DisCollection.ru

Авторефераты и темы диссертаций

Поступления 11.09.2012

Материалы

загрузка...

Методы и алгоритмы повышения энергоэффективности многоуровневой системы централизованного теплоснабжения

Вологдин Сергей Валентинович, 11.09.2012

 

Теплообмен стен наружу 17,2 15,6

Теплообмен окон 22,3 32,3

Инфильтрация окон 32,0 42,6

Теплообмен пола 24,3 -

Теплообмен дверей квартир 0,5 1,1

Инфильтрация дверей квартир 0,7 1,5

Теплообмен стен в подъезд 3,1 6,9

ВСЕГО 100 100

Исследования показывают, что установка счетчиков расхода тепла ставит в невыгодное положение владельцев угловых квартир и квартир крайних этажей.

Разбалансировка системы отопления зданий, главным образом, связана с несоответствием фактической тепловой мощности отопительных приборов, установленных в помещении, и их требуемой величины. Для примера в табл. 4 представлены данные о фактической и требуемой величине тепловой мощности приборов в характерных квартирах микрорайона. Приведение к норме мощности теплоотдающих приборов можно осуществлять как посредством регламентных работ по замене приборов, так и за счет качественно-количественного регулирования теплоотдачи (изменение температуры и расхода теплоносителя).

Таблица 4 – Дисбаланс отопительной системы здания

Отношение фактической мощности теплового прибора к требуемой величине, % Процент от общего

числа квартир

<-50 1

(-50,-30) 7

(-30,-10) 37

(-10,+10) 26

(+10,+30) 19

(+30,+50) 5

>+50 5

Как известно, на работу в однотрубных системах отопления влияет так называемая горизонтальная разрегулировка, имеющая место в случаях, когда вода поступает в отдельные стояки системы в количествах, не соответствующих проектным расчетам. Изменение расхода воды в стояке оказывает наибольшее влияние на теплоотдачу приборов, расположенных последними по ходу движения теплоносителя. Так, при уменьшении расхода воды в стояке вдвое, теплоотдача последних приборов снижается почти на 50%, а первых приборов - всего на 17%. При увеличении расхода теплоносителя вдвое теплоотдача последних по ходу движения воды приборов повышается в среднем на 43%, а первых - всего на 16%.

Практическая значимость проведенных исследований состоит в том, что результаты работы могут быть использованы при проектировании новых зданий, также для повышения энергетической эффективности эксплуатации существующих жилых и общественных зданий с целью оптимизации температурного режима зданий и его отдельных помещений.

Пятая глава посвящена вопросам применения системного подхода к исследованию и оптимизации многоуровневой системы централизованного теплоснабжения. Для принятия оптимальных управленческих решений направленных на повышение энергоэффективности СЦТ необходимо задачи анализа теплогидравлического режима и оптимизации параметров на различных уровнях СЦТ решать в комплексе с использованием методов математического моделирования (см. табл. 5).

Таблица 5 – Система методов повышения энергоэффективности СЦТ

Методы Достигаемая цель Краткая характеристика (состав задач)

Энергоаудит Выявление причин неэффективного использования ТЭР, разработка рекомендаций Проведение энергетического обследования объектов производства, транспортировки и потребления энергетических ресурсов

Оптимизация гидравлических режимов в тепловых сетях Снижение дисбаланса первого и второго уровня СЦТ. Обеспечение устойчивости работы Оперативное управление гидравлическим режимом тепловой сети при перераспределении нагрузок между потребителями теплоты

Оптимизация производства и отпуска теплоэнергии Обеспечение требуемого режима теплопотребления с минимальными затратами Оперативное перераспределение тепловых нагрузок между тепловыми источниками

Оптимизация теплогидравлического режима системы отопления зданий (СОЗ) Снижение дисбаланса, нормализация теплового режима СОЗ Оптимизация сопротивлений гидравлических регуляторов. Приведение мощности отопительных приборов к требуемому уровню

Исследование теплогидравлических режимов СОЗ Обеспечение расчетной температуры помещений Расчет равновесной температуры помещений. Оптимальное проектирование СОЗ

Основные элементы и стратегии системного подхода для повышения энергоэффективности СЦТ за счет снижения дисбаланса представлены на рисунке 12.

Для решения поставленных задач создан проблемно-ориентированный пакет прикладных программ для принятия управленческих решений по повышению энергоэффективности системы централизованного теплоснабжения «Энергоэффективность», разработанный на основе программной реализации математических моделей и алгоритмов, представленных во второй и третьей главах диссертационной работы.

Рисунок 12 – Принципы системного подхода к снижению дисбаланса СЦТ

Пакет программ состоит из следующих программных комплексов:

программный комплекс «Информационно аналитическая система теплоснабжения и энергосбережения» (ИАСТС);

программный комплекс «Энергоаудитор»;

программный комплекс «Оптимизация тепловой сети»;

программный комплекс «Единая информационно-аналитическая система учета ТЭР в организациях бюджетной сферы УР».

Взаимосвязь функциональных блоков программного комплекса представлена на рисунке 13.

Рисунок 13 – Взаимосвязь функциональных блоков программного комплекса