Оптимизация теплопотребления зданий с помощью систем автоматического регулирования

• Автор: Бурцев, Вадим Валериевич
• Шифр специальности: 05.23.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 162 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ОБЪЕКТОВ ЖКХ И СИСТЕМ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ СТРАНЫ.

1.1. Состояние систем централизованного теплоснабжения

1.2. Особенности отопления домов массовых серий.

1.3. Актуальные проблемы теплоснабжения грааданских зданий массовой застройки

1.4. Возможности реконструкции систем теплозащиты жилых зданий

1.5. Состояние систем централизованного теплоснабжения и отопления в городах России

1.6. Существующие схемы тепловых пунктов

1.6.1. Основные схемы подключения потребителей к тепловым сетям

1.6.2. Задачи автоматизации ИТП.

1.6.3. Достоинства и недостатки существующих способов регулирования систем отопления
1.7. Регулирование тенлопотребления в поквартирных системах отопления
1.7.1. Вертикальные системы отопления.
1.7.2. Горизонтальные системы отопления.
1.8. Принципы построения систем автоматического регулирования систем отопления с применением компьютерных средств.
1.8.1. Диспетчерское управление централизованным теплоснабжением
1.8.2. Структура и средства системы автоматизированного управления централизованным отоплением.
1.8.3. Компьютерные программы, используемые в информационных управляющих системах зданий.
1.8.3.1. Система управления зданиями x ii
vi Производитель фирма
1.8.3.2. Система управления зданиями Веста
1.8.3.3. Система управления зданиями СОТ
Выводы.
2. ФИЗИКОМАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ РЕГУЛИРОВАНИЯ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ ЖИЛЫХ И АДМИНИСТРАТИВНЫХ ЗДАНИЙ.
2.1. Построение физикоматематической модели регулирования теплового режима помещения и здания
2.2. Решения дифференциального уравнения физикоматематической модели с учетом начальных и граничных условий
2.3. Учет факторов влияния на кинетику теплового режима помещения и здания.
2.4. Построение оптимального компьютерного регулятора тепловых режимов помещений и зданий
2.5. Моделирование алгоритма вычисления вг по физикоматематической модели в программе I.
Выводы.
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕПЛОВОГО
РЕЖИМА ПОМЕЩЕНИЙ И ЗДАНИЙ В ЦЕЛОМ.
3.1. Цели исследований.
3.2. Характеристика исследуемого объекта. од
. Определение фактического коэффициента
теплоаккумуляции здания
3.4. Экспериментальное исследование адекватности построенной физикоматематической модели.
3.5. Исследования теплогидравлических характеристик автоматизированной системы отопления с активным узлом
смещения.
Выводы.
4. ПОКВАРТИРНАЯ БИФИЛЯРНАЯ СИСТЕМА ОТОПЛЕНИЯ.
4.1. Гидравлическая и тепловая устойчивость систем отопления
4.2. Влияние гравитационного давления на работу систем
отопления
4.3. Поквартирная бифилярная система отопления для
регулирования теплового режима помещения.
Выводы.
5. АНАЛИЗ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ И КОММЕРЧЕСКОЙ ЗНАЧИМОСТИ ВНЕДРЕНИЯ СИСТЕМЫ
АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ САР
5.1. Энергоэффективность и коммерческая привлекательность
внедрения САР в административном здании
5.2. Энергоэффективность внедрения САР в жилищном строительстве
5.3. Сравнение экономических показателей вариантов
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ЛИТЕРАТУРА


ЖКХ нашей страны находится в тяжелом положении, на что указывает большой износ коммунальной инфраструктуры и зданий, и систем теплоснабжения, составляющий в среднем 3. Почти таков же износ оборудования в системах производства электрической и тепловой энергии. Прирост объемов строительства элитного жилья в последние лет привел к значительному приросту расходов тепла на его теплоснабжение, однако без существенного прироста располагаемых теплопроизводящих мощностей в теплоэлектростанциях ТЭЦ и отопительных котельных. Резервы тепловых мощностей, возникшие в период упадка промышленности, уже исчерпаны, потому что большинство освободившихся производственных зданий уже активно используются новыми владельцами или арендаторами в рабочих режимах, требующих отопления. В Национальном докладе Теплоснабжение Российской Федерации 5 отмечалась неизбежность оплаты населением 0 коммунальных услуг. В то же время, как сформулировано в докладе президента РФ В. В.Путина Решать проблемы ЖКХ за счет ухудшения условий жизни людей невозможно, мы не имеем на это права. Следовательно, перед энергетиками стоит задача снижать расходы топлива на выработку товарной теплоты, а перед работниками коммунальной энергетики экономить ее. При большом расходе и относительно больших потерях поступающей теплоты весьма актуальными являются проблемы совершенствования технологий регулирования систем отопления, вентиляции и горячего водоснабжения зданий, установка приборов коммерческого учета теплоты и теплоносителя. Имеющиеся примеры решения этих проблем приводит к значительной экономии топливноэнергетических ресурсов при небольших сроках окупаемости энергосберегающих мероприятий 6. В мероприятиях по реальному энергосбережению выделяются две большие группы. Одну из них можно называть группой мероприятий пассивного теплосбережения, а другую активного 7. В первую относят мероприятия по сокращению ухода теплоты через ограждающие конструкции, тоесть утепление зданий, а именно увеличение теплосопротивления стен и перекрытий, установка оконных и дверных конструкций с повышенными теплоизоляционными и инфильтрационными свойствами и др Надо отметить при этом, что реализация первой группы мероприятий неизбежно потребует реализации второй. Законодательные и организационные меры, принимавшиеся для практической реализации энергосберегающей политики, в ряде случаев имеют мало общего с действительным энергосбережением. В отношении теплоснабжения этот подход заключается в установлении предельного уровня суммарного теплопотребления здания ш, в пределах которого можно варьировать соотношение между различными составляющими энергозатрат. Одна из главных проблем 2й группы мероприятий теплосбережения оборудование тепловых пунктов, центральных и, особенно, индивидуальных. Существующие системы отопления гражданских зданий работают, в большинстве, в неуправляемом режиме, точнее управляются только по графику качественного регулирования от ТЭЦ температуры подаваемого теплоносителя Т1 в зависимости от температуры наружного воздуха й т. ТЦ. С0 и раздаточной температуры горячего водоснабжения которыми должны были оборудоваться тепловые пункты, функционировали непосредственно от давления Р и температуры и входящего в здание сетевого теплоносителя. В результате прямого контакта с ним импульсные трубки и мембраны регуляторов загрязнялись в первые два сезона эксплуатации и выходили из строя 6. Поэтому в настоящее время такие регуляторы мало где работают, большей частью демонтированы, а работа систем отопления регулируется только примитивными элеваторными устройствами и шайбами на вводах. Таким образом, предстоит решать задачи массовой реконструкции тепловых пунктов. Интенсивный вариант реализации всех мероприятий предполагает минимизацию затрат при максимально возможном эффекте. В таком случае представление об очердности путей решения задач первой и второй групп не вызывает сомнения на первом этапе установка активных систем управления теплопотреблением на втором этапе осуществление мероприятий утепления зданий с устаревшими ограждениями.