Сибирский федеральный университет

Тип публикации: статья из журнала

Год издания: 2023

Ключевые слова: heat consumption, energy efficiency, heat point, thermal hydraulic mode, automated control, computer monitoring, теплопотребление, энергоэффективность, тепловой пункт, теплогидравлический режим, автоматизированное управление, компьютерный мониторинг

Аннотация: Проблема энергоэффективности и грамотного использования энергетических ресурсов на теплоснабжение в зданиях и сооружениях на сегодняшний день актуальна и требует различные пути решения. Целью регулирования отпуска теплоты на сезонные нагрузки является поддержание комфортных условий микроклимата в помещениях при изменении на протяжении всего отопительного периода температуры наружного воздуха. Для пропорционального изменения тепловой нагрузки в зданиях и сооружениях используется качественный способ регулирования, который заключается в линейном изменении разницы температур относительно изменения температуры наружного воздуха. Одним из самых передовых и эффективных способов анализа энергопотребления и управления климатическим оборудованием является внедрение в работу данного оборудования компьютерных технологий и искусственного интеллекта. Для обоснования мероприятий по повышению энергоэффективности проводится сравнительный анализ параметров различных составляющих сети теплоснабжения. Определенное энергопотребление и установка необходимой температуры зависят от множества факторов, определяемых при проектировании и строительстве тепловых сетей, зданий и сооружений. В целях экономии потребляемой тепловой энергии зданием и улучшения гидравлических режимов внутренних систем отопления необходимо реконструировать индивидуальные тепловые пункты (ИТП) с установкой автоматического регулятора температуры воды в подающем трубопроводе в зависимости от температуры наружного воздуха и регулятора температуры горячего водоснабжения. При высоких значениях температуры наружного воздуха среднее значение потребляемой тепловой энергии выше, чем должно быть, а при низких значениях, наоборот, ниже, что отрицательно сказывается на комфортных условиях микроклимата в помещениях при изменении температуры наружного воздуха. Среднее удельное тепловое потребление здания в весенний период значительно превышает среднее удельное тепловое потребление здания в осенний период. Предмет исследования: функциональная зависимость между потребляемой тепловой энергией и температурой наружного воздуха. Материалы и методы: для качественного анализа систем управления теплопотреблением зданий в исследовании построены графики различных зависимостей, выведены необходимые уравнения регрессий и подробно описаны полученные результаты. Результаты: Достоверность аппроксимации для построенных в результате линий тренда составляет 0.51. Для окончательных выводов оценено влияние данного слагаемого на весь тепловой баланс в целом с помощью модели тепловых потерь для помещения в выбранном здании, если его ограждения обращены в разные стороны света. В этом случае средняя достоверность аппроксимации для линий тренда составляет 0.91. Общая линейная зависимость будет иметь точность аппроксимации гораздо ниже. Выводы: для обеспечения качественного управления теплопотреблением зданий и, как следствие, поддержания комфортных условий микроклимата в помещениях при изменении на протяжении всего отопительного периода температуры наружного воздуха необходима разработка комплексных систем управления, включающих нелинейные многопараметрические зависимости значений параметров теплоносителя от различных условий окружающей среды. The problem of energy efficiency and the competent use of energy resources for heat supply in buildings and structures is relevant today and requires various solutions. The purpose of regulating the release of heat for seasonal loads is to maintain comfortable microclimate conditions in the premises when the outdoor temperature changes throughout the heating period. To proportionally change the heat load in buildings and structures, a qualitative method of regulation is used, which consists in a linear change in the temperature difference relative to the change in outdoor air temperature. One of the most advanced and effective ways to analyze energy consumption and control climate equipment is the introduction of computer technology and artificial intelligence into the operation of this equipment. To substantiate measures to improve energy efficiency, a comparative analysis of the parameters of various components of the heat supply network is carried out. A certain energy consumption and the setting of the required temperature depend on many factors determined during the design and construction of heating networks, buildings and structures. In order to save the thermal energy consumed by the building and improve the hydraulic modes of internal heating systems, it is necessary to reconstruct individual heating points (IHP) with the installation of an automatic water temperature controller in the supply pipeline depending on the outside air temperature and a hot water temperature controller. At high outdoor temperatures, the average value of the consumed thermal energy is higher than it should be, and at low values, on the contrary, it is lower, which negatively affects the comfortable microclimate conditions in the premises when the outdoor temperature changes. The average specific heat consumption of a building in the spring period significantly exceeds the average specific heat consumption of a building in the autumn period. Subject of research: functional dependence between the consumed thermal energy and the outdoor air temperature. Materials and methods: for qualitative analysis of building heat management systems, graphs of various dependencies were constructed in the study, the necessary regression equations were derived and the results obtained were described in detail. Results: The accuracy of the approximation for the trend lines constructed as a result is 0.51. For final conclusions, the influence of this term on the entire heat balance as a whole is estimated using a heat loss model for a room in a selected building if its fences face different directions of the world. In this case, the average accuracy of the approximation for trend lines is 0.91. The overall linear dependence will have an approximation accuracy much lower. Conclusions: to ensure high-quality management of heat consumption of buildings and, as a result, to maintain comfortable indoor microclimate conditions when the outdoor temperature changes throughout the heating period, it is necessary to develop integrated control systems that include nonlinear multiparametric dependences of the values of the coolant parameters on various environmental conditions.

Журнал: Строительство и техногенная безопасность

Выпуск журнала: №29

Номера страниц: 97-106

ISSN журнала: 24131873

Место издания: Симферополь

Издатель: Крымский федеральный университет им. В.И. Вернадского

• Колосов М.В. (Сибирский федеральный университет)
• Липовка Ю.Л. (Сибирский федеральный университет)
• Шишкова Е.Е. (Сибирский федеральный университет)

• РИНЦ (eLIBRARY.RU)
• Список ВАК