Abstract
The temperature of the internal air of different rooms of heated buildings often must be different. At the same time, the number of control actions applied in this case is rather limited – as a rule, they regulate either the temperature or the coolant flow rate at the individual heat point (IHP) of the building. Moreover, the coolant flow rate almost never changes due to the inevitability of hydraulic deregulation of the heating system, therefore, as a rule, only one control action is available to control the temperature regime of buildings – this is the temperature of the coolant at the IHP. In this regard, an issue quite naturally arises on the controllability of the temperature regime of buildings, that is, on the possibility of maintaining different temperatures in different rooms. To solve this problem, a mathematical description of the temperature conditions of various rooms in a building with a two-pipe heating system has been proposed. This description is a matrix system of first-order differential equations. The concepts of excess internal air temperature and excess coolant temperature are used. The conditions of complete controllability of the object were found. For this, the controllability matrix was calculated, it was shown that its determinant can be expressed in terms of the Vandermonde determinant. This circumstance greatly simplified the definition of the conditions of controllability. It was noted that for the complete controllability of the object, it is necessary that all its premises would differ either in heat-shielding and heat-inertial properties, or in the characteristics of the heating devices installed in them. In most practical cases, usually, there is no such distinction; therefore, the temperature regime of heated buildings, as a rule, is not fully controlled.
Highlights
ОБ УПРАВЛЯЕМОСТИ ТЕМПЕРАТУРНОГО РЕЖИМА ОТАПЛИВАЕМЫХ ЗДАНИЙТемпература внутреннего воздуха различных помещений отапливаемых зданий зачастую должна быть разной
Ключевые слова: температурный режим, отапливаемые здания, управляемость, теплоноситель, матричное описание, матрица управляемости, теплозащитные итеплоинерционные свойства помещений, характеристики отопительных приборов
The coolant flow rate almost never changes due to the inevitability of hydraulic deregulation of the heating system, as a rule, only one control action is available to control the temperature regime of buildings – this is the temperature of the coolant at the individual heat point (IHP)
Summary
Температура внутреннего воздуха различных помещений отапливаемых зданий зачастую должна быть разной. Причем расход теплоносителя почти никогда не изменяют из-за неизбежности гидравлической разрегулировки системы отопления, поэтому для управления температурным режимом зданий, как правило, доступно только одно управляющее воздействие – это температура теплоносителя на ИТП. Для решения этой задачи предложено математическое описание температурного режима различных помещений здания с двухтрубной системой отопления. Ключевые слова: температурный режим, отапливаемые здания, управляемость, теплоноситель, матричное описание, матрица управляемости, теплозащитные итеплоинерционные свойства помещений, характеристики отопительных приборов. Требования, предъявляемые к температурному режиму отапливаемых зданий, заключаются в том, что температура внутреннего воздуха различных его помещений, как правило, должна отличаться. Рассмотрим указанную задачу применительно к двухтрубной системе отопления, в которой применяется только качественное регулирование – изменение температуры теплоносителя на абонентском вводе здания и, соответственно, на входах отопительных приборов различных помещений на разных этажах.
Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
More From: Bulletin of South Ural State University series "Construction Engineering and Architecture"
Disclaimer: All third-party content on this website/platform is and will remain the property of their respective owners and is provided on "as is" basis without any warranties, express or implied. Use of third-party content does not indicate any affiliation, sponsorship with or endorsement by them. Any references to third-party content is to identify the corresponding services and shall be considered fair use under The CopyrightLaw.