автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.16, диссертация на тему:Исследование и оптимизация режимов теплоснабжения зданий, обслуживаемых централизованным источником тепла

1 з НОЯ 2000

На правах рукописи

ВОЛОГДИН СЕРГЕЙ ВАЛЕНТИНОВИЧ

ИССЛЕДОВАНИЕ И ОПТИМИЗАЦИЯ РЕЖИМОВ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ ЗДАНИЙ, ОБСЛУЖИВАЕМЫХ ЦЕНТРАЛИЗОВАННЫМ ИСТОЧНИКОМ ТЕПЛА

05.13.16. - Применение вычислительной техники, математического моделирования и математических методов в научных исследованиях

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Ижевск-2000

Работа выполнена в Ижевском государственном техническом университете

Научный руководитель - заслуженный деятель науки УР, член-

корреспондент РАРАН, доктор технических наук, профессор Русяк И. Г. (Ижевский государственный технический университет)

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук,

профессор Алиев А. В.

(Ижевский государственный технический университет)

доктор физико-математических наук, профессор Дерр ВЛ.

(Удмуртский государственный университет)

Ведущая организация - Региональный учебно-научный центр энергосбережения г. Нижний Новгород

Защита диссертации состоится $ июля 2000 г. в /2 часов на заседаши диссертационного совета Д 064.35.01 в Ижевском государственном техниче ском университете по адресу: 426069, г. Ижевск, ул. Студенческая, 7.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИжГТУ.

Автореферат разослан 2- июня 2000 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

кандидат технических наук, доцент ^у^^у^ ГольдфарбВ.И

Н462 .101, О

i Общая характеристика работы

Актуальность проблемы.

Необходимость создания математических методик и программных средств для исследования и оптимизации системы теплоснабжения продиктовано тем, что экономия и повсеместный учет энергетических ресурсов становится одним из главных приоритетов государственной политики.

Исследование режимов теплоснабжения включает в себя решение таких задач как: распределение потоков теплоносителя (воды), определение тепловых потерь магистральных теплопроводов, расчет тепловых потерь по дому в целом и в отдельно взятых квартирах, расчет равновесных температур помещений, анализ эффективности проведения энергосберегающих мероприятий и др.

Построению моделей тепловых и гидравлических режимов систем теплоснабжения посвящено множество работ, среди которых можно отметить работа А.Д. Алыятуля, В.Н. Богославского, А.М. Заяфирова, Н.М. Зингера, С.С. Кутатедзе, Ю.А. Матросова, ЕЛ. Соколова, А.Н. Сканави, Ю.А. Табуншикова ВЛ. Хасилева, В.Г. Шухова, Б Л. Шифригасона, С.А. Чистови-ча, В.М. Чаплина и др.

Центральная система теплоснабжения представляет собой многоуровневую иерархическую структуру. Первый уровень представляет собой систему трубопроводов от крупных теплоисточников к центральным тепловым пунктам (ЦТП). Система распределения тепла от ЦГП к зданиям образуют второй уровень. Третий уровень системы теплоснабжения составляют схемы теплоснабжения отдельных зданий.

Таким образом, система теплоснабжения города представляет трехуровневую систему со всеми присущими таким сложным системам особенностями поведения (нелинейность, взаимозависимость, изменчивость и т. д.). В силу постоянного развития системы теплоснабжения усиливаются взаимосвязи между ее различными уровнями и подсистемами (рост присоединенной нагрузки на котельные и ЦГП за счет новых абонентов, увеличивается раз-влетленностъ и протяженность тепловых сетей и др.). Так как различные уровни центральной системы теплоснабжения взаимозависимы, то решения по ее функционированию, принимаемые по каждой подсистеме в отдельности, не являются оптимальными для систем в целом.

В силу иерархичности системы централизованного теплоснабжения простые интуитивные решения здесь не срабатывают. Так, например, расчеты показывают: для того чтобы механизм экономии заработал как можно быстрее необходимо проводить утеплительные мероприятия в строго определенной последовательности, как в группе домов, обслуживающихся тем или иным центральным тепловым пунктом, так и в группе центральных тепловых пунктов, обслуживающихся тем или иным теплоисточником.

Оптимальное регулирование различных уровней теплоснабжения потребителей с учетом их взаимозависимости является важнейшим условие^ существенного сокращения потерь тепла Поэтому без системного подхода, без математического моделирования системы теплоснабжения городов, без проникновения в сущность протекающих процессов и разработки алгоритме! влияния на эти процессы с целью оптимизации параметров системы, начинал от теплоисточников и заканчивая потребителями тепловой энергии, невозможно существенно снизить объемы расходования тепловой энергии.

Работа по диссертации выполнялась в рамках Федеральной межвузовской научно-технической программы "Системы энергосбережения и технологии освоения нетрадиционных возобновляемых источников энергии" не направлению "Системы энергосбережения, энергоменеджмента и энергетического мониторинга" (шифр П.Т.447).

Целью диссертационном работы является разработка информаци онно-аналитической системы теплоснабжения (ИАСТС), предназначенной для широкомасштабного моделирования и оптимизации элементов тепловой сети.

Достоверность полученных результатов.

Для проверки разработанных методик проводились расчеты тесто вых задач. Сравнение результатов расчетов показало удовлетворительно* согласование с экспериментальными данными и результатами, полученным! другими авторами.

На защиту выносятся.

1. Методика гидравлического и теплового расчета системы теплоснабжения;

2. Методика расчета равновесных температур помещений.

3. Математическая модель оптимизации элеваторных узлов абонентов.

4. Программно-вычислительный комплекс ИАСТС.

5. Результаты исследования и оптимизации системы теплоснабжения.

6. Результаты анализа эффективности проведения энергосберегающих меро приятии.

Научная новизна работы.

1. Предложена новая методика расчета равновесных температур помещенш основанная на совместном решении системы уравнений теплового баланс помещений и задачи расчета температуры теплоносителя в отопнтельно системе здания.

2. Предложена математическая модель оптимизации элеваторных узло группы зданий, обслуживаемых единым теплоисточником.

3. Разработан программно-вычислительный комплекс ИАСТС для моделир< вания теплощдравлических режимов и оптимизации параметров многоурох невой системы централизованного теплоснабжения.

4. Исследовано влияние сетевого расхода, температуры теплоносителя диаметров сопл элеваторных узлов на температурный режим группы здани]

обслуживаемых единым теплоисточником.

Практическая значимость.

Полученные результаты являются новыми и могут быть использованы для оценки эффективности проведения утеплительных мероприятий, про' ведения комплексного энергоаудита и оптимизации системы теплоснабжения второго и третьего уровней. Созданный программный комплекс является необходимым элементом более обшей информационно-аналитической системы, направленной на математическое моделирование и технико-экономическое обоснование различных вариантов реализации реформы жилищно-коммунального хозяйства в части энергосбережения зданий.

Реализация результатов:

• Разработка информационно-аналитической системы расчета теплообмена и теплоснабжения комплекса зданий городской больницы №4 г. Ижевска (заказчик Горздравуправления г. Ижевска);

• Проведение энергоаудита и создание баз данных графической и цифровой информации для расчета режимов теплообмена и теплоснабжения комплекса зданий, обслуживаемых ДТП №5 (заказчик ГЖУ г. Ижевска).

Апробация работы.

Результаты исследований докладывались на:

• 31-ой, 32-ой научно-технических конференциях ИжГТУ (Ижевск, 19992000г.);

• Международной конференции "Информационные технологии в инновационных проектах" (Ижевск, 1999-2000г.);

• Всероссийской научно-технической конференции "Современное газоис-пользующее оборудование и технологии в решении энергосберегающих и экологических проблем в газовой промышленности" (Ижевск, 1999);

• Ш Всероссийской конференции "Региональные проблемы энергосбережения и пути их решения" (Нижний Новгород, 1999).

• научных семинарах кафедр математического моделирования процессов и технологий Ижевского государственного технического университета, математического моделирования систем и процессов Пермского государственного технического университета, на семинаре Института прикладной механики УроРАН (г. Ижевск).

Публикации. Основные результаты работы отражены в 12 научных публикациях, в том числе 6 статьей, 3 тезисов докладов и 3 научно-технических отчета.

Структура и объем диссертации.

Объем диссертации составляет 163 страниц. Работа состоит из пяти глав, введения, заключения и списка литературы, включающего 96 источников.

б

Содержание диссертации

Во введении обосновывается актуальность выбранной темы; определены цель и задачи исследования, показана целесообразность проведения работ по разработке ИАСТС, сформулирована научная новизна и результаты, выносимые на защиту.

В первой главе проводится обзор литературы и существующих подходов решения задач потокораспределения, теплового расчета и оптимизации структурных элементов тепловой сети, а также приведен анализ возможно-' стей и структуры существующих программных комплексов по расчету системы теплоснабжения.

Проведенный анализ программных средств и методических разработок позволяет сделать следующие выводы.

1. Отсутствуют информационно-аналитические системы, направленные на

крупномасштабное моделирование тешюгидравлических режимов и оптимизацию параметров тепловой сети.

2. Отсутствуют программно-вычислительные комплексы расчета тепловых

потерь и равновесных температур отдельных помещений (квартир) с учетом фактического состояния тепловых приборов и ограждающих конструкций.

3. Отсутствуют методики подбора элеватора для абонентов тепловой сети с

целью минимизации дисбаланса системы теплоснабжения группы зданий, обслуживаемых единым теплоисточником.

Вторая глава посвящена разработке функционального блока математических моделей расчета систем теплоснабжения. Приводится математическая постановка задачи потокораспределения и сравнительная оценка методов решения данной задачи. Рассматривается методика расчета тепло потерь зданий и трубопроводов. Предлагается новая методика расчета равновесных температур помещений.

Расчет режимов теплоснабжения и теплообмена зданий, обслуживаемых ЦТП, состоит из следующих этапов:

1) расчет гидравлических режимов тепловой сети микрорайона;

2) расчет теплоотдачи надземных и подземных теплопроводов;

3) расчет теплового баланса жилых зданий;

а) расчет потокораспределения теплоносителя отопительной системы здания;

б) расчет тепловых потерь квартир и дома в целом.

Движение теплоносителя по тепловой многоконтурной сети проис ходит в установившемся режиме и подчиняется законам Кирхгофа:

Здесь А - матрица соединения узлов и ветвей; В - матрица котуров; д - вектор действующего расхода теплоносителя в узлах; х и у- векторы расхода и перепада давлений на ветвях соответственно.

Связь между векторами х- и у определяется соотношением, составленным на основе уравнения Бернулли:

У = ЯХх-Ид, (2)

где Ид - вектор действующего напора на ветвях; 5 и X - диагональные матрицы, элементами которых являются соответственно коэффициенты гидравлических сопротивления л( и модули расходов |дс(| ветвей.

Решение задачи потокораспределения начинается с создания расчетной схемы тепловой сети микрорайона в виде ориентированного графа. В качестве ветвей выступают участки разветвленной сети, в которых расход теплоносителя не изменяется. Результатом данного расчета является определение расходов теплоносителя, а также определение перепадов давления на ветвях многоконтурной системы тепловой сети района.

В работе приводится сравнительный анализ различных методов решения нелинейной системы уравнений (1)-(2): увязочные методы Кросса-Андрияшева и Выханду, обобщенный метод контурных расходов. Показано на примерах, что последний метод обладает устойчивой сходимостью при решении задач с различными схемами тепловых сетей.

При расчете теплоотдачи трубопроводов тепловой сети полное термическое сопротивление изолированного теплопровода рассчитывалось по формуле:

+Лт -гЯ» +Кт +ЯК +Кг, где Лв - термическое сопротивление теплоотдаче от теплоносителя к внутренней поверхности трубы; Ят - теплопроводности стенки трубы; Яи - теплопроводности антикоррозионного покрытия, основного и покровного слоев изоляции; - теплоотдаче от наружной поверхности изоляции в окружающую среду; Я„к - теплоотдаче от воздуха в канале к внутренней поверхности стенок канала; Як - теплопроводности стенок канала; Яг ~ теплопроводности грунта.

Температура теплоносителя в конце расчетного участка 12 определяется по формуле

>2 ='„ +('■ ~ '«)еХР

V

где tl - температура теплоносителя в начале расчетного участка; tн - температура окружающей среды; х - расход теплоносителя на участке; 1У, - длина

участка; с - теплоемкость теплоносителя.

В результате гидравлического и теплового расчета тепловой сети определяются температура в подающем трубопроводе и располагаемый на-

пор теплоносителя на абонентских вводах зданий. Данные параметры являются начальными для расчета температур помещений.

В работе разработана новая методика расчета равновесных температур помещений с учетом сопряженного теплообмена между комнатами и подъездами зданий. Определение значений равновесных температур () основывается на совместном решении задачи расчета температуры теплоносителя в отопительной системе здания и системы уравнений теплового баланса помещений (в установившемся режиме теплообмена теплоприход от источников теплоты равняется тепловым потерям):

/ Л> Щ / ч ]

(^-о+Е^.-О =

и=1 л

2ХЖ +-2ХХ, -*.Н . .....лг (з)

V ¿=4 Л

где Кпр и Ктр - коэффициенты теплопередачи отопительного прибора и трубопроводов, отнесенные ко всей их поверхности; - коэффициент теплопередачи ./-ого фактора теплообмена помещения с улицей; К - коэффициент теплопередачи т-ого фактора теплообмена помещения с граничащими помещениями; количество факторов теплообмена помещения с улицей; тй - количество факторов теплообмена рассчитываемого помещения с граничащими помещениями, равновесная температура которых равна < ; /0 и л'0 -

количество тепловых приборов и трубопроводов в помещении соответственно; - температура теплоносителя в /-ом отопительном приборе; < -

температура теплоносителя в 5-ом трубопроводе; г - номер помещения; N -количество помещений в здании;

К„

,360,

/V

с F ;

пр пр '

&агр " ^оер(т) + ^огр(и> :

огр{т)

II

•Р +

где дт и Рпр - номинальная плотность теплового потока и площадь отопительного прибора соответственно; хпр- действительный расход воды в приборе; плр, р„р - экспериментальные коэффициенты; спр- коэффициент, учитывающий схему присоединения отопительного прибора, Ка1>{т) и К- коэффициенты теплопередачи, учитывающие теплопроводность ограждения и инфильтрацию воздуха соответственно; ** приведенное сопротивление

теплопередачи ограждения, - площадь ограждения; п^ - табличный поправочный коэффициент, зависящий от типа поверхности ограждения 'пол, стена, потолок); р - поправочный коэффициент, учитывающий ориентацию стены относительно сторон света; - количество воздуха, поступающего через ограждение путем инфильтрации; а - поправочный коэффициент, учитывающий нагревание воздуха в межстекольном пространстве экон и балконных дверей; с - удельная массовая теплоемкость воздуха.

Расходы теплоносителя хпр определяются решением задачи гидрав-тического расчета отопительной системы здания из системы (1)-(2). Темпера-гуры теплоносителя и / , помимо прочих факторов, являются функцией

эт температур помещений, по которым проходят стояки отопительной системы здания, поэтому алгоритм расчета температуры помещений включает в :ебя два основных цикла. На внешнем цикле решается система уравнений геплового баланса (3), а на внутреннем - определяется температура теплоносителя.

Нелинейная система уравнений (3) решается методом последовательных приближений:

= аЧ(и1)+(!-«)-/« 0<а <1,

где

г(м) _

/=1

ЦКогР]

щ

+5Ж

ет=1

£"0

_т-1

Е*.

7=1

огр]

Щ>

'г. -1

Для проверки адекватности разработанной методики расчета равновесных температур помещений проведено сравнение модельных значений гемператур с фактическими значениями (см. рис. 1).

Как показали расчеты, расхождение фактических значений температуры квартир от расчетных значений составило в среднем 0,4*0,9°С, максимальное расхождение составило 1,8°С. Среднее отклонение фактических значений тепловых потерь квартир ог модельных значений составило 3%, а максимальное расхождение 7%. Таким образом, разработанная математическая

модель расчета равновесных температур вполне удовлетворительно опись вают процесс теплообмена помещении.

23.0 т--

7.0-----------

5.0 -,->-,-:-1-.-,-.-

78 18 6 92 4 9 14 66 29 Номер квартиры

Рис.1. Модельные и опытные значения температур квартир

Как показали расчеты, для определения равновесных температур квартирах с точностью 0,1 °С по предложенному алгоритму требуется до итераций в зависимости от количества помещений и величины дисбаланс отопительной системы здания.

Третья глава посвящена анализу путей снижения расхода тепловь ресурсов. Приводится сравнительная оценка эффективности внедрения пр. цедур энергосбережения, в том числе экономия тепловых ресурсов за сч( утеплительных мероприятий ограждающих конструкций. Анализируют» методы и предложены рекомендации по снижению дисбаланса отопительж системы зданий. Приводится постановка задачи и результаты по оптимиз ции элеваторных узлов абонентов.

На основании разработанной методики проведена оценка эффекта ности утеплительных мероприятий зданий различных серий (см. табл. 1).

Предложены следующие мероприятия: изменение конструкщ оконных и дверных блоков, установка отражающих экранов за батареям При утеплении стеновых ограждений рассматривалось три варианта тепл вой защиты (сопротивление теплопередаче Я.0 = 1,3м (I вариан!

Л0 <= 2,0 м1С /Вт (II вариант), Я0 =3,4 м2-0 С ¡Вт (III вариант)).

Наиболее эффективным мероприятием по тепловой защите здага является замена обычных оконных блоков на блоки ПВХ. Выигрыш от да ной реконструкции может составлять от 33% до 50%. Утеяление стен да экономию тепловых ресурсов при первом варианте тепловой защиты в сре нем на 3%, при втором варианте - около 10%, при третьем варианте — в сре нем 18%. Проведение всех энергосберегающих процедур по третьему вар анту позволяет сэкономить 50-70% тепловой энергии.

I

| 13.0 1 11.0 н 9.0

А Факт -Расчет

и

Таблица 1

Эффективность утеплительных мероприятий зданий_

Утеплительные Экономия, %

мероприятия 335 12 16 д/с

серия этаж этаж (2142-23)

Только стены (I вар.) 2,1 3,3 3,7 2,4

Только стены (II вар.) 8,0 12,2 13,9 8,9

Только стены (1П вар.) 13,0 19,8 22,5 14,5

Только окна ПВХ 44,0 49,0 47,2 33,7

Только двери 0,9 0,2 0,2 0,5

Только отражающие экраны 1,4 1,4 1,1 0,8

Все мероприятия (I вар.) 48,2 53,6 52,1 37,2

Все мероприятия (П вар.) 53,5 61,9 61,8 43,4

Все мероприятия (Ш вар.) 58,1 69,1 70,1 48,8

Как показывает практика, разбалансировка системы теплоснабжения за уровне ЦТП ~> здания связана с несоответствием между фактическим расходом теплоносителя на абонентских вводах зданий и требуемой величиной. Для снижения дисбаланса системы теплоснабжения необходимо регулирование диаметров сопл элеваторов, оказывающее влияние на изменение гидравлического сопротивления абонентов. Предложена математическая модель комплексной оптимизации элеваторных узлов, учитывающая тепловое состояние зданий, обслуживаемых единым теплоисточником. Критерием оптимизации является минимум отклонения фактической средней температуры воздуха в здании Тв от расчетной (требуемой) величины // :

ОД,...,</„) =

И г

ЕК

<4.....о-'.:

• Ш1П

(4)

где - диаметр сопла элеватора и средняя температура воздуха /-ого

здания соответственно; М - количество рассчитываемых зданий; и - количество элеваторов.

Ограничения экстремальной задачи описываются следующей систе-

мой:

Ах Ву=0 у+Ид=5Жс

ртт ^ р <

- первый закон Кирхгофа, (5)

- второй закон Кирхгофа, (6)

- модификация уравнения Бернулли, (7)

- ограничения на потери напора на ветвях, (8)

- ограничения на давление теплоносителя

в узлах, (9)

- ограничения на скорость теплоносителя

на ветвях, (10)

с1т'п < (1 < <1тах - ограничения на диапазон допустимых

значений диаметров сопл. (11)

Особенность задачи заключается в том, что температура воздуха зданий неявным образом зависит от гидравлического сопротивления не только рассчитываемого здания, но и от сопротивления других зданий, обслуживаемых единым теплоисточником.

Решение задачи оптимизации (4) - (11) осуществляется методом случайного поиска с адаптации и представляет собой итерационный процесс с общим рекуррентным соотношением:

где к - номер итерации;

■ приращение диаметра /-ого абонента на к -ой

итерации:

Значения средних температур абонентов на к -ой итерации (Й*1) вычисляется как средневзвешенная величина температур помещений зданий, определяемых из системы уравнений (3), составленной для каждого здания в отдельности.

Предложенный в работе алгоритм позволяет за 2-7 итераций осуществить оптимизацию диаметров сопл элеваторов при обеспечении максимального отклонения температуры от требуемой величины менее чем на 0,1°С.

С помощью разработанной методики проведена оптимизация элеваторных узлов 38 абонентов, обслуживаемых ЦТП №5 г. Ижевска В табл. 2 приведены средняя температура помещений и диаметры сопл элеваторов некоторых зданий до и после оптимизации.

Таблица 2

Результаты оптимизации_

№ До оптимизации После оптимизации

зда- Температура, Диаметр сопла, Температура, Диаметр сопла,

ния °С мм °С мм

185 17,5 12,5 18,1 12,5

187 19,1 13,7 18,1 12,6

205 21,9 11,0 18,0 8,7

207 16,6 9,1 18,1 9,6

2 09 19,1 13,0 18,0 11,8

211 22,3 13,0 18,1 9,8

213 22,7 13,2 18,0 9,7

215 21,7 11,8 18,0 9,3

221а 18,0 14,0 18,0 13,5

Четвертая глава посвящена вопросам создания информационно-аналитической системы центрального теплоснабжения. Приводятся структура и возможности программно-вычислительного комплекса, структура таблиц базы данных ИАСТС.

Разработанная программно-вычислительный комплекс включает в себя следующие базовые функциональные подсистемы:

1) графическая база данных сети магистральных теплопроводов, согласованная с топопланом города;

2) графическая база данных коммунальных тепловых сетей, увязанная с топопланом квартала, который обслуживает данный ЦТП;

3) графическая база данных тепловых сетей внутри зданий и сооружений, увязанная с планом здания или сооружения;

4) база данных, позволяющая рассчитывать температурные режимы конкретных квартир и пределы экономии тепла в них;

5) база данных потребителей тепловой энергии;

6) справочная информация состоящая из следующих разделов: абонентские вводы, арматура, грунты, тепловое потребление, теплоизоляция, трубы, ограждающие конструкции, элеваторы, отопительные приборы, климатические данные регионов, местные сопротивления и др.;

7) функциональный блок математических моделей.

Основные возможности ИАСТС:

1) обработка графической и цифровой информации о состоянии объектов наблюдения и учета;

2) комплексная аналитическая обработка данных, анализ фактического и нормативного состояния различных элементов теплотой сети;

3) расчет гидравлических и тепловых нагрузок зданий;

4) расчет расходов на участках трассы по заданному состоянию запорной арматуры и состоянию насосной станции;

5) расчет распределения температуры, давления теплоносителя в трубопроводах тепловой сети, построение пьезометрического графика;

6) расчет тепловых потерь внутриквартальных тепловых сетей;

7) расчет потребляемой тепловой энергии, структуры тепловых потерь зданий и его отдельных помещений;

8) расчет температуры помещений на основе системы уравнений теплового баланса;

9) проектирование тепловой защиты зданий и расчет возможной экономии тепловой энергии;

10) расчет аварийных режимов, в том числе при присоединении или отключении потребителей, ветвей и отдельных участков сети;

11) моделирование теплогидравлических режимов тепловой сети при изменении состояния запорной и регулирующей арматуры;

12) оптимизация элеваторных узлов с целью снижения дисбаланса системы

теплоснабжения.

Отображение результатов расчетов представляется как в текстовом варианте, так и в виде графиков, диаграмм, разнообразных графических форм.

На рис. 2-5 представлены некоторые информационные фрагменты программно-вычислительного комплекса ИАСТС 2.0.

Рис.2. Информации по ИАСТС Рис.3. Информация по зданию

Рис. 4. Планировка квартиры Рас. 5. Информация по стояку

Пятая глава посвящена результатам расчета системы теплоснабжения на примере одного из микрорайона г. Ижевска. Исследовалось влияние:

• геометрических размеров элеватора на расход теплоносителя, температуру и тепловые потери зданий (см. рис. 6);

• сетевого расхода и температуры теплоносителя на тепловое состояние зданий;

• температуры наружного воздуха на температуру в помещении (см. рис.

7).

Температура теплоносителя задавалась в соответствии с графиком температуры в тепловых сепгях и отопительных системах (130-70), температура воздуха на улице - -6°С (средняя температура отопительного сезона). Расчеты проводились с учетом реального состояния отопительных приборов в квартирах, трубопроводов тепловой сети, элеваторных узлов абонентов.

При увеличении диаметра сопла на 20% изменение температуры помещений составляет от 2°С до 8°С в зависимости от температурного напора (разница между температурой теплоносителя и температуры наружного воздуха). В этой связи, в наиболее холодные дни отопительного сезона дисбаланс системы теплоснабжения достигает максимальные значения, и незначительное регулирование элеваторных узлов в этот период оказывает наиболее существенное влияние на тепловое состояние зданий.

В работе проанализирована структура тепловых потерь жилых и общественных зданий различных серий. В табл. 3 в качестве примера приведена структура тепловых потерь зданий 335 серии.

Таблица 3

Структура тепловых потерь зданий 335 серии

Составляющие теплопотерь Теплопотери

КВт %

Теплообмен стен наружу 37,92 18,0

Теплообмен окон 67,12 31,8

Инфильтрация окон 55,38 26,3

Теплообмен пола 18,74 8,9

Теплообмен потолка 16,11 7,6

Теплообмен дверей подъезда 2,59 1,2

Инфильтрация дверей подъезда 4,64 2,2

Теплообмен стен подъезда наружу 2,48 1,2

Теплообмен окон подъезда 3,30 1,6

Инфильтрация окон подъезда 2,48 1Д

ВСЕГО 210,75 100,0

Разработанный программно-вычислительный комплекс позволяет определять фактические и требуемые тепловые потери, среднюю температуру зданий и отдельных его помещений (см. табл. 4).

Таблица 4

Результаты теплового расчета квартир_

Номер квартиры Температура, °С Требуемые тепловые потери, кВт Фактические тепловые потери, кВт Избыток тепла, %

3 17,3 1,203 1,156 -3,9

16 20,7 1,364 1,551 13,8

18 17,8 2,736 2,768 -U

59 22,1 1,117 1,328 18,9

75 23,3 1,512 1,890 25,0

77 25,8 1,081 1,518 40,4

84 15,2 2,460 2,121 -13,8

86 18,4 0,784 0,795 1,5

87 19,2 2.041 2,152 5,4

Рас.6. Зависимость температуры в помеще- Рис. 7. Влияние температуры наружного возду-нна от диаметра еоша для различных зданий ха ш температуру воздуха в помещении

Изменение температуры помещений при различных температурах наружного воздуха представлено на рис. 7. Как видно из графика, средняя температура по дому составляет 19°С. При этом в "теплой" квартире (№15) температура воздуха с понижением температуры на улице возрастает, а в "холодной" квартире (№2) падает.

Проведенные исследования показали, что повышение температуры теплоносителя на 10°С приводит к росту температуры помещений зданий различных серий в среднем на 2-г4°С в зависимости от расхода теплоносителя и условий обогрева помещений (см. рис. 8).

Рис. 8. Влияние температуры теплоносителя на температуру воздуха в помещении

Заключение

1. Разработан программный комплекс ИАСТС 2.0, позволяющий проводил, математическое моделирование и оптимизацию тепловых режимов впут-риквартальных тепловых сетей. Система имеет все необходимые программные средства для проведения энергоаудита, как отдельных квартир, так и зданий в делом, и составления энергетических паспортов объектов теплопотребления.

2. Проанализировано тепловое состояние зданий одного из городских микро-

районов. Наблюдается дисбаланс системы теплоснабжения, как на уровне микрорайона, так и между помещениями внутри зданий. Коэффициент дисбаланса отопительной системы микрорайона в реальных условиях достигает 1,5 единиц, а дисбаланс отопительной системы зданий - 3,0 единиц.

3. Предложена новая методика расчета равновесных температур помещений,

основанная на совместном решении уравнения теплового баланса помещений и задачи расчета температуры теплоносителя в отопительной системе здания. Установлена зависимость температуры в помещении от значения температуры и расхода теплоносителя на абонентском вводе здания.

4. Исследована структура тепловых потерь через различные элементы ограж-

дающих конструкций, как отдельных квартир, так и здания в целом.

5. Получена зависимость тепловых потерь и температуры зданий от геометрических размеров элеватора. Проведенные исследования показывают, что увеличение диаметра сопла на 20% приводит к повышению температуры помещений в среднем на 4°С.

6. Предложена математическая модель оптимизации элеваторных узлов тепловых пунктов направленная на снижение дисбаланса системы теплоснабжения микрорайона

7. Проведение системных утеплительных мероприятий по дому позволяет в 2-3 раза снизить потери тепла. Замена только существующих оконных блоков на блоки ПВХ с тройным стеклопакетом позволяет сэкономить от 33% до 50% тепловых ресурсов. Практическая эксплуатация данной системы создает необходимые экономические механизмы последовательного повышения качества ограждающих конструкций, с целью улучшения их теплотехнических свойств.

S. Проведенные исследования показывают, что условия обогрева квартир в жилых зданиях существенно отличаются между собой. Так, нормы потребления тепла в угловых и не угловых квартирах одинаковой площади отличаются на 50-70 %, а нормы потребления тепла в угловых квартирах первого или последнего этажей и не угловых квартирах средних этажей могут отличаться уже более чем на 100 %.

9. На основе полученных данных может быть построена строго аналитическая система адресной дотации бюджета единичным потребителям тепловой энергии с учетом социальных норм жилья, расчетной и фактической мощности тепловых приборов, расположения квартиры в доме и состояния его ограждающих конструкций.

Публикации по теме диссертации

1. Русяк И.Г., Зеленин В.А., Вологдин C.B. Исследование путей снижения теплообмена жилых зданий. // Вестник Иж1 ТУ.-Ижевск, 1998.-X22.-C. 815.

2. Вологдин C.B. Анализ эффективности теплоснабжения жилого дома. В сб. тезисов докладов XXXI -ой НТК.-Ижевск, 1998.

3. Русяк И.Г., Вологдин C.B., Цапок ВА. Анализ эффективности теплоснабжения жилого дома. // Вестник ИжГТУ.-Ижевск, 1999.-№1

4. Вологдин C.B. Исследование тепловых режимов внутриквартальных тепловых сетей. В сб. международной конференции "Информационные технологии в инновационных проектах" (Ижевск, 20-22 апр. 1999г).-Ижевск, 1999.-С.153-155.

5. Русяк И.Г., Горохов М.М., Вологдин C.B., Кедров С.А. Структура и возможности программного комплекса "Информационно-аналитическая система теплоснабжения (ИАСТС 2.0)". В сб. международной конференции "Информационные технологии в инновационных проектах" (Ижевск, 2022 апр. 1999г.).-Ижевск, 1999.

6. Русяк И.Г., Вологдин C.B., Шихарев Р.Г., Камалетдинов А. Ш. Энергоаудит комплекса зданий бюджетной организации. В сб. докл. конференции

"Современное газоиспользутощее оборудование и технологии в решении энергосберегающих и экологических проблем в газовой промышленности".- М.: изд-во Газпром.-1999.-С. 10-14.

7. Русяк И.Г., Вологдин C.B., Якимович Б.А. Гидравлический и тепловой расчет внутриквартальных тепловых сетей. Тез. докл. III всероссийской конференции "Региональные проблемы энергосбережения и пути их решения".-Нижний Новгород, 1999.-С. 101.

8. Русяк И .Г., Горохов М.М., Вологдин C.B. Структура и возможности программного комплекса "Информационно-аналитическая система теплоснабжения микрорайона" ИАСТС 2.0. // Вестник ИжГТУ.-Ижевск, 1999,-№1.-С. 12-13.

9. Русяк И.Г., Вологдин C.B., Цапок В.А., Смирнов Д.А. Создание базы данных графической и цифровой информации для расчета теплообмена и теплоснабжения жилого дома. Отчет по НИР.-Ижевск, 1997.

10. Русяк И.Г., Вологдин C.B., Горохов М.М и др. Разработка информационно-аналитической системы теплоснабжения зданий с целью экономии топливных ресурсов и учета потребителей тепловой энергии. Отчет по НИР.-Ижевск, 1998.-122 с.

11. Русяк И.Г., Вологдин C.B., Шихарев Р.Г. н др. Разработка информационно-аналитической системы расчета теплообмена и теплоснабжения комплекса зданий городской больницы №4 г. Ижевска. Отчет по НИР.-Ижевск, 1999.-98 с.

12. Русяк И.Г., Вологдин C.B. Оптимизация элеваторных узлов абонентов тепловой сети. В сб. международной конференции "Информационные технологии в инновационных проектах" (Ижевск, 20-22 апр. 2000г.).-Ижевск, 2000.

Подписано к печати /Й^ 2000г. Формат 60x84x16. Печать офсетная. Усл. печ. Л. 1.1. Тираж 100 экз. Заказ №

Типография ИПМ УрО РАН, 426000, ул. Горького, 222. Лицензия на полиграфическую деятельность ПЛД №24-25 от 14 декабря 1995 г.

ВВЕДЕНИЕ.•.

1. ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ ПОДХОДОВ К РЕШЕНИЮ ЗАДАЧ

СИСТЕМ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ.

2. РАЗРАБОТКА ФУНКЦИОНАЛЬНОГО БЛОКА МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ.

2.1. Методика расчета теплопотерь зданий.

2.1.1. Теплопотери через стеновые ограждения квартир.

2.1.2. Кондуктивные теплопотери через окна и балконные двери.•.

2.1.3. Теплопотери на инфильтрацию через окна и балконные двери.

2.1.4. Теплопотери через лестничные клетки и подъезды здания.

2.2. Методика гидравлического расчета системы теплоснабжения.

2.2.1. Математическая постановка задачи.

2.2.2. Методы решения задачи гидравлического расчета

2.2.3. Расчет коэффициентов гидравлического сопротивления.

2.3. Теплоотдача отопительных приборов.

2.4. Расчет теплоотдачи трубопроводов.

2.5. Расчет равновесных температур помещений.

3. ИССЛЕДОВАНИЕ ПУТЕЙ СНИЖЕНИЯ РАСХОДА ТЕПЛОВЫХ РЕСУРСОВ ПРИ ОТОПЛЕНИИ ЖИЛЫХ ЗДАНИЙ.

3.1. Снижение дисбаланса отопительной системы.

3.2. Экономия тепловых ресурсов за счет утеплительных мероприятий.

3.3. Оптимизация тепловых потоков за счет регулирования элеваторных узлов.

4. СОЗДАНИЕ ПРОГРАММНО-ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОГО КОМПЛЕКСА РАСЧЕТА СИСТЕМЫ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ.

4.1. Основные возможности программновычислительного комплекса.

4.2. Создание базы данных цифровой информации для расчета системы теплоснабжения.

4.2.1. Таблицы базы данных (ТБД) для расчета системы теплоснабжения.

4.2.2. ТБД для расчета тепловых потерь зданий.

4.2.3. ТБД для расчета теплоприхода в здания.

5. РЕЗУЛЬТАТЫ ЧИСЛЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

В настоящее время в различных .областях человеческой деятельности все больше внимание уделяется математическому моделированию технических систем. Математическое моделирование - это один из способов изучения явления на основе его модели вместо натурного явления. Данный подход целесообразно применять в тех случаях, когда изучение того или иного явления непосредственно экспериментальными методами затруднено техническими или финансовыми проблемами, а также недопустимой длительностью проведения экспериментов. К .такому случаю относится и исследование режимов теплоснабжения и теплообмена жилых зданий.

Исследование режимов теплоснабжения включает в себя решение следующих задач: анализ распределения потоков теплоносителя (воды), определение тепловых потерь магистральных теплопроводов, расчет тепловых потерь по дому в целом и в отдельно взятых квартирах, расчет равновесных температур помещений, анализ эффективности проведения энергосберегающих мероприятий, и др.

Необходимость создания математических методик и программных средств для исследования и оптимизации системы теплоснабжения продиктовано тем, что экономия и повсеместный учет энергетических ресурсов становится одним из главных приоритетов государственной политики.

Так постановлением Правительства Российской. Федерации от 24.01.98г. №80 утверждена федеральная целевая программа "Энергосбережение России" на 1998-2005 годы, в которой рекомендовано органам исполнительной власти субъектов Российской Федерации разработать региональные программы по энергосбережению. Документы, определяющие необходимость разработки вышеизложенной программы закреплены Федеральным Законом от 03.04.96г. №28-ФЗ "Об энергосбережении", а также Постановлением Правительства от 10.06.98г. №588 "О дополнительных мерах по стимулированию энергосбережения в России".

Целью диссертационной работы является разработка информационно-аналитической системы теплоснабжения (ИАСТС), предназначенной для широкомасштабного моделирования и оптимизации элементов тепловой сети.

Объектом изучения и анализа в работе является иерархическая система теплоснабжения, состоящая из трех уровней:

•первый уровень - сеть магистральных теплопроводов между теплоисточниками и центральными тепловыми пунктами (ЦТП);

•второй уровень - сеть коммунальных тепловых сетей между ЦТП и зданиями и сооружениями, являющимися потребителями тепловой энергии;

•третий уровень - тепловые сети внутри зданий и сооружений .

Например, схема теплоснабжения центральной части (Устиновский, Индустриальный, Октябрьский, и Первомайский районы) г. Ижевска, составляющая первый уровень, представлена на рис.1. В процентах обозначена относительная мощность теплоисточников.'

Рис. 1. Схема теплоснабжения первого уровня

Схема теплоснабжения второго уровня представлена на рис. 2.

Рис.2. Схема теплоснабжения второго уровня

Таким образом, система теплоснабжения города представляет трехуровневую иерархическую систему со всеми присущими таким сложным системам' особенностями поведения (нелинейность, антиинтуитивность, взаимозависимость, изменчивость и т.д.). В силу постоянного развития системы теплоснабжения (рост присоединенной нагрузки на котельные и ЦТП за счет новых абонентов, увеличивается разветвленность и протяженность тепловых сетей и др.) усиливаются взаимосвязи между ее различными уровнями и подсистемами. Так как различные уровни центральной системы теплоснабжения взаимозависимы, то решения по ее функционированию, принимаемые по каждой подсистеме в отдельности, не являются оптимальными для системы в целом.

Поэтому без системного подхода, без математического моделирования системы теплоснабжения города, без проникновения в сущность протекающих процессов и без разработки алгоритмов влияния на эти процессы с целью оптимизации параметров системы, начиная от теплоисточников и заканчивая потребителями тепловой энергии, невозможно существенно снизить объемы расходования тепловой энергии.

Данная работа посвящена созданию блока математических моделей и методик расчета теплообмена и теплоснабжения зданий, а также разработке 'программного обеспечения для эффективного решения указанных задач.

Целесообразность проведения работ по созданию ИАСТС [1-3] обусловлено рядом причин.

1. Анализ ситуации с теплоснабжением показывает, что в городах и населенных пунктах России, как правило, отсутствуют механизмы, заставляющие экономить тепло, хотя их построить несложно, если имеется полная, достоверная и сопоставимая информация о состоянии системы теплоснабжения.

2. Городское хозяйство - это сложная, разветвленная сеть трубопроводов и систем, обеспечивающих их работу. Кроме того, эта система постоянно расширяется и видоизменяется. Отслеживать эти изменения - очень трудоемкая задача. В настоящее время гораздо эффективнее ее решать с помощью компьютерных технологий.

3. ИАСТС позволит решать задачу учета тепловых потерь по квартирам и по зданиям в целом без значительных финансовых затрат. Попутно решаются задачи по оптимизации системы теплоснабжения, направленные на экономию тепловых ресурсов.

4. Создание ИАСТС позволит задействовать аппарат математического моделирования для прогноза ситуации при авариях системы теплоснабжения, а также в случае расширения системы, связанной с ее развитием.

5. Графическая база данных тепловых сетей позволит в автоматическом режиме сопоставлять план тепловых сетей и другие тематические планы генерального плана населенного пункта.

Полученные в работе результаты могут быть использованы для оценки эффективности проведения утеплительных мероприятий, проведения комплексного энергоаудита системы теплоснабжения второго и третьего уровней. Созданный программный комплекс является необходимым элементом более общей информационно-аналитической системы, направленной на математическое моделирование и технико-экономическое обоснование различных вариантов реализации реформы жилищно-коммунального хозяйства в части энергосбережения зданий. Поэтому актуальность данной работы вполне очевидна.

Работа по диссертации выполнялась в рамках Федеральной межвузовской научно-технической программы "Системы энергосбережения и технологии освоения нетрадиционных возобновляемых источников энергии" по направлению "Системы энергосбережения, энергоменеджмента и энергетического мониторинга" (шифр П.Т.447).

На защиту выносятся:

1) методика гидравлического и теплового расчета системы теплоснабжения;

2) модель расчета равновесных температур помещений;

3) математическая модель оптимизации элеваторных узлов абонентов;

4) программно-вычислительный комплекс ИАСТС;

5) результаты исследования и оптимизации системы теплоснабжения;

6) результаты анализа эффективности проведения энергосберегающих мероприятий.

Научная новизна работы заключается в следующем.

1. Предложена новая методика расчета равновесных температур помещений, основанная на совместном решении системы уравнений теплового баланса помещений и задачи расчета температуры теплоносителя в отопительной системе здания.

2. Предложена математическая модель оптимизации элеваторных узлов группы зданий, обслуживаемых единым теплоисточником.

3. Разработан программно-вычислительный комплекс

ИАСТС для моделирования теплогидравлических режимов и оптимизации параметров многоуровневой системы централизованного теплоснабжения.

4. Исследовано влияние сетевого расхода, температуры теплоносителя и диаметров сопл элеваторных узлов на температурный режим группы зданий, обслуживаемых единым теплоисточником.

Диссертационная работа состоит из пяти глав, введения и заключения.

В первой главе проводится обзор литературы и существующих подходов решения задач потокораспределения, теплового расчета и оптимизации структурных элементов тепловой сети, а также приведен анализ возможностей существующих программных комплексов по расчету системы теплоснабжения.

Вторая глава посвящена разработке функционального блока математических моделей расчета систем теплоснабжения. Приводится математическая постановка задачи потокораспределения и сравнительная оценка методов ее решения. Рассматривается методика расчета теплопотерь зданий и трубопроводов. Предлагается новая методика расчета равновесных температур помещений (квартир).

Третья глава посвящена анализу путей снижения расхода тепловых ресурсов. Рассматривается сравнительная оценка эффективности внедрения процедур энергосбережения, в том числе экономия тепловых ресурсов за счет утеплительных мероприятий ограждающих конструкций. Анализируются методы и приводятся рекомендации по снижению дисбаланса отопительной системы зданий. Приводится постановка задачи и результаты ее решения по оптимизации элеваторных узлов абонентов.

Четвертая глава посвящена вопросам создания информационно-аналитической системы централизованного теплоснабжения. Приводятся возможности разработанного программно-вычислительного комплекса, структура базы данных ИАСТС. Анализируются возможные области применения программного комплекса.

Пятая глава посвящена результатам расчета системы теплоснабжения на примере одного из микрорайонов г. Ижевска. Приводится структура тепловых потерь зданий различных серий, зависимости температуры помещений от температуры теплоносителя и диаметра сопл тепловых пунктов потребителей и.т.д.

Реализация результатов:

• Разработка информационно-аналитической системы расчета теплообмена и теплоснабжения комплекса зданий городской больницы №4 г. Ижевска (заказчик Горздрав-управления г. Ижевска);

• Проведение энергоаудита и создание баз данных графической и цифровой информации для расчета режимов теплообмена и теплоснабжения комплекса зданий, обслуживаемых ЦТП №5 (заказчик ГЖУ г. Ижевска).

Результаты исследований докладывались на

• 31-ой, 32-ой научно-технических конференциях Иж-ГТУ (Ижевск, 1999-2000г.);

• Международной конференции "Информационные технологии в инновационных проектах" (Ижевск, 1999-2000г.);

12

• Всероссийской научно-технической конференции "'Современное газоиспользующее оборудование и технологии в решении энергосберегающих и экологических проблем в газовой промышленности" (Ижевск, 1999);

• III Всероссийской конференции "Региональные проблемы энергосбережения и пути их решения" (Нижний Новгород, 1999).

• научных семинарах кафедр математического моделирования процессов и технологий Ижевского государственного технического университета, математического моделирования систем и процессов Пермского государственного технического университета, на семинаре Института прикладной механики УроРАН (г. Ижевск).

Основное содержание диссертации опубликовано в работах [1-12] .

Автор выражает глубокую признательность научному руководителю, заведующему кафедрой «Математическое моделирование процессов и технологий» ИжГТУ, доктору технических наук, профессору И. Г. Русяку за помощь при подготовке диссертации.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Разработан программный комплекс ИАСТС 2.0, позволяющий проводить математическое моделирование и оптимизацию тепловых режимов внутриквартальных тепловых сетей. Система имеет все необходимые программные средства для проведения энергоаудита, как отдельных квартир, так и зданий в целом, и составления энергетических паспортов объектов теплопотребления.

2. Проанализировано тепловое состояние зданий одного из городских микрорайонов. Наблюдается дисбаланс системы теплоснабжения, как на уровне микрорайона, так и между помещениями внутри зданий. Коэффициент дисбаланса отопительной системы микрорайона в реальных условиях достигает 1,5 единиц, а дисбаланс отопительной системы зданий - 3,0 единиц.

3. Предложена новая методика расчета равновесных температур помещений, основанная на совместном решении уравнения теплового баланса помещений и задачи расчета температуры теплоносителя в отопительной системе здания. Установлена зависимость температуры в помещении от значения температуры и расхода теплоносителя на абонентском вводе здания.

4. Исследована структура тепловых потерь через различные элементы ограждающих конструкций, как отдельных квартир, так и здания в целом.

5. Получена зависимость тепловых потерь и температуры зданий от геометрических размеров элеватора. Проведенные исследования показывают, что увеличение диаметра сопла на 20% приводит к повышению температуры помещений в среднем на 4°С.

6. Предложена математическая модель оптимизации элеваторных узлов тепловых пунктов направленная на снижение дисбаланса системы теплоснабжения микрорайона.

7. Проведение системных утеплительных мероприятий по дому позволяет в 2-3 раза снизить потери тепла. Замена только существующих оконных блоков на блоки ПВХ с тройным стеклопакетом позволяет сэкономить от 33% до 50% тепловых ресурсов. Практическая эксплуатация данной системы создает необходимые экономические механизмы последовательного повышения качества ограждающих конструкций, с целью улучшения их теплотехнических свойств.

8. Проведенные исследования показывают, что условия обогрева квартир в жилых зданиях существенно отличаются между собой. Так, нормы потребления тепла в угловых и не угловых квартирах одинаковой площади отличаются на 50-7 0 %, а нормы потребления тепла в угловых квартирах первого или последнего этажей и не угловых квартирах средних этажей могут отличаться уже более чем на 100 %.

9. На основе полученных данных может быть построена строго аналитическая система адресной дотации бюджета единичным потребителям тепловой энергии с учетом социальных норм жилья, расчетной и фактической мощности тепловых приборов, расположения квартиры в доме и состояния его ограждающих конструкций.

1. Русяк И.Г., Вологдин C.B., Цапок В.А., Смирнов Д.А. Создание базы данных графической и цифровой информации для расчета теплообмена и теплоснабжения жилого дома. Отчет по НИР.-Ижевск, 1997.-7 6 с.

2. Русяк И.Г., Вологдин С.В„, Горохов М.М и др. Разработка информационно-аналитической системы теплоснабжения зданий с целью экономии топливных ресурсов и учета потребителей тепловой энергии. Отчет по НИР.-Ижевск, 1998.-122 с.

3. Русяк И.Г., Зеленин В.А., Вологдин C.B. Исследование путей снижения теплообмена жилых зданий. // Вестник ИжГТУ.-Ижевск, 1998.-№2.-С. 8-15.

4. Вологдин C.B. Анализ эффективности теплоснабжения жилого дома. В сб. тезисов докладов XXXI-ой НТК.-Ижевск, 1998.-С. 56.

5. Русяк И.Г., Вологдин C.B., Цапок В.А. Анализ эффективности теплоснабжения жилого дома. // Вестник ИжГТУ. -Ижевск, 1999.-№1.

6. Вологдин C.B. Исследование тепловых режимов внутриквартальных тепловых сетей. В сб. международной конференции "Информационные технологии в инновационныхпроектах" (Ижевск, 20-22 апр. 1999г).-Ижевск, 1999.-С. 153-155.

7. Русяк И.Г., Вологдин C.B., Якимович В.А. Гидравлический и тепловой расчет внутриквартальных тепловых сетей. Тез. докл. III всероссийской конференции "Региональные проблемы энергосбережения и пути их решения". -Нижний Новгород, 1999.-С. 101.

8. Русяк И.Г., Горохов М.М., Вологдин C.B. Структура и возможности программного комплекса "Информационно-аналитическая система теплоснабжения микрорайона" ИАСТС 2.0. // Вестник ИжГТУ.-Ижевск, 1999.-№1.-С. 12-13.

9. Русяк И.Г., Вологдин C.B., Шихарев Р.Г. и др. Разработка информационно-аналитической системы расчета теплообмена и теплоснабжения комплекса зданий городской больницы №4 г. Ижевска. Отчет по НИР.-Ижевск, 1999.-98 с.

10. Русяк И.Г., Вологдин C.B. Оптимизация элеваторных узлов абонентов тепловой сети. В сб. международной конференции "Информационные технологии в инновационных проектах" (Ижевск, 20-22 апр. 2000г.).-Ижевск, 2000.

11. Соколов Е.Я. Развитие теплофикации в России // Теплоэнергетика. 1993 №12.

12. Сеннова Е.В., Сидлер В.H. Математическое моделирование и оптимизация развивающихся систем теплоснабжения. -Новосибирск: Наука, 1987.-224 с.

13. Хасилев В.Я. Вопросы математического моделирования и оптимизации гидравлических систем с применением ЭВЦМ // Методы мат. моделирования в энергетике.-Иркутск, 1966.-С. 343-348.

14. Шифринсон Б.Л. Основной расчет тепловых сетей.-М.-Л., 1940.-188 с.

15. Строй А.Ф., Скольский В.Л. Расчет и проектирование тепловых сетей.-Киев, 1981.-144с.

16. Сумароков C.B. Математическое моделирование систем водоснабжения.-Новосибирск: Наука, 1983.-167 с.

17. Чистович С.А. Автоматическое регулирование тепла в системах теплоснабжения и отопления.-М.: Стройиздат, 1975.-159 с.

18. Евдокимов А.Г. Оптимальные задачи на инженерных сетях. Харьков: Высшая школа, 197 6.-153 с.

19. Евдокимов А.Г., Тевяшев А.К. Оперативное управление потокораспределением в инженерных сетях. Харьков: Вища школа, 1980.-144 с.

20. Зингер Н.М. Гидравлические и тепловые режимы теплофикационных систем.-М.: Энергоатомиздат, 1986.-320 с.2 6.Чистович С.А. Автоматизация систем теплоснабжения и отопления.-М.: Стройиздат, 1964.-180 с.

21. Стратан Ф.И., Иродов В.Ф. Методы оптимизации при проектировании систем теплогазоснабжения. Кишинев, 1984.-76 с.

22. Монахов Г.В. Моделирование управлением режимами тепловых сетей. М.: Энергоатомиздат, 1995.-224 с.

23. Глушков В.М. Введение в АСУ. Киев, 1974.-312 с.

24. Троянкин Ю.В. Оптимизация трубопроводных коммуникаций тепловых установок // Промышленная энергетика.-1990.-№. 7.-С. 39-41.

25. Соколов Е.Я. Система группового регулирования отопительной нагрузки, построенной на основе математического моделирования // Теплоэнергетика.-1990.-№4.-С. 40-44.

26. Зингер Н.М., Любарская А.И., Белов Н.П. и др. Расчет на ЭВМ оптимального режима отпуска тепла на ТЭЦ в район разнородной тепловой нагрузки // Электрические станции.-1980.-№3.-С. 32-35.

27. Зингер Н.М., Андреева К.С., Вульман Ф.А. Расчет многокольцевых гидравлических сетей на ЭВМ "Урал" / / Теплоэнергетика.-i960.-№12.-С. 44-52.

28. Грислис В.Я., Фортынь Г.А. Гидравлический и тепловой режим систем централизованного отопления с программными регуляторами абонентского ввода типа ПРР 6А // Автоматизированные системы теплоснабжения.-Киев: Техника, 1967.-С. 38-42.

29. Пашков С. К Расчет потокораспределения в сложных тепловых, сетях при помощи ЭЦВМ // Изв. вузов. Сер. Энергетика. 1973. Т. 18. С. 19-23.

30. Автоматизированные системы теплоснабжения и отопления/ Чистович С.А., Аверьянов В.К., Темпель Ю.Я. и др.-Л.: Стройздат, 1987.-24 7 с.

31. Темпель Ю.Я. Математическое моделирование нестационарного теплообмена в системах теплоснабжения // Тр. АКХ.-1973.-Вып. 101.-№6.-С. 81-86.

32. Богословский В.Н. Тепловой режим здания.-М.: Стройиздат, 1979.-247 с.

33. Богословский В.Н., Сканави А.Н. Отопление.-М.: Стройиздат, 1991.-736 с.

34. Фокин К.Ф. Строительная теплотехника ограждающих частей зданий.-М.: Стройиздат, 1973.-287 с.

35. Сканави А.Н. Конструирование и расчет систем водяного и воздушного отопления зданий.-М.: Стройиздат, 1983.-304 с.

36. Богуславский Л.Д. Экономия теплоты в жилых зданиях. -М.: Стройиздат, 1990.-119 с.

37. Зингер Н.М. и др. Энергосберегающие мероприятия в городском районе теплоснабжения // Теплоэнергетика. 1993 №4

38. Аверьянов В.К., Быков С.И. Вероятностно-статистическое описание режима системы теплоснабжения // Изв. вузов. Сер. Энергетика.-1979.-№11.-С. 55-59.

39. Аверьянов В.К., Быков С.И. Теплообмен в помещениях при программном отпуске тепла / / Инженерно-физический журнал. Минск, 1982.-Т.43.-№3.-С. 4 06-412.

40. Быкова А.И. Моделирование систем отопления в нестационарных условиях с использованием персональных компьютеров // Энергосберегающие индустриальные системы теплоснабжения: Сб. научных трудов ВНИИГС.-Л., 1991.-С. 55-60.

41. Быкова А.И., Аверьянов В.К., Быков С.И. Математическое моделирование программного изменения отпускатеплоты жилым и общественным зданиям // Известия вузов. Энергетика.-Минск, 1988.-№9.-С. 34-41.

42. Громов Б.Н., Сидлер В.Г. Расчет нестационарных гидравлических режимов тепловых сетей на ЭЦВМ // Теплоэнергетика. -1973 . -№3 .-С. 16-21.

43. Зингер Н.М. Расчет и моделирование гидравлических режимов тепловых систем. М.-Л. Энергия, 1964.-183 с.

44. Шашков С.К. Расчет потокораспределения в сложных тепловых сетях при помощи ЭЦВМ / / Изв. вузов. Сер. Энергетика.-1973.-Т. 18.-№9.-С. 19-23.

45. Саков И.А., Романов Г.А., Курятов Б.Н. Принципы построения программно-методического комплекса "Тепловые сети" // Теплоэнергетика.-1994.-№11.-С. 57-60.

46. Зингер Н.М., Любарская А.И. и др. Разработка методов расчета абонентских теплопотребляющих установок с применением ЭЦВМ // Теплоэнергетика.-1978.-№12.-С. 2529.

47. Информационные технологии в системах теплоснабжения // Водоснабжение и санитарная техника.-1993.-№3.-С.13-14

48. Строительная теплотехника (СНиП 11-3-79*).-М.: ГП ЦПП, 1995.-29 с.

49. Климат Ижевска/ Под ред. Ц.А. Швер.-JI.: Гидроме-теоиздат, 1979.-135 с.

50. Строительная климатология и геофизика (СНиП 2.01.01-82).-М.: Стройздат, 1983.-136 с.

51. Кристофидес Н. Теория графов. Алгоритмический подход.-М.: Мир, 1978.-432 с.

52. Лекции по теории графов: учеб. пособие/ Емиличев В.А., Мельников О.И., Сарванов В.И., Тышкевич Р.И.-М.: Наука, 1990.-382 с.

53. Зингер Н.М. Гидравлические и тепловые режимы теплофикационных систем.-М.: Энергоиздат, 1986.-320 с.67 . Евдокимов А.Г., Дубровский В.В. Потокораспреде-ление в инженерных сетях.-М.: Стройиздат, 1979.-199 с.

54. Самарский А.А, Гулин A.B. Численные методы.-М.: Наука, 1989.-432 с.

55. Демидович Б.П., Марон И.А. Основы вычислительной матаматики.-М.: Физматгиз, 1963.-660 с.

56. Бахвалов Н. С., Жидков Н. П., Кобельков Г.М. Численные методы.-М.: Наука, 1987.-600 с.

57. Справочник проектировщика. Внутренние санитарно-технические устройства. 4.1. Отопление, водопровод и канализация/ Под ред. И.Г. Староверова.-М.: Стройиздат, 1976.-439с.

58. Алыитуль А.Д. Гидравлические сопротивления.-М.: Недра, 1982.-224 с.

59. Идельчик И.В. Справочник по гидравлическим сопротивлениям.-М. : Наука, 1965.-169 с.

60. Тепловые сети (СНиП 2 .04.07-86) .-М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1987.-50 с.

61. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. (СниП 11-33-75).-М.:Стройиздат, 1976.-112 с.7 6. Соколов Е.Я. Теплофикация и тепловые сети.-5-е изд.-М. Энергоиздат, 1982.-360 с.

62. Сафонов А.П., Воронкова H.A. Характеристика водоструйных элеваторов конструкции ВТИ-Мосэнерго // Электрические станции.-1966.-№7.-С. 23-2 6.

63. Справочник по теплоснабжению и вентиляции. Кн. 1. Отопление и теплоснабжение.-Киев, 197 6.-327 с.

64. Каменев П.Н., Сканави П.Н., Богословский В.Н. и др. Отопление и вентиляция 4.1 Отопление.-М.: Стройиздат, 1975.-351 с.

65. Юдаев Б.Н. Техническая термодинамика. Теплопередача. -М.: Высшая школа, 1988.-478 с.

66. Кошкин Н.И., Ширкевич М.Г. Справочник по элементарной физике.-М.: Наука, 1974.-187 с.

67. Ривкин C.JI., Александров A.A. Термодинамические свойства воды и водяного пара/ Справочник.-М.: Стройиздат, 1984.-80 с.8 6.Кутатедзе С. С. Основы теории теплообмена.-М.: Наука, 1974.-659 с.

68. Уонг X. Основные формулы и данные по теплообмену для инженеров.-М.: Атомиздат, 1979.-212 с.162

69. Петров-Денисов В.Г., Дужих Ф.П., Бабанков В.И. и др. Определение тепловых потерь в подземных тепловых сетях по известной температуре поверхности земли над прокладкой // Теплоэнергетика.-1992.-№11.-С. 28-33.

70. Теплоснабжение/ Ионин A.A., Хлыбов Б.М.-М.: Высшая школа, 1982.-336 с.

71. Хижняков C.B. Практические расчеты тепловой изоляции. -М.: Энергия, 1976.-200 с.

72. Справочник строителя. Тепловая изоляция. Изд. 4-е / Под ред. Г.Ф. Кузнецова.-М.: Стройиздат, 1985.-427 с.

73. Baum Dan FMS Users Question Safety of Multifunction System // Energy Uzers News. 1981 P. 4-8.

74. District Heating Projects // Energy News Record. 1981. Vol. 207. №20. P. 13-15.

75. Жилые здания (СНиП 2.08.01-85) .-M.: ЦИТП Госстроя, 1979.-43 с.

76. Васильев Ф.П. Численные методы решения экстремальных задач.-М.: Наука, 1988.-552 с.

77. Лесин В.В., Лисовец Ю.П. Основы методов оптимизации.-М.: МАИ, 1995.-344 с.

78. Заместитель главы Администрации Ижевска, начальвд^ГЖУ1. Трухин А.С. 2000г.1. АКТоб использовании результатов кандидатской диссертационной работы

79. Вологдина Сергея Валентиновичаг. Ижевск5 июня 2000 г.

80. Руководитель теплоэнергетической службы

81. И.о. начальника отдела Управления системами теплоэнергетики1. Понамаренко В.А.

82. ИжГТУ, д.т.н., профессор В. Абрамов2000г.1. АКТоб использовании результатов кандидатской диссертационной работы

83. Вологдина Сергея Валентиновичаг. Ижевск5 июня 2000 г.

84. Председатель комиссии Проректор по учебной работе ИжГТУ, к.т.н., проф.

85. Члены комиссии: к.т.н., проф.к.ф.-м.н., доцент1. Ю.М. Мерзляков

86. Т.И. Серазетдинова М.М. Горохов

87. Главный врач городской клинической бодьншда №4об использовании результатов кандидатской диссертационной работы

88. Использование полученных результатов позволило выработать перечень мероприятий, направленных на экономию и учет тепловой энергии зданий больничного комплекса.

89. Вологдина Сергея Валентиновичаг. Ижевск14 июня 2000 г.1. Н.С. Бедькова