Abstract

An approach to constructing a mathematical model of the heat supply process of building, consisting of interconnected premises is proposed in the paper. The approach is based on replacing heat-conduction equations, describing heat transfer processes between the elements of buildings and the environment, by a finite-dimensional system of ordinary differential equations. Substantiation of the dimension of the approximating system, based on comparing the analytical solution of the heat-conduction equation and the results of the numerical integration of the approximate differential equation system is carried out. Numerical experiments have shown that for different values of the criteria with sufficient accuracy for practical purposes one can content himself with the system of the 2nd order. It is shown that the time constants of thermal processes of air of premises, partitions and filling of premises are by 2-3 orders lower than the time constants of the processes in the outer perimeter. This allows to replace the system of differential equations of heat balance for air, partitions and filling by static equations. The obtained structure of the mathematical model of the thermal process in a complex system is a linear model of controlled processes. This allows to effectively adapt all the basic methods of analysis and synthesis of automatic control systems to the problems of heat supply management.

Highlights

  • Пропонується системна формалізація синтезу математичної моделі теплових процесів будівлі яка опалюється, що складається з безлічі взаємозалежних приміщень

  • Применение предложенного подхода приводит к классической конечномерной линейной системе управляемых дифференциальных уравнений

  • Jury// Ibid. – 1967. – Vol 12, No3. –P. 319–320. doi:10.1109/ tac.1967.1098564

Read more

Summary

Введение

Проблема экономии энергетических ресурсов в настоящее время стоит как никогда остро. Особенно остро проблема энергосбережения стоит перед странами с резко выраженным континентальным климатом, к которым относится Украина. По данным [1] расходы тепловой энергии на содержание зданий составляют около 2,3 Гдж/год, т. Во-первых, это использование новых строительных материалов и технологий, позволяющих повысить термическое сопротивление ограждений зданий. Во-вторых, это использование альтернативных источников энергии в системах распределенной энергетики. В-третьих, это широкое использование систем автоматического управления теплоснабжением зданий. Среди перечисленных путей повышения тепловой энергоэффективности зданий последний является наименее затратным и, в то же время, единственным, обеспечивающим комфортность жизнеобеспечения в условиях суточных и сезонных колебаний внешних климатических условий. Именно на решение некоторых задач, составляющих актуальную проблему автоматизации управления процессом теплоснабжения зданий, направлена данная статья

Анализ исследований и публикаций
Цели и задачи исследования
Обобщенная математическая модель тепловых процессов зданий
Выводы

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call

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.