -поверхность теплообмена, Я,- - коэффициент теплопроводности среды, X -
пространственная координата, д,(0 ~ удельный тепловой поток, кф1 - коэффициент фильтрационного теплообмена.
Выражение 4Тв первом уравнении (1.1) представляет собой дифференциал:
сц = ^- + у1^- . (1.2)
й дху ’
Для каждого из элементов системы теплоснабжения можно получить систему
дифференциальных уравнений в частных производных путем подстановка значений ()К, <2« Quз> <2ф, 0.т И с1Тв выражение (1.1).
Соответствующие дифференциальные уравнения вытекают из законов сохранения, при этом вещество рассматривается как сплошная непрерывная среда, а характеристики процессов переноса являются непрерывными функциями координат и времени. Для исследования нестационарных задач вынужденного конвективного
теплообмена используется дифференциальное уравнение, описывающее перенос тепла в движущейся среде с постоянной скоростью [63-65]:
дТ дТ ЗТ дТ Я ву п
— + *х — + *у— + м>, —=—& Г + ^, (1.3)
СТ ОХ ду 02 ср ср
д_ д2Т д2Т д2Т ..
4Г"а?+У+1?’ °'4)
где Т - температура теплоносителя, г - время, Я - коэффициент теплопроводности, с -теплоемкость теплоносителя, р - ПЛОТНОСТЬ теплоносителя, X, у, г - координаты, му, и’у, - проекции вектора скорости теплоносителя, А - оператор Лапласа в прямоугольной системе координат. В случае твердых тел применяется дифференциальное уравнение теплопроводности вида:
— =—АТ + ^, (1.5)
д( ср ср
где Я, с и р- коэффициент теплопроводности, теплоемкость и плотность тела.
Для единственности решения уравнения (1.3)—(1.5) должны быть дополнены геометрическими, физическими, граничными и временными условия. Геометрические -определяют размеры и форму тела, физические - включают численные значения и