Содержание к диссертации
Введение 6
Глава 1. Описание систем теплового снабжения зданий и требований к ним
1.1. Системы теплового снабжения помещений 12
1.2. Нормативные требования (СНиП) к тепловым параметрам в помещениях и их регулированию
1.3. Оценка потерь тепловой энергии в элементах системы теплового снабжения
1.4. Методы анализа и возможные направления повышения эффективности систем теплового снабжения
1.5. Выводы по главе и цели исследования 22
Глава 2. Математические модели систем теплоснабжения с автономным источником тепла
2.1. Системный подход к описанию теплоснабжения зданий с автономным источником тепла
2.2. Математическая модель системы теплоснабжения с вынесенным автономным источником
2.2.1. Дифференциальное уравнение процесса 31 теплового обмена в источнике тепловой энергии
2.2.2. Дифференциальное уравнение процесса теплового обмена в теплотрассе прямой подачи
2.2.3. Дифференциальные уравнения процесса теплового обмена в обогреваемом помещении
2.2.4. Дифференциальное уравнение процесса теплового обмена в теплотрассе обратной подачи
2.2.5. Система дифференциальных уравнений процесса теплового обмена в системе теплоснабжения с автономным вынесенным источником
2.3. Математические модели систем теплоснабжения со встроенными автономными источниками
2.3.1. Математическая модель системы теплоснабжения с изолированным встроенным автономным источником
2.3.2. Математическая модель системы теплоснабжения с неизолированным встроенным автономным источником
2.4. Математическая модель системы теплоснабжения помещением
2.5. Оптимальное управление системами теплоснабжения помещения
2.5.1. Релейное управление переходным режимом теплоснабжения помещения
2.5.2. Релейное управление переходным режимом теплоснабжения помещения в системе «радиатор- помещение»
2.6. Выводы по главе 50
Глава 3. Асимптотическая устойчивость автономных систем первого — пятого порядков
3.1. Методика анализа устойчивости систем линейных дифференциальных уравнений
3.2. Описание областей устойчивости в пространстве коэффициентов характеристического многочлена
3.3. Формулировка общих теорем для анализа систем теплоснабжения
3.4. Выводы по главе 70
Глава 4. Анализ моделей систем теплоснабжения с автономным источником тепла
4.1. Анализ устойчивости линейных дифференциальных уравнений, моделирующих теплоснабжение отдельного помещения
4.1.1. Управление теплоснабжением помещения с учетом тепловой инерции
4.1.2. Квазирелейное управление теплоснабжения помещения
4.1.3. Релейное управление системой теплоснабжения 78
4.1.4. Квазирелейное управление теплоснабжением помещения (двумерный случай)
4.2. Анализ устойчивости системы линейных дифференциальных уравнений, моделирующих теплоснабжение со встроенным автономным источником тепла
4.2.1. Анализ устойчивости системы линейных дифференциальных уравнений, моделирующих теплоснабжение с изолированным встроенным автономным источником тепла
4.2.2. Анализ устойчивости системы линейных дифференциальных уравнений, моделирующих теплоснабжение с неизолированным встроенным автономным источником тепла
4.3. Анализ устойчивости системы линейных дифференциальных уравнений, моделирующих теплоснабжение с вынесенным автономным источником тепла
4.4. Выводы по главе 101
Глава 5. Компьютерное моделирование температурных режимов систем теплового снабжения
5.1. Возможности и структура системы программной поддержки
5.2. Моделирование режимов теплового снабжения системы с автономным вынесенным источником тепловой энергии
5.3. Моделирование режимов теплового снабжения системы с автономным внутренним источником тепловой энергии
5.4. Компьютерное моделирование теплоснабжения отдельного помещения
5.5. Выводы по главе 117
Заключение 118
Библиографический список 120
Введение к работе
Для последующего построения математических моделей и их анализа необходимо предварительно выяснить структуру моделируемых объектов и процессов.
В соответствии со СНиП 2.04.05-91 [117-119] (строительные нормы и правила отопление, вентиляция и кондиционирование) в различных категориях зданий и сооружений могут применяться следующие виды и системы отопления:
• печное отопление;
• воздушное отопление;
• отопление вторичными энергетическими ресурсами;
• водяное с радиаторами, панелями и конвекторами или гладкими трубами;
• водяное с нагревательными элементами, встроенными в наружные стены, перекрытия и полы;
• местное (квартирное) водяное с радиаторами или конвекторами при температуре теплоносителя 950 С;
• электрическое или газовое с температурой на теплоотдающей поверхности 95°С;
• электрическое и газовое с высокотемпературными темными излучателями в не утепленных и полуоткрытых помещениях и зданиях.
Отметим, что из перечисленных видов и систем отопления лишь печное отопление и отопление вторичными энергоресурсами не требует применения специальных методов оценки эффективности их применения и выбора режимов по следующим причинам:
печное - в силу ограниченной зоны отопления и субъективной оценки его результатов пользователями;
вторичными энергоресурсами - в силу того, что оно рассматривается как дополнительное к одному из перечисленных выше видов отопления.
Все остальные виды и системы отопления используют различные первичные энергетические ресурсы (электроэнергия, газ, мазут, уголь, торф и др.), которые преобразуются источниками в тепловую энергию, а затем транспортируются на большее или меньшее расстояние через систему теплотрасс к потребителям. При этом рассматриваются два основных типа источников тепловой энергии - автономные и централизованные.
Автономные источники обладают меньшей располагаемой мощностью, чем централизованные, и, как следствие, меньшим значением КПД (то есть менее эффективны при рассмотрении в отрыве от всей системы теплового снабжения).
Централизованные источники соответственно мощнее автономных (более эффективны и выше КПД), обеспечивают тепловое снабжение нескольких объектов. Но транспортировка тепловой энергии снижает эффективность их применения за счет потерь тепловой энергии в теплотрассах прямой и обратной подачи.
