Інформаційно-вимірювальні системи теплопостачання житлових будинків - Автореферат

Особливе значення має використання ІВС ТЖБ при експлуатації її у багатоквартирних житлових спорудах, де вона дозволить не тільки контролювати загальні витрати тепла будинком, а й розподіляти їх між мешканцями, тобто визначати кількість спожитого окремим приміщенням або мешканцем будинку тепла як його частку у кількості спожитого будинком. Для досягнення поставленої мети досліджень необхідно розвязати такі задачі: Проаналізувати існуючі системи обліку теплопостачання багатоквартирних житлових будинків, в тому числі теплолічильники-розподілювачі (засоби визначення тепла, що споживається окремими опалювальними приладами), та способи розподілення витрат тепла між мешканцями і визначити найперспективніші з них для створення ІВС ТЖБ. На основі розроблених моделей, алгоритмів і методик розробити програмне забезпечення для розподілення спожитої багатоквартирним житловим будинком тепла між його мешканцями та контролю за даними у ІВС ТЖБ. Методи досліджень - теоретичні, що базуються на елементах теорії теплообміну, яка дозволяє побудувати математичну модель опалювальних приладів; теорій теплопостачання та опалення, які дозволяють побудувати математичну модель обєкта вимірювання і алгоритм контролю коректності даних, що надходять від теплолічильників-розподілювачів; на елементах теорій інформації, алгоритмів та оптимізації, які дозволяють побудувати оптимальну структуру системи, модель вимірювального каналу системи, а також експериментальні дослідження обєкта вимірювання. В дисертаційній роботі отримала подальший розвиток методологія створення ІВС теплопостачання житлових будинків у напрямку розробки теоретичних та метрологічних засад побудови її вимірювальних каналів для підвищення точності визначення кількості тепла, спожитого мешканцями багатоквартирних житлових будинків, та достовірності отриманої інформації при зменшенні вартості ІВС.На основі відомого способу розподілення тепла між мешканцями будинку за використанням електронних теплолічильників-розподілювачів, який запропоновано називати способом розподілення тепла з контролем тепловіддачі опалювальних приладів, запропоновано новий спосіб розподілення тепла з контролем витрати тепла ділянкою системи опалення, який дозволяє проводити визначення спожитого мешканцями тепла з більшою точністю, що досягається абстрагуванням від характеристик опалювальних приладів. В основу розрахунків за електронними теплолічильниками-розподілювачами (сенсорами теплового потоку) покладена залежність тепловіддачі опалювального приладу від різниці температури поверхні опалювального приладу і оточуючого середовища (повітря) : на заміну точної формули визначення кількості тепла, яке віддає опалювальний прилад в приміщення Використовуючи формули (1), (2) та теорію теплотехніки, розроблено нову узагальнену теплогідравлічну модель обєкта вимірювання ІВС теплопостачання будинку - системи опалення багатоквартирного будинку - у вигляді: (4) де , , - кількості тепла, що споживається будинком,-им стояком та приладом (приміщенням) на-му поверсі-го стояка, відповідно; , - витрати теплоносія (води) будинком і-им стояком, відповідно, кг/с; , - різниця температур теплоносія на вході та виході будинку і-го стояка, відповідно, ?С; , - різниця тиску на вході та виході будинку і-го стояка, відповідно, Па; , , - температури теплоносія на вході в будинок, виході з нього та на виході з-го приміщення на-му стояку, відповідно, ?С; , - температури поверхні приладу на-му поверсі-го стояка та повітря біля нього, відповідно, ?С; , , - питомі характеристики опору будинку,-го стояка та ділянки у приміщенні на-му поверсі-го стояка, відповідно, Па/(кг/год)2; - стан регулювального крану у приміщенні на-му поверсі-го стояка (передбачається, що крани можуть знаходитись у двох станах: 1 - відкритому, 0 - закритому); - функція, що повязує зміну з ; - функція, що повязує зміну з ; - функція, що повязує зміну зі змінними , ; - функція, що повязує зміну зі змінними , та ; - питома масова теплоємність води, що дорівнює 4187 Дж/(кг·?С); - кількість стояків у будинку; - кількість поверхів у будинку. На основі отриманої математичної моделі нагрівального приладу як обєкта вимірювання для методів одного, двох і трьох сенсорів, розроблено нову математичну модель сенсора теплового потоку, який дозволяє отримати значення кількості тепла, що віддає у приміщення опалювальний прилад: (5) де та - коефіцієнти, що визначаються експериментально для кожного опалювального приладу; - коефіцієнт, який для методу двох сенсорів дорівнює одиниці; - величина, яка для методу двох сенсорів дорівнює різниці температур в точках T1 і T2 (див. рис. Розроблено модель вимірювального каналу визначення кількості тепла, спожитого окремим приладом (користувачем) ІВС ТЖБ з контролем тепловіддачі опалювальних приладів та з контролем витрати теплоти ділянкою системи опалення.У дисертації наведено теоретичне узагальнення і нове вирішення наукової задачі підвищення якості визначення і розподілення витрат тепла між мешканцями багатоквартирних будинків, що є результ

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ