Разработка алгоритма для поддержания оптимального температурного режима в помещениях диспетчерских пунктов | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 29 февраля, печатный экземпляр отправим 4 марта.

Опубликовать статью в журнале

Авторы: ,

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №50 (288) декабрь 2019 г.

Дата публикации: 15.12.2019

Статья просмотрена: 9 раз

Библиографическое описание:

Курдюков Ю. А., Федоров С. Н. Разработка алгоритма для поддержания оптимального температурного режима в помещениях диспетчерских пунктов // Молодой ученый. — 2019. — №50. — С. 115-118. — URL https://moluch.ru/archive/288/65317/ (дата обращения: 18.02.2020).



Энергосбережение — это комплекс мер, направленных на эффективное использование топливно-энергетических ресурсов.

Повышение энергоэффективности влияет на конкурентоспособность основных отраслей экономики нашей страны. Рост тарифов на энергоресурсы приводит к росту издержек и увеличению себестоимости продукции предприятий. Предприятия могут повысить свою конкурентоспособность, благодаря рациональному использованию энергоресурсов.

На сегодняшний день, в условиях экономического кризиса, энергосбережение является приоритетной задачей, которая стоит перед государством Российской Федерации, так как позволяет простыми и доступными мерами регулирования повысить конкурентоспособность экономики страны.

Одной из наиболее актуальных проблем в области энергосбережения являются системы жизнеобеспечения зданий. Мониторинг задач этой проблемы показывает, что наиболее важным звеном в ее решении является рациональное использование тепловой энергии, особенно на участках «конечных пользователей» [1].

Большинство зданий, спроектированных в прошлом веке и имеющих многокорпусную конструкцию с разветвленной системой отопления, оснащены системой регулирования подачи тепла на отопление, которая главным образом определяется температурой наружного воздуха и не способна поддерживать необходимую температуру воздуха внутри помещений. В первую очередь, это связано с тем, что все корпусы такого здания получают различные возмущающие воздействия со стороны окружающей среды, которые в разной степени влияют на температуру внутри помещений [2].

Тепловой режим отапливаемых помещений определяется как результат совокупного влияния непрерывно изменяющиеся внешних и внутренних возмущающих воздействий. Решений являющихся оптимальными для самых различных условий и характеристик объектов управления просто быть не может. К внешним воздействиям относится изменения температуры наружного воздуха, скорость и направление ветра, интенсивности солнечной радиации, влажности воздуха. К внутренним возмущающие воздействия в жилых зданиях относятся выделения теплоты от работы электрических и осветительных приборов, тепло выделяемое людьми (рисунок 1) и т. д. [3].

Рис. 1. Схема теплового баланса здания: 1-теплопотери или теплопоступления через ограждающие конструкции (стены, покрытия, перекрытия и т. д.); 2-тепловыделения от отопительных приборов; 3-теплопоступления от технологического оборудования; 4-теплопотери или теплопоступления через заполнение светового проема; 5-теплопотери за счет воздухообмена

Несмотря на то, что вклад таких составляющих, как солнечная радиация и скорость ветра составляет 10–30 %, температура в помещениях должна находиться в заданных диапазонах согласно существующей нормативной документации, которая оговаривает, что на постах управления технологическими процессами и других производственных помещениях при выполнении работ операторского типа должны соблюдаться оптимальные величины температуры воздуха от 19 °С до 24 °С, а ГОСТ 12.1.005–88 прямо указывает, что при выполнении работ операторского типа, связанных с нервно-эмоциональным напряжением, должны соблюдаться оптимальные величины температуры воздуха 22–24 °С.

Из-за влияние солнечного излучения вытекает проблема перегревов в начале и конце отопительного периода, так как в эти периоды оно наиболее велико (рисунки 2–3).

Рис. 2. Почасовое солнечное излучение на 28 сентября в ясную погоду в г.Уфе [4]

Рис. 3. Почасовое солнечное излучение на 28 октября в ясную погоду в г.Уфе [4]

Для решения описанных проблем был разработан алгоритм (рисунок 4), который способен адаптивно вносить изменения в подачу теплоносителя в системе отопления в зависимости от солнечного излучения и показана практическая схема его реализации.

Рис. 4. Алгоритм системы автоматического регулирования отоплением диспетчерского пункта

На рисунке 5 обозначено: G — теплоприток от солнца; V — объем нагреваемого помещения; В — батареи отопления; DT — датчик температуры; TR — автоматический регулятор; Z — исполнительный механизм — управляемая задвижка теплоносителя; X — входной регулируемый параметр — температура в помещении; У — сигнал на исполнительный механизм.

Рис. 5. Блок-схема САР

Для учета солнечного излучения предлагается использовать датчик солнечной радиации серии LS01, который являются конструктивно законченными изделиями и предназначены для контроля величины светового потока, в области спектра 400…1100 нм, характерного для солнечного излучения. Датчик можно использовать в системах отопления при автоматизации зданий в случаях, когда требуется компенсация солнечного излучения.

Литература:

  1. Пуговкин А. В., Купреков С. В., Абушкин Д. В., Заречная И.А, Муслимова Н. И. Математическая модель теплоснабжения помещений для АСУ энергосбережения. Доклады ТУСУРа, № 2 (22), часть 1, декабрь 2010
  2. Студеникин Г. Е. Комбинированная система регулирования отопления здания сложной конфигурации // Молодой ученый. — 2018. — № 24. — С. 84–88. — URL https://moluch.ru/archive/210/51487/ (дата обращения: 12.09.2019).
  3. Кабанов О. В., Панфилов С. А. Современные проблемы построения технических средств энергосбережения в системах энергоэффективного теплоснабжения [Электронный ресурс]. — URL: http://web.snauka.ru/issues/2017/03/79164 (дата обращения: 03.06.2018)
  4. Солнечная радиация и её составляющие, Башкортостан Уфа. [Электронный ресурс]. — URL: https://climate-energy.ru/weather/spravochnik/ss/ climate_sprav_ss_2872201431.php (дата обращения: 13.09.2019)
Основные термины (генерируются автоматически): солнечное излучение, выполнение работ, оптимальная величина температуры воздуха, ясная погода, солнечная радиация, почасовое солнечное излучение, операторский тип, наружный воздух, исполнительный механизм, система отопления.


Похожие статьи

прямое солнечное излучение, солнечное отопление, плоский...

Пассивная система солнечного отопления (ПСО) — это энергетическая система, в которой процессы приема, накопления и использования солнечной

Если средняя температура наружного воздуха составляет около 200С, то потери тепла за сутки составят около 4200 кДж.

Исследование влияния погодных условий на параметры работы...

Параметры STC отражают работу солнечной панели в идеальных условиях (освещенность

Солнечная батарея была закреплена на дюралюминиевом каркасе под углом 45 градусов и

Рис. 1. Зависимость электрической мощности ГТУ от температуры наружного воздуха при

‒ привести и проанализировать результаты расчета мощности солнечного излучения и...

солнечное излучение , солнечное отопление , отапливаемое...

Основные термины (генерируются автоматически) : плоский рефлектор, солнечное отопление, прямая солнечная радиация, ограждение, зеркальная поверхность рефлектора, тепловая эффективность, прямое солнечное излучение, внутренняя поверхность, горизонтальная...

Свойства энергетического поля солнечной радиации...

Наряду с коротковолновой солнечной радиацией к строительному объекту на поверхности планеты, окруженной газовой оболочкой, поступает длинноволновое излучение атмосферы , называемое в актинометрии также тепловым противоизлучением.

солнечное излучение, солнечное отопление, отапливаемое...

В инсоляционных пассивных системах солнечного отопления солнечные лучи проникают в отапливаемые помещения через оконные проемы (обычно увеличенных размеров) и нагревают внутренние ограждения помещения, которые становятся приемниками излучения и...

Комбинированная система регулирования отопления здания...

Для компенсации воздействия солнечного излучения на каждый корпус были получены данные о влиянии интенсивности солнечного излучения на величину изменения температуры внутри помещений в течение суток для всего отопительного сезона. Для этого был проведен ряд...

Перспективы использования солнечной энергии для отопления...

Зоны максимальной интенсивности солнечного излучения (рис.2). На 1 квадратный метр поступает более 5 кВт/час. солнечной энергии в день.

коллектор, солнечная энергия, горячая вода, солнечная радиация, система, солнечный свет, Активное использование, солнечный...

Система солнечного отопления с рефлекторами...

Приведена система солнечного воздушного отопления для здания с системой рефлекторов

- от теплоприемника к воздуху в воздухонагревателе–коллекторе; - от нагретого воздуха к

Теплопоступления в помещения идут за счет солнечной радиации, поступающей через окна и...

Способы получения электрики и тепла из солнечного излучения

Солнечное излучение, проникая через стекло или пластмассу в коллектор, поглощается черными

Тепловое излучение не может выйти из коллектора, поэтому температура в нем

Из-за относительно небольшой величины солнечной постоянной для солнечной энергетики...

Исследование теплового режима инсоляционных пассивных систем

Среди пассивных систем солнечного отопления в регионах с умеренным климатом наибольшее распространение получили инсоляционные системы, основанные на непосредственном поступлении энергии солнечного излучения в отапливаемые помещения...

Похожие статьи

прямое солнечное излучение, солнечное отопление, плоский...

Пассивная система солнечного отопления (ПСО) — это энергетическая система, в которой процессы приема, накопления и использования солнечной

Если средняя температура наружного воздуха составляет около 200С, то потери тепла за сутки составят около 4200 кДж.

Исследование влияния погодных условий на параметры работы...

Параметры STC отражают работу солнечной панели в идеальных условиях (освещенность

Солнечная батарея была закреплена на дюралюминиевом каркасе под углом 45 градусов и

Рис. 1. Зависимость электрической мощности ГТУ от температуры наружного воздуха при

‒ привести и проанализировать результаты расчета мощности солнечного излучения и...

солнечное излучение , солнечное отопление , отапливаемое...

Основные термины (генерируются автоматически) : плоский рефлектор, солнечное отопление, прямая солнечная радиация, ограждение, зеркальная поверхность рефлектора, тепловая эффективность, прямое солнечное излучение, внутренняя поверхность, горизонтальная...

Свойства энергетического поля солнечной радиации...

Наряду с коротковолновой солнечной радиацией к строительному объекту на поверхности планеты, окруженной газовой оболочкой, поступает длинноволновое излучение атмосферы , называемое в актинометрии также тепловым противоизлучением.

солнечное излучение, солнечное отопление, отапливаемое...

В инсоляционных пассивных системах солнечного отопления солнечные лучи проникают в отапливаемые помещения через оконные проемы (обычно увеличенных размеров) и нагревают внутренние ограждения помещения, которые становятся приемниками излучения и...

Комбинированная система регулирования отопления здания...

Для компенсации воздействия солнечного излучения на каждый корпус были получены данные о влиянии интенсивности солнечного излучения на величину изменения температуры внутри помещений в течение суток для всего отопительного сезона. Для этого был проведен ряд...

Перспективы использования солнечной энергии для отопления...

Зоны максимальной интенсивности солнечного излучения (рис.2). На 1 квадратный метр поступает более 5 кВт/час. солнечной энергии в день.

коллектор, солнечная энергия, горячая вода, солнечная радиация, система, солнечный свет, Активное использование, солнечный...

Система солнечного отопления с рефлекторами...

Приведена система солнечного воздушного отопления для здания с системой рефлекторов

- от теплоприемника к воздуху в воздухонагревателе–коллекторе; - от нагретого воздуха к

Теплопоступления в помещения идут за счет солнечной радиации, поступающей через окна и...

Способы получения электрики и тепла из солнечного излучения

Солнечное излучение, проникая через стекло или пластмассу в коллектор, поглощается черными

Тепловое излучение не может выйти из коллектора, поэтому температура в нем

Из-за относительно небольшой величины солнечной постоянной для солнечной энергетики...

Исследование теплового режима инсоляционных пассивных систем

Среди пассивных систем солнечного отопления в регионах с умеренным климатом наибольшее распространение получили инсоляционные системы, основанные на непосредственном поступлении энергии солнечного излучения в отапливаемые помещения...

Задать вопрос