автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.18, диссертация на тему:Моделирование динамических режимов и исследование автоматизированных систем управления теплопотреблением зданий

На правах рукописи

ЦЫНАЕВА ЕКАТЕРИНА АЛЕКСАНДРОВНА

МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИНАМИЧЕСКИХ РЕЖИМОВ И ИССЛЕДОВАНИЕ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ТЕПЛОПОТРЕБЛЕНИЕМ

ЗДАНИЙ

Специальность 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Ульяновск - 2008

003457418

Работа выполнена на кафедре "Теплоэнергетика" Ульяновского государственного технического университета.

Научный руководитель доктор технических наук, профессор

Ковальногов Николай Николаевич

Официальные оппоненты доктор физико-математических наук,

профессор Вельмисов Петр Александрович кандидат технических наук, профессор Коврижных Евгений Николаевич

• Ведущая организация: Исследовательский центр проблем энергетики Казанского научного центра РАН

Защита диссертации состоится 2008 г. в заседании

диссертационного совета Д 212.277.02 при Ульяновском государственном техническом университете по адресу: 432027, г. Ульяновск, ул. Северный Венец, 32 (ауд. 211, Главный корпус).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ульяновского государственного технического университета.

Автореферат разослан ¿¿¿'с^Л 2008 г. Ученый секретарь диссертационного совета л.

доктор технических наук, профессор Ш? В. Р. Крашенинников.

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Широкому внедрению автоматизированных систем управления теплопотреблением (АСУТП) препятствует отсутствие адекватных моделей и методов выбора такой структуры АСУТП, при которой АСУТП давала бы наибольшую экономию тепла в конкретных условиях эксплуатации с принятой погрешностью регулирования температуры внутреннего воздуха ±1,5...2 °С. Эффективность работы систем определяется электронной схемой оборудования, внутренней структурой АСУТП (местом установки регулирующего органа АСУТП), внешними факторами (графиком центрального качественного регулирования (ЦКР) отпуска теплоты; теплотехническими характеристиками здания, где установлена АСУТП). Характерной особенностью АСУТП является то, что они работают в динамическом режиме (при непрерывном изменении наружной температуры, температур в подающей и в обратной магистрали). Поэтому необходимо установить связь между динамическими характеристиками систем с различной внутренней структурой и экономической эффективностью от их внедрения. Экспериментальные исследования АСУТП для каждого случая требуют неоправданно высоких капиталовложений. В связи с этим, моделирование динамических режимов и численное исследование эффективности АСУТП с учетом влияния внутренней структуры АСУТП и внешних факторов представляется актуальной проблемой, решение которой открывает возможность выбора оптимального варианта АСУТП уже на стадии ее проектирования.

Цель работы. Разработать математическую модель и исследовать динамические режимы автоматизированных систем управления теплопотреблением зданий.

Эта цель достигается решением следующих задач:

1. Разработать математическую модель АСУТП для исследования динамических режимов работы системы.

2. Выполнить экспериментальные исследования различных автоматизированных систем управления теплопотребления для верификации математической модели и анализа экономической эффективности различных систем.

3. Выполнить численные исследования динамических режимов автоматизированных систем управления теплопотреблением.

4. На основании численных исследований динамических режимов систем управления теплопотреблением сформулировать рекомендации по выбору АСУТП для различных условий их эксплуатации.

Методы исследования. Расчетно-теоретический с использованием теории дифференциальных уравнений, теории автоматического регулирования и экспериментальный.

Научная новизна положений, выносимых на защиту:

1. Предложена математическая модель АСУТП, предназначенная для исследования динамических режимов работы системы с учетом влияния графикЬ ЦКР и места установки регулирующего органа АСУТП. /

2. На основе экспериментальных исследований установлена существенная зависимость эффективности работы автоматизированной системы управления теплопотреблением от графика ЦКР и места установки регулирующего органа.

3. В результате численного исследования выбраны целесообразные схемы АСУТП для различных графиков центрального качественного регулирования, позволяющие в 1,3.„1,7 раза увеличить экономический эффект от их применения. На основании анализа устойчисти установлены области устойчивой работы АСУТП в зависимости от графика ЦКР и места установки регулирующего органа.

4. Предложен способ выбора места установки регулирующего устройства в автоматизированных системах управления теплопотреблением и получено положительное решение о выдаче патента на изобретение (заявка на изобретение №2007117218 от 08.05.2007).

Практическая значимость. Результаты работы могут быть использованы проектными организациями при конструировании АСУТП, а также организациями, эксплуатирующими АСУТП. Их применение позволит повысить эффективность от внедрения АСУТП в 1,3... 1,7 раза.

Результаты численного исследования были положены в основу технического задания на проектирование системы управления теплопотреблением общежития №3 Ульяновского государственного технического университета. Годовой экономический эффект от внедрения разработки составил 274,3 тыс. руб., на что имеется акт внедрения.

Программные продукты по моделированию динамических режимов АСУТП с регулятором на подающей и обратной магистрали (свидетельства Ульяновского областного центра новых информационных технологий № 1218 от 8 апреля 2008 г., http://ofap.ulstu.ru/teplo/Ml.xmcd и № 1219 от 8 апреля 2008 г., http://ofap.ulstu.ru/teplo/M2.xmcd') внедрены в учебный процесс. Они используются на кафедре «Теплоэнергетика» УлГТУ в лабораторном практикуме по дисциплине «Источники и системы теплоснабжения промышленных предприятий» специальности 14010465 - «Промышленная теплоэнергетика».

Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства образования и науки РФ (приказы Минобразования РФ №474 от 11.02.2003; №801 от 20.02.2004, письмо заместителя руководителя Федерального агентства; по образованию №16-55-76 ин/02-13 от 18.03.2005).

Достоверность. Достоверность численных расчетов обеспечивается применением адекватной (подтвержденной экспериментальными результатами) математической модели АСУТП, апробированной методики расчета, анализом погрешности вычислений. Достоверность экспериментальных результатов обеспечивается применением апробированных методов и аттестованных средств измерения, анализом погрешности измерений и подтверждается тестовыми экспериментами.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на 6-м Минском Международном Форуме по Тепломассообмену (Минск, 2008 г.); на IV Российской национальной конференции по теплообмену

(Москва, 2006 г.); на XVI школе-семинаре молодых ученых и специалистов под руководством академика РАН А. И. Леонтьева «Проблемы газодинамики и теплообмена в энергетических установках» (Петербург, 2007 г.); на V, VI Школах-семинарах молодых ученых и специалистов академика РАН В. Е. Алемасова «Проблемы тепломассообмена и гидродинамики в энергомашиностроении» (Казань, 2006, 2008 гг.); на 5-й Международной научной школе-конференции «Актуальные вопросы теплофизики и физической гидрогазодинамики» (Алушта, 2007 г.); на 4-й Международной научно-технической конференции «Современные научно-технические проблемы транспорта» (Ульяновск, 2007 г.); на научно-технических конференциях Ульяновского государственного технического университета (Ульяновск, 2005 - 2008 гг.);

Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 работ, в т. ч. одна статья опубликована в журнале из списка ВАК. Получено положительное решение о выдаче патента на изобретение (заявка на изобретение № 2007117218 от 08.05.2007)

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы (120 наименований) и приложений. Общий объем 147 страниц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, отмечена ее новизна н практическая значимость.

В первой главе приведен обзор научно-технической литературы по системам управления теплопотреблением (работы Соколова Е. Я., Чистовича С. А., Табунщикова Ю. А., Бродача М. М., Грудзинского М. М., Матросова Ю, А., Ливчака В. И., Поза М. Я., Богословского В. Н., Ковальногова Н. Н., Ртищевой А. С. и др.). Рассмотрены особенности работы автоматизированных систем управления теплопотреблением. Выполнен обзор по математическим моделям и методам сравнения эффективности АСУТП (работы Соколова Е. Я., Табунщикова Ю. А., Чистовича С. А., Бродача М. М., Грудзинского М. М., Матросова Ю. А., Ливчака В. И., Поза М. Я., Богословского В. Н., Гилюса А., Исявичюса Э., Ковальногова Н. Н., Ртищевой А. С., Байтингера Н. М., Бурцева В. В., Гершковича В. Ф., Горшенина В. П. и других исследователей).

В заключительной части главы сформулированы задачи исследования.

Во второй главе представлена математическая модель автоматизированных систем управления теплопотреблением зданий в нестационарной постановке, проведена оценка погрешности численного и экспериментального исследований, анализ достоверности численных расчетов.

В работе исследованы две АСУТП, обеспечивающие различную экономию тепла при одинаковых графиках ЦКР, отличающиеся местом установки регулирующего органа. В одной АСУТП регулирующий орган находится на подающей магистрали, а в другой - на обратной магистрали. Для удобства дальнейшего изложения АСУТП с регулирующим органом на

подающей магистрали в работе называется системой 1, а АСУТП с регулирующим клапаном на обратной магистрали - системой 2.

Рассматриваемые АСУТП относятся к управляющим системам, в которых контроллер осуществляет управление исполнительными механизмами по заложенной в него программе, основываясь на показаниях датчиков. Регулирование температуры внутреннего воздуха происходит изменением температуры теплоносителя на входе в отопительные приборы. Данные о температуре наружного воздуха , измеренной датчиками системы управления теплопотреблением, поступают в контроллер, в который заложена информация о требуемом значении температуры смеси для температуры /н. В АСУТП 1 при отклонении температуры воздуха внутри помещения от заданного значения ¡взад, контроллер дает команду на перемещение регулирующего органа и изменение расхода теплоносителя из подающей магистрали. При этом температура смеси /3 изменяется, регулируя тепловой поток ()с, передаваемый в помещение отопительными приборами, что воздействует на температуру воздуха внутри помещения.

В АСУТП 2 при отклонении температуры воздуха внутри помещения от заданной величины, по команде контроллера изменяется расход теплоносителя из обратной магистрали, соответственно изменяется температура смеси /3, тепловой поток Qc от отопительных приборов и температура воздуха внутри помещения.

Для моделирования динамических режимов работы АСУТП разработана одноточечная математическая модель, в которой здание рассматривалось, как объект с сосредоточенными параметрами, коэффициент теплопередачи ограждающих конструкций - постоянная величина, влияние солнечной радиации в зимнее время не учитывалось. Система включает в себя звенья с разной инерционностью. Динамическое уравнение отражает взаимодействие наиболее инерционных звеньев системы (здание, регулирующий орган), оно получено из условия баланса теплоты для отапливаемого помещения (подведенной и рассеиваемой в окружающее пространство):

Рв'сРУ^Г = кМ-кв- кт + ?2 О - Я)) " ]" ,п

с/г , (1)

-'н)-срСи,1ф(1о -'«) где рв - плотность воздуха в помещении, кг/м3, ср - удельная изобарная теплоемкость воздуха, к ДжДкг-К), V - объем помещения, м3, 1И - температура внутреннего и наружного воздуха соответственно, °С, г - время, с, ке - коэффициент, учитывающий затраты теплоты на подогрев приточного воздуха системы вентиляции, скомпенсированные системой отопления, кп - коэффициент теплопередачи отопительных приборов, Вт/(м2 • к), ^ - площадь нагрева отопительных приборов, м2, ?2 ~ температура теплоносителя в подающей и в обратной магистрали соответственно, °С, к - коэффициент тепло-

передачи ограждающих конструкций, Вт/(м2 -К), Р - площадь ограждающих конструкций, м2, £ - коэффициент подмешивания, йшф - максимальное количество наружного воздуха, инфильтрующегося в помещение, кг/с, кт - коэффициент, учитывающий затраты теплоты на компенсацию теплоиотерь через пол.

Соотношение расходов из подающей и обратной магистрали характеризует коэффициент подмешивания Для АСУТП 1 g определяется выражением:

Я = (2)

где %ст - средний коэффициент подмешивания. Коэффициент Z определяется выражением:

8тах , (3)

^штУшт

где gmax - максимальный коэффициент подмешивания (для системы 1 -

£тах = 8тах > Л"151 системы 2 - gm¡¡x = g*mx^), 1шт - ход штока регулирующего органа, м, ушт - характеристика быстродействия регулирующего органа, сек / м. Для АСУТП 2 коэффициент подмешивания определяется по выражению:

Е = (4)

где ¿* = ——— - коэффициент подмешивания из обратной магистрали, + с2

в2 - расход теплоносителя из подающей и обратной магистрали соответственно.

Коэффициент подмешивания из обратной магистрали определяется выражением:

2* = 1-£*оп-2т, (5)

где g *ст - коэффициент подмешивания из обратной магистрали, зависящий от графика ЦКР.

При учете тепловых потерь на инфильтрацию и вентиляцию воздуха и те-плопотерь через пол с помощью интегрального коэффициента теплопередачи

ограждений ки = ——-уравнение (1) можно представить в форме:

Ре = кпрп[('1* + '2 0 "*))"'« 1" К(6)

где Q0 - общий тепловой поток, Вт, передаваемый в помещения системой отопления.

Переходные характеристики АСУТП определяются аналитическим решением динамического уравнения (1) относительно температуры воздуха внутри помещения при единичном ступенчатом изменении температуры наружного воздуха. Единичное ступенчатое изменение наружной температуры, от температуры начала отопительного сезона 1НС = +8 °С до расчетной температуры на-

ружного воздуха (для Ульяновска = -31 °С) аппроксимировано аналитической функцией:

'«(0= I1 - ехр'тт\1но - {НС )+ *„С ■ (7)

Уравнение (1) можно представить в виде:

_Ро°РУ_Л, =

) + кР + срвшф ¿т

'к„Рп(1-кв-кт){^ + (2(\-8))

+ кР + срСинф

(8)

кпР„ (1 - кв - км) + + срСинф

Из уравнения (8) постоянная времени переходного процесса АСУТП выражается зависимостью:

7Ь=-

■срУ

к„Р„(\-кв-кт) + кГ + срСтф' а коэффициент усиления АСУТП определяется в виде:

'МЪО-Л-^Мя+'гО-«))

+ кР + срОинф

(9)

(Ю)

К0 =

кпрпО--кв-кт) + кР + срСинф Частотная характеристика системы выражается заменой оператора р в

К

передаточной функции Иг{р)=у—-—г величиной т. После соответствую-

ЩР + Ч

щих преобразований комплексная частотная характеристика принимает вид:

К0 - Т0\У1К0

1 + Г0У

(Н)

где у/ - частота колебаний наружной температуры, / - мнимая единица.

Амплитудно-частотная характеристика АСУТП выражается зависимостью:

/ \ 2 г \

- ТцтКц

1,1+

(12)

Фазовая частотная характеристика выражается уравнением:

-Т0*ЯГ0

<РЫ)= -аг^

1 + ГрУ

1 + Г02и>2

(13)

Структрурная схема программного продукта, реализующего разработанную математическую модель в коммерческом пакете МаЛСас), представлена на рис. 1.

Проект

Модуль исходных данных

» V

I

о

Модуль расчета I, . и

X

Модуль расчета, представления и анализа динамических режимов АСУТП

Рис. 1. Структурная схема программного продукта для моделирования динамических режимов АСУТП

После ввода исходных данных (см. рис. 1) результаты расчета динамических режимов АСУТП представляются в виде таблиц и графиков, а пользователь выбирает целесообразную схему компоновки АСУТП и ее характеристики для рассматриваемого здания в зависимости от графика ЦКР отпуска теплоты и места установки регулирующего органа АСУТП.

Погрешность моделирования оценивалась путем варьирования влияющих параметров и по отклику находилась максимальная погрешность выходной функции. Максимальная погрешность расчета температуры внутреннего воздуха при моделировании динамических режимов АСУТП составляет £Гр2 = ±1,5 °С. Расчет погрешности проводился при изменении интегрального

коэффициента теплопередачи ограждающих конструкций на величину отклонения, которая полагалась равной 5 %. На рис. 2 представлены данные о температуре наружного воздуха, используемые в качестве исходных данных при анализе достоверности математической модели АСУТП. На рис. 3 представлены данные о температуре внутреннего воздуха.

0

-10 -1!

-25

-10

~'55 К) 15 20 25 30'

Дата

Рис. 2. Температура наружного воздуха: / - экспериментальные данные о температуре воздуха за январь 2006 г; 2 - аппроксимирующая кривая наружных температур с наложением генератора случайных чисел

22 21

А

20

,°С19

1$

17

Рис. 3. Температура внутреннего воздуха: I - экспериментальные данные о температуре за январь 2006 г; 2 - данные расчета по предлагаемой модели

В опытах относительная погрешность измерения температур воздуха определялась из условия, что измерительная цепь имеет три элемента (датчик температур, передающее звено, контроллер). Значения погрешностей определены для доверительной вероятности 0,95. Выполненный анализ погрешностей показал, что относительная погрешность измерения температуры воздуха в помещении составила 8-рв - ±2%. Относительная погрешность измерения температуры наружного воздуха - 8^н = ±1,7%. Относительная погрешность измерения температур теплоносителя - 8ут = ±0,9%. Относительная погрешность определения коэффициента теплопередачи к - 8^ = ±2,1%. Относительная погрешность определения коэффициента g - 8g = ±1,6%.

Анализ представленных на рис. 3 результатов позволяет отметить, что модель адекватно в качественном и количественном отношении (в пределах суммарной погрешности эксперимента и расчета) согласуется с опытными данными.

В третьей главе представлены результаты экспериментального исследования АСУТП. Дано описание экспериментальных установок и методики про-

- -1

П Г Л

% 1 г

«г» V а» ч •

1 1 р г

• N Лд .V. Л, Л!4

г • н Л ц Г г*

Ж а 4 4 4 а

у л к 1 А а , со ¿Л А * 4 4

к д 4 ' 4 АтР . * ^ 44 4 4 4 \А 1° 1 %

-А, -Д И 4 О а ? к » А 4 4 а *

у У а 4 4 4 4

Аи 4 у О о \ ▲ 4 А* к а ( Я о1

о < а 4 ас л 4 /

А А Э, " л •Р з г<» л

О ** 8

О. о

а о 1

ведения эксперимента, проведен анализ воспроизводимости результатов экспериментального исследования, проанализирована эффективность использования АСУТП с различным расположением регулирующего органа.

Экспериментальные исследования проводились на установках, схемы которых изображены на рис. 4. На рис. 4, а представлена схема АСУТП с регулирующим органом на подающей магистрали, а на рис. 4, б - схема с регулирующим органом на обратной магистрали.

В процессе эксперимента измерялись: расходы теплоносителя в подающем и обратном трубопроводе; тепловая мощность (тепловой поток, поступивший в систему отопления от источника тепла); давления в подающем и обратном трубопроводе; температуры теплоносителя в подающей и обратной магистрали /], ¡2; температура смеси /3, поступающей в отопительные приборы; температуры наружного и внутреннего воздуха.

а б

Рис. 4. АСУТП с расположением регулирующего органа на подающей (а) и на обратной (б) магистрали: 1 - теплосчетчик; 2 - устройство для вывода данных на печать; 3 - термоконтроллер; 4, 5,11, 12 - датчики температуры теплоносителя на входе и выходе из системы отопления, наружного и внутреннего воздуха соответственно; 6 - циркуляционный насос; 7 - обратный клапан; 8 - регулирующий орган; Р - приборы

отопления, 10-ПК

При наличии АСУТП коэффициент подмешивания g автоматически изменяется таким образом, чтобы температура теплоносителя /3 принимала значение, обеспечивающее заданную температуру внутреннего воздуха в помещениях. Как показали эксперименты, средний коэффициент подмешивания g за период эксплуатации АСУТП 1 составил 0,74; а АСУТП 2 - 0,85.

Различные термические сопротивления ограждающих конструкций зданий, в которых установлены АСУТП, отражаются на величине интегрального коэффициента теплопередачи ограждений. Экспериментами установлено, что средний интегральный коэффициент теплопередачи ограждений здания, в котором установлена система 1, за период эксплуатации составил

2,2 Вт/(м2 • к), а здания, в котором установлена система 2 - 1,93 Вт/(м2 • к].

На рис. 5 представлены данные о температуре наружного и внутреннего воздуха, осредненные по показаниям соответствующих датчиков АСУТП 1 и АСУТП 2.

и

о

«Г

о. &

о, <и С 2

25 20 15 10 5 0 -5 -10 -15 -20 -25 -30

Лт- .......

А . J

Г 3 Д Г

щщ

У

0

10

15

Дата

20-

25

30

Рис. 5. Данные о температуре воздуха в феврале 2006 года: 1,2- наружного и 3, 4 - внутреннего воздуха осредненной по измерениям датчиков АСУТП 1 и АСУТП 2

соответственно

Анализ данных, представленных на рис. 5 показывает, что температуры наружного воздуха, измеренные датчиками систем, совпадают в пределах погрешности измерений. Обе системы обеспечивают поддержание температуры внутреннего воздуха на заданном уровне ■ с погрешностью регулирования ± 2 °С.

Относительная экономия тепловой энергии 77 в рассматриваемых условиях за промежуток времени Дг, обусловленная наличием системы регулирования, определяется выражением:

1

Г! = ~Г~ I Д т 0

йт. (14)

Здесь ¿з - значение температуры смеси, соответствующее значению коэффициента подмешивания g = g', при котором для принятого графика ЦКР достигается расчетная температура теплоносителя на входе в отопительные приборы.

Экономия тепловой энергии г]', отнесенная к энергии, которая была бы потреблена при отсутствии автоматического регулирования, выражается соотношением: 1

Л =

Дг

г.

(13)

На рис. 6 изображена диаграмма потребления и экономии тепловой энергии местной системой отопления с АСУТП 1 (рис. 6, а) и с АСУТП 2 (рис. 6, б).

Здесь белые столбцы - потребленная тепловая энергия, а затемненные - сэкономленная.

I

800 7 00 600 500 400 300 200 100 О

В

5 * о ю с, ■£ с итй

Месяц, год

и #

X с-

800 700 600 500 400 300 200 100 0

робйбооогооо

к * ш

в о, о.« а е ¡- х £ Месяц, год

Рис. 6. Потребление и экономия тепловой энергии: (а) для АСУТП 1, (б) для АСУТП 2

Данные по потреблению и реальной экономии тепловой энергии в зданиях, оснащенных АСУТП 1 и АСУТП 2, за период с ноября 2005 г. по апрель 2006 г. приведены в табл. 1.

Таблица 1.

Потребление и экономия тепловой энергии для АСУТП 1 и для АСУТП 2 за период с ноября 2005 г. по апрель 2006 г.

Параметр Ед. измер. АСУТП1 АСУТП 2

Значение Значение

Количество потребленной тепловой энергии Гкал 1374 2946,3

Количество сэкономленной тепловой энергии Гкал 436 492,2

Стоимость потребленной тепловой энергии тыс. руб. 867,87 1616,64

Стоимость сэкономленной тепловой энергии тыс. руб. 274,3 300,36

Процент экономии (по количеству тепловой энергии) % 31,7 16,7

Процент экономии (по стоимости тепловой энергии) % 31,6 18,5

Температура теплоносителя в подающей магистрали, приведенная к расчетным условиям °С 81

Температура теплоносителя в обратной магистрали, приведенная к расчетным условиям °С 70

Средний коэффициент подмешивания - 0,74 0,85

В табл. 1 представлены средние значения температуры теплоносителя в подающей (?{) и в обратной магистрали, приведенные к расчетной температуре наружного воздуха, и некоторые другие параметры.

Анализ полученных результатов позволяет отметить, что экономия тепловой энергии от использования АСУТП с регулирующим органом на подающей магистрали оказалась в 1,3... 1,7 раза выше, чем от применения АСУТП с регулирующим органом на обратной магистрали. Для выявления причин различной экономической эффективности от применения АСУТП требуется проведение численного исследования динамических режимов АСУТП.

В четвертой главе выполнено численное исследование динамических режимов работы АСУТП и представлены результаты для АСУТП с различным расположением регулирующего органа, рассмотрена устойчивость систем. Предложены рекомендации по проектированию АСУТП зданий (получено положительное решение о выдаче патента РФ на изобретение, заявка на изобретение № 2007117218 от 08.05.2007).

Моделирование динамических режимов АСУТП 1 и АСУТП 2 проводилось для разных групп исходных данных. Эти разные группы данных в реальных условиях могут быть получены на разных этапах (проектирование, разработка, эксплуатация) существования систем. Группа А соответствует фактическим интегральным коэффициентам теплопередачи ки, имевшим место при проведении экспериментального исследования АСУТП с различными (фактическими и нормативными) графиками ЦКР. Расходы теплоты на подогрев ин-фильтрующегося воздуха, приточного воздуха системы вентиляции, на компенсацию теплопотерь через пол учитываются при помощи интегрального коэффициента теплопередачи ки .

Группа Б исходных данных соответствует фактическим графикам ЦКР, коэффициент теплопередачи ограждающих конструкций' к принят по нормам, учет расходов теплоты на инфильтрацию и на подогрев приточного воздуха системы вентиляции, на компенсацию теплопотерь через пол осуществлен при помощи нормативных значений.

Группа В исходных данных соответствует работе АСУТП при нормативных графиках ЦКР, нормативных значениях коэффициентов теплопередачи ограждающих конструкций, учет расходов теплоты на инфильтрацию и на подогрев приточного воздуха системы вентиляции, на компенсацию теплопотерь через пол осуществлен при помощи нормативных значений.

Относительная температура воздуха в помещении на рис. 7 и далее обозначается - Тв и находится по формуле:

(14)

где ¡в (0) - температура внутри помещения в начальный момент времени, 1в(т) - температура внутри помещения в текущий момент времени г, /0(г') - температура внутри помещения в момент времени т' стабилизации температуры соответственно.

На рис. 7 представлены типичные переходные характеристики, полученные при решении уравнения (1) для АСУТП 1 (кривая 7) и для АСУТП 2 (кривая 2) для исходных данных группы А.

- 1

0,8 0,6 0,4 0.2 О

МО3 4-Ю3 б^О3 Э-Ю3 1 -ю4 т.с

, 1

0.6 0,4 0.2 О

1

У

/

!

2-103 4-Ю3 б-10-' в-Ю"'МО4 т. с

Рис. 7. Переходные характеристики для системы 1 (кривая 1), для системы 2 (кривая 2): по исходным данным группы А (а) - за ноябрь; (б) - за декабрь 2005 г

Анализ переходных характеристик, полученных в результате численного исследования по исходным данным А, показывает, что АСУТП 1 имеет в 1,3... 1,7 раз меньшее время переходного процесса для графиков ЦКР с параметрами температур ниже 120-70 °С.

Для групп Б, В исследовано влияние направления и скорости ветра на характеристики АСУТП. Здания, в которых установлены АСУТП, имеют в плане прямоугольную форму. При неблагоприятных направлениях ветра расход ин-фильтрующегося наружного воздуха возрастает, а при благоприятных направлениях уменьшается. На рис. 8 показаны типичные переходные характеристики, полученные при решении уравнений (1) для условий группы Б.

£1

0.8 0,6 0,4 0.2

0.8 0.6 0,4 0.2

Р

1 Г

1

210

410 6-10-I, с

Ш 110

.МО1 6-1<>' 9-10' 1.2И)1 1.5 ю'

Рис. 8. Переходные характеристики АСУТП 1 и 2 для условий группы Б при неблагоприятных направлениях ветра: (а) - системы 1 при северном; (б) - системы 2 при западном; 1, 2, 3, 4- скорость ветра 5,10,15,20 м/с соответственно Анализ результов численного исследования (рис. 8) показывает, что скорость и направление ветра изменяют переходную характеристику системы не более, чем на 5 %. Аналогичная зависимость выявлена и для исходных данных группы В. Численное исследование для исходных данных группы В выявило, что при графиках ЦКР с параметрами выше 120-70 время переходного процесса АСУТП с регулирующим устройством на обратной магистрали в 1,2... 1,4 раза меньше, чем для той же системы с регулирующим устройством на подающей магистрали. Получены амплитудно-частотные (АЧХ), фазо-частотные (ФЧХ) и амплитудно-фазовые характеристики (АФХ) управляющих АСУТП. Частотные характеристики АСУТП определяются согласно формулам

(11), (12), (13). Типичные АЧХ обеих систем изображены на рис. 9. На рис. 10 представлены типичные ФЧХ, полученные для исходных данных группы А.

Л 1 с,5

О,б1 0,4

V' , / ■ 1

ч

А I 0,8 0,6 0,4

о,:

1 л

о 0,01 0,0! 0,03 0,04 0,05 0,06 0,0' 0,08 0.09 0,1

о о.м о.о:

И1. С

0.04 0,(1? 0,06 0,0Г 0,03 0.09 0,1 « . С'1

а б

Рис. 9. АЧХ для исходных данных группы А, рассчитанные для АСУТП 1 - (а) и для АСУТП 2-(6): 1, 2-при графике ЦКР 81-70 и при графике ЦКР 105-70 соответственно

Ч'.роо

■М -

414

■0.6 ■

■0,8 ч

4,2 -4,4 Ч.61-

3 /

Л] / /

и

0,02

0,04

0,06 «'.С-'

Рис. 10. ФЧХ для исходных данных группы А: 1, 2 -для АСУТП 1 при графике ЦКР 81-70 и при графике ЦКР 105-70 соответственно; 3,4- тоже для АСУТП 2

Выявлены области устойчивости АСУТП с различным расположением регулирующих органов. Уравнения границ области устойчивости имеют вид:

,2

(15)

1

Ко

ТртУ

1-^гЛ2

тд 11

где Кр - коэффициент передачи системы, Ти ~ постоянная интегрирования системы, То - постоянная интегрирования дельта-импульса.

Границы области устойчивости для АСУТП с регулирующим органом на подающей магистрали при различных графиках ЦКР определяются значением коэффициента =0...1,42 для (Ти/Тд) = 2...0,5 и Ти =0...3600 с. Для АСУТП с

регулирующим устройством на обратной магистрали границы области устойчивости определяются значением Кр =0...1,9 для (Ти/Тд)-0,5..2 и Ти =0...3600 с.

В результате численного исследования установлено, что эффективность работы АСУТП в существенной степени зависит от графика ЦКР и места установки регулирующего органа.

На основании проведенных исследований рекомендуется регулирующий орган при графиках ЦКР ниже 120-70 °С устанавливать на подающей магистрали, а при графиках ЦКР выше 120-70 °С - на обратной. На предложенный способ выбора места установки регулирующего органа (заявка на изобретение РФ № 2007117218 от 08.05.2007), получено положительное решение о выдаче патента РФ на изобретение.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ВЫВОДЫ

Предложена математическая модель АСУТП, предназначенная для исследования динамических режимов работы АСУТП.

1. Получены новые экспериментальные данные о работе АСУТП с регулирующим органом на прямой и обратной магистрали и на их основе подтверждена адекватность и достоверность разработанной математической модели.

2. В результате экспериментального исследования определено, что график ЦКР, и место установки регулирующего органа оказывают влияние на экономическую эффективность от внедрения АСУТП, увеличивая ее в 1,3..Л,7 раза.

3. В результате численного исследования выявлена существенная зависимость динамических характеристик и эффективности работы АСУТП внешних факторов (график ЦКР) и внутренней структуры (место установки регулирующего органа). Установлено, что для графиков ЦКР ниже 120-70 °С эффективность работы АСУТП с регулирующим органом на подающей магистрали в 1,3... 1,7 раза выше, чем эффективность работы АСУТП с регулирующим органом на обратной магистрали, а для графиков ЦКР выше 120-70 °С эффективность работы АСУТП с регулирующим органом на подающей магистрали в 1,2... 1,4 раза ниже.

4. На основе численного исследования установлены границы области устойчивости работы для анализируемых АСУТП. Эти границы лежали в области значений Кр = 0...1,42 и Кр = 0...1,9 в зависимости от выбранной схемы.

5. Предложен способ выбора места установки регулирующего устройства в АСУТП, получено положительное решение о выдаче патента на изобретение РФ (заявка на изобретение РФ № 2007117218 от 08.05.2007).

Опубликованные работы по теме диссертации:

В изданиях из списка ВАК:

1. Цынаева, Е. А. Автоматизированная система оптимального управления отоплением учебного заведения / Н. Н. Ковальногов, А. С. Ртищева, Е. А. Цынаева // Проблемы энергетики. Известия ВУЗов. - 2007. - №3-№4, С. 100-107.

В других изданиях:

2. Цынаева, Е. А. Автоматизированная система управления теплопотреблением общежитий УлГТУ / Н. Н. Ковальногов, Е. А. Цынаева II Вестник УлГТУ. -2006.-№ 1.-С. 56-59.

3. Цынаева Е. А. Анализ автоматизированных систем управления теплопотреб-лением зданий / Н. Н. Ковальногов, Е. А. Цынаева // Тезисы докладов 5-й научной школы конференции «Актуальные вопросы теплофизики и физической гидрогазодинамики». - Алушта, 2007. ~ С. 137.

4. Цынаева, Е. А. Анализ эффективности автоматизированной системы управления теплопотреблением общежития УлГТУ // Материалы V школы-семинара молодых ученых и специалистов академика РАН В. Е. Алемасова «Проблемы тепломассообмена и гидродинамики в энергомашиностроении». - Казань, 2006. -С. 256-261.

5. Цынаева, Е. А. Анализ схем работы АИТП // Тезисы докладов 41-й научно-технической конференции УлГТУ «Вузовская наука в современных условиях». -Ульяновск, 2007.-С. 16.

6. Цынаева Е. А. Влияние параметров температурного графика центрального регулирования отпуска теплоты на эффективность использования автоматизированных систем управления теплопотреблением / Н. Н. Ковальногов, Е. А. Цынаева // Вестник УлГТУ. - 2007. - №1. - С. 55-59.

7. Цынаева, Е. А. Исследование эффективности автоматизированной системы управления отоплением высшего учебного заведения / Н. Н. Ковальногов, А. С. Ртищева, О. В. Сечкин, И. М. Мердеев, В. М. Абрамов, Ю. Н. Ковального-ва, Е. А. Цынаева // Вестник УлГТУ. - 2005. - № 4. - С. 45-48.

8. Цынаева, Е. А. Исследование эффективности работы автоматизированной системы управления отоплением учебного заведения // Труды XVI Школы-семинара молодых ученых и специалистов под руководством академика РАН А. И. Леонтьева «Проблемы газодинамики и тепломассообмена в энергетических установках». - М.: Издательский дом МЭИ, 2007. - Т2. - С. 328-330.

9. Цынаева Е. А. Исследование эффективности систем управления отоплением зданий / Н. Н. Ковальногов, Е. А. Цынаева // Тезисы докладов и сообщений VI Минского международного форума по тепло - и массообмену. - Минск, 2008. -С. 263-264.

Ю.Цынаева, Е. А. Моделирование динамических режимов АСУТП зданий // Тезисы докладов 42-й научно-технической конференции УлГТУ «Вузовская наука в современных условиях». - Ульяновск: Изд-во УлГТУ, 2008. - С. 26. 11 .Цынаева Е. А. Моделирование динамических режимов автоматизированных систем управления теплопотреблением // Материалы VI школы-семинара молодых ученых и специалистов академика В. Е. Алемасова «Проблемы тепломассообмена и гидродинамики в энергомашиностроении». - Казань, 2008. - С. 405— 409.

12. Цынаева, Е. А. Сравнение эффективности работы автоматизированных систем управления отоплением учебного заведения с различным расположением регулирующего устройства / Н. Н. Ковальногов, Е. А. Цынаева // Материалы IV Международной научно-технической конференции «Современные научно-технические проблемы транспорта». - Ульяновск, 2007. - С. 115-119.

Цынаева Екатерина Александровна

Моделирование динамических режимов и исследование автоматизированных систем управления теплопотреблением зданий

Автореферат

Подписано в печать///, // 2008. Формат 60x84/16. Бумага писчая. Усл. печ. л. 1,00. Тираж 100 экз. Заказ

Типография УлГТУ, 432027, г. Ульяновск, Северный Венец, 32.

ВВЕДЕНИЕ.

1. ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ СИСТЕМ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО УПРАВЛЕНИЯ ТЕПЛОПОТРЕБЛЕНИЕМ ЗДАНИЙ (АСУТП) -АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ.

1.1. Системы управления теплопотреблением.

1.2. Математические модели и методы сравнения эффективности систем управления теплопотреблением.

1.3. Постановка задачи исследования.

2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ТЕПЛОПОТРЕБЛЕНИЕМ.

2.1. Динамические уравнения систем управления теплопотреблением зданий

2.2. Коэффициенты динамического уравнения для систем управления теплопотреблением зданий.

2.3. Динамический анализ систем управления теплопотреблением.

2.4. Оценка погрешности численного исследования.

2.5. Оценка погрешности экспериментального исследования.

2.6. Анализ достоверности численных исследований.

2.7. Структура программного продукта.

Выводы.

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ТЕПЛОПОТРЕБЛЕНИЕМ.

3.1. Экспериментальные установки и методика проведения эксперимента.

3.2. Анализ воспроизводимости результатов экспериментального исследования

3.3. Результаты экспериментальных исследований.

3.4. Экономическая эффективность от использования систем управления теплопотреблением

Выводы.

4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЧИСЛЕННОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ТЕПЛОПОТРЕБЛЕНИЕМ

4.1. Исходные данные для анализа АСУТП.

4.2. Результаты численного исследования автоматизированных систем управления теплопотреблением зданий.

4.3. Частотные характеристики систем.

4.4. Устойчивость систем.

4.5. Чувствительность систем.

4.6. Предлагаемые проектные решения и рекомендации по проектированию АСУТП зданий.

Выводы.

Экономия тепловой энергии путем внедрения относительно недорогих средств автоматизации управления теплопотреблением является одной из важных тенденций энергосбережения. Широкому внедрению автоматизированных систем управления теплопотреблением (АСУТП) препятствует отсутствие адекватных моделей и методов выбора такой структуры АСУТП, при которой АСУТП давала бы наибольшую экономию тепла в конкретных условиях эксплуатации с принятой погрешностью регулирования температуры внутреннего воздуха ± 1,5. 2 °С. Эффективность работы систем определяется электронной схемой оборудования, внутренней структурой АСУТП (местом установки регулирующего органа АСУТП), внешними факторами (графиком центрального качественного регулирования (ЦКР) отпуска теплоты; теплотехническими характеристиками здания, где установлена АСУТП). Характерной особенностью АСУТП является то, что они работают в динамическом режиме (при непрерывном изменении наружной температуры, температур в подающей и в обратной магистрали). Поэтому необходимо установить связь между динамическими характеристиками систем с различной внутренней структурой и экономической эффективностью от их внедрения. Растут требования к точности моделирования, поскольку, при внедрении системы управления теплопотреблением от этого зависит комфортность в помещениях здания. На основании экспериментальных исследований было установлено, что применение АСУТП позволяют экономить от 8 до 31,7 процентов потребляемой тепловой энергии. Экспериментальные исследования АСУТП для каждого случая требуют неоправданно высоких капиталовложений. В связи с этим, моделирование динамических режимов и численное исследование эффективности АСУТП с учетом влияния внутренней структуры АСУТП и внешних факторов представляется актуальной проблемой, решение которой открывает возможность выбора оптимального варианта АСУТП уже на стадии её проектирования.

В диссертационной работе получены новые экспериментальные данные о закономерностях работы АСУТП. На основе их обобщения разработана математическая модель АСУТП и методика расчета динамических режимов АСУТП, разработан программный продукт по расчету динамических режимов АСУТП. По результатам исследований было подана заявка на изобретение.

Результаты работы могут быть использованы проектными организациями при конструировании АСУТП, а таюке организациями, эксплуатирующими АСУТП. Их применение позволит повысить эффективность от внедрения АСУТП в 1,3. 1,7 раза [36 - 39, 77, 98 - 103]. Результаты численного исследования были положены в основу технического задания на проектирование системы управления теплопотреблением общежития №3 Ульяновского государственного технического университета. Годовой экономический эффект от внедрения разработки составил 274,3 тыс. руб., на что имеется акт внедрения.

Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства образования и науки РФ (приказы Минобразования РФ №474 от 11.02.2003; №801 от 20.02.2004, письмо заместителя руководителя Федерального агентства по образованию №16-55-76 ин/02-13 от 18.03.2005).

Основные обозначения

Ср - удельная изобарная теплоемкость, кДж/(кг-К); р — плотность, кг/м3 ; л: — динамический коэффициент вязкости, Па • с; Я — коэффициент теплопроводности, Вт/(м - К); г - время, с; р — давление, Па ; а - коэффициент теплоотдачи, Вт/(м2 • к). te — температура внутри помещения 0 С; tH — температура наружного воздуха 0 С; t — температура 0 С;

G -массовый расход воды (воздуха) кг/с;

F - площадь, м2; ив - скорость ветра, м/с; кп — коэффициент теплопередачи отопительных приборов Вт/(м2 - К); температура смеси 0 С; g — коэффициент подмешивания; g * — коэффициент подмешивания из обратной магистрали; ёст ~ средний коэффициент подмешивания;

Z - коэффициент, зависящий от конструкции регулирующего органа; к\в, &2в — численные коэффициенты, отражающие расход теплоты на подогрев приточного воздуха системы вентиляции;

Выводы

1. Выполнено численное исследование динамических режимов работы АСУТП и представлены результаты для АСУТП с различным расположением регулирующего органа.

2. Рассмотрена устойчивость систем.

3. Предложены рекомендации по проектированию АСУТП зданий (получено положительное решение о выдаче патента РФ на изобретение, заявка на изобретение № 2007117218 от 08.05.2007).

В результате численного исследования выявлена существенная зависимость динамических характеристик и эффективности работы АСУТП внешних факторов (график ЦКР) и внутренней структуры (место установки регулирующего органа). Установлено, что для графиков ЦКР ниже 120-70 0 С эффективность работы АСУТП с регулирующим органом на прямой магистрали в 1,3. 1,7 раз выше, чем эффективность работы АСУТП с регулирующим органом на обратной магистрали, а для графиков ЦКР выше 120-70 0 С эффективность работы АСУТП с регулирующим органом на подающей магистрали в 1,2. 1,4 раза ниже.

На основе численного исследования установлены границы области устойчивости работы для анализируемых АСУТП. Эти границы лежали в области значений Кр =0.1,42 и Кр = 0. 1,9 в зависимости от выбранной схемы.

Заключение и выводы

Предложена математическая модель АСУТП, предназначенная для исследования динамических режимов работы АСУТП.

1. Получены новые экспериментальные данные о работе АСУТП с регулирующим органом на прямой и обратной магистрали и на их основе подтверждена адекватность и достоверность разработанной математической модели.

2. В результате экспериментального исследования определено, что график ЦКР, и место установки регулирующего органа оказывают влияние на экономическую эффективность от внедрения АСУТП, увеличивая её в 1,3. 1,7 раза.

3. В результате численного исследования выявлена существенная зависимость динамических характеристик и эффективности работы АСУТП внешних факторов (график ЦКР) и внутренней структуры (место установки регулирующего органа). Установлено, что для графиков ЦКР ниже 120-70 0 С эффективность работы АСУТП с регулирующим органом на подающей магистрали в 1,3. 1,7 раза выше, чем эффективность работы АСУТП с регулирующим органом на обратной магистрали, а для графиков ЦКР выше

120-70 0 С эффективность работы АСУТП с регулирующим органом на подающей магистрали в 1,2. 1,4 раза ниже.

4. На основе численного исследования установлены границы области устойчивости работы для анализируемых АСУТП. Эти границы лежали в области значений Кр =0.1,42 и Кр = 0.1,9 в зависимости от выбранной схемы.

5. Предложен способ выбора места установки регулирующего устройства в АСУТП, получено положительное решение о выдаче патента на изобретение РФ (заявка на изобретение РФ № 2007117218 от 08.05.2007).

1. Аверьянов, В. К., Миткевнч О. А. Интеллектуализация зданий. Основные направления и проблемы Электронный ресурс. // СтройПРОФИль. 2004. - №7 (37). - Режим доступа: http://www.stroy-press.ru/print.php?id=4476.

2. Аверьянов, В. К., Миткевич О. А. Интеллектуализация зданий. Электронный ресурс. — Режим доступа:http://www.mirpress.ru/msi05 .phtml?arg=arh&bas=ms&st=0&stn= 17.

3. Автоматизированные системы теплоснабжения и отопления / С. А. Чистович, В. К. Аверьянов, Ю. Я. Темпель, С. И. Быков. Ленинград: Стройиздат, Ленингр. отд., 1987. - 248 с.

4. Автоматика и автоматизация систем теплогазоснабжения и вентиляции / А. А. Калмыков, Ю. В. Кувшинов, С. С. Романова и др. М.: Стройиздат, 1986.-479 с.

5. Автоматизированная система управления теплопотреблением главного корпуса УлГТУ / Н. Н. Ковальногов, А. С. Ртищева, А. Н. Фомин, А. Н. Афонин, Ю. П. Свиридов, И. М. Мердеев, В .М Абрамов // Вестник УлГТУ. 2004. - №4. - С. 57-61.

6. Байтингер, Н. М. Система оптимального теплопотребления" (СОТ) как необходимый элемент энергоэффективного теплообеспечения. Теория и практика Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.sibsi.net/jurnal/nomera/2001/3/.

7. Богословский, В. Н. Три аспекта создания здания с эффективным использованием энергии Электронный ресурс. // АВОК. 1998 - № 3-Режим доступа: http://tgv.khstu.rU/lib/artic/abok/l 998/3/8/3^8.html; http://www.abok.ru/abokpress/content.php?0+3+1998.

8. Богословский, В. Н. Тепловой режим здания. М.: Высшая школа, 1979.-246 с.

9. Богословский, В. Н. Отопление и вентиляция / В. Н. Богословский, В. П.Щеглов, Н. Н. Разумов. М.: Стройиздат, 1980. - 295 с.

10. Богуславский, JI. Д. Энергосбережение в системах теплоснабжения, вентиляции и кондиционирования воздуха: справочное пособие. / Богуславский JI. Д., Ливчак В. И. -М.: Стройиздат, 1990. 624 с.

11. Бурцев, В. В., Ершова М. И. Математическая модель управления тепловым режимом современного здания Электронный ресурс. // Проектирование и строительство в Сибири. 2002. - №4. — Режим доступа: http://www.sibsi.net/jurnal/nomera/2002/4/.

12. Васильев, Г. П. Теплонасосная система теплоснабжения Электронный ресурс. // АВОК. 1999. - № 4. - Режим доступа: http://tgv.khstu.ru/lib/artic/abok71999/4/1/41 .html; http://www.abok.ru/abokpress/content.php?0+4+1999.

13. Вертикальные многоступенчатые центробежные насосы CR, CRN высокого давления: каталог: 119098531246fcfe601 ld5ecrcmjhigh Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.gmndfos.ru.

14. Вертикальные центробежные насосы CHV: каталог: 119098551546fcff2bld0f5chv Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.grundfos.ru.

15. Внутренние санитарно-технические устройства. В 3-х частях. Ч. 1. Отопление / В. Н. Богословский, Б. А. Крупное, А. Н. Сканави и др; под ред. И. Г. Староверова и Ю.И. Шиллера. 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1990. - 344 с.

16. Волов, Г. Я. Анализ схем ИТП зависимо подключенных систем отопления Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.energovent. com/articles/index.php?art=8.

17. Волов, Г. Я. Играем в кубики, но не вместо работы // Энергия и менеджмент. — 2000. вып. 2 - С. 28-30.

18. Гершкович, В. Ф. Плесень на стенах. Германский урок Электронный ресурс. // Новости теплоснабжения (Москва). 2002. -№1(17). - Режим доступа:http://www.c-o-k.ru/showtext/?id=1306&from=online^|ms=num%3D4.

19. Гершкович, В. Ф. Сто пятьдесят — норма или перебор? (размышления о параметрах теплоносителя) Электронный ресурс. // С.O.K. -2006. № 4. - Режим доступа: http://www.c-o-k.ru/showtext/?id=1306&from=online^[ms=num=4.

20. Горшенин, В. П. Разработка физической основы математических моделей теплового режима зданий Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.ostu.ru/conf/ers2002/sect2/gorshenin4.html.

21. Громов, Н. К. Абонентские устройства водяных тепловых сетей.- М.: Энергия, 1979. 248 с.

22. Грудзинский, М. М., Ливчак В. И., Поз М. Я. Отопительно-вентиляционные системы зданий повышенной этажности. М.: Стройиздат, 1982.-200 с.

23. Единая автоматизированная система управления энергосбережением Электронный ресурс. / А. Н. Качанов, Е. А. Качанова, М. А. Сонькин, А. М. Харламов. Режим доступа: http://www.ostu.ru/sciencer/papers/ers2001 .html.

24. Зингер, Н. М. Гидравлические и тепловые режимы теплофикационных систем. 2-е изд., перераб. - М.: Энергоатомиздат, 1986. -320 с.

25. Имитационное моделирование для инженерных систем Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.energovent.com/articles/index.php?art=6; http://www.energovent.narod.ru/articles/sting.htm.

26. Канев, С. Н. Современные системы теплоснабжения Электронный ресурс. // ЭСКО. 2007. - № 5. - Режим доступа: http://esco-ecosys.narod.ru/20075/art25.htm.

27. Канев, С. Н., Торопков С. А. Проблемы обслуживания автоматизированных тепловых пунктов Электронный ресурс. // С.О.К.2005. №1.- Режим доступа: http://www.c-o-k.ru/showtext /?id=892.

28. Каталог энергосберегающего оборудования. ОАО «Завод Этон».- Новолукомль: ОАО «Завод Этон», 2005. 72 с.

29. Ковальногов, Н. Н. Автоматизированная система оптимизации теплопотребления учебного заведения. Ульяновск: УлГТУ, 2005. 46с.

30. Ковальногов, Н. Н., Ртищева А. С. Оценка эффективности использования автоматизированной системы управления теплопотреблением главного корпуса УлГТУ // Вестник УлГТУ. 2005. - №2. - С. 55-57.

31. Ковальногов, Н. Н.5 Ртищева А. С., Цынаева Е. А. Автоматизированная система оптимального управления отоплением учебного заведения // Проблемы энергетики. Известия ВУЗов . 2007. - №3-№4, С. 100-107;

32. Ковальногов, Н. Н., Цынаева Е. А. Автоматизированная система управления теплопотреблением общежитий УлГТУ // Вестник УлГТУ. —2006.-№ 1.с. 56-59.

33. Ковальногов, Н. Н., Цынаева Е. А. Анализ автоматизированных систем управления теплопотреблением зданий // Тезисы докладов 5-ой научной школы-конференции «Актуальные вопросы теплофизики и физической гидрогазодинамики». Алушта, 2007. — С. 137.

34. Ковальногов, Н. Н., Цынаева Е. А. Влияние параметров температурного графика центрального регулирования отпуска теплоты на эффективность использования автоматизированных систем управления теплопотреблением // Вестник УлГТУ. 2007. - №1. - С. 55-59.

35. Ковальногов, Н. Н., Цынаева Е. А. Исследование эффективности систем управления отоплением зданий // Тезисы докладов и сообщений VI Минского международного форума по тепло- и массообмену. Минск, 2008. - С. 263-264.

36. Контроль режимов теплоснабжения и расхода тепла Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.indel.by/tele/indel/heat.

37. Креслинь, А. Я., Скоробогат А. Б. Недостатки теплоузлов многоквартирных жилых зданий в Риге и их модернизация // АВОК. 1999. -N6. - С 62-65.

38. Курсовое и дипломное проектирование по вентиляции гражданских и промышленных зданий // В. П.Титов, Э. В. Сазонов, Ю. С. Краснов, В. И. Новожилов. М.: Стройиздат, 1985 208 с.

39. Лебедев, Н. И. Балансировка гидравлики систем ОВК Электронный ресурс. // АВОК. 2002 - №5- Режим доступа: http://www.abok.ru/abokpress/content.php?0+5+2005.

40. Ливчак, В. И. О температурном графике отпуска тепла для систем отопления жилых зданий Электронный ресурс. // Водоснабжение и санитарная техника. 1973. - № 12. - Режим доступа: http://www.ventstudio.ru/article/7teplo/20060501224400.

41. Ливчак, В. И. Расчет теплопотребления эксплуатируемых жилых зданий основа энергосбережения Электронный ресурс. // АВОК. - 2005. -№7. - Режим доступа: http://www.abok.ru/forspec/articles.php?nid=3013; http://www.abok.ru/abokpress/content.php?0+7+2005.

42. Ливчак, В. И. Энергоэффективные здания в московское массовое строительство Электронный ресурс. // АВОК. - 1999. - № 1. - Режим доступа: http://www.abok.ru/forspec/articles.php?nid=8030; http://www.abok.m/abokpress/content.php?0+l+1999.

43. Матросов, Ю. А., Бутовский И. Н., Гольдштейн Д. Региональное нормирование стимул повышения энергоэффективности зданий // АВОК. -1997.-№5.-С. 24-29.

44. Матросов, Ю. А., Бутовский И. Н. Стратегия по нормированию теплозащиты зданий с эффективным использованием энергии Электронный ресурс.// Жилищное строительство. 1999. - № 1—3. - Режим доступа: http://tgv.khstu.rU/lib/artic/energy/1999/3/l/3l.html.

45. Методика проведения энергетических обследований (энергоаудита) бюджетных учреждений. РД.34.01 03 - Н / Г. Я. Вагин, Л. В.

46. Дудникова, Е. А. Зенютич, А. Б. Лоскутов, А. А. Севастьянов, С. К. Сергеев, С. Ф. Сергеев, Е. Б. Солнцев, Е. Н. Соснина. Новгород: НГТУ НИЦЭ, 2003. -228 с.

47. Миханькова, Ю. О., Старостенко Е. А. Гидравлические расчеты и экономическое обоснование инвестиционных проектов Электронный ресурс. — Режим доступа: http://www.energosber.74.ru.

48. Мухин, О. А. Автоматизация систем теплогазоснабжения и вентиляции /. О. А. Мухин. Минск : Вышейшая школа, 1986. - 176 с.

49. Наумов, A. J1. Энергоэффективный жилой дом в Москве Электронный ресурс. // АВОК. 1999. - № 4. - Режим доступа:http ://tgv.khstu. ru/lib/artic/abok/1999/4/1/4 1 .html; http://www.abok.ru/abokpress/content.php?0+4+1999.

50. Описание проектов, выполненных с помощью программы МОДЭН Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.energovent.com.

51. О схемах зависимого подключения однотрубных систем отопления многоэтажных зданий к тепловым сетям Электронный ресурс. — Режим доступа: http://www.rosteplo.ru/Techstat/statshablon.php?id=430.

52. Павловский, А. Е. О практике применения двухтрубных систем отопления Электронный ресурс. // Инженерные системы. 2002. - №3. -Режим доступа: http://www.abok.ru/abokpress/content.php?0+3+2002.

53. Панько, М. А. Выбор математических моделей объекта управления по экспериментальным данным // Теплоэнергетика. 2006. -№ 10.-С. 20-23.

54. Панько, М. А. Расчет и моделирование автоматических систем в среде Mathcad. М.: Изд-во МЭИ, 2004. - 92 с.

55. Применение средств автоматизации Danfoss в тепловых пунктах систем централизованного теплоснабжения зданий: каталог: RB.00.H3. 50. -М.: ООО «Данфосс», 2007. 83 с.

56. Программа «Danfoss SAC Selector» Электронный ресурс. -прикладная прогр. (2117120 б). Режим доступа: http://www.heating.danfoss.ru/content/91A5857C-1382-4DB7-EEF7F2BFBE4FMNU17417335SIT130.html.

57. Программа WinCAPS Электронный ресурс. прикладная прогр. (668 Мб). - Режим доступа: http://www.grundfos.ru.

58. Промышленная теплоэнергетика и теплотехника: Справочник / Под общ. ред. чл. корр. РАН А. В Клименко и проф. В. М. Зорина. 3 изд., перераб и доп. - М.: Издательство МЭИ, 2004. - 632 с.

59. Регулирующие клапаны и электрические приводы: каталог: RC.08.V2.50. М.: ООО «Данфосс», 2007. - 285 с.

60. Ротач, В. Я. Расчет параметров систем автоматического управления при высокой точности их функционирования // Теплоэнергетика. -2006. — № 10.-С. 17-19.

61. Ротач, В. Я. Теория автоматического управления: учеб для студ. вузов / В. Я. Ротач 3-е изд. стер. - М.: МЭИ, 2005. - 399 с.

62. Ротач, В. Я. Теория автоматического управления теплоэнергетическими процессами. — М.: Энергоатомиздат, 1986. — 284 с.

63. Ртищева, А. С. Моделирование тепловых режимов и исследование системы оптимизации теплопотребления здания. Дис. на соискание ученой степени канд. техн. наук / А. С. Ртищева. — Ульяновск: УлГТУ, 2006.- 120 с.

64. Рымкевич, А. А. Системный анализ оптимизации общеобменной вентиляции и кондиционирования воздуха: изд. 1. М.: Стройиздат, 1990 — 300 с.

65. Система оптимизации теплопотребления технического университета / Н. Н. Ковальногов, А. С. Ртищева, А. А. Цынаева, Е. А. Цынаева // Труды Четвертой Российской национальной конференции по теплообмену. М.: Изд-во МЭИ, 2006.- Т. 8. - С. 81-84.

66. СНиП 2.04.07-89*. Тепловые сети / Госстрой России. М.: ГУП ЦПП, 2000.

67. СНиП 23-01-99. Строительная климатология / Госстрой России. -М.: ГУП ЦПП, 2000.

68. СНиП 23-02-2003. Тепловая защита зданий. (Thermal performance of the buildings). СПб.: Издательство ДЕАН, 2004. - 64 с.

69. СНиП 41-01 -2003. Отопление, вентиляция и кондиционирование / Госстрой России. М.: ГУП ЦПП, 2004. - 55с.

70. Соколов, Е. Я., Зингер Н. М. Струйные аппараты. 2-е изд. - М.: Энергия, 1970.-280 с.

71. Соколов, Е. Я. Теплофикация и тепловые сети. М.: Изд-во МЭИ, 2001.-472 с.'

72. Сотников, А. Г. Автоматизация систем кондиционирования воздуха и вентиляции. — Л.: Машиностроение, Ленинградское отделение, 1984.-240 с.

73. Сотников, А. Г., Иванов М. В. Можно ли эффективно снижать воздухообмен и капитальные затраты? Да! Электронный ресурс. // Мир стройиндустрии. 2003. - № 17. - Режим доступа: http://www.cad.ru/ru/press-centre/publication/detail.php?ID=5775.

74. Сотников, А. Г. Современные СКВ и СВ зданий как объекты проектирования, строительства и эксплуатации Электронный ресурс. — Режим доступа: http://www.proptimum.ru/sthd4.htm; http://www.vira.ruexpdigestsdigest9.html.

75. Табунщиков, Ю. А., Бродач М. М. Математическое моделирование и оптимизация тепловой эффективности зданий. М.: АВОК-ПРЕСС,-2002.-194 с.

76. Табунщиков, Ю. А., Бродач М. М. Научные основы проектирования энергоэффективных зданий Электронный ресурс. // АВОК.- 1998. № 1. — Режим доступа: http://v^vw.abok.ru/abokpress/content.php?0+l+1998.

77. Табунщиков, Ю. А. Интеллектуальные здания Электронный ресурс. //АВОК. 2001. - №3. -http://www.abok.ru/abokpress/content.php?0+3+2001.

78. Табунщиков, Ю. А. Интеллектуальные здания Электронный ресурс. // АВОК. 2000. - № 6. - Режим доступа: http://www.abok.rn/abokjress/content.php?0+6+2000.

79. Табунщиков, Ю. А., Ковалев И. Н., Гегуева Е. О. Оценка экономической эффективности инвестиционных средств в энергосберегающие здания Электронный ресурс. //АВОК. 2004. - № 7-Режим доступа: http://www.abok.ru/abokpress/content.php?0+7+2004.

80. Табунщиков, Ю. А. Энергоэффективное здание: синтез архитектуры и технологии Электронный ресурс. // АиСМ. 2003. - № 2 - 3. - Режим доступа: http://www.stroy-press.ru/print.php?id=4476;http ://www. avoknw.ru/inj sys .php?j= 1 &j m= 1.

81. Фокин, К. Ф. Строительная теплофизика ограждающих частей зданий/ К. Ф. Фокин. М.: Стройиздат, 1983. - 287 с.

82. Хаванов, П. А. Автономная система теплоснабжения — альтернатива или шаг назад? // АВОК. 2004. - №1. - С. 34-38.

83. Хоффманн, В. Гидравлические подключения систем отопления //Журнал АВОК. 1995. - N 1/2. - С 38-41.

84. Хоффманн, В. Гидравлические подключения систем отопления //Журнал АВОК. 1995. -N 3/4. - С 12-15.

85. Цынаева, Е. А. Анализ схем работы АИТП // Тезисы докладов 41-й научно-технической конференции УлГТУ «Вузовская наука в современных условиях». Ульяновск, 2007 - С. 16.

86. Цынаева, Е. А. Моделирование динамических режимов АСУТП зданий // Тезисы докладов 42-й научно-технической конференции УлГТУ «Вузовская наука в современных условиях». Ульяновск: Изд-во УлГТУ,2008.-С. 26.

87. Чистович С. А. Автоматическое регулирование расхода тепла в системах теплоснабжения и отопления. Л.: Стройиздат, Ленингр. отд-ние, 1975.- 160 С.

88. Чистович С. А., Година С. Я. Столетняя история и будущее теплофикации и централизованного теплоснабжения в России Электронный ресурс. //Техника для городского хозяйства. 2003. - №3 — Режим доступа: http://www.csr-nw.ru; http://www.acheet.spb.ru.

89. Чистович С. А. Концепция развития систем централизованного теплоснабжения //Теплоэнергоэффективные технологии 2002. -4 1, №3 -С. 3-14.

90. Чистович С. А. Эффективность автоматизации систем теплоснабжения зданий Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.hata.by/catalogZl 28/1810/item.

91. Шираке 3. Э. Теплоснабжение / 3. Э. Шираке, М.: Высшая школа, 1979. - 256 с.

92. Building Regulation: part 8Электронный ресурс. Thermal Insulation. - Copenhagen, 1995. - Режим доступа:http://www.un.Org/esa/agenda21/natlinfo/countr/belgium/natur.htm#energy.

93. Bunn, R. Системы кондиционирования воздуха, предпочитаемые инвесторами // АВОК 2001. - № 5. - С. 16-29.

94. DIN prEN 832. European Standard. Thermal Performance of Buildings Электронный ресурс. Brussels, 1998. — Режим доступа: http://www.kingspan.ru/Thermal-Performance13 08 .html?PHPSES SID=42596d9913 9c6f71 d2d 16a694ed76e84;

95. Elovitz, D. Обоснованный выбор систем OBK // АВОК 2002. -№5-С. 30-35.

96. Hartman, Thomas. Индустрия комфорта: возможности XXI века Электронный ресурс. // АВОК. 2000. - № 6. - Режим доступа: http://www.abok.m/forspec/articles.php?nid=3013; http://www.abok.ru/abokpress/content.php?0+6+2000.

97. Martinaitis, V. Del sezoniniuc silumos poreikiuc skaiciavimo paga; «laipsniuc dienas» // Vilniaus technikos universiteto mokslo darbai. Santechnika ir hidraulika. 1994. - P. 54-56.

98. Tamonis, M., Dagys A., Kuprys A., Kveselis V. Perspectives for District Heating Boiler-Houses Reconstruction and Modernization in Lithuania // Proceedings of IAEE East-European Conference. Kaunas, Lithuania. - 1992. -P. 288-291.

99. The Government's Standard Assessment Procedure for energy rating of dwellings Электронный ресурс. BRE, 1996. - Режим доступа: http.7/www.mprof.ru/eng/index.php?lp=ruen&truii=http://en. wikipedia.org/wiki/ EnergyefficiencyinBritishhousing.

100. The Model National Energy Code for Buildings Электронный ресурс. Canada, 1997. - Режим доступа: http://www.business.ualberta.ca/cabree/pdf/2005 Winter/BUEC 663/Shelley Zwicker, Delivering Kyoto.pdf.

101. Verordnung ber einen energiesparenden Wflrmeschutz bei Gebfluden vom 16 August 1994 Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.esco-ecosys.narod.ru/20023/art21 .htm;