Исследование и совершенствование управления процессами теплоснабжения производственных помещений с применением программного регулирования

• Автор: Бельская, Инна Валентиновна
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Липецк
• Количество страниц: 141 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

1. Анализ автоматизированных систем управления подачей

1.1. Способы автоматического управления

системой отопления

1.2. Моделирование теплового состояния помещения

1.3. Задачи исследования

2. Совершенствование математической модели

теплового состояния помещения.

2.1. Исследование влияния аппроксимации граничных условий при нестационарном

теплообмене на погрешность решения

2.2. Совершенствование конечноразностного решения задачи нестационарного теплообмена в помещении.
2.3. Выводы.
3. Теоретическое и экспериментальное исследование нестационарного теплообмена в помещении при переменных возмущающих воздействиях
3.1. Аналитическое решение задачи нестационарного
теплообмена в помещении.
3.2. Экспериментальное определение значений факторов
теплового состояния помещения.
3.2.1. Характеристика исследуемых помещений
и методика измерений
3.2.2 Погрешность измерений.
3.3. Методика идентификации аналитического решения
задачи нестационарного теплообмена
3.4. Выводы.
4. Исследование и совершенствование управления отоплением на основе программного регулирования
4.1. Математическая модель ТСП при
программном регулировании отопления.
4.2. Аналитическое решение задачи расчета времени нагрева помещения при автоматическом управлении
на основе программного регулирования
4.3. Анализ результатов расчета и экспериментальных исследований
4.4. Выводы
Заключение.
Литература


Памфилова разработан и внедрен график центрального регулирования с использованием режима качественно - количественного отпуска теплоты [2]. В работе [6] формализована система центрального теплоснабжения (С1Ц) как объекта АСУ ТП, и создано математическое и алгоритмическое обеспечение задач оценивания и прогнозирования теплового состояния СЦТ при автоматическом управлении централизованным отпуском тепла. В работе решены следующие задачи: оптимизировано пространственное измерение теплового состояния (ТС) района СЦТ, разработана динамическая стохастическая модель ТС района СЦТ с параметрической адаптацией, с помощью временных рядов разработана модель прогнозирования возмущений, действующих на тепловое состояние СЦТ; предложен принцип расчета оптимального числа измеряемых абонентов и разработан алгоритм адаптивного прогнозирования выходов многосвязных стохастических систем заданной структуры. Очевидно, чго технологические возможности ступеней управления увеличиваются с децентрализацией. С целью повышения надежности и экономичности систем теплоснабжения, центральный отпуск теплоты дополняется регулированием на промежуточных ступенях: районной, групповой и местной [2, 4, 8]. Одно из направлений районирования сетей - создание регулировочных пунктов, на которых осуществляется управление температурным и гидравлическим режимами, отключение и перевод сетей на специальный режим в аварийных ситуациях [2]. Групповое регулирование осуществляется на центральных тепловых пунктах (ЦТП). Особенно эффективно такое управление по уточненному, учитывающему особенности присоединения здания к ЦТП, графику. График можно уточнить корректировкой по отклонению температуры воздуха в обслуживаемом здании [8, 9]. Непосредственно на вводе в здание осуществляется местное позонное изменение теплопоступлений всей системы отопления здания или его отдельных частей [4, 5]. Зонирование бывает вертикальным (пофасадным) и горизонтальным (поэтажным). Деление системы отопления здания на зоны позволяет учитывать неравномерность распределения теплопоступлений от солнечной радиации и теплопотерь от инфильтрации по разным фасадам здания. Наибольшее распространение получило пофасадное деление систем отопления [4, 5, ]. Местное регулирование осуществляется на индивидуальных тепловых пунктах (ИТП) [-]. Указанные ступени не противопоставляются, а дополняют одна другую. На каждой предыдущей ступени снимается часть возмущающих воздействий и, тем самым, упрощается работа последующей ступени [2, ]. Внедрение АСУ ТП в практику теплоснабжения позволяет резко повысить уровень эксплуатации этих систем и обеспечить экономию энергоносителей. Кроме того, автоматизация рассматриваемой системы позволяет улучшить качество отопления зданий, повысить уровень теплового комфорта, а также надежность теплоснабжения при уменьшении численности обслуживаемого персонала []. Первый способ применяют при индивидуальном, а также местном (пофа-садном) регулировании; второй, основной способ, при регулировании на ТЭЦ и в котельной, который также может использоваться при групповом регулировании на ДТП; третий способ регулирования может быть использован в индивидуальных тепловых пунктах (ИТП). Управление по отклонению осуществляется за счет изменения мощности источника тепла при отклонении температуры воздуха в помещении от заданного значения. При этом сложность заключается в выборе представительных помещений. По предложению МНИИТЭП датчики температуры устанавливают в вентиляционных каналах, что упрощает реализацию коррекции по температуре внутреннего воздуха []. Для решения этой проблемы в АКХ им. К.Д. Памфилова предложен следующий способ регулирования: от датчика температуры наружного воздуха и теплосчетчика, измеряющего фактическую подачу теплоты в здание, импульсы поступают к микропроцессору, определяющему температуру внутреннего воздуха. Отклонение последнего от заданного значения приводит к изменению расхода сетевой воды на отопление. Таким образом, можно исключить необходимость выбора представительного помещения [8].