Главная » Просмотр файлов » Автореферат диссертации

Автореферат диссертации (1141521), страница 4

Файл №1141521 Автореферат диссертации (Автоматизация многофакторного перспективного моделирования проектных решений систем солнечного теплоснабжения гражданских зданий) 4 страницаАвтореферат диссертации (1141521) страница 42019-05-31СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

При избыточнойвыработке тепловой энергии – сократить площадь коллекторного поля.4.При значительной разнице в выработке тепловой энергии в летний и зимнийпериоды. В этом случае угол наклона коллектора к горизонту βкол рекомендуется увеличить, темсамым увеличив долю преобразуемой прямой солнечной радиации IS в зимнее время иуменьшив в летнее.В третьей главе описано численное моделирование при автоматизации многофакторногоперспективного моделирования проектных решений ССТ гражданских зданий.

Задачейчисленного моделирования ССТ является оценка работы системы в течение длительногопериода при различных условиях. Обеспеченность потребителя горячей водой определяетсядлительностью и непрерывностью периода, в течение которого температура воды в баке неопускается ниже комфортной для использования на бытовые нужды (принимается 33°C).Выделено 4 группы факторов, учитываемых при автоматизированном проектированииССТ для ГВС: условия моделирования, характеристики местности, параметры оборудования инагрузка на систему.Факторы из группы условий моделирования характеризуют точность математическоймодели, среди них: коэффициент теплопередачи теплообменника K (1), тепловые потериколлекторов Qпот.кол (2), тепловые потери бака-аккумулятора Qпот.б (3), тепловые потеритрубопроводов Qпот.тр (4), плотность сред ρгр, ρнагр (5), теплоемкость сред cгр, cнагр (6). С цельюупрощения моделирования, указанные 6 факторов перегруппированы следующим образом:тепловые потери коллекторов, бака-аккумулятора и трубопроводов (п.п.

2-4) перегруппированыв 2 категории – наружные и внутренние тепловые потери; плотность и теплоемкость сред (п.п.5-6) объединены в одну группу – физические свойства сред. Таким образом, факторов,влияющих на точность математической модели, становится 4:1.Коэффициент теплопередачи теплообменника;2.Физические свойства сред;3.Внутренние тепловые потери оборудования;4.Наружные тепловые потери оборудования.Помимо перечисленных параметров, при моделировании работы системы такженеобходимо учитывать одно из двух состояний насоса – ВКЛ/ВЫКЛ.17+1tгрk=tгрk 2 −2f (tгрk 2 )f ′(tгрk 2 )Рисунок 3 – Укрупненная блок-схема алгоритма нахождения параметров ССТ18Численное моделирование работы ССТ реализуется путем последовательного решениянелинейного уравнения (6) для каждого временного интервала. Нелинейное уравнение (6)может быть решено с помощью итерационных методов. В рамках данной работы былразработан метод численного моделирования, обеспечивающий устойчивую и быструюсходимость итерационного процесса при автоматизации многофакторного перспективногомоделирования проектных решений ССТ гражданских зданий.

В основе предложенного методалежит алгоритм, использующий метод Ньютона. Алгоритм метода Ньютона для решенияуравнения (6) и нахождения корня tгр2 с учетом всех факторов представлен на рисунке 3.Уровень значимости факторов не достаточно изучен, в связи с чем целесообразнорассмотреть модели с ограниченным набором параметров и результаты моделирования на ихоснове. Алгоритм реализации таких упрощенных моделей также подробно описан в третьейглаве.Установлен необходимый и достаточный временный интервал, определяющий модельклиматических условий и нагрузки на систему при автоматизации многофакторногоперспективного моделирования проектных решений ССТ гражданских зданий.Результаты моделирования работы системы с различными временными интерваламипредставлены на рисунке 4.Рисунок 4 – Изменение температуры теплоносителя в коллекторе при различных интервалахмоделирования работы системыПредставленные графики демонстрируют незначительные (3-7%) отличия основныхпоказателей в зависимости от временного интервала моделирования.Наиболее близкой креальным условиям принимается модель с временным интервалом, равным 1 минуте.

Этообусловлено временем, необходимым для совершения теплоносителем полного цикла врассматриваемой системе, приблизительно равным минуте.Отклонение от основной модели (в которой работа системы моделируется каждуюминуту) остальных возрастает с увеличением интервала и достигает 7% при пятиминутноминтервале. Дальнейшее увеличение интервала моделирования приводит к более существенным19отклонениям и отрицательно сказывается на точности моделирования. Кроме того,необеспеченность водой в течение менее чем 5 минут мало ощутимо для потребителя.Вчетвертойглавеописываетсяпрактикапостроенияиприменениясистемавтоматизации многофакторного перспективного моделирования проектных решений ССТгражданских зданий.

Составлен план эксперимента по определению уровня значимостиследующих параметров: коэффициент теплопередачи K, физические свойства сред сгр, cнагр, ρгр,ρнагр, тепловые потери бака-аккумулятора и внутреннего трубопровода, Qпот.вн, тепловые потериколлектора и наружного трубопровода, Qпот.нар. Описаны уровни, на которых рассматриваютсяфакторы – var, const или 0 (частный случай const). В качестве алгоритма обработки результатовэксперимента применен алгоритм Йетса.Эксперимент по выявлению и систематизации факторов и их взаимодействия позначимости влияния на точность многофакторного перспективного моделирования проектныхрешений ССТ гражданских зданий проводился при следующих условиях:Оборудование системы составляли три плоских солнечных коллектора Vitosol 100SV1,площадь каждого из которых составляет 2,3 м2, оптический КПД – 81%.

Коллекторырасположены под углом 70° к горизонту. Бак-аккумулятор - Drazice OKCE 300NTR объемом300 л с тепловой изоляцией из полиуретановой пены толщиной 45 мм с коэффициентомтеплопроводности 0,03 Вт/м°C. Толщины внутренней стальной колбы и наружной стальнойизоляции бака-аккумулятора составляют 3 мм, коэффициент теплопроводности стали 16Вт/м°C. Диаметр трубки спирального теплообменника бака-аккумулятора составляет 25 мм,радиус спирали – 165 мм. Трубопровод во всей системе выполнен из универсальной трубыREHAU RAUTITAN flex 25х3.5 диаметром 25 мм.

Изоляция трубопровода – ЭнергофлексТеплоизоляция СУПЕР 25/20 мм толщиной 20 мм и коэффициентом теплопроводности 0,033Вт/м°C. Для циркуляции теплоносителя в системе применен насос Циркуль 25/60. Суточнаянагрузка на систему составляет 80 л горячей воды на человека, количество потребителей – 4человека. Система моделировалась для климатических условий г. Иркутска, расположенного в52°47’ северной широты при ясных погодных условиях 15 июня.В качестве анализируемых параметров рассматривались: температура воды, поступающейк потребителю tнагр2, °C, количество переданной теплоты от теплоносителя воде в баке Q, Дж,как в среднем, так и за весь рассматриваемый период, длительность работы насоса τн,длительность периода обеспеченности τобесп.Результаты проведенного эксперимента по определению значимости параметровпоказали, что наиболее значимыми являются коэффициент теплопередачи теплообменника K итепловые потери наружных элементов Qпот.нар.20Для подтверждения выводов об относительно низкой значимости тепловых потерьвнутренних элементов системы Qпот.вн проведен повторный эксперимент с измененнымихарактеристиками изоляционных материалов внутренних элементов.

В результате повторногоэксперимента значимость фактора не возросла.Для анализа принятых проектных решений и возможности применения методикиповышения их эффективности произведено моделирование работы системы в июне и декабре(т.е. при наиболее и наименее благоприятных погодных условиях). Последовательность ясных,облачных и пасмурных дней задавалась путем генерации случайных чисел с дискретнымраспределением с учетом известной вероятности наступления того или иного дня.По результатам моделирования было выявлено, что температура воды в баке достигаетмаксимального значения 79,4°C в июне, что превышает требуемое значение, однако недостигает температуры кипения, которая недопустима.

Температура теплоносителя достигаетсвоего максимума (82,2°C) летом и минимума зимой – -19,2°C. Оба этих значения непредставляют угрозы для безопасной эксплуатации системы, т.к. температура кипениятеплоносителя составляет 188°C, а температура кристаллизации – -30°C.Результаты расчета показали, что потребитель, при заданных условиях, будет снабжентепловой энергией на обеспечение нужд системы ГВС на 73% в июне. Важно оценивать работусистемы в летнее время с целью предупредить ее возможный перегрев.Для «прогрева» системы и начала ее эксплуатации с момента ее монтажа необходимовремя, приблизительно равное 16 часам 40 минутам. В работе ССТ в течение месяцанаблюдаются следующие периоды необеспеченности потребителя горячей водой:1.Три периода с наименьшей длительностью от 5 до 15 минут, каждый из которыхнаступает в утреннее время в интервале с 6:00 до 6:15.

Характеристики

Список файлов диссертации

Автоматизация многофакторного перспективного моделирования проектных решений систем солнечного теплоснабжения гражданских зданий
Свежие статьи
Популярно сейчас
Как Вы думаете, сколько людей до Вас делали точно такое же задание? 99% студентов выполняют точно такие же задания, как и их предшественники год назад. Найдите нужный учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6392
Авторов
на СтудИзбе
307
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее