Автоматизация управления системами отопления жилых и административных зданий

• Автор: Чихутов, Денис Александрович
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 223 с.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ МЕТОДОВ И СРЕДСТВ АВТОМАТИЗАЦИИ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ ЖИЛЫХ И АДМИНИСТРАТИВНЫХ ЗДАИЙ.
1.1. Существующие методы и технические решения автоматизации процессов регулирования отпуска тепла
1.2. Сравнительная характеристика современных технических средств автоматизации для регулирования систем отопления.

1.3. Недостатки существующих методов и технических решений

1.4. Цель и задачи исследования автоматизации систем отопления.

Выводы.

ГЛАВА 2. АНАЛИЗ ЗДАНИЙ С РАЗЛИЧЫМИ СИСТЕМАМИ

ОТОПЛЕНИЙ КАК ОБЪЕКТА АВТОМАТИЗАЦИИ

2.1. Постановка задачи исследования

2.2. ринятые допущения и упрощения в анализе.
2.3. Анализ стационарных процессов в здании
2.4. Метод аналитического расчета динамики процессов в зданиях и системе отопления
2.5. Анализ нестационарных процессов в зданиях.
Выводы.
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА АДА1 ПИВНОЙ СИСТЕМЫ
АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ЖИЛЫХ И АДМИНИСТРАТИВНЫХ ЗДАНИЙ
3.1. Разработка схемы автоматизации системы отопления
3.2. Выбор способа анализа СЛР.
3.3. Передаточные функции теплообменника отопления и узла смешения теплоносителей
3.4. Анализ устойчивости разработанной системы регулирования.
3.5. Расчет оптимальных коэффициентов САР.
3.6. Определение коэффициентов коррекции регулятора
Выводы
ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ
РАЗРАБОТАННОЙ СИСТЕМЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ
4.1. Установка ИТП в здании ОАО ЗЭиМ
4.2. Автоматизация I ТП ОАО ЗЭиМ
Выводы
ГЛАВА 5. ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОС1ЮВАНИЕ ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТИ ПРИМЕНЕН 1ИЯ АДАПТИВНОЙ САР В ПРОЦЕССЕ ЭКСПЛУАТАЦИИ ЖИЛЫХ И АДМИНИСТРАТИВНЫХ ЗДАНИЙ
5.1. Экономический эффект от автоматизации системы отопления.
5.2. Экономический эффект от автоматизации демонстрационного ИТП ОАО ЗЭиМ.
Выводы
ОБЩЕЕ ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


В результате были созданы условия для централизации источников тепла и, соответственно, удешевления его производства, а также появилась проблема его распределения. Жилые и административные здания являются основными в структуре застройки городов, при этом системы отопления, как правило, имеют преобладающую долю в общем теплопотреблении здания. Проблемами регулирования отопления, в том числе и разработкой методологии для систем регулирования, занимались многие ученые, такие как Е. М. Авдокимов [1], А. Г. Александров [4], I I. М. Александровский [6], Д. Б. Баясанов, В. А. Бесекерский, Е. П. Попов, В. Т. Благих [], В. Н. Богословский, А. Брайсон [], В. М. Вигак [], В. М. Галтыхин, М. Б. Славин [], И. Н.К. Громов, С. В. Вологдин, A. A. Воронов, Б. Н. Голубков, В. Д. Громыко, Е. А. Санковский [], В. К. Дюскии, A. A. Кадмаков, Ю. Я. Кувшинов, С. С. Романова, С. А. Щелкунов, В. В. Кафаров, В. П. Мешалкин, Л. В. Гурьева [], A. C. Клюев [], В. М. Кунцевич [], П. Н. Майнулов [], В. И. Ма-нюк, В. Я. Меклер, Л. С. Раввин [], H. H. Моисеев [], O. A. Мухин, И. Г. Мясковский [], Г. И. Нудлер, И. К. Тульчин [], Попырин Л. С. [], В. Рогач, В. Ф. Кузищин [0], В. Ф. Сенков [6], А. Н. Сканави, Э. С. Скорец-кий, Л. Я. Гельман [0], Л. Г. Скрицкий, Е. Я. Соколов, Е. П. Стефани [7], Е. И. Таубман [0], Ю. А. Темпель, Н. И. Титов, В. К. Успенский [2], В. П. Туркин, II. В. Туркин, Ю. Д. Тыщенко [4], B. C. Фаликов, В. Г1. Витальев, ЯЗ. Цыпкин, С. А. Чистович, М. В. Шаприцкая, Б. Н. Юрманов [5]. Разумеется, жизнь не стоит на месте, постоянно добавляются все новые и новые ученые, занимающиеся данным вопросом. Автор благодарит всех за любезную возможность воспользоваться их научными трудами при подготовке данной работы. Система отопления здания с централизованным теплоснабжением подключается к тепловой сети через индивидуальный тепловой пункт (ИТП), который в общем случае состоит из нескольких узлов (рис. Состав ИТП представлен на рис. Узел учета обычно осуществляет только учет тепла и воды, потребляемых зданием, в процессе регулирования не участвует. Рис. Рис. Узел регулирования системы отопления может выполняться с использованием теплообменника или без него. Основная задача процесса регулирования в узле отопления - обеспечение заданной температуры в отапливаемых помещениях здания. Узел горячего водоснабжения также может выполняться с использованием теплообменника или без него (горячая вода на нужды потребителей забирается прямо из трубопроводов тепловой сети). В узле может присутствовать циркуляционный насос. Основная задача процесса регулирования ГВС - поддержание заданной температуры горячего водоснабжения. Узел вентиляции выполняется обычно без теплообменников. Основная задача процесса регулирования поддержание заданной температуры вентиляционного воздуха. Рассмотрим способы регулирования системы отопления. Систему отопления здания можно регулировать одним из следующих способов [, 9] (рис. В России первый способ регулирования используется наиболее широко. Рассмотрим его. Рис. Используется редко в связи с трудностями учета дополнительных тепловыделений. Возможно использование коррекции по температуре воздуха в отапливаемом помещении, температуре теплоносителя в обратном трубопроводе системы отопления здания (при регулировании по подающему) и других вариантов. Во времена СССР они были основными для автоматизации систем отопления зданий в силу дешевизны данного типа регуляторов и реализации системы автоматического регулирования. В последнее время получили широкое распространение, считаются наиболее прогрессивными. Имеют широчайшие возможности регулирования - позволяют производить качественное регулирование системы отопления здания с управлением по времени суток и дня недели, реализуя режимы нормального отопления, пониженного, натопа и отключения системы в целом. С точки зрения автоматизации схемы на рис. При обычных параметрах предпочтение отдается схеме на рис. Рис. Принципиальная схема регулирования системы отопления здания на базе электронного регулятора.