Автореферат диссертации (1141521), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Теоретической и методологической основойдиссертации являются исследования российских и зарубежных авторов в области солнечноготеплоснабжения, моделирования процессов, автоматизации проектирования, базирующиеся какна натурных, так и численных экспериментах, проводимых с различной степенью детализации.В качестве инструментов исследования использовались следующие методы: математическоемоделирование, численные методы, методы статистики и планирования экспериментов,системный анализ, теория вероятности.Практическая значимость результатов работы. Разработанная система автоматизациимногофакторного перспективного моделирования проектных решений систем солнечноготеплоснабжения гражданских зданий позволяет производить уточнение принятых проектныхрешений с целью совершенствования конструкции и параметров системы и управления работыкак существующих, так и вновь возводимых ССТ для повышения их эффективности.На защиту выносятся:1.Система автоматизации многофакторного перспективного моделирования проектныхрешений ССТ гражданских зданий.72.МногофакторнаяматематическаямодельработыССТгражданскихзданий,учитывающая, в том числе, режим потребления тепловой энергии, тепловые потери элементов,зависимость параметров оборудования, теплоносителя и воды от температуры.3.Методика повышения эффективности проектных решений ССТ гражданских зданий.4.Алгоритм численного моделирования, обеспечивающий устойчивую и быструюсходимость итерационного процесса при автоматизации многофакторного перспективногомоделирования проектных решений ССТ гражданских зданий.5.Оценка необходимого и достаточного временного интервала, определяющего модельклиматических условий и нагрузки на систему при автоматизации многофакторногоперспективного моделирования проектных решений ССТ гражданских зданий.6.точностьОценка значимости факторов и их взаимодействия по значимости влияния намногофакторногоперспективногомоделированияпроектныхрешенийССТгражданских зданий.Личный вклад автора диссертационного исследования заключается в разработкесистемы автоматизации многофакторного перспективного моделирования проектных решенийССТ гражданских зданий на основе многофакторной математической модели и методачисленного моделирования, обеспечивающего устойчивую и быструю сходимость.
Предложенаметодика повышения эффективности проектных решений ССТ гражданских зданий, выявленыи систематизированы факторы и их взаимодействия по значимости влияния на точностьмоделирования, установлен необходимый и достаточный временной интервал, определяющиймодель климатических условий и нагрузки на систему.Степень достоверности результатов диссертационного исследования подтверждаетсяприменением современных общепринятых в области науки методов исследования, в том числечисленных экспериментов, и теоретических основ в области теплофизики, проектирования,анализа данных и автоматизации.Апробация результатов исследования. Основные положения диссертации былиизложены на следующих научно-практических конференциях:XVIII Международная межвузовская научно-практическая конференция студентов,магистрантов, аспирантов и молодых учёных «Строительство - формирование средыжизнедеятельности»,практическая2015г., г.
Москва; XIX Международнаяконференциястудентов,магистрантов,аспирантовмежвузовскаяимолодыхнаучноучёных«Строительство - формирование среды жизнедеятельности», 2016г., г. Москва; Международнаянаучная конференция «Интеграция, партнёрство и инновации в строительной науке иобразовании», 2016 г., г. Москва; XX Международная межвузовская научно-практическаяконференция студентов, магистрантов, аспирантов и молодых учёных «Строительство -8формирование среды жизнедеятельности», 2017г., г. Москва; XXI Construction the formation ofliving environment, 2018 г., Moscow.Публикации.
Научные результаты изложены в 9 научных публикациях, из них 4 работыопубликованы в журналах, включенных в Перечень рецензируемых научных изданий, вкоторых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соисканиеученой степени кандидата наук, на соискание ученой степени доктора наук, а также 1 работа виздании, индексируемом базой Scopus.В диссертации использованы результаты научных работ, выполненных автором –соискателем ученой степени кандидата технических наук – лично и в соавторстве,представленные в Списке работ, опубликованных автором по теме диссертации.ВнедрениерезультатовисследованиявыполненовОбществесограниченнойответственностью «ГРАДОСТРОИТЕЛЬСТВО».Структура диссертации.
Диссертация состоит из введения, основной части, включающей4 главы, заключения, списка условных обозначений, списка литературы и приложения. Общийобъем диссертации составляет 144 страницы, работа содержит 22 рисунка, 21 таблицу и одноприложение. Список литературы насчитывает 111 наименований.Содержание диссертации соответствует п.п. 3 и 6 Паспорта специальности 05.13.12 –Системы автоматизации проектирования (строительство):п.3. Разработка научных основ построения средств САПР, разработка и исследованиемоделей, алгоритмов и методов для синтеза и анализа проектных решений, включаяконструкторские и технологические решения в САПР и АСТПП.п.6. Разработка научных основ реализации жизненного цикла проектирование –производство – эксплуатация, построения интегрированных средств управления проектнымиработами и унификации прикладных протоколов информационной поддержки.Общая методологическая схема исследования представлена на рисунке 1.ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫВо введении диссертации обосновывается целесообразность применения солнечноготеплоснабжения,позволяющегообеспечиватьпотребителяэкономическивыгодной,независимой от централизованных энергосетей тепловой энергией с минимальным ущербомдля окружающей среды.
Отмечается отсутствие единого подхода к проектированию ССТ, почтиполное отсутствие нормативной базы по солнечному теплоснабжению в России. Вопросомпроектирования ССТ гражданских зданий занимаются многие российские и зарубежныеавторы, разрабатываются математические модели с различной степенью детализации.9Рисунок 1 – Методологическая схема исследования10Впервойглавепроведенобзоротечественныхнормативныхрегламентирующих проектирование ССТ. Действующие нормативыдокументов,не охватывают всейобласти проектирования систем. Например, ВСН 52-86 «Установки солнечного горячеговодоснабжения» рекомендуется применять для регионов, расположенных южнее 50°с.ш.ПроанализированысуществующиетипыССТ.Наосновеанализасоставленаклассификация конструкций систем, исходя из их назначения, и получено 17 типов системсолнечного тепло- и холодоснабжения.Проанализирована информационная база климатических данных, включающая в себяданные о температуре воздуха и поступлении на поверхность земли солнечной радиации.Среди ряда международных баз климатических данных лидером является база Meteonorm,обладающая наибольшей зоной покрытия.
Данные в этой базе постоянно актуализируются.Однако часовые значения прямой и рассеянной солнечной радиации представлены не для всехточек наблюдения. Данные о солнечной радиации, содержащиеся в СП 131.13330.2012Строительная климатология, не являются исчерпывающими. Во-первых, данные нормы несодержат сведений об интенсивности солнечной радиации в условиях облачности. Во-вторых,значения солнечной радиации представлены в виде суммарных значений (прямая и рассеяннаярадиация), приходящих на горизонтальную, либо вертикальную поверхность. При вычислениизначений поступающей на наклонную поверхность солнечной радиации предлагаетсяиспользовать специальные коэффициенты, определяемые отдельно для прямой и рассеяннойтипов солнечной радиации.Всвязиснеобходимостьюиспользованиянаиболееподробныхданныхдляавтоматизированного проектирования ССТ в качестве информационного обеспеченияклиматических данных принят Научно-прикладной справочник по климату СССР, так как в немсодержится информация о часовых значениях солнечной радиации и температуре наружноговоздуха.Режимы и объемы потребления тепловой энергии гражданскими зданиями имеют своюспецифику.
Потребление тепловой энергии на отопление определяется тепловыми потерямиздания, на ГВС – объемами потребления горячей воды. В обоих случаях в проектной практикене учитывают неравномерность режима потребления в течение суток.Сводом правил СП 30.13330.2016 Внутренний водопровод и канализация зданий(Актуализированная редакция СНиП 2.04.01-85*) нормируются максимальные часовые исекундные расходы горячей воды, которые необходимы для определения регулирующегообъема резервуара (аккумулятора теплоты). Дляобеспеченностипотребителятепловойопределения временных интерваловэнергиейимеющихсянормативныхзначенийнедостаточно, кроме этого необходимо учитывать индивидуальный режим потребления.11Определены следующие основные факторы, оказывающие влияние на эффективностьработы ССТ:•климатические условия;•неравномерность потребления;•стоимость традиционных энергоресурсов для этого же потребителя;•выбор дублирующего источника или его отсутствие;•конструктивное решение системы;•характеристики оборудования.Для повышения эффективности проектных решений систем солнечного теплоснабжениягражданских зданий на основе перспективного моделирования достигается необходимопроанализировать существующие математические модели работы ССТ.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
