автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.13, диссертация на тему:Средство контроля и регулирования температуры с улучшенными метрологическими характеристиками для помещений с однотрубной системой отопления

На правах рукописи

ПЕТРОВА Ольга Сергеевна

СРЕДСТВО КОНТРОЛЯ И РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ С УЛУЧШЕННЫМИ МЕТРОЛОГИЧЕСКИМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ ДЛЯ ПОМЕЩЕНИЙ С ОДНОТРУБНОЙ СИСТЕМОЙ ОТОПЛЕНИЯ

Специальность 05.11.13 - Приборы и методы контроля природной

среды, веществ, материалов и изделий

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

003490805

Орел, 2009

003490805

Работа выполнена на кафедре «Приборостроение, метрология и сертификация в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального обр зования «Орловский государственный технический университет»

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Подмастерьев Константин Валентинович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Шкатов Петр Николаевич

кандидат технических наук Горбунов Роман Анатольевич

Ведущая организация: Научно-исследовательский и проектный

институт ТРАДОАГРОЭКОПРОМ" г.Орел

Защита состоится «января 2010 г. в //■¿'¿часов на заседании диссертацион ного совета Д 212.182.01 при Орловском государственном техническом университет по адресу. 302020, РФ, г. Орел, Наугорское шоссе, 29, ауд. 212.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Орловского государственного технического университета.

Автореферат разослан «25» декабря 2009 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета, ^

кандидат технических наук ^у^В .Н. Волков

Общая характеристика работы

Актуальность работы. Создание комфортных температурных условий в помещениях при экономном расходовании тепловой энергии является важной социально-экономической задачей.

Для помещений различного назначения нормативной документацией регламентируются определенные комфортные значения температур. Так, например, для помещений жилых, общественных и административных зданий рекомендуется температура 20 °С; для производственных помещений в зависимости от степени тяжести выполняемой работы температура нормируется от 16 °С до 23 °С; для помещений лечебно-профилактических (ЛПУ), учебных и дошкольных учреждений требуемые значения температур в зависимости от назначения помещения изменяются от 18 до 25 °С.

Таким образом, существует актуальная проблема обеспечения индивидуальной температуры в различных помещениях, особенно в помещениях третьей группы, которые характеризуются повышенным коэффициентом обеспеченности тепловой энергией.

На температуру воздуха в помещении воздействует множество внешних и внутренних факторов, при этом основное влияние в течение отопительного сезона оказывает отопительная система. Поэтому обеспечение индивидуальной температуры в различных помещениях здания целесообразно осуществлять средствами контроля и регулирования (СКР) системы отопления, наиболее перспективными из которых являются СКР, работающие в автоматическом режиме.

Существенный вклад в развитие средств контроля и регулирования температуры внесли В .В. Клюев, В.П. Вавилов, Ю.А. Попов, С.Ф. Корндорф, Т.Н. Ногачева, В.Д. Курбан, В.Н. Богословский, Л.Д. Богуславский, С.Б. Лукашевич, В.А. Шилов, В.Я Грислис, В.К. Дюскин, В.Д. Мачинский, П.Н. Каменев, К.Д. Тимошенков, С.А. Чисто-вич, М.И. Гримитлин и др. СКР серийно выпускаются рядом отечественных и зарубежных фирм: Смоленский НИИ "Теплоприбор", Danfoss, Heimeier, Oventrop, Herz, SOPAC, MNG, FAR, Osy OY, Mertik, и др.

Анализ состояния вопроса показывает, что на сегодняшний день отсутствует эффективное решение задачи обеспечения комфортных температурных условий в помещениях зданий, оборудованных однотрубными системами отопления. Эти системы характеризуются низкой металлоемкостью и высокой индустриальностью. Ими оборудовано до 90 % зданий жилищно-гражданского и производственного назначения, в частности, лечебно-профилактические, учебные и дошкольные учреждения. Специфика однотрубной системы отопления предполагает применение СКР с низким коэффициентом гидравлического сопротивления £ (по ГОСТ 10944-75 £ не должен превышать 3,5), а выпускаемые промышленностью СКР характеризуются более высоким значением f и не могут эффективно использоваться в однотрубных системах.

Решению этой задачи и посвящена настоящая диссертационная работа.

Объект исследования: помещение, оборудованное однотрубной системой отопления.

Предмет исследований: средство контроля и регулирования температуры.

Цель диссертационной работы: создание инструментального обеспечения контроля и регулирования отдельных участков однотрубной системы отопления для поддержания комфортных температурных условий в оборудованных этой системой помещениях различного назначения при экономном расходовании тепловой энергии.

Для достижения поставленной цели в работе решаются следующие задачи:

1) разработка математической модели потока теплоносителя в устройстве регулирования СКР;

2) теоретическое обоснование путей снижения коэффициента гидравлического сопротивления СКР и значений его основных конструктивных параметров; /

V'

3) разработка математической модели датчика температуры с твердым наполни телем и переменной нагрузкой на шток;

4) теоретическое обоснование технических решений по обеспечению требуемы метрологических характеристик датчика температуры СКР;

5) техническая реализация СКР температуры для помещений с однотрубно системой отопления;

6) экспериментальные исследования СКР температуры для помещений с одно трубной системой отопления с целью проверки достоверности полученных теоретиче ских положений и выводов;

7) экспериментальные исследования эффективности разработанного СКР в зда нии, оборудованном однотрубной системой отопления.

Методы и средства исследования. В работе использованы методы вероятност ного, численного, корреляционного и регрессионного анализов, методы прямого и об ратного преобразования Лапласа.

Положения, выносимые на защиту:

- математические модели устройства регулирования СКР на участке однотруб ной системы отопления с переменной геометрией проходного сечения регулирующег органа и датчика температуры с твердым наполнителем с переменной нагрузкой н шток;

- теоретические зависимости коэффициента гидравлического сопротивлеш устройств регулирования и метрологических характеристик датчика температуры о конструктивных параметров СКР;

- техническая реализация СКР температуры для помещений с однотрубной сис темой отопления;

- результаты экспериментальных исследований эффективности работы СКР температуры в помещении, оборудованном однотрубной системой отопления.

Научная новизна результатов диссертационной работы состоит в том, что:

- разработана модель устройства регулирования СКР температуры для помеще ний с однотрубной системой отопления, основанная на уравнении Новье-Стокса, теореме Борда, формуле Вейсбаха, отличающаяся переменной геометрией проходного сечения регулирующего органа за счет произвольного угла наклона его перегородки;

- получены зависимости значения коэффициента гидравлического сопротивления устройства регулирования от угла наклона перегородки регулирующего органа и других конструктивных параметров;

- разработана модель датчика температуры с твердым наполнителем, основанная на уравнении Клайперона-Клаузиуса и формуле Джонса, отличающаяся учетом переменного усилия на шток датчика и сил трения;

- получены зависимости метрологических характеристик датчика температуры при переменной нагрузке на шток и изменении силы трения от конструктивных параметров СКР.

Практическая ценность результатов работы заключается в следующем:

- разработан датчик температуры прямого действия с твердым наполнителем с улучшенными метрологическими характеристиками, защищенный патентами РФ на полезную модель № 75065 и № 79192;

- разработано СКР температуры для помещений с однотрубной системой отопления с низким коэффициентом гидравлического сопротивления, защищенное патентом РФ на изобретение № 2297023;

- разработана теоретическая база, включающая совокупность математических моделей и аналитических зависимостей, для научного обоснования выбора значений конструктивных параметров средств контроля и регулирования температуры.

Разработанные устройства прошли эксплуатационные испытания и внедрены в МЛПУ «Городская стоматологическая поликлиника № 1 г. Орла». Результаты диссер-

тационных исследований внедрены в учебный процесс на кафедре «Приборостроение, метрология и сертификация» ОрелГТУ.

Апробация работы. Материалы диссертационного исследования доложены и обсуждены на конференциях и семинарах: V и VI международная научно-практическая интернет-конференция «Энерго- и ресурсосбережение XXI век» (г. Орел, 2007 г., 2008 г.); Всероссийская конференция «Новые технологии в научных исследованиях, проектировании, управлении, производстве» (г. Воронеж, 2008 г.); XVII и XVIII Международный научно-технический семинар «Современные технологии в задачах управления, автоматики и обработки информации» (г. Алушта, 2008 г., 2009 г.); научно-технические конференции ОрелГТУ (г. Орел, 2006-2009 г.г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 19 печатных работ, в том числе три патента РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на 175 страницах машинописного текста, содержит 51 рисунок, 25 таблиц, состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованных источников, включающего 127 наименований, и 10 приложений.

Содержание работы

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель и основные задачи исследования, приведены основные научные положения и результаты, выносимые на защиту, а также сведения об апробации и реализации результатов работы.

В первой главе проанализированы основные факторы, вызывающие необходимость обеспечения индивидуальной температуры воздуха в различных помещениях в зависимости от их назначения. Отмечена наибольшая актуальность проблемы для помещений лечебно-профилактических, учебных и дошкольных учреждений. В качестве приоритетного направления обеспечения индивидуальной температуры в помещениях зданий с системой центрального водяного отопления обосновано применение средств контроля и регулирования (СКР) системы отопления. Показано, что применение СКР приводит к экономии тепловой энергии. Обоснован выбор принципа регулирования по отклонению регулируемого параметра, преимуществом которого является возможность учета практически всех факторов, влияющих на температуру в помещении.

На основе анализа современных СКР показано, что наиболее приемлемыми для достижения поставленной цели являются СКР, работающие в автоматическом режиме, которые состоят из соединенных в одном корпусе двух устройств - контроля и регулирования и по СНиП 41-01-2003 устанавливаются непосредственно у отопительных приборов. При этом установлено, что на сегодняшний день отсутствуют СКР температуры, обеспечивающие эффективное решение задачи поддержания требуемой температуры в помещениях зданий, оборудованных однотрубной системой отопления. Причина - высокое значение коэффициента гидравлического сопротивления серийно выпускаемых отечественной и зарубежной промышленностью СКР. Обоснована необходимость теоретического анализа и разработки СКР температуры для помещений с однотрубной системой отопления.

Одним из основных элементов СКР является устройство контроля, выполненное на базе датчика температуры прямого действия. Анализ показал, что наиболее приемлемыми для разрабатываемого СКР являются манометрические датчики температуры с твердым наполнителем, отличающиеся простотой конструкции, большим ходом штока, существенным развиваемым усилием при небольших габаритах и осуществляющие активный командный контроль без использования вспомогательной энергии.

Во второй главе представлены результаты теоретических исследований и разработки СКР температуры для помещений с однотрубной системой отопления.

Выполнено теоретическое обоснование путей снижения коэффициента гидравли ческого сопротивления СКР и сформированы научно обоснованные подходы к выбору значений его основных конструктивных параметров. В основу исследований, заложена выдвинутая автором гипотеза о возможности снижения £, за счет выполнен ния перегородки регулирующего органа наклонной к направлению движения потоке теплоносителя.

Разработана модель потока теплоносителя в устройстве регулирования СКР (рисунок 1), основанная на уравнении Новье-Стокса, теореме Борда и формуле Вейсбаха, отличающаяся рассмотрением общего случая при переменной геометрии проходного сечения регулирующего органа за счет произвольного угла наклона его перегородки.

Поток разбит на семь участков, а для определения Е, предложено выражение:

где ¿2, ¿5, £6, £7 - значе-

ния коэффициентов гидравлического сопротивления на участках, соответственно, первого постепенного сужения, второго постепенного сужения, плавного поворота, резкого поворота, резкого сужения, первого плавного расширения и второго плавного расширения.

После подстановки в (1) выражений для и преобразований получена зависимость суммарного зна-

О - диаметр трубопровода до сужения ; 0„0 - диаметр проходного отверстия; Ду - диаметр запорного устройства; И\ - высота, до которой происходит первое сужение потока теплоносителя; - высота, до которой происходит второе сужение потока теплоносителя; /?з - высота, от которой начинается первое плавное расширение пока теплоносителя; И* - высота, от которой начинается второе плавное расширение пока теплоносителя; йп - толщина перегородки регулирующего органа; 1\ - ширина посадочного места под запорное устройство; г\ - радиус поворота малого диаметра посадочной поверхности наклонной перегородки регулирующего органа при моделировании изменения а; гг - радиус поворота большого диаметра посадочной поверхности наклонной перегородки регулирующего органа при моделировании изменения а; у\иу2- конструктивные параметры перегородки Рисунок 1 - Модель потока теплоносителя в устройстве регулирования СКР

(2)

чения £ устройства регулирования в зависимости от угла а наклона его перегородки:

£ = щ{а)- (2-(5,Г«;/Р)- (52Га;/5,Га;))+ [о,131 + 0,16 • (Рпо/Л)"]■ ((90 - а)/90) + + [«/и((90 - а)/2)]2 + 2[нп((90 - а)/2)]+ 0,5 • (^Я/а)/яфт)2))+ 9л х х (1 - (5/а;/54Га;))2 + №\(а) - 8\(а))/М\(а) ■ зш(0,5а)]+ вп ■ {\ - (х2(а)/р)У + + [(д(^2 - 542Г«;))/(•Зк[0,25(а + у2Ш

Модель показывает, что £(а) зависит от комплекса конструктивных параметров, часть из которых могут задаваться из условий достижения требуемых эксплуатационных характеристик.

На базе разработанной модели проведены теоретические исследования, подтвердившие правомочность выдвинутой гипотезы. Приведенные на рисунке 2 примеры характерных зависимостей Е,(а) для трех значений диаметра проходного сечения подтверждают, что при определенных а обеспечивается условие < 3,5.

Анализ условий работы предложенного запорного устройства показывает, что наклон перегородки может приводить к эффекту соскальзывания, недопустимому с точки зрения обеспечения работоспособности и надежности СКР. Разработана модель запорного устройства (рисунок 3), на основе которой синтезировано условие превышения силы трения /•* ^ над силой

скольжения Гск (отсутствие соскапьзыва-

10 8 ♦ 6

4

2 0

1С

1 -£>по=18 мм

2 - £)по=20 мм

3 - £>по=22 мм

3

0 5 10 15

20 а

25 30 град 40

Рисунок 2 - Результаты теоретических и экспериментальных исследований зависимости от угла а

ния):

/Чр.кл /^ск.кл = (^д •С0!!«-рг ) ■ /Ра • ята >

1,(3)

где 5П0 = 0,25я/>пО- площадь, на которую действует сила перепада давления на клапане; коэффициент трения.

Предложенные модели и проведенные исследования создают теоретическую базу для обоснования выбора значений конструктивных параметров устройства регулирования. Так, например, при диаметре проходного отверстия 20 мм угол наклона перегородки по условию (3) следует назначать меньше 24 а по условию (2) -больше 17 Приняв а = 20°, обеспечиваем £ = 2,95, что согласуется с требованиями ГОСТ 10944-75 с 15 % запасом.

Следующий этап исследований направлен на обоснование наиболее рациональных принципов построения датчика температуры и на формирование научно обоснованных подходов к принятию технических решений по обеспечению его требуемых метрологических характеристик.

На основе анализа условий работы датчика с учетом требуемой точности поддержания температуры в помещении (±2 °С) сформулированы технические требования к датчику: диапазон преобразования от 18 до 25 °С; ход штока не менее 9 мм; ширина петли гистерезиса статической характеристики в рабочем диапазоне не более 1,0 °С; сила предварительного поджатая пружины не менее 45 Н, постоянная времени не более 0,5 ч.

1 - шток; 2 - запорное устройство; 3 - проходное отверстие; - сила давления на клапан; Гзакр- сила прижатия к опорной поверхности перегородки запорного устройства клапана; - сила, действующая нормально запорному устройству

Рисунок 3 - Модель запорного устройства клапана

Анализ серийно выпускаемых датчиков выбранного принципа показал, что hJ один из них не удовлетворяет представленным выше требованиям, при этом наиболее^ близким аналогом является выпускаемый ЗАО «ОРЛЭКС» датчик ТД-5.

Для обоснования направлений усовершенствования датчика с целью обеспечений требуемых метрологических характеристик разработана модель датчика температурЫ| с твердым наполнителем. Модель основана на уравнении Клайперона-Клаузиуса и формуле Джонса и отличается от известных моделей учетом переменного силового] воздействия на шток датчика и сил трения. На основе анализа физических процессов в датчике и сил, действующих на его шток при прямом ходе (рисунок 4а) в случае увеличения температуры и обратном ходе (рисунок 46) при уменьшении температуры,j получены выражения для статической характеристики датчика соответственно:

sinaj jj-rni ■ p0-Vn+ p-nd-ka-Vn- /?п • At- К - к -VJ .

xd(-0,25d ■ p0 -sinaK -Ku -0,25 d-kn-Vlt -/?u ■ At-К -sinaj + F0-Vtl -sinaK + F ■sinat ! sinajp-nd-р0-Уи+ p-nd-ku-Vu-Д, -Aí-K-k-VJ

Ah = 025xd2( pa-Ve- sin aK - kn ■ Vn ■ Д, ■ At ■ К ■ sin as~p-pü- Vlt )-Vtl- sin aJk-hp + Fa + Fwc) ^ p-Kd-sinajp0 -Vn -ku -Vn ■ Д, -At-K)-K-Vu ■sinaK

где Ah - приращение хода штока; At - приращение температуры; d - диаметр штока; к.л - процент церезина в наполнителе; Кн - объем наполнителя; Уи- объем церезина в наполнителе; коэффициент объемного расширения церезина; К - модуль упругости наполнителя; р0 - первоначальное давление в датчике температуры; аК = 0,5/,.; ук - угол конической части штока; к- жесткость пружины; // - коэффициент трения hp - рабочий ход штока; Г0 - сила предварительного поджатая; Flp с - сила трения в сальнике.

На базе разработанной модели проведены исследования характера влияния различных факторов и параметров на базовые метрологические характеристики датчика. Получены теоретические зависимости хода штока и ширины петли гистерезиса от процентного содержания церезина в наполнителе (рисунок 5), диаметра штока (рисунок 6), коэффициента трения (рисунок 7), а также хода штока и температуры начала трогания штока от силы предварительного поджатия (рисунок 8).

Анализ зависимостей показал, что ход штока датчика возрастает при увеличении процентного содержания церезина в наполнителе (объема наполнителя), уменьшении диаметра штока, силы предварительного поджатия и коэффициента трения. Уменьшение ширины петли гистерезиса обеспечивается при увеличении процентного содержания церезина в наполнителе (объема наполнителя), увеличении диаметра штока и уменьшении коэффициента трения. Увеличение силы предварительного поджатия увеличивает температуру начала трогания.

Проведенные теоретические исследования позволили обосновать направления усовершенствования датчика. Принят ряд защищенных патентами технических реше-

Анализ серийно выпускаемых датчиков выбранного принципа показал, что н один из них не удовлетворяет представленным выше требованиям, при этом наиболе близким аналогом является выпускаемый ЗАО «ОРЛЭКС» датчик ТД-5.

Для обоснования направлений усовершенствования датчика с целью обеспечения требуемых метрологических характеристик разработана модель датчика температуры с твердым наполнителем. Модель основана на уравнении Клайперона-Клаузиуса и формуле Джонса и отличается от известных моделей учетом переменного силового воздействия на шток датчика и сил трения. На основе анализа физических процессов в датчике и сил, действующих на его шток при прямом ходе (рисунок 4а) в случае увеличения температуры и обратном ходе (рисунок 46) при уменьшении температуры, получены выражения для статической характеристики датчика соответственно:

sinaJti-mi-Pv-V^ti-Tcd-k^-p^M-K-K-VJ

Tid(-Q2Sd • р0 ■ sin ак-У„- 0,25d ■ ка ■ Уа -p..-M-К- sin a, ) + /у Г„ ■ sin ак + F^ У„ ■ sin а, + sinaK(n-7id-p0-V^n-nd-ku-Vu-pa-M-K-K-VJ

д h = °'15xd2(p<>'•sin "■-VJ,^'^»,-/'' Р. 'Ю- К ' s'" aJk-h/, + F0 + Fmc) (4) ц ■ nd • sin ajp0 ■ VH - ku ■ Vu ■ pa ■ At ■ К) - к ■ V, ■ sin a,

где Дh- приращение хода штока; At - приращение температуры; d- диаметр штока; ka - процент церезина в наполнителе; VH- объем наполнителя; Уц- объем церезина в наполнителе;ри- коэффициент объемного расширения церезина; к- модуль упругости наполнителя; р0 - первоначальное давление в датчике температуры; ак = 0,5ук; ук - угол конической части штока; к- жесткость пружины; р - коэффициент трения hp - рабочий ход штока; Fo - сила предварительного поджатая; FTp c - сила трения в сальнике.

На базе разработанной модели проведены исследования характера влияния различных факторов и параметров на базовые метрологические характеристики датчика. Получены теоретические зависимости хода штока и ширины петли гистерезиса от процентного содержания церезина в наполнителе (рисунок 5), диаметра штока (рисунок 6), коэффициента трения (рисунок 7), а также хода штока и температуры начала трогания штока от силы предварительного поджатия (рисунок 8).

Анализ зависимостей показал, что ход штока датчика возрастает при увеличении процентного содержания церезина в наполнителе (объема наполнителя), уменьшении диаметра штока, силы предварительного поджатия и коэффициента трения. Уменьшение ширины петли гистерезиса обеспечивается при увеличении процентного содержания церезина в наполнителе (объема наполнителя), увеличении диаметра штока и уменьшении коэффициента трения. Увеличение силы предварительного поджатия увеличивает температуру начала трогания.

Проведенные теоретические исследования позволили обосновать направления усовершенствования датчика. Принят ряд защищенных патентами технических реше-

процент церезина в наполнителе

процент церезина в наполнителе

В ё

3,25 •с 2,75 2,50 2,25 2,00 1,75 1,50 1,25 1,00 0,75

диаметр штока датчика

3,0

^и < К

?!

1| а и

4,0 м-10"' 5,0 диаметр штока датчика

0,15 0,2 0,25 коэффициент трения

У,= 0.5-1 0* -

У^О- 0' ^

10*

.С.-2.0-1 0"*

' \ К.=2,5-1 О-*

0,1

0,15 0,2 0,25 коэффициент трения

0,3

сила предварительного поджатия датчика

сила предварительного поджатия датчика

Рисунок 5 - Зависимости хода штока (а) и ширины петли гистерезиса (б) от процентного содержания церезина в наполнителе

Рисунок 6 - Зависимости хода штока (а) и ширины петли гистерезиса (б) от диаметра штока датчика

Рисунок 7 - Зависимости хода штока (а) и ширины петли гистерезиса (б) от коэффициента трения датчика

Рисунок 8 - Зависимости хода штока (а) и температуры начала трогания штока (б) от силы предварительного поджатия

Экспериментальные исследования статической характеристики датчика температуры проводились совместно с СКБПрибор ЗАО «ОРЛЭКС» на стенде, включающем жидкостной термостат и приспособление для измерения хода штока датчика. Температура измерялась вычислителем СПТ941 фирмы «Логика» с термометром сопротивления Р1-500, а ход штока - индикатором часового ИЧ10, при этом погрешности измерения не превышали, соответственно, 0,1 °С и 0,01 мм. Исследовался образец разработанного датчика (рисунок 9) с указанными выше параметрами.

В результате проведенных исследований получены по три реализации статических характеристик с шагом 0,1 °С для прямого и обратного ходов (рисунок 10а). Для сравнения аналогичные исследования проведены и для серийно выпускаемого датчика - аналога ТД-5 (рисунок 106). На основе обработки экспериментальных данных получены статистические оценки метрологических характеристик датчиков, анализ которых показал, что у разработанного датчика они существенно

1 - наполнитель; 2 - корпус; 3 - втулка из упругого материала; 4 - втулка; 5 -прокладка; 6 - пружина; 7 - шток; 8 -защитный колпак; 9 - сальник; 10 -переменная емкость; 11 - дополнительная переменная емкость; 12 - стопорная шайба; 13 - заглушка Рисунок 9 - Конструкция разработанного датчика температуры

лучше и полностью соответствуют техническим требованиям. В частности, установлено, что полный ход штока у предложенного датчика 9,44 мм (у аналога 8,68 мм); рабочий ход - 9,31 мм (8,1 мм); максимальная ширина петли гистерезиса - 0,96 °С (2,03 °С), а площадь петли гистерезиса - 11,1 мм-°С (18,49 мм-°С).

Проверка адекватности математической модели датчика температуры проводилась путем сравнения

10 мм 8 7 6 5 4 3 2 1 П 10,

у мм

1

II /г

а

N

г/

к

/

и

} /

г 1

с /

г С

0 2 4

°С 11

(я)

Рисунок 10 - Экспериментальные статические характеристики разработанного датчика температуры и аналога

его теоретических и экспериментальных характеристик (рисунок 11). Статистический анализ показал, что коэффициент детерминации г2 для прямого хода равен 0,68, для обратного — 0,82, что с доверительной вероятностью 0,95 позволяет признать модель адекватной.

Исследование динамических характеристик датчика температуры проводилось путем построения его переходных характеристик (с шагом 30 с), по которым опреде-

11

лялись частные динамические характеристики датчика. В результате исследований проведена статистическая обработка пяти реализаций переходных характеристик. Установлено, что постоянная времени датчика при прямом ходе составляет 1470 с, при обратном ходе — 1450 с, при этом время регулирования, соответственно, 5150 с и 5120 с. Полученные значения свидетельствуют о соответствии динамических характеристик датчика сформулированным выше требованиям (постоянная времени меньше 1800 с).

В четвертой главе описан завершающий этап диссертационной работы, направленный на проведение комплексных экспериментальных исследований и испытаний разработанного СКР в условиях реальной эксплуатации. Целью исследований являлось подтверждение работоспособности СКР и оценка эффективности его работы по обеспечению требуемых комфортных температурных условий в помещениях.

Исследовалось влияние бытовых тепловыделений на эффективность работы СКР. Для этого в двух идентичных помещениях (исследуемом и контрольном) устанавливались электрообогреватели (мощность 500 Вт), работа которых отражена циклограммой на рисунке 12. Исследуемое помещение обо- t рудовалось разработанным СКР. За время суточного мониторинга температура наружного воздуха изменялась на 10,7 °С, при этом изменение температуры в контрольном помещении составило 5,3°С, а в исследуемом - 1,2 °С, что свидетельствует об эффективности работы предлагаемого СКР при внутренних тепловыделениях.

Рисунок 11 - Экспериментальные и теоретические характеристики датчика температуры в рабочем диапазоне температур

температура в контрольном 1 п исследуемом 2 помещениях

циклограмма работы -

-7 -9 -11 -13 -15 -17'rirff

/

/

tzr

03

»■ьл,

--; "Г

температура наружного воздуха

05 07

11 13

15 17 19 время

21 23 01 03 ч 05

Рисунок 12-Диаграммы зависимостей температур воздуха в исследуемом, контрольном помещениях и наружного воздуха от времени

Комплексные исследования работоспособности и эффективности предложенного СКР проводились в период отопительного сезона 2008-2009 г.г. в здании «Городской стоматологической поликлиники № 1 г. Орла», оборудованном однотрубной системой центрального водяного отопления. В южном фасаде здания были выбраны два идентичных помещения (контрольное и исследуемое), равные по площади (17,5 м2), имеющие по одному окну (площадь остекления 1,2 м ), находящиеся на одной ветви системы отопления и имеющие по одному отопительному прибору (6 секций).

В исследуемом помещении устанавливалось разработанное СКР. В качестве измерительной аппаратуры использовался измерительный комплекс в составе вычислителя количества теплоты ВКТ-7, термометров сопротивления РЬ500 и персонального компьютера. Мониторинг температур проводился при восьми различных уставках СКР, соответствующих номинальным значениям температуры (/ном ) от 18 до 25° С, по 4 каналам: в исследуемом (?|) и контрольном (/2) помещениях, в месте установки СКР (/3), а также измерялась температура наружного воздуха (/4). Значения температур регистрировались с частотой 1 ч'1, при этом погрешность измерения температуры не превышала 0,1 °С.

Результаты мониторинга в течение 64 суток представлены на рисунке 13. Анализ диаграмм показывает, что изменение температуры наружного воздуха в диапазоне от +10 до -15 °С слабо влияет на температуру в исследуемом помещении, при этом изменения температуры в контрольном помещении существенно выше. Проведен комплексный статистический анализ полученных данных для решения следующих задач.

Датчик температуры СКР устанавливается непосредственно у отопительного прибора и реагирует на значение температуры При оценке по температуры в центре помещения Л, возникает систематическая погрешность, которую необходимо учитывать при настройке СКР.

Уст. 3

Для изучения этого вопроса на основании результатов мониторинга исследовалась регрессия /3 на /( (рисунок 14). Получено уравнение: <! = 0,95-г3-0,36 при коэффициенте линейной корреляции К = 0,99 и среднеквадратиче-ском отклонении 5 = 0,36 °С. Указанные результаты с учетом близости коэффициента при

/3 к единице свидетельствуют об однозначности оценки г, по ц при пренебрежительно малой мультипликативной погрешности. Этот вывод подтверждается уточненным анализом работы СКР при исключении внутренних возмущающих воздействий. Для этого исследовался фрагмент зависимости между (, и в период с 01.01.2009 г. по 11.01.2009 г. (праздничные дни, когда помещение не эксплуатировалось).

24 30 время

сутки

Рисунок 13 - Результаты мониторинга л, /2, 'з и к при настройке СКР на различные уставки (/ном)

Установлено, что в данных условиях и 13 связаны практически линейной функциональной зависимостью: = /3 -1,4 при К = 1 и практически отсутствующем Б (2,4-10~15 °С).

Из рисунка 13 видно, что изменение уставки приводит к соответствующему изменению среднего значения температуры в помещении. Проведен статистический анализ данных, который показал, что по всем парам соседних уставок шкалы настройки различие средних арифметических значений температуры в сериях признано статистически значимым даже для доверительной вероятности 0,997, что подтверждает вывод о том, что изменение уставки действительно Рисунок 14 - Экспериментальные зависимости приводит к изменению температу- между температурами в середине исследуемо-ры в помещении. го помещения и в месте установки СКР !}

Проведен статистический анализ полученных при мониторинге (рисунок 13) данных, который подтвердил высокую точность поддержания заданной температуры /ном в помещении с помощью разработанного СКР при различных уставках: отклонение среднего значения температуры от ее номинального значения не превышает 0,36 °С; предельное отклонение температуры от номинального значения меньше 1,34 °С; отклонение температуры от номинального значения с вероятностью 0,95 не превышает 1,44 °С.

Исследовалась воспроизводимость значений температуры в помещении, соответствующих одной и той же уставке при изменении настройки СКР. Для этого проводилась перенастройка СКР на различные уставки и сравнивались значения температуры, полученные в различные временные интервалы. На каждой уставке производился мониторинг температуры в помещении Ц и температуры наружного воздуха /4 в течение 6 суток (144 показания) для трех интервалов времени. В качестве примера на рисунке 15 показаны результаты мониторинга и /4 на уставке № 1 (/ном = 18 °С).

01.01.2009-06.01.2009

19,5 18

09.02.2009- 15.02.2009

01.03.2009 - 06.03.2009

£

16,5

0 24 48 72 96 120 144

0 24 48 72 96 120 1440 24 48 72 96 120 4 14 время

Рисунок 15 - Изменение и при <ном= 18 °С в различные интервалы времени

Анализ данных свидетельствует о хорошей воспроизводимости результатов -при изменении температуры наружного воздуха в широких пределах (в примере от -15 до +5 °С) температура в помещении в различные временные периоды поддерживалась на каждой из уставок на уровне /ном. При этом средние значения температуры отклонялись от номинального не более, чем на 0,17 °С, а предельные отклонения не превышали 1,38 °С. Статистическая проверка с доверительной вероятностью 0,95 подтвердила незначимость различия средних арифметических значений температуры воздуха в помещении для серий значений, соответствующих каждой из уставок. Это свидетельствует о том, что при изменении настройки СКР на заданную уставку значения температуры в помещении изменяются и устанавливаются на заданном уровне, соответствующем уставке СКР.

Проведены теоретический и экспериментальный анализы динамической модели системы регулирования температуры в помещении, формирующейся при использовании предлагаемого СКР, которые показали, что система является статической и устойчивой.

Проведена оценка ожидаемой эффективности внедрения разработанного СКР, при этом оценивался эффект, достигаемый за счет решения задачи поддержания заданной температуры в помещениях, оборудованных однотрубной системой отопления, и исключения перетопов, а также эффект, достигаемый за счет повышения точности поддержания температуры в помещении (± 1,5 °С ) по сравнению с нормативной точностью (± 2 °С). По первому эффекту из анализа данных мониторинга (рисунок 13) установлено, что за период эксплуатационных испытаний в течение 64 суток в контрольном помещении наблюдалось превышение температуры до 6,17 °С, а в исследуемом оно было менее 0,36 °С, что обеспечивает экономию тепловой энергии до 17 %. По второму эффекту расчетным путем установлено, что снижение пределов изменения температуры в процессе регулирования от ± 2 °С до ±1,5 °С приводит к экономии тепловой энергии до 7 %.

В заключении представлены основные результаты и выводы по диссертационной работе.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1 Проведенный анализ состояния проблемы обеспечения индивидуальных комфортных температурных условий в различных помещениях в зависимости от их назначения при экономном расходовании тепловой энергии показал, что на сегодняшний день отсутствует эффективное решение этой актуальной социально-экономической проблемы для зданий с однотрубной системой отопления.

2 Установлено, что основной причиной, препятствующей решению указанной проблемы существующими средствами, является высокое значение коэффициента гидравлического сопротивления серийно выпускаемых отечественной и зарубежной промышленностью СКР, поэтому поставлена задача создания СКР с коэффициентом гидравлического сопротивления, не превышающим предельного нормативного значения 3,5, и погрешностью поддержания требуемой температуры в помещении не более 2 °С.

3 Разработаны модель потока теплоносителя в устройстве регулирования СКР, основанная на уравнении Новье-Стокса, теореме Борда, формуле Вейсбаха и отличающаяся рассмотрением общего случая при переменной геометрии проходного сечения регулирующего органа за счет произвольного угла наклона его перегородки к направлению движения потока теплоносителя, а также модель запорного устройства.

Проведенные с использованием моделей теоретические исследования подтвердили выдвинутую автором гипотезу о возможности снижения коэффициента гидравлического сопротивления за счет выполнения перегородки наклонной, при этом получены зависимости коэффициента гидравлического сопротивления от угла наклона перегородки и других конструктивных параметров, обеспечивающие возможность обоснования выбора значений конструктивных параметров устройства регулирования из условиях достижения требуемого коэффициента гидравлического сопротивления и предотвращения эффекта соскальзывания.

4 Разработана модель датчика температуры с твердым наполнителем, основанная на уравнении Клайперона-Клаузиуса и формуле Джонса, отличающаяся учетом переменной нагрузки на шток датчика и сил трения. Полученные на базе модели статические характеристики раскрывают характер влияния различных факторов на метрологические характеристики датчика, формируя теоретическую базу для принятия технических решений и обоснования выбора конструктивных параметров датчика.

5 На основе результатов теоретических исследований принят ряд защищенных патентами технических решений, предложена конструкция и обоснован выбор параметров СКР температуры для помещений с однотрубной системой отопления, включающего устройство регулирования со значением коэффициента гидравлического сопротивления меньше 3,5 и датчик температуры с улучшенными метрологическими характеристиками.

6 Экспериментальные исследования образцов разработанного СКР подтвердили адекватность предложенных моделей, правильность теоретических результатов и выводов, а также достижение требуемых метрологических характеристик: гистерезис статической характеристики датчика температуры в рабочем диапазоне от 18 до 25°С не превышает 1°С при ходе штока более 9 мм, силе предварительного поджатая пружины более 45 Н и постоянной времени менее 1470 с;

7 Проведенные экспериментальные исследования и эксплуатационные испытания разработанного СКР в МЛПУ "Городская стоматологическая поликлиника №1 г.Орла" в течение отопительного сезона 2008-2009 годов подтвердили его работоспособность и эффективность в решении задачи обеспечения комфортных температурных условий в помещениях различного назначения, оборудованных однотрубной системой отопления, при высокой точности поддержания температуры на заданном уровне и экономном расходовании тепловой энергии. В частности, установлено, что при существенном изменении температуры наружного воздуха (от -15 до 9 °С) и бытовых тепловыделений предельные отклонения температуры воздуха в помещении, оборудованном СКР, от задаваемого настройкой СКР номинального значения при каждой из восьми уставок в диапазоне от 18 до 25 °С не превышают 1,5 °С, а среднее квадратическое отклонение менее 0,7 °С. При этом статистически доказана воспроизводимость значений температуры в помещении, соответствующих одной и той же уставке, при повторной настройке СКР на заданное номинальное значение и значимость различия средних арифметических значений температуры при изменении настройки уставки СКР.

8 Оценка ожидаемой эффективности от внедрения СКР, выполненная на базе анализа результатов эксплуатационных испытаний в течение 64 суток, показала, что экономия тепловой энергии за счет исключения перетопов составляет до 17 %, а за счет повышения точности поддержания температуры по сравнению с нормативной -до 7 %.

Список опубликованных работ

1 Подмастерьев, К.В. Устройство регулирования температуры воздуха в помещениях [Текст] / К.В. Подмастерьев, О.С. Петрова 11 Датчики и системы, 2008. - № 6. -С. 14-18. (Журнал из перечня изданий, рекомендованных ВАК).

2 Подмастерьев, К.В. Моделирование устройства контроля и регулирования температуры воздуха с наклонной перегородкой [Текст] / К.В. Подмастерьев, О.С. Петрова // Известия ОрелГТУ. Сер. Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. - Орел: ОрелГТУ, 2008, № 1.-С. 54-60.

3 Подмастерьев, К.В. Экспериментальные исследования статической характеристики датчика температуры устройства контроля и регулирования температуры воздуха в помещении лечебно-профилактического учреждения [Текст] / К.В. Подмастерьев, О.С. Петрова // Известия ОрелГТУ. Сер. Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии.- Орел: ОрелГТУ, 2008, № 2. - С. 71-76.

4 Подмастерьев, К.В. Датчик температуры устройства контроля и регулирования температуры воздуха в помещении лечебно-профилактического учреждения [Текст] / К.В. Подмастерьев, О.С. Петрова // Известия ОрелГТУ. Сер. Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии.- Орел: ОрелГТУ, 2008, № 3. - С. 96101.

5 Подмастерьев, К.В. Экспериментальные исследования эффективности устройства контроля и регулирования температуры воздуха в помещении [Текст] ( К.В. Подмастерьев, О.С. Петрова // Известия ОрелГТУ. Сер. Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. - Орел: ОрелГТУ, 2009, № 1. - С. 91-98.

6 Петрова, О.С. Исследование динамических характеристик датчика температуры устройства контроля и регулирования температуры воздуха в помещении [Текст] / О.С. Петрова // Известия ОрелГТУ. Сер. Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. - Орел: ОрелГТУ, 2009, № 2. - С. 81-87.

7 Подмастерьев, К.В. Экспериментальные исследования устройства контроля и регулирования температуры воздуха в помещении [Текст] / К.В. Подмастерьев, О.С. Петрова // Известия ОрелГТУ. Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. - Орел: ОрелГТУ, 2009, № 4. - С. 86-93.

8 Петрова, О.С. Контроль тепловой энергии в лечебных учреждениях г.Орла [Текст] / О.С. Петрова // Энерго- и ресурсосбережение XXI век: материалы пятой Международной научно-практической интернет-конференции, (апрель-июнь 2004г., Орел) - Орел: Орел ГТУ, 2004. - С. 229-231.

9 Подмастерьев, К.В. Проблема активного контроля температуры воздуха в помещениях лечебно-профилактических учреждений [Текст] / К.В. Подмастерьев, О.С. Петрова // Известия ОрелГТУ. Сер. Машиностроение. Приборостроение. - Орел: ОрелГТУ, 2006.-С. 6-10.

10 Подмастерьев, К.В. Экспериментальные исследования по уточнению рабочего диапазона датчика температуры устройства контроля и регулирования температуры воздуха в помещении [Текст] / К.В. Подмастерьев, О.С. Петрова // Энерго- и ресурсосбережение XXI век: материалы пятой Международной научно-практической интернет-конференции. (апрель-июнь 2007г., Орел) - Орел: Орел ГТУ, 2007. - С. 217222.

11 Подмастерьев, К.В. Анализ методов и средств контроля и регулирования температуры воздуха в помещениях лечебно-профилактических учреждений [Текст] /

К.В. Подмастерьев, О.С. Петрова // Известия ОрелГТУ. Сер. Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. - Орел: ОрелГТУ, 2007. - С. 12-17.

12 Петрова, О.С. Исследование статической характеристики датчиков температуры с твердым наполнителем [Текст] / О.С. Петрова // Всероссийская конференции "Новые технологии в научных исследованиях, проектировании, управлении, производстве". (22-23 апреля 2008г., Воронеж) - Воронеж: ВГТУ, 2008. - С. 119-121.

13 Подмастерьев, К.В. Исследования эффективности работы устройства контроля и регулирования температуры для однотрубных систем отопления [Текст] / К.В. Подмастерьев, О.С. Петрова // Энерго- и ресурсосбережение XXI век: материалы шестой Международной научно-практической интернет-конференции, (апрель-июнь 2008г., Орел) - Орел: Орел ГТУ, 2008. - С. 41-44.

14 Петрова, О.С. Комплекс для исследования параметров температурного режима помещения, оборудованного однотрубной системой отопления [Текст] / О.С. Петрова // Энерго- и ресурсосбережение XXI век: материалы шестой Международной научно-практической интернет-конференции. - Орел: Орел ГТУ, 2008. - С. 44-47.

15 Петрова, О.С. Автоматический контроль и регулирование температуры воздуха в помещении лечебно-профилактического учреждения // Современные технологии в задачах управления, автоматики и обработки информации: труды XVII Международного научно-технического семинара. - Алушта. - СПб.: ГУАП, 2008. - С. 90-91.

16 Петрова, О.С. Устройство контроля и регулирования температуры воздуха для помещений, оборудованных однотрубной системой отопления: В сб. современные технологии в задачах управления, автоматики и обработки информации // Современные технологии в задачах управления, автоматики и обработки информации: труды XVIII Международного научно-технического семинара. - Алушта. - М.: МИРЭА, 2009. - С. 253-254

17 Патент № 2302031 РФ, МКИ в 05 О 23/02. Регулятор температуры / С.А. Чис-тович, С.П. Петров, А.И. Суздальцев, О.С. Петрова. - Опубл. 27.06.2007, Бюл. № 18.

18 Патент № 75065 РФ на полезную модель МПК в 05 В 23/00 Датчик температуры / К.В. Подмастерьев, С.П. Петров, О.С. Петрова. - Опубл. 20.07.2008, Бюл. № 20.

19 Патент № 79192 РФ на полезную модель МПК в 05 В 23/00 Датчик температуры / К.В. Подмастерьев, С.П. Петров, О.С. Петрова. - Опубл. 20.12.2008, Бюл. № 35.

ЛР ИД № 00670 от 05.01.2000г. Подписано к печати «22»декабря 2009г. Усл. печ. л. 1. Тираж 100 экз. Заказ № 119 Полиграфический отдел ОрелГТУ; 302030, г. Орел, ул. Московская, 65.

Введение

Глава 1 АНАЛИЗ ПРОБЛЕМЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЗАДАННОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ В ПОМЕЩЕНИЯХ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ Ю

1.1 Необходимость создания комфортных температурных условий в помещениях различного назначения

1.2 Принципы контроля и регулирования температуры в помещениях различного назначения

1.3 Анализ средств контроля и регулирования температуры воздуха в помещениях

1.4 Выбор принципа построения датчика температуры для СКР

1.5 Обобщение результатов анализа, постановка задач исследования

1.6 Выводы

Глава 2 ТЕОЕРТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И РАЗРАБОТКА СРЕДСТВА КОНТРОЛЯ И РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ДЛЯ ПОМЕЩЕНИЙ С ОДНОТРУБНОЙ СИСТЕМОЙ ОТОПЛЕНИЯ

2.1 Разработка математической модели устройства регулирования

2.2 Теоретические исследования устройства регулирования с целью обоснования путей снижения коэффициента гидравлического сопротивления и обоснования значений конструктивных параметров

2.3 Обоснование требований к датчику температуры

2.4 Моделирование датчика температуры с твердым наполнителем

2.5 Теоретические исследования датчика температуры с целью обоснования технических решений по обеспечению требуемых метрологических характеристик

2.6 Разработка СКР температуры для помещений с однотрубной системой отопления

2.6.1 Разработка датчика температуры СКР

2.6.2 Конструктивное решение СКР

2.7 Выводы

Глава 3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СРЕДСТВА КОНТРОЛЯ И РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ДЛЯ ПОМЕЩЕНИЙ С ОДНОТРУБНОЙ СИСТЕМОЙ ОТОПЛЕНИЯ

3.1 Гидравлические испытания средства контроля и регулирования температуры для помещений с однотрубной системой отопления

3.2 Экспериментальные исследования статической характеристики датчика температуры средства контроля и регулирования температуры для помещений с однотрубной системой отопления

3.3 Исследование динамических характеристик датчика температуры

3.4 Выводы

Глава 4 ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РАЗРАБОТАННОГО СРЕДСТВА КОНТРОЛЯ И РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ В ПОМЕЩЕНИИ С ОДНОТРУБНОЙ СИСТЕМОЙ ОТОПЛЕНИЯ

4.1 Исследование влияния бытовых тепловыделений на работу средства контроля и регулирования температуры для помещений с однотрубной системой отопления

4.2 Определение эффективности работы средства контроля и регулирования температуры в помещении, оборудованном однотрубной системой отопления 92 4.2.1 Методика проведения исследований

4.2.2 Определение и анализ зависимости между температурой воздуха в исследуемом помещении и температурой в месте установки средства контроля и регулирования температуры

4.2.3 Анализ работоспособности и эффективности средства контроля и регулирования температуры для помещений с однотрубной системой отопления

4.2.4 4 Анализ точности поддержания заданной температуры воздуха в помещении с помощью разработанного средства контроля и регулирования температуры

4.2.5 Анализ воспроизводимости результатов измерения заданной температуры воздуха по шкале настройки разработанного средства контроля и регулирования температуры

4.2.6 Оценка качества процесса регулирования температуры воздуха в помещении, оборудованном СКР температуры

4.2.7 Анализ расхода теплоносителя через отопительный прибор 111 4.3 Выводы

Создание комфортных температурных условий в помещениях при экономном расходовании тепловой энергии является важной социально-экономической задачей.

Для помещений различного назначения нормативной документацией регламентируются определенные комфортные значения температур. Так, например, для помещений жилых, общественных и административных зданий рекомендуется температура 20 °С; для производственных помещений в зависимости от степени тяжести выполняемой работы температура нормируется от 16 °С до 23 °С; для помещений лечебно-профилактических (ЛПУ), учебных и дошкольных учреждений требуемые значения температур в зависимости от назначения помещения изменяются от 18 до 25 °С.

Таким образом, существует актуальная проблема обеспечения индивидуальной температуры в различных помещениях, особенно в помещениях третьей группы, которые характеризуются повышенным коэффициентом обеспеченности тепловой энергией.

На температуру воздуха в помещении воздействует множество внешних и внутренних факторов, при этом основное влияние в течение отопительного сезона оказывает отопительная система. Поэтому обеспечение индивидуальной температуры в различных помещениях здания целесообразно осуществлять средствами контроля и регулирования (СКР) системы отопления, наиболее перспективными из которых являются СКР, работающие в автоматическом режиме.

Существенный вклад в развитие средств контроля и регулирования температуры внесли В.В. Клюев, В.П. Вавилов, Ю.А. Попов, С.Ф. Корндорф, Т.И. Ногачева, В.Д. Курбан, В.Н. Богословский, Л.Д. Богуславский, С.Б. Лукашевич, В.А. Шилов, В .Я Грислис, В.К. Дюскин, В.Д. Мачинский, П.Н. Каменев, К.Д. Тимошенков, С.А. Чистович, М.И. Гримитлин и др. СКР серийно выпускаются рядом отечественных и зарубежных фирм: Смоленский НИИ "Тепло-прибор", Danfoss, Heimeier, Oventrop, Herz, SOP AC, MNG, FAR, Osy OY, Mer-tik, и др.

Анализ состояния вопроса показывает, что на сегодняшний день отсутствует эффективное решение задачи обеспечения комфортных температурных условий в помещениях зданий, оборудованных однотрубными системами отопления. Эти системы характеризуются низкой металлоемкостью и высокой индустриальностью. Ими оборудовано до 90 % зданий жилищно-гражданского и производственного назначения, в частности, лечебно-профилактические, учебные и дошкольные учреждения. Специфика однотрубной системы отопления предполагает применение СКР с низким коэффициентом гидравлического сопротивления £ (по ГОСТ 10944-75 £ не должен превышать 3,5), а выпускаемые промышленностью СКР характеризуются более высоким значением £ и не могут эффективно использоваться в однотрубных системах.

Решению этой задачи и посвящена настоящая диссертационная работа.

Объектом исследований является помещение, оборудованное однотрубной системой отопления, а предметом исследований - средство контроля и регулирования температуры.

Цель работы: создание инструментального обеспечения контроля и регулирования отдельных участков однотрубной системы отопления для поддержания комфортных температурных условий в оборудованных этой системой помещениях различного назначения при экономном расходовании тепловой энергии.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1) разработка математической модели потока теплоносителя в устройстве регулирования СКР;

2) теоретическое обоснование путей снижения коэффициента гидравлического сопротивления СКР и значений его основных конструктивных параметров;

3) разработка математической модели датчика температуры с твердым наполнителем и переменной нагрузкой на шток;

4) теоретическое обоснование технических решений по обеспечению требуемых метрологических характеристик датчика температуры СКР;

5) техническая реализация СКР температуры для помещений с однотрубной системой отопления;

6) экспериментальные исследования СКР температуры для помещений с однотрубной системой отопления с целью проверки достоверности полученных теоретических положений и выводов;

7) экспериментальные исследования эффективности разработанного СКР в здании, оборудованном однотрубной системой отопления.

В работе используются операторный метод, методы вероятностного, численного, корреляционного и регрессионного анализов.

Экспериментальные исследования проводились с использованием серийно выпускаемых современных средств измерения и на оригинальных установках, выполненных с использованием средств вычислительной техники.

Положения, выносимые на защиту:

- математические модели устройства регулирования СКР на участке однотрубной системы отопления с переменной геометрией проходного сечения регулирующего органа и датчика температуры с твердым наполнителем с переменной нагрузкой на шток;

- теоретические зависимости коэффициента гидравлического сопротивления устройств регулирования и метрологических характеристик датчика температуры от конструктивных параметров СКР;

- техническая реализация СКР температуры для помещений с однотрубной системой отопления;

- результаты экспериментальных исследований эффективности работы СКР температуры в помещении, оборудованном однотрубной системой отопления.

Научная новизна результатов диссертационной работы::

- разработана модель устройства регулирования СКР температуры для помещений с однотрубной системой отопления, основанная на уравнении Новье-Стокса, теореме Борда, формуле Вейсбаха, отличающаяся переменной геометрией проходного сечения регулирующего органа за счет произвольного угла наклона его перегородки;

- получены зависимости значения коэффициента гидравлического сопротивления устройства регулирования от угла наклона перегородки регулирующего органа и других конструктивных параметров;

- разработана модель датчика температуры с твердым наполнителем, основанная на уравнении Клайперона-Клаузиуса и формуле Джонса, отличающаяся учетом переменного усилия на шток датчика и сил трения;

- получены зависимости метрологических характеристик датчика температуры при переменной нагрузке на шток и изменении силы трения от конструктивных параметров СКР.

Практическая ценность результатов работы заключается в следующем:

- разработан датчик температуры прямого действия с твердым наполнителем с улучшенными метрологическими характеристиками, защищенный патентами РФ на полезную модель № 75065 и № 79192;

- разработано СКР температуры для помещений с однотрубной системой отопления с низким коэффициентом гидравлического сопротивления, защищенное патентом РФ на изобретение № 2297023;

- разработана теоретическая база, включающая совокупность математических моделей и аналитических зависимостей, для научного обоснования выбора значений конструктивных параметров средств контроля и регулирования температуры.

Разработанные устройства прошли эксплуатационные испытания и внедрены в МЛПУ «Городская стоматологическая поликлиника № 1 г. Орла». Результаты диссертационных исследований внедрены в учебный процесс на кафедре «Приборостроение, метрология и сертификация» ОрелГТУ.

Апробация работы. Материалы диссертационного исследования доложены и обсуждены на 4-х Международных конференциях и семинарах, на Всероссийской конференции и на ряде вузовских конференций:

1) Пятая международная научно-практическая интернет-конференция "Энерго- и ресурсосбережение XXI век", Орел, 2007г.

2) Всероссийская конференция "Новые технологии в научных исследованиях, проектировании, управлении, производстве", Воронеж, 2008г.

3) Шестая международная научно-практическая интернет-конференция "Энерго- и ресурсосбережение XXI век", Орел, 2008г.

4) XVII Международный научно-технический семинар "Современные технологии в задачах управления, автоматики и обработки информации", Алушта, 2008г.

5) XVIII Международный научно-технический семинар "Современные технологии в задачах управления, автоматики и обработки информации", Алушта, 2009г.

6) научно-технические конференции ОрелГТУ, 2006-2009 г.г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 19 печатных работ, в том числе три патента РФ.

Основные результаты и выводы по диссертационной работе:

1 Проведенный анализ состояния проблемы обеспечения индивидуальных комфортных температурных условий в различных помещениях в зависимости от их назначения при экономном расходовании тепловой энергии показал, что на сегодняшний день отсутствует эффективное решение этой актуальной социально-экономической проблемы для зданий с однотрубной системой отопления.

2 Установлено, что основной причиной, препятствующей решению указанной проблемы существующими средствами, является высокое значение коэффициента гидравлического сопротивления серийно выпускаемых отечественной и зарубежной промышленностью СКР, поэтому поставлена задача создания СКР с коэффициентом гидравлического сопротивления, не превышающим предельного нормативного значения 3,5, и погрешностью поддержания требуемой температуры в помещении не более 2 °С.

3 Разработаны модель потока теплоносителя в устройстве регулирования СКР, основанная на уравнении Новье-Стокса, теореме Борда, формуле Вейсбаха и отличающаяся рассмотрением общего случая при переменной геометрии проходного сечения регулирующего органа за счет произвольного угла наклона его перегородки к направлению движения потока теплоносителя, а также модель запорного устройства. Проведенные с использованием моделей теоретические исследования подтвердили выдвинутую автором гипотезу о возможности снижения коэффициента гидравлического сопротивления за счет выполнения перегородки наклонной, при этом получены зависимости коэффициента гидравлического сопротивления, от угла наклона перегородки и других конструктивных параметров, обеспечивающие возможность обоснования выбора значений конструктивных параметров устройства регулирования из условий достижения требуемого коэффициента гидравлического сопротивления и предотвращения эффекта соскальзывания.

4 Разработана модель датчика температуры с твердым наполнителем, основанная на уравнении Клайперона-Клаузиуса и формуле Джонса, отличающаяся учетом переменной нагрузки на шток датчика и сил трения. Полученные на базе модели статические характеристики раскрывают характер влияния различных факторов на метрологические характеристики датчика, формируя теоретическую базу для принятия технических решений и обоснования выбора конструктивных параметров датчика.

5 На основе результатов теоретических исследований принят ряд защищенных патентами технических решений, предложена конструкция и обоснован выбор параметров СКР температуры для помещений с однотрубной системой отопления, включающего устройство регулирования со значением коэффициента гидравлического сопротивления меньше 3,5 и датчик температуры с улучшенными метрологическими характеристиками.

6 Экспериментальные исследования образцов разработанного СКР подтвердили адекватность предложенных моделей, правильность теоретических результатов и выводов, а также достижение требуемых метрологических характеристик: гистерезис статической характеристики датчика температуры в рабочем диапазоне от 18 до 25°С не превышает 1°С при ходе штока более 9 мм, силе предварительного поджатия пружины более 45 Н и постоянной времени менее 1470 с;

7 Проведенные экспериментальные исследования и эксплуатационные испытания разработанного СКР в МЛПУ "Городская стоматологическая поликлиника №1 г.Орла" в течение отопительного сезона 2008-2009 годов подтвердили его работоспособность и эффективность в решении задачи обеспечения комфортных температурных условий в помещениях различного назначения, оборудованных однотрубной системой отопления, при высокой точности поддержания температуры на заданном уровне и экономном расходовании тепловой энергии. В частности, установлено, что при существенном изменении температуры наружного воздуха (от -15 до 9 °С) и бытовых тепловыделений предельные отклонения температуры воздуха в помещении, оборудованном СКР, от задаваемого настройкой СКР номинального значения при каждой из восьми уставок в диапазоне от 18 до 25 °С не превышают 1,5 °С, а среднее квадратическое отклонение менее 0,7 °С. При этом статистически доказана воспроизводимость значений температуры в помещении, соответствующих одной и той же уставке, при повторной настройке СКР на заданное номинальное значение и значимость различия средних арифметических значений температуры при изменении настройки уставки СКР.

8 Оценка ожидаемой эффективности от внедрения СКР, выполненная на базе анализа результатов эксплуатационных испытаний в течение 64 суток, показала, что экономия тепловой энергии за счет исключения перетопов составляет до 17 % а за счет повышения точности поддержания температуры по сравнению с нормативной - до 7 %.

Разработанные устройства прошли эксплуатационные испытания и внедрены в МЛПУ «Городская стоматологическая поликлиника № 1 г. Орла» (подтверждается актом эксплуатационных испытаний и внедрения, приведенным в приложении Е). Результаты диссертационных исследований внедрены в учебный процесс на кафедре "Приборостроение, метрология и сертификация" ОрелГТУ (приложение Ж).

Заключение

1. М. Эргономика Текст. / В. М. Мунипов, В. П. Зинченко.- М.:Логос. 2001. - 356 с.

2. Зелник, М. Основы эргономики. Человек, пространство, интерьер. Справочник по проектным нормам Текст. / М. Зелник, Д. Панеро. М.: Астрель ACT. - 2006. - 320 с.

3. Брух, C.B. Влияние особенностей метаболизма на воздушный баланс человека Текст. / C.B. Брух // "АВОК". 2005. - №5. - С. 56-60.

4. Иванов, К.П. Основы энергетики организма. Т.1. Общая энергетика, теплообмен pi терморегуляция Текст. / К.П. Иванов. Л.: Наука, Л.О. - 1990. -307 с.

5. Чистович, С. А. Автоматизированные системы теплофикации, теплоснабжения и отопления Текст. / С.А. Чистович, В.Б. Харитонов. -СПб.: АВОК Северо-Запад. 2008. - 304 с.

6. Богословский, В.Н. Отопление Текст. / В.Н. Богословкий, А.Н. Сканави. М: Стройиздат. - 1991. - 736 с.

7. Богословский, В.Н. Строительная теплофизика Текст. / В.Н. Богословский. СПб.: АВОК Северо-Запад. - 2006. - 330 с.

8. Гримитлин, М.И. Распределение воздуха в помещениях Текст. / М.И. Гримитлин, СПб.: АВОК Северо-Запад. - 2004. - 320 с.

9. Заварина, М.В. Строительная климатология Текст. / М.В. Заварина. -Л: Гидрометеоиздат. 1976. - 312 с.

10. Кононович, Ю.В. Тепловой режим зданий массовой застройки Текст. / Ю.В. Кононович. М: Стройиздат. - 1986. - 157 с.

11. И Маилян, Л.Р. Справочник современного проектировщика Текст. / Л.Р. Маилян, Г.Б. Вержбовский, В.В. Лагутин, Э.Б. Лукашевич, Ю.А. Веселев. Феникс. - 2008. - 541 с.

12. Пособие по проектированию учреждений здравоохранения (к СНиП 2.08.02-89). Раздел I -Общие положения. Инженерное оборудование Текст.- М.: ГипроНИИздрава. 1990. - 65 с.

13. СНиП 41-01-2004. Отопление, вентиляция и кондиционирование Текст.- М.: Госстрой России. 2004. - 98 с.

14. СанПиН 5179-90. Санитарные правила устройства, оборудования и эксплуатации больниц, родильных домов и других лечебных стационаров Текст. М.: Госстрой России. - 1991. - 23 с.

15. Подмастерьев, К.В. Проблема активного контроля температуры воздуха в помещениях лечебно-профилактических учреждений Текст. / К.В. Подмастерьев, О.С. Петрова // Известия ОрелГТУ. Орел.: ОрелГТУ. -2006. — №1. - С. 6-10.

16. Отопление и вентиляция Текст. /Под общ. ред. В.Н. Богословского.- М: Стройиздат. 1980. - 295 с.

17. Сканави, А.Н. Отопление: Учебник для вузов Текст. / А.Н. Сканави, JI.M. Махов. М.: Изд-во АСВ. - 2002.

18. Губернский, Ю.Д. Жилище для человека Текст. / Ю.Д. Губернский.- М.: Стройиздат. 1991. - 227 с.

19. Ананьев, В.А. и др. Системы вентиляции и кондиционирования. Теория и практика Текст. / В.А. Ананьев и др. М.: Евроклимат. - 2000. -416 с.

20. Чернышов, Л.Н. Актуальные проблемы энергосбережения в жилищно-коммунальном хозяйстве России Текст. / Л.Н. Чернышов // Энергосбережение. СПб.: ИИП "АВОК-ПРЕСС". - 2000. - №1. - С. 32- 34.

21. Лапир, М. А. И в XXI веке у нас неразрешимых проблем быть не должно Текст. / М.А. Лапир // Энергосбережение. СПб.: ИИП "АВОК-ПРЕСС". - 2000. - № 1. - С. 3 -7.

22. Яновский, Ф. Б. Энергетическая стратегия и развитие теплоснабжения в России Текст. / Ф. Б. Яновский, С. А. Михайлова // Энергосбережение. СПб.: ИИП "АВОК-ПРЕСС". - 2004. - №6. - С. 3-7.

23. Иванов, В.Н. Российское электроприборостроение: современное состояние и тенденции развития Текст. / В.Н. Иванов // Энергосбережение. -СПб.: ИИП "АВОК-ПРЕСС". 2004. - №2. - С. 58 - 61.

24. Пырков, В. Дополнительные пути рационального использования энергетических ресурсов Текст. / В. Пырков // C.O.K. Киев: . - 2006. -№10.

25. Маркин, B.B. Альтернативные виды топлива пора или нет? Текст. / В.В. Маркин // Теплоэнергоэффективные технологии. - СПб.: ООО "Типография "Победа". - 2008. - №2. - С. 26 - 27.

26. Кузник, И. Централизованное теплоснабжение. Проектируем эффективность Текст. / И. Кузник // Теплоэнергоэффективные технологии. -СПб.: ООО "Типография "Победа". 2008. - №2. - С. 22 - 26.

27. Материалы Всеросийского совещания по проблемам теплоснабжения // Энергоэффективность. : . —2008. - №4. — С. 37 - 44.

28. Пырков, В. Учет теплопотребления квартир Текст. / В. Пырков, А.Сорокин // C.O.K. . -2007. №6. - С.

29. Петров, Д.С. Энергосбережение и экология в строительстве и ЖКХ Текст. / Д.С. Петров, Э.С. Василевская // Теплоэнергоэффективные технологии. СПб.: ООО "Типография "Победа". -2008. - №2. - С. 28-30.

30. Бекерский, В.А. Теория систем автоматического управления Текст. / В .А. Бекерский, Е.П. Попов. СПб.: Изд-во "Профессия". - 2004. - 752 с.

31. Мухин, O.A. Автоматизация систем отопления и вентиляции: Учебное пособие для ВУЗов Текст. / O.A. Мухин. Мн.: Высш. шк. - 1986. -304 с.

32. Подмастерьев, К.В. Устройство регулирования температуры воздуха в помещениях Текст. / К.В. Подмастерьев, О.С. Петрова // Датчики и системы. М. - 2008. - №6. - С. 14 - 18.

33. Современное водяное отопление. Системы отопления. Монтаж. Эксплуатация: Справочник Текст. / Сост. В.И. Назаров, В.И. Рыженко. М.: Издательство ОНИКС, Литиздат. - 2005. - 320 с.

34. Никитин, Г. Профессионалы во всем предпочитают терморегуляторы "Данфосс" Текст. / Г. Никитин, Н.В. Головченко // АВОК. СПб.: АВОК Северо-Запад. - 2005. - №5. - С. 42 - 45.

35. Никитина, С.В. "Зеленый свет" квартирному учету тепла Текст. / С.В. Никитина // "АВОК". СПб.: АВОК Северо-Запад. - 2006. - №6. - С. 1617.

36. Васильев, Ю.В. Решение проблемы диспетчеризации установок теплоснабжения на основе приборов и устройств фирмы "Данфосс" Текст. / Ю.В. Васильев // Энергосбережение. СПб.: ИИП "АВОК-ПРЕСС". - 2000. -№1. - С. 32-34.

37. Шилкин, Н.В. Оценка экономической эффективности оснащения отопительных приборов терморегуляторами Текст. / Н.В. Шилкин // АВОК. СПб.: АВОК Северо-Запад. - 2007. -№4. - С. 35 - 38.

38. Fanger, P.O. Termal comfort Text. / P.O. Fanger // Analysis and Application in Enviromental Engineering. -N.Y.: McGraw-Hill Book Company. -1974.

39. Chistovich, S.A. Avtomation of Heat Supply Systems in the USSR Text. / S.A. Chistovich // Sov. Tech. Rev. A. Energy. U.K.: Harwood Academic Publishers GmBH. - 1990. - Vol. 4.

40. Грановский, В. JI. Отопительные приборы со встроенными терморегуляторами Текст. / В.Л. Грановский // АВОК. СПб.: АВОК Северо-Запад. - 2007. - №1. - С.

41. Гершкович, В. Результаты исследования эффективности регулирования теплопотребления отопительными приборами Текст. / В. Гершкович, М. Луценко // С.О.К. 2007. - №9. - С.

42. Виноградов, А. Н. Анализ эффективности процессов регулирования теплопотребления Текст. / А.Н. Виноградов, В.П. Чипулис // Датчики и системы. 2006. - №4.- С. 18-24.

43. Коростелев, Ю.А. К расчету горизонтальных однотрубных систем отопления Текст. / Ю.А. Коростелев, А.Н. Кулеш, C.B. Бублей // АВОК. -СПб.: АВОК Северо-Запад. 2006. - №1. - С. 36 - 44

44. ГОСТ 10944-75. Краны регулирующие для нагревательных приборов систем водяного отопления зданий Текст. — М.: Государственный комитет Совета Министров СССР по делам строительства. — 1976.

45. Redondi, G. Современные схемы систем отопления Текст. / G. Redondi // АВОК. СПб.: АВОК Северо-Запад. - 2006. - №4. - С. 110 - 117.

46. Сасин, И. Термостаты в российских системах отопления Текст. / И. Сасин // АВОК. СПб.: АВОК Северо-Запад. - 2004. - №5. - С. 36 - 47.

47. Грановский, b.j1. Основные принципы конструирования и испытаний отопительных приборов со встроенными терморегуляторами Текст. / В.Л. Грановский // АВОК. СПб.: АВОК Северо-Запад. - 2005. -№4.-С. 48-56.

48. Харитонов, В.Б. Новое поколение регуляторов систем отопления ЗАО "НПФ ТЕПЛОКОМ" Текст. / В.Б. Харитонов // Энергосбережение. -СПб.: ИИП "АВОК-ПРЕСС". 2008. - №2. - С. 35 - 38.

49. Номенклатурный каталог продукции Теплоконтроль 2008 Электронный ресурс. — Режим доступа: www.teplocontrol-c.ru

50. Номенклатурный каталог продукции Danfoss 2008 Электронный ресурс. Режим доступа: www.danfoss.com

51. Номенклатурный каталог продукции FAR 2008 Электронный ресурс. Режим доступа: www.far.com

52. Номенклатурный каталог продукции Heimeier 2008 Электронный ресурс. Режим доступа: www.heimeier.com

53. Номенклатурный каталог продукции HERZ 2008 Электронный ресурс. Режим доступа: www.herz-armaturen.ru

54. Номенклатурный каталог продукции Mertik 2008 Электронный ресурс. Режим доступа: www.mertik.com

55. Номенклатурный каталог продукции Oventrop 2008 Электронный ресурс. Режим доступа: www.oventrop.com

56. Номенклатурный каталог продукции ЗАО ОРЛЭКС. Орел. - 2008. -63 с.

57. Zseli, В.A. Heat Exchananger Connection in Substation. A Tool of Decreasing Beturn Temperature in District Heating Networks Text. / B.A. Zseli, Gy. Sitku // Energy Enginereering. USA.: Oklachoma State University. - 2001. -Vol. 98.- №5.

58. Marek, J. Sensors Applikations Text. / J. Marek // Sensors for Automotive Applications. USA.: Wiley. - 2004. - Volume 4. - 584 p.

59. Michalski, L. Temperature measurement Text. / L. Michalski, K. Eckersdorf, J. Kucharski. 2001. - 501 p.

60. Schooley, Jamts F. Temperature: Its Measurement and Control in Science and Industry Text. / Jamts F Schooley // American Institute of Physics. 1992. -Volume 6, Parts 1 and 2. - 1269 p.

61. Laptak, Bela G. Temperature Measurement Text. / Bela G. Laptak. -USA: Chilton Book Company. 1994. — 131 p

62. Фрайден, Дж. Современные датчики. Справочник Текст. / Дж. Фрайден. М.: Техносфера. - 2006. - 592 с.

63. Температурные измерения. Справочник Текст. / О.А. Геращенко, А.Н. Гордов, А.К. Еремина и др. Киев: Наук. Думка. - 1989. - 704 с.

64. Измерение в промышленности. Справ. Изд. В 3-х книгах. Кн. 2. Способы измерения и аппаратура: Пер. с нем. Текст. / Под ред. П. Профоса. -М.: Металлургия. 1990.-384 с.

65. Бриндли, К. Измерительные преобразователи: Справочное пособие. Пер с англ. Текст. / К. Бриндли. М.: Энергоатомиздат. - 1991. - 144 с.

66. Крамарухин, Ю.Е. Приборы для измерения температуры Текст. / Ю.Е. Крамарухин. — М.: Машиностроение. 1990. - 208 с.

67. Голуб, В. С. Микросхемные датчики температуры Текст. / В. С. Голуб // Датчики и системы. 2007. - №12. - С. 29-34.

68. Бабаян, Р. Р. Микроэлектронные термочувствительные элементы Текст. / Р. Р. Бабаян, В. П. Морозов, А. Б. Осипов // Датчики и системы. -2006.-№9.-С. 39-44.

69. Готры, 3. Ю. Датчики. Справочник Текст. / З.Ю. Готры, О. И. Чайковского. Львов.: "Каменяр". - 1995.

70. Преображенский, В. П. Теплотехнические измерения и приборы: Учебник для вузов по специальности «Автоматизация теплоэнергетических процессов Текст. / В. П. Преображенский. М.: «Энергия». 1978. - 704 с.

71. Архипов, A.M. Датчики Freescale Semiconductor Текст. / A.M. Архипов, B.C. Иванов, Д.И. Панфилов. СПб.: Додэка. - 2008. - 184 с.

72. Евтихиев, Н. Н. Измерение электрических и неэлектрических величин Текст. / Н. Н. Евтихиев, Я.А. Купершмидт, В.Ф. Папуловский, В.Н. Скугоров. М.: Энергоатомиздат. - 1990. - 352 с.

73. Алейников, А.Ф. Датчики (перспективные направления развития) Текст. / А.Ф. Алейников, В. А. Гридич, В. А. Цапенко. Изд-во НГТУ. -2001.- 176 с.

74. Аш, Ж. Датчики измерительных систем. Текст. / Ж. Аш и др. М.: Мир.- 1992. Кн. 1-480 с.

75. Аш, Ж. Датчики измерительных систем. Текст. / Ж. Аш и др. М.: Мир.-1992. Кн. 2-424 с.

76. Котюк, А.Ф. Датчики в современных измерениях Текст. / А.Ф. Котюк. М.: Радио и связь. - 2007. - 96 с.

77. Неразрушающий контроль: Справочник Текст. / под общей редакцией Клюева В.В. М.: Машиностроение. Т. 5 - 2004. - 680 с.

78. Сангурский, А. Обзор датчиков Текст. / А. Сангурский // С.О.К. :. -2006.-№9.-С.

79. Агейкин, Д.И. Датчики контроля и регулирования Текст. / Д.И. Агейкин. М.: Машиностроение. - 1965. - 928 с.

80. Воронцов, Л.Н. Приборы автоматического контроля размеров в машиностроении Текст. / Л.Н. Воронцов, С.Ф. Корндорф. М.: Машиностроение. - 1988. - 280 с.

81. Проектирование датчиков для измерения механических величин Текст. / под ред. Е.П. Осадчего. М.: Машиностроение. - 1979. - 480 с.

82. Литвиненко, В.В. Автомобильные датчики, реле и переключатели. Краткий справочник Текст. /В.В. Литвиненко, А.П. Майструк. ЗАО "КЖИ "За рулем". - 2004. - 176 с.

83. Тимошенков, К.Д. Датчики температуры с твердым наполнителем. Библиотека приборостроителя Текст. / К.Д. Тимошенков. М.: Машиностроение. - 1975. - 138 с.

84. Курбан, В.Д. Приборы автоматического контроля, регулирования и защиты для энергетических систем и установок Текст. / В.Д. Курбан, К.В. Подмастерьев. Орел: ОрелГТУ. - 2000. - 71 с.

85. Басыров, В. С. Сильфоны применение и расчет Текст. / В. С. Басыров // Датчики и системы. - 2006. - №7. - С. 18-21

86. Демина, Е.Г. Автоматизация и управление испытательным комплексом по контролю терморегуляторов: Дисс. к-та. техн. наук Текст. / Е.Г. Демина. Орел. - 2007. - 212 с.

87. Номенклатурный каталог продукции ЗАО "Промприбор Сервис" 2000 Электронный ресурс. Режим доступа: www.vaz-gaz.com

88. Номенклатурный каталог продукции АОЗТ "ПРОМСНАБ" 2008 Электронный ресурс. Режим доступа: http://promsnab.kharkov.ua

89. Номенклатурный каталог продукции Теплоконтроль 2009 Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.tdteplocontrol.ru

90. Гуревич, Д.Ф. Расчет и конструирование трубопроводной арматуры Текст. / Д.Ф. Гуревич. Л.: Машиностроение. - 1981. - 832 с.

91. Патент № 2302031 РФ, МКИ G 05 D 23/02. Регулятор температуры / С.А. Чистович, С.П. Петров, А.И. Суздальцев, О.С. Петрова. Опубл. 27.06.2007, Бюл. № 18.

92. Чистович, С. А. Перспективы использования приборов энергосберегающей технологии в бивалентных и поливалентных системах теплоснабжения Текст. / С.А. Чистович, С.П. Петров. — М.: ИНФОРМПРИБОР. 1990

93. Кикоин, И.К. Таблицы физических величин. Справочник Текст. / И.К. Кикоин. -М.: Атомиздат. 1976. - 1006 с.

94. Патент № 2297023 РФ МКИ 005Э 23/00. Регулятор температуры / С.П. Петров, А.И.Суздальцев, О.С. Петрова. Опуб. 10.04.2007 Бюл. №10

95. Захарченко, П.И. Справочник резинщика Текст. / П.И. Захарченко. -М.: Химия. 1971.-608 с.

96. Патент № 75065 РФ на полезную модель МПК в 05 В 23/00 Датчик температуры / К.В. Подмастерьев, С.П. Петров, О.С. Петрова. Опубл. 20.07.2008, Бюл. № 20.

97. Патент № 79192 РФ на полезную модель МПК О 05 В 23/00 Датчик температуры / К.В. Подмастерьев, С.П. Петров, О.С. Петрова. Опубл. 20.12.2008, Бюл. №35.

98. Уплотнения резиновые. Каталог-справочник. Под общ. Ред. А.Д.Жукова, М, НИИМАШ, 1968. - 120 с

99. Башта Т.М. Расчеты и конструкции самолетных гидравлических устройств, 1961, с.377

100. Свешников В.К. Станочные гидроприводы: Справочник. 5-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 2008 - 640 с.

101. Башта Т.М. Руднев С.С., Некрасов Б.Б. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы- М.: Машиностроение, 1982. 423 с.

102. Бекерский В.А. Теория систем автоматического управления / В.А. Бекерский, Е.П. Попов. СПб.: Изд-во "Профессия", 2004. - 752 с.

103. Темпель, Ю.Я. Исследование динамики теплообмена отапливаемых помещений // Научные труды АКХ, вып. 117 "Автоматика,телемеханика и вычислительная техника в городском хозяйстве". М.: 1975. -С. 129-135.

104. Чистович, С.А. Автоматизированные системы теплофикации, теплоснабжения и отопления Текст. / С.А. Чистович, В.Б. Харитонов. -СПб.: АВОК Северо-Запад. 2008. - 304 с.

105. Подмастерьев, К.В. Точность измерительных устройств Текст. / К.В. Подмастерьев. Орел: ОрелГТУ, 2002. - 140 с.

106. Подмастерьев, К.В. Основы проектирования приборов и систем: методические указания по выполнению курсового проекта Текст. / К.В. Подмастерьев, Е.В. Пахолкин, В.В. Мишин. Орёл: ОрёлГТУ, 2004. - 78 с.

107. Елисеева, И.И. Эконометрика / И.И. Елисеева. М.: "Финансы и статистика", 2008. - 575 с.

108. Соколов, В.А. Автоматизация технологических процессо пищевой промышненности Текст. / В.А. Соколов. -М.: Агропромиздат, 1991. 445 с.

109. Яковлев, В.Б. Теория автоматического управления Текст. / В.Б. Яковлев. М.: "Высшая школа", 2005. - 567 с.

110. Дроздов, В.Ф. Теплоснабжение и вентиляция Текст./ В.Ф. Дроздов. М.: Высшая школа, 1968. - 352 с.

111. Шишкин, И.Ф. Метрология, стандартизация и управление качеством Текст. / И.Ф. Шишкин. М.: Изд-во стандартов, 1990.

112. Гмурман, В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика: Учебное пособие для вузов Текст. / В.Е. Гмурман. М.: Высш. шк., 2004. -470 с.

113. Подмастерьев, К.В. Датчик температуры устройства контроля и регулирования температуры воздуха помещений, оборудованных однотрубной системой отопления Текст. / К.В. Подмастерьев, О.С. Петрова // Мир измерений. -М.:, 2010, №1. С. 36-41.