Проблемы использования и пути развития способа экономии энергии путем регулирования температуры помещений
Проведен анализ проблем использования способа экономии энергии за счет снижения температуры воздуха в помещении в период отсутствия людей. Намечены пути решения проблем на основе моделей и устройств регулирования теплового режима помещений с целью максимальной экономии энергии. Проведено аналіз проб...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Промышленная теплотехника |
|---|---|
| Дата: | 2010 |
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Інститут технічної теплофізики НАН України
2010
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/60621 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Проблемы использования и пути развития способа экономии энергии путем регулирования температуры помещений / П.Г. Круковский, И.В. Пархоменко // Промышленная теплотехника. — 2010. — Т. 32, № 6. — С. 51-57. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-60621 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Круковский, П.Г. Пархоменко, И.В. 2014-04-17T20:12:01Z 2014-04-17T20:12:01Z 2010 Проблемы использования и пути развития способа экономии энергии путем регулирования температуры помещений / П.Г. Круковский, И.В. Пархоменко // Промышленная теплотехника. — 2010. — Т. 32, № 6. — С. 51-57. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. 0204-3602 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/60621 536.24:697.1 Проведен анализ проблем использования способа экономии энергии за счет снижения температуры воздуха в помещении в период отсутствия людей. Намечены пути решения проблем на основе моделей и устройств регулирования теплового режима помещений с целью максимальной экономии энергии. Проведено аналіз проблем використання способу економії енергії за рахунок зниження температури повітря в приміщенні в період відсутності людей. Намічено шляхи вирішення проблем на основі моделей і пристроїв регулювання теплового режиму приміщень з метою максимальної економії енергії. The analysis of problems of method of economy of energy using due to the decline of temperature of air in an apartment in the period of the people absence is provided. The ways of the problems solution are set on the base of models and devices for the apartments thermal state control with the purpose of maximal energy saving. ru Інститут технічної теплофізики НАН України Промышленная теплотехника Коммунальная и промышленная теплоэнергетика Проблемы использования и пути развития способа экономии энергии путем регулирования температуры помещений Problems of the use and ways of development of energy economy method by apartments temperature adjusting Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Проблемы использования и пути развития способа экономии энергии путем регулирования температуры помещений |
| spellingShingle |
Проблемы использования и пути развития способа экономии энергии путем регулирования температуры помещений Круковский, П.Г. Пархоменко, И.В. Коммунальная и промышленная теплоэнергетика |
| title_short |
Проблемы использования и пути развития способа экономии энергии путем регулирования температуры помещений |
| title_full |
Проблемы использования и пути развития способа экономии энергии путем регулирования температуры помещений |
| title_fullStr |
Проблемы использования и пути развития способа экономии энергии путем регулирования температуры помещений |
| title_full_unstemmed |
Проблемы использования и пути развития способа экономии энергии путем регулирования температуры помещений |
| title_sort |
проблемы использования и пути развития способа экономии энергии путем регулирования температуры помещений |
| author |
Круковский, П.Г. Пархоменко, И.В. |
| author_facet |
Круковский, П.Г. Пархоменко, И.В. |
| topic |
Коммунальная и промышленная теплоэнергетика |
| topic_facet |
Коммунальная и промышленная теплоэнергетика |
| publishDate |
2010 |
| language |
Russian |
| container_title |
Промышленная теплотехника |
| publisher |
Інститут технічної теплофізики НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Problems of the use and ways of development of energy economy method by apartments temperature adjusting |
| description |
Проведен анализ проблем использования способа экономии энергии за счет снижения температуры воздуха в помещении в период отсутствия людей. Намечены пути решения проблем на основе моделей и устройств регулирования теплового режима помещений с целью максимальной экономии энергии.
Проведено аналіз проблем використання способу економії енергії за рахунок зниження температури повітря в приміщенні в період відсутності людей. Намічено шляхи вирішення проблем на основі моделей і пристроїв регулювання теплового режиму приміщень з метою максимальної економії енергії.
The analysis of problems of method of economy of energy using due to the decline of temperature of air in an apartment in the period of the people absence is provided. The ways of the problems solution are set on the base of models and devices for the apartments thermal state control with the purpose of maximal energy saving.
|
| issn |
0204-3602 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/60621 |
| citation_txt |
Проблемы использования и пути развития способа экономии энергии путем регулирования температуры помещений / П.Г. Круковский, И.В. Пархоменко // Промышленная теплотехника. — 2010. — Т. 32, № 6. — С. 51-57. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT krukovskiipg problemyispolʹzovaniâiputirazvitiâsposobaékonomiiénergiiputemregulirovaniâtemperaturypomeŝenii AT parhomenkoiv problemyispolʹzovaniâiputirazvitiâsposobaékonomiiénergiiputemregulirovaniâtemperaturypomeŝenii AT krukovskiipg problemsoftheuseandwaysofdevelopmentofenergyeconomymethodbyapartmentstemperatureadjusting AT parhomenkoiv problemsoftheuseandwaysofdevelopmentofenergyeconomymethodbyapartmentstemperatureadjusting |
| first_indexed |
2025-11-27T02:51:57Z |
| last_indexed |
2025-11-27T02:51:57Z |
| _version_ |
1850795485834510336 |
| fulltext |
ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2010, т. 32, №6 51
КОММУНАЛЬНАЯ И ПРОМЫШЛЕННАЯ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКА
рисної дії та коефіцієнтів теплових втрат мо-
жуть слугувати для встановлення паспортних
характеристик котла.
4. Поточні значення коефіцієнта корисної
дії та коефіцієнтів теплових втрат можуть ви-
користовуватись для удосконалення конструк-
ції та режимів роботи котла.
ЛІТЕРАТУРА
1. Трембовля В.И., Фигнер Е.Д., Авдеева А.А.
Теплотехнические испытания котельных уста-
новок. – М.: Энергоатомиздат, 1991. – 416 с.
2. Янкелевич В.И. Наладка газомазутных
промышленных котельных. – М.: Энергоатом-
издат, 1998 – 216 с., ил.
3. Межгосударственный стандарт ГОСТ
30735–2001 Котлы отопительные водогрейные
теплопроизводительностью от 0,1 до 4,0 МВт.
Общие технические условия. – М.: Издатель-
ство стандартов, 2001. – 16 с.
4. Отраслевой стандарт ОСТ 21–39–82
Котлы отопительные водогрейные мощностью
до 85 кВт. Методы государственных испыта-
ний. Определение теплотехнических показа-
телей. – М.: Министерство промышленности
строительных материалов СССР, 1982. – 43 с.
5. Тепловой расчет котельных агрегатов
(Нормативный метод) под ред. Н.В.Кузнецова
и др. – М.: Энергия, 1973. – 296 с.
6. Межгосударственный стандарт ГОСТ
2408.1– 95 (ИСО 625–75) Топливо твердое. Ме-
тоды определения углерода и водоpода. – М.:
Издательство стандартов, 1995. – 27 с.
Получено 10.06.2010 г.
УДК 536.24:697.1
Круковский П.Г., Пархоменко И.В.
Институт технической теплофизики НАН Украины
ПРОБЛЕМЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ И ПУТИ РАЗВИТИЯ СПОСОБА ЭКОНОМИИ
ЭНЕРГИИ ПУТЕМ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ПОМЕЩЕНИЙ
Проведено аналіз проблем
використання способу економії
енергії за рахунок зниження тем-
ператури повітря в приміщенні
в період відсутності людей.
Намічено шляхи вирішення про-
блем на основі моделей і пристроїв
регулювання теплового режиму
приміщень з метою максимальної
економії енергії.
Проведен анализ проблем ис-
пользования способа экономии
энергии за счет снижения темпера-
туры воздуха в помещении в период
отсутствия людей. Намечены пути
решения проблем на основе моде-
лей и устройств регулирования теп-
лового режима помещений с целью
максимальной экономии энергии.
The analysis of problems of
method of economy of energy using due
to the decline of temperature of air in
an apartment in the period of the people
absence is provided. The ways of the
problems solution are set on the base of
models and devices for the apartments
thermal state control with the purpose
of maximal energy saving.
t – температура;
τ – момент времени.
Индексы верхние:
* – переход от экономного режима к комфорт-
ному.
Индексы нижние:
к – комфортный;
ос – окружающая среда;
со – система отопления;
э – экономный.
Существующие способы экономии энер-
гии, идущей на отопление, в основном направ-
лены на снижение теплопотерь через ограж-
дающие конструкции за счет увеличения их
термического сопротивления. Такие способы
в большинстве случаев требуют значитель-
ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2010, т. 32, №652
КОММУНАЛЬНАЯ И ПРОМЫШЛЕННАЯ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКА
ных капитальных затрат, которые определяют-
ся стоимостью работ и материалов. Известен
способ экономии энергии за счет периодиче-
ского снижения температуры воздуха в поме-
щении (например, [1]), потенциал которого мо-
жет составлять до 20 % за отопительный
период. В [1] такой способ экономии энергии
назван малозатратным. Для реализации такого
способа экономии энергии необходимо некое
программируемое устройство, которое управ-
ляет системой отопления (программатор, тер-
морегулятор и т.п.), которое должно включать
и выключать систему отопления в заданные
моменты времени и поддерживать температу-
ру воздуха в помещении при заданных уров-
нях температур в заданные промежутки време-
ни. Суть способа состоит в том, что во время
отсутствия людей температура воздуха в по-
мещении снижается до определенного значе-
ния экономной температуры tэ, (рис. 1). Затем,
в момент времени τ* система отопления вновь
выходит из экономного режима для прогре-
ва воздуха до комфортной для людей темпе-
ратуры tк к моменту их прихода в помещение.
Таким образом, мощность системы отопления
можно снижать или временно отключать во-
обще в те периоды, когда люди отсутствуют в
помещениях, что позволяет сэкономить опре-
деленную часть тепловой энергии.
Для большинства жилых помещений ком-
фортную температуру необходимо поддержи-
вать с вечера до утра, для офисных – наоборот,
с утра до вечера. Важно учитывать, что прог-
рев воздуха от экономной температуры до ком-
фортной занимает промежуток времени от τ*
до τК, причем необходимо находить такое время
выхода из экономного режима τ*, чтобы в мо-
мент прихода людей температура воздуха
была максимально близкой к комфортной.
Время выхода из экономного режима τ* являет-
ся важной характеристикой устройства управ-
ления системой отопления, которая должна
рассчитываться с помощью специальных ал-
горитмов, учитывающих инерционные харак-
теристики помещения, уровень мощности си-
стемы отопления, температуру окружающей
среды и задаваемые в устройстве управления
уровни комфортной и экономной температур в
помещении.
Рис. 1 показывает оптимальное измене-
ние температуры воздуха в помещении (опти-
мальные кривые регулирования) при разных
уровнях мощности системы отопления. Видно,
что малый уровень мощности системы ото-
пления не позволяет снизить температуру до
уровня экономной и требует более раннего
включения системы отопления (τ*
1) для выхода
температуры воздуха на уровень комфортной в
заданное время τК. В этом случае экономия по-
лучается ниже по сравнению со случаем уве-
личенного уровня мощности системы отопле-
ния (время выхода из экономного режима τ*
2).
Неоптимальные кривые регулирования имеют
место, когда момент времени выхода из эко-
номного режима τ* выбрано неправильно. При
этом комфортный режим достигается либо
раньше времени τК, что приводит к потере ча-
сти энергии, либо позже времени τК, что при-
водит к задержке наступления комфортного ре-
жима.
Рис. 1. Суточное изменение температуры
воздуха в помещении (оптимальные кривые
регулирования) при использовании
рассматриваемого способа экономии
энергии для разных уровней мощности
системы отопления. 1– малый уровень
мощности, 2 – увеличенный уровень
(запас) мощности.
ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2010, т. 32, №6 53
КОММУНАЛЬНАЯ И ПРОМЫШЛЕННАЯ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКА
Рассматриваемый способ экономии энер-
гии имеет потенциал экономии примерно
15 %, но к сожалению в данный момент он не
получил широкого распространения вслед-
ствие как организационных причин (пре-
жде всего отсутствие мотивации к экономии),
так и неусовершенствованного аппаратно-
методического обеспечения реализации этого
метода.
Целью работы является анализ существу-
ющих проблем и дальнейших путей развития
способа экономии энергии путем регулиро-
вания температуры помещений в периоды
отсутствия людей с помощью устройств ав-
томатического управления и методического
(программного) обеспечения этих устройств
для обеспечения заданных комфортных усло-
вий пребывания человека и максимально воз-
можной экономии энергии.
В статьях [2–4] было показано, что вели-
чина экономии энергии на отопление помеще-
ния возрастает с увеличением длительности
поддержания в нем экономичной температуры
воздуха tэ. Для жилых помещений в суточном
цикле экономия будет составлять в среднем
14 %, для офисных помещений в недельном
цикле регулирования она составит 16…20 %
по сравнению с режимом поддержания пос-
тоянной комфортной температуры. В част-
ности, там показано, что длительность этого
периода может быть увеличена путем увеличе-
ния запаса мощности отопительной системы,
из чего можно сделать вывод о том, что на
величину экономии энергии при использова-
нии рассматриваемого способа влияет ско-
рость прогрева воздуха отопительной системой.
Т.е. при увеличении запаса мощности умень-
шается время прогрева воздуха от tэ до tк, а
следовательно увеличивается общее время
поддержания в нем экономичной темпера-
туры воздуха tэ. Там же на примере анали-
за и суточного регулирования теплового ре-
жима офисного помещения показано, что
экономия энергии за счет снижения темпе-
ратуры воздуха в помещении в периоды от-
сутствия людей экспоненциально зависит от
запаса мощности системы отопления и для
наружной температуры – 20 °С составляет
13,3 %. Чем выше запас мощности, тем боль-
шая экономия и снижение минимального
значения температуры воздуха внутри поме-
щения достигается. Таким образом, увели-
чение запаса мощности приводит к увеличе-
нию продолжительности экономного режима и
самой величины экономии энергии.
Напомним, что запас мощности ЗМ опреде-
ляется как отношение разности между макси-
мальной мощностью отопительного прибора
QСО и теплопотерями помещения QК(Δt) при
комфортной температуре к теплопотерям по-
мещения при комфортной температуре [2]
К
М
К
( )З
( )
СОQ Q t
Q t
− ∆
=
∆
. (1)
QК(Δt) зависит от разности температур
Δt = tК – tОС между комфортной температурой
в помещении tК (например 20 °С) и температу-
рой окружающей среды tОС.
Таким образом, наличие запаса мощнос-
ти отопительного прибора является обязатель-
ным условием применения рассматриваемо-
го метода экономии энергии. Как видно из (1),
наличие такого запаса зависит от максималь-
ной мощности отопительного прибора и тем-
пературы окружающей среды. В [2] показано,
что применение рассматриваемого способа
экономии энергии целесообразно при запасе
мощности отопительного прибора выше 25 %.
Из рис. 1 следует, что для обеспечения
максимально возможной экономии энергии
необходимо обеспечить оптимальные кривые
регулирования температуры в помещении,
основным параметром которых является вре-
мя перехода к комфортному режиму τ*. Как
отмечалось выше, это время зависит от инер-
ционных характеристик помещения, уров-
ня мощности системы отопления, темпера-
туры окружающей среды и задаваемых в
устройстве управления уровня комфортной и
экономной температур в помещении.
Аппаратная реализация рассматриваемого
способа экономии энергии осуществляется с
ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2010, т. 32, №654
КОММУНАЛЬНАЯ И ПРОМЫШЛЕННАЯ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКА
помощью терморегуляторов-программаторов,
которые поддерживают температуру возду-
ха в помещении в пределах заданных уровней
комфортных и экономных температур в ука-
занные промежутки времени присутствия или
отсутствия людей. Ручное задание момен-
тов времени τ* перехода от экономных к ком-
фортным температурам обычно приводит к
неэффективному использованию указанно-
го способа экономии энергии, что связано со
сложностью учета постоянных изменений
температуры окружающей среды, тепловой
инерции помещения, отопительного прибора
или системы отопления и главное, – мощности
отопительного прибора.
Для решения этих проблем необходим
прибор (регулятор, программатор) и соответ-
ствующее методическое обеспечение, которые
должны поддерживать температуру в поме-
щении в период отсутствия людей так, чтобы
обеспечить заданные комфортные условия
пребывания человека при максимально воз-
можной экономии энергии, для чего на наш
взгляд он должен выполнять следующие функ-
ции:
1. Автоматически находить оптималь-
ные кривые регулирования и время τ* пере-
хода от экономного режима к комфортному,
для чего:
1.1 определять и учитывать имеющийся
запас мощности отопительного прибора;
1.2 при недостатке запаса мощности не
применять этот способ экономии энергии;
1.3 определять и учитывать инерционные
характеристики помещения;
1.4 определять минимально возможную
экономную температуру в помещении, не
вызывающую конденсацию влаги;
1.5 учитывать текущее изменение темпера-
туры окружающей среды и прогноз ее из-
менения.
2. Работать с различными системами
отопления.
Рассмотрим кратко существующие прибо-
ры для поддержания и регулирования темпе-
ратуры в помещениях для экономии энергии,
которые условно можно разделить на следую-
щие виды:
1. Термостаты;
2. Термостаты-программаторы;
3. Интеллектуальные программаторы.
Под термостатом следует понимать прибор
со встроенным датчиком температуры, кото-
рый позволяет поддерживать наперед задан-
ную температуру воздуха в помещении в тече-
ние всего периода работы.
Термостаты-программаторы в отличие от
термостатов, позволяют задавать и поддержи-
вать наперед заданную температуру воздуха в
помещении в зависимости от времени суток.
Поддержание заданной температуры возмож-
но также с учетом погодного регулирования.
Интеллектуальные программаторы позво-
ляют задавать и поддерживать наперед задан-
ную температуру в зависимости от времени
суток не только с учетом изменения темпе-
ратуры окружающей среды, но и с учетом те-
пловой инерции помещения, в котором распо-
ложен прибор.
Наиболее распространенными являются
термостаты. Эти приборы достаточно просты
в настройке (необходимо задать требуемую
температуру воздуха в помещении, которая
должна поддерживаться). К недостаткам та-
ких приборов можно отнести невысокую точ-
ность измерения и поддержания температу-
ры в помещении, а также отсутствие каких-
либо алгоритмов, способствующих энергосбе-
режению. Для использования способа эконо-
мии энергии путем снижения температуры
воздуха в помещении в периоды отсутствия
людей эти приборы слабо пригодны, пос-
кольку для снижения температуры пользо-
вателю необходимо вручную уменьшить
температуру отопительного прибора в
момент ухода из помещения и повысить ее в
момент прихода, что сложно. К этому типу
можно отнести термостаты Roomstat, выпу-
скаемых фирмой ССТи, Honeywell CM927,
термостатические радиаторные клапаны
компаний Heimeier (рис. 2), Danfoss и т.д.
Более совершенными являются термостаты-
ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2010, т. 32, №6 55
КОММУНАЛЬНАЯ И ПРОМЫШЛЕННАЯ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКА
программаторы, которые предоставляют поль-
зователю возможность задавать температуру
воздуха в комнате в зависимости от времени
суток (с точностью до 10 минут) и дня неде-
ли, а также обладают функцией антизамер-
зания помещения и учитывают изменение
температуры окружающей среды. Из недостат-
ков следует выделить невозможность избе-
жать пере- и недорегулирования в пере-
ходных режимах, а также то, что прибор не
учитывает имеющийся запас мощности ото-
пительного прибора, т.е. не обладает необхо-
димыми функциями № 1 и 2. Характерными
представителями термостатов-программаторов
являются Auraton 2016 (рис. 3), Devireg™ 540,
Regulus TP01, IWARM выпускаемых фирмой
ССТи и т.д.
Интеллектуальные программаторы обла-
дают всеми плюсами двух предыдущих ти-
пов приборов с учетом поправок в алгорит-
мах управления, призванных минимизиро-
Рис. 2. Термостатический радиаторный
клапан Heimeier.
Рис. 3. Термостат-программатор
Auraton 2016.
Рис. 4. Термостат-программатор
Devireg™ 550.
вать пере- и недорегулирования в переходных
режимах. Так, к примеру, такой тип приборов
позволяет снизить температуру воздуха в по-
мещении, начиная с момента отсутствия лю-
дей в нем, и самостоятельно вывести темпе-
ратуру на комфортный уровень к указанному
моменту времени с учетом теплоинерцион-
ных характеристик помещения. Недостатком
таких приборов является то, что они пред-
назначены только для систем отопления «те-
плый пол» с заданной постоянной мощностью
нагрева и лишь частично могут обеспечить
функцию №1 (только подфункции 1.3 и 1.5) и
не обеспечивают функцию №2.
Примером таких интеллектуальных про-
грамматоров являются Devireg™ 550 (рис. 4) и
Regulus TP07.
Таким образом, существующие приборы
регулирования не обладают необходимыми
функциями для эффективного использования
способа экономии энергии за счет снижения
температуры помещения в период отсутствия
людей, что и является главной проблемой
широкого использования этого способа. Эта
проблема на наш взгляд может быть решена
с помощью разработки более высокоинтел-
лектуальных регуляторов, обладающих всеми
необходимыми функциями, перечисленными
выше. Это возможно на основе разработки и
использования специальных моделей регули-
рования теплового режима помещений с ис-
пользованием измерений температуры воздуха
внутри, снаружи помещения и отопительно-
ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2010, т. 32, №656
КОММУНАЛЬНАЯ И ПРОМЫШЛЕННАЯ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКА
го прибора. Такие модели должны обязатель-
но быть способными самонастраиваться по
основным параметрам модели, учитыва-
ющих особенности помещения и отопитель-
ного прибора. Только тогда они смогут опре-
делять оптимальные кривые регулирования
(рис. 1) и максимально экономить тепловую
энергию.
На основе изложенного модель регули-
рования можно определить как математичес-
кую и расчетную модели теплового режима
помещения, позволяющие находить оптималь-
ные кривые регулирования, которые в свою
очередь обеспечивают заданные комфортные
условия для человека и максимально возмож-
ную экономию энергии.
Как отмечалось выше, модель регулирова-
ния должна самонастраиваться по основным
параметрам модели, учитывающих особен-
ности помещения и отопительного прибора.
Такая самонастройка возможна на основе по-
стоянной идентификации [5] параметров мо-
дели с использованием постоянно измеряемых
температур отопительного прибора и воздуха
внутри и снаружи помещения. К таким иден-
тифицируемым параметрам модели регулиро-
вания помещения следует отнести термичес-
кие сопротивления и теплоемкость ограждаю-
щих конструкций, термическое сопротивление
теплообмена от отопительного прибора к воз-
духу помещения, кратность воздухообмена и
мощность отопительного прибора. Идентифи-
кация параметров осуществляется на основе
решения обратных задач теплообмена, позво-
ляющие определять такие параметры модели,
которые дают расчетные температуры воздуха
в помещении максимально близкими к изме-
ренным.
Модель регулирования должна быть от-
носительно простой для реализации в микро-
процессорах программаторов-регуляторов и
представлять из себя систему дифференци-
альных уравнений теплового состояния поме-
щения для небольшого числа расчетных узлов
(8…15) по температуре, основные (перечис-
ленные выше) параметры которой постоянно
уточняются (идентифицируются) по измеряе-
мым температурам. Алгоритм идентификации
параметров использует экстремальный под-
ход решения обратных задач, описанный на-
пример в [5], который также реализуется с
помощью микропроцессора программаторов-
регуляторов. Измерение влажности воздуха в
помещении может использоваться для авто-
матического определения минимального зна-
чения экономной температуры, при которой
возможна конденсация на внутренних поверх-
ностях наружных ограждающих конструкций,
температура которых вычисляется моделью.
Таким образом в процессе работы настро-
енная по параметрам модель регулирования
войдя в экономный режим прогнозирует опти-
мальную кривую регулирования (рис. 1) и
тем самым определяет такие ключевые пара-
метры регулирования, как момент времени τ*
перехода от экономного режима к комфортному
и минимальное значение экономной темпера-
туры tэ.
Если активным является комфортный
режим, то происходит термостатирование по-
мещения и идентификация параметров моде-
ли по измеренным температурам в экономном
режиме.
Отметим еще раз, что рассмотренный спо-
соб экономии энергии не может быть приме-
ним в помещениях, в которых нет необходи-
мого запаса мощности отопительных прибо-
ров. Исходя из этого, для определения воз-
можности применения способа экономии
энергии путем регулирования температуры
помещения необходим аудит этого помеще-
ния. Для этого регулятор, снабженный рас-
смотренной моделью регулирования, необхо-
димо поместить в помещение, где будет про-
водиться регулирование на несколько дней
(до недели), чтобы он настроился на параме-
тры данного помещения и определил возмож-
ность работы в нем в зависимости от запаса
мощности. Однако следует помнить, что рабо-
тоспособность рассмотренного способа эко-
номии энергии зависит также от температу-
ры окружающей среды, поэтому при других,
ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2010, т. 32, №6 57
КОММУНАЛЬНАЯ И ПРОМЫШЛЕННАЯ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКА
более высоких температурах окружающей
среды аудит того же помещения может дать
другие результаты.
Применение такого способа экономии
энергии наиболее эффективно для существую-
щих и строящихся домов, офисов и квартир с
индивидуальными системами отопления. В
случае квартир в многоэтажных зданиях, такой
способ также потенциально применим, осо-
бенно при наличии индивидуальных тепло-
вых пунктов, осуществляющих регулирование
температуры в помещениях. На сегодня воз-
можность реализации рассматриваемого спо-
соба зависит от таких факторов, как нали-
чие необходимого минимального запаса мощ-
ности, приходящей к дому от котельной, тех-
нической возможности его использования и
конечно желания (мотивации) жильцов квартир
экономить тепловую энергию.
Авторы работы провели апробацию дей-
ствующей модели регулирования теплового
режима помещения, позволяющей находить
оптимальные кривые регулирования, и изло-
жат ее более подробно в последующих публи-
кациях.
Выводы
1. Проведен анализ проблем использова-
ния способа экономии энергии за счет сниже-
ния температуры воздуха в помещении в пери-
од отсутствия людей, наибольшей из которых
является отсутствие регуляторов и програм-
маторов с необходимым уровнем интеллекту-
ального регулирования.
2. Рассмотрены варианты оптимальных
кривых регулирования теплового состояния
помещений, обеспечивающих заданные ком-
фортные условия пребывания человека и мак-
симально возможную экономию энергии.
3. Приведен перечень необходимых функ-
ций регуляторов, обеспечивающих заданные
комфортные условия пребывания человека и
максимально возможную экономию энергии.
Сделан вывод об отсутствии среди существую-
щих приборов регулирования устройств, удо-
влетворяющих необходимым функциям.
4. Сформулировано определение модели
регулирования теплового режима помещения,
позволяющей находить оптимальные кривые
регулирования.
5. Изложена структура и схема функцио-
нирования модели регулирования теплового
режима помещения, использование которой в
регуляторах-программаторах позволит сделать
способ экономии энергии за счет снижения
температуры воздуха в помещении более эф-
фективным.
ЛИТЕРАТУРА
1. Табунщиков Ю. А. Малозатратные опе-
ративные мероприятия по экономии энергии //
ЭКСО. – 2007. –№8. – http://esco-ecosys.narod.
ru/2007_8/art108.htm.
2. Круковский П.Г., Тадля О.Ю., Метель
М.А. Влияние запаса мощности системы отоп-
ления на эффективность способа экономии
энергии за счет снижения температуры воздуха
в помещении // Пром. теплотехника. – 2009. –
№ 2. – С. 76-82.
3. Круковский П.Г., Тадля О.Ю., Метель
М.А., Пархоменко Г.А. Анализ путей уменьше-
ния энергозатрат за счет периодического сни-
жения температуры воздуха отапливаемых по-
мещений // Пром. теплотехника. – 2008. – № 2.
– С. 79-86.
4. Круковский П.Г., Тадля О.Ю., Метель
М.А. Об эффективности способа экономии
энергии за счет периодического снижения тем-
пературы воздуха в отапливаемых помещениях
с различной тепловой инерцией // Пром. тепло-
техника. – 2009. – № 1. – С. 57-61.
5. Круковский П.Г. Обратные задачи тепло-
массопереноса (общий инженерный подход).
–Киев: Институт технической теплофизики
НАН Украины, 1998. – 224 с.
Получено 28.05.2010 г.
|