Автоматизация управления температурным режимом в специализированных производственных помещениях с использованием микропроцессорной системы

• Автор: Кашкин, Евгений Владимирович
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 145 с. : ил.

Оглавление
Введение
Глава 1. Анализ отечественных и зарубежных систем управления температурным режимом
1.1. Обзор существующих энергосберегающих систем
1.2. Программные и аппаратные способы управления темперным режимом
Выводы
Глава 2. Проведение теоретических и экспериментальных исследований основных физических процессов, определяющих температурный режим здания и разработка на базе полученных результатов математической модели для энергосберегающей системы управления температурным режимом в подобных помещениях
2.1. Теоретические исследования процессов теплопередачи в типовых помещениях современного здания
2.1.1. Расчетные параметры окружающей среды
2.1.2. Пример выбора наружных условий для теплотехнического расчета
2.1.3. Расчетные параметры микроклимата помещений
2.2. Экспериментальная отработка разработанной методики измерения сопротивления теплопередаче многослойной конструкции
2.3. Разработка математической модели, алгоритмов и программ, реализующих концепцию управления температурным режимом здания
2.3.1. Постановка и решение задачи о теплопередаче в типовом помещении современного здания
2.3.2. Решение системы дифференциальных уравнений нестационарной теплопроводности в ограждающих конструкциях
Выводы
Глава 3. Алгоритмическая структура системы автоматизированного управления температурным режимом производственных помещений
3.1. Моделирование блок-схем для обеспечения работы системы управления
3.2. Применение облачных сервисов
3.3. Реализация программной системы
3.4. Разработка программных средств для энергосберегающей системы управления температурным режимом в помещении производственного назначения
3.4.1. Используемая методика достижения энергосберегающего эффекта

3.4.2. Гиперрезолюция в аксиоматических системах
3.4.3. Нечеткая гиперрезолюция
3.4.4. Нечеткий абдуктивный вывод
3.4.5. Структура программной реализации системы управления температурным режимом.
3.4.6. Решение новых задач, обеспеченное применяемыми методами автоматизации
3.5. База знаний
3.5.1. Входные лингвистические переменные с базовыми терм-множествами:
3.5.2. Выходные лингвистические переменные с базовыми терм-множествами
3.5.3. Формат базы знаний
3.6. Интеллектуальная схема управления температурным режимом
Выводы
Глава 4. Реализация программной системы управления температурным режимом производственных помещений при производстве хлебобулочной продукции
4.1. Структура программной системы
4.2. Реализация программной системы
4.3. Проверка результатов работы
4.3.1. Проведение оптимизационных расчетов, гарантирующих повышенную эффективность разрабатываемых программных и аппаратных средств
Выводы
Заключение
Список литературы
Приложение А. Свидетельства о программной регистрации
Приложение В. Акты о внедрении

Введение
Энергоэффективность и энергосбережение являются одним из восьми приоритетных направлений развития науки, технологий и техники в Российской Федерации, утвержденных Указом Президента РФ от 7 июля 2011 г. N 899.
Согласно прогнозам спрос на энергоресурсы на среднесрочную и долгосрочную перспективу в РФ достигнет к 2020г. - 135%, а к 2030г. - 160% к текущему уровню. В условиях нарастающего дефицита топливно-энергетических ресурсов все более актуальными становятся проблемы их эффективного использования и создания условий для перевода экономики России на энергосберегающий путь развития.
В России уровень оснащения систем транспортировки, распределения и потребления тепла и электроэнергии, инженерных систем зданий и сооружений новыми отечественными средствами технологического и коммерческого учета, локальной и комплексной автоматизации является крайне недостаточным.
В связи с этим актуальным является разработка и внедрение новых отечественных энергосберегающих приборов, оборудования и систем, электронной компонентной базы, обеспечивающих существенный экономический эффект в области энерго- и ресурсосбережения.
Целью данной работы является разработка и внедрение новых отечественных приборов, оборудования и системы управления температурным режимом для производственных помещений специального назначения, обеспечивающих существенный экономический эффект в области энерго- и ресурсосбережения, а также работающих в режиме реального времени, что является неотъемлемой частью технологического процесса при производстве.
Интеллектуальная энергосберегающая система управления температурным режимом предназначена для обеспечения климат контроля производственных помещений специального назначения. Она должна иметь возможность работать в автономном режиме, предусматривающем использование независимых источников тепла, таких как автоматический газовый водонагреватель.
В первой главе диссертации проведен анализ современных аппаратных и программных средств и созданных на их основе интеллектуальных энергосберегающих систем в рамках концепции «умное здание». Показаны недостатки существующих систем и определены основные направления их совершенствования применительно к особенностям поддержания температурного режима помещений специального назначения.

Коэффициенты облученности между ограждениями в помещении приведены в табл.

Промежуточным результатом расчета [12] являются коэффициенты лучистого теплообмена ал, Вт/(м2-°С) на поверхностях помещения при различных системах отопления (таблица 2.10). Коэффициенты конвективного теплообмена ак, Вт/(м2-°С), рассчитанные с учетом общей подвижности воздуха V = 0,2 м/с, приведены в табл. 2.11.
В результате расчета [12] определены: значения температуры на поверхностях ограждений /, (табл. 2.12), средние значения радиационной /г результирующей /„ и температуры внутреннего воздуха /„ (табл. 2.13).
Таблица 2.9 - Коэффициент облученности между парами ограждений в помещении
На поверхность
С поверхности Потоло к Пол Наружная стена с окном Внутренн яя перегоро дка (справа от наружно й стены) Внутренняя перегородка (противоположи ая наружной стене) Внутрен няя перегоро дка (слева от наружно й стены) Окно Мебель
Потолок 0 0,248 0,137 0,124 0,189 0,124 0,053 0,
Пол 0,248 0 0,137 0,124 0,189 0,124 0,053 0,
Наружная стена с окном 0,210 0,210 0,000 0,124 0,205 0,124 0 0,
Внутренняя перегородка (справа от наружной стены) 0,206 0,206 0,135 0 0,187 0,089 0,052 0,
Внутренняя перегородка (противополож ная наружной стене) 0,210 0,210 0,148 0,124 0 0,124 0,057 0,
Внутренняя перегородка 0,206 0,156 0,135 0,089 0,187 0 0,052 0,