Диссертация (1141522), страница 2
Текст из файла (страница 2)
По назначению данные системы могут быть системами ГВС, отопления, холодоснабжения или комбинированными. Кроме того, гелиоустановки не всегда являются водонагревателями, т.к.в них могут применяться воздушные коллекторы, галечные аккумуляторы теплоты и т.д. Однако проектирование таких гелиоустановок не нормировано.При проектировании ССТ используются математические модели разной степени детализации, при которой некоторыми параметрами системы пренебрегают.С одной стороны общепринято учитывать тепловые потери коллектора, его уголнаклона и ориентацию по сторонам света [2, 3], с другой стороны не все авторыучитывают тепловые потери в трубопроводах или неравномерность потребления;некоторые авторы не учитывают потребление совсем [4].Также отсутствует единый подход к определению временного интервала, накоторый производится моделирование.
Как правило [5], расчет производится посреднемесячным значениям солнечной радиации, однако существуют модели, использующие и среднегодовые значения, и суточные. Применение укрупненныхпоказателей не позволяет оценить момент времени, в который система может необеспечить потребителя необходимым количеством теплоты. При наличии такогосостояния системы можно говорить о её неавтономности.В большинстве моделей расчет производится на нормативные значения потребления горячей воды (либо на расчетную тепловую нагрузку здания).
Однакоданный подход негативно отражается на точности и степени приближенности креальности моделирования работы системы. В связи с этим необходимо учитывать как неравномерность суточного потребления горячей воды в системах ГВС,так и неравномерность суточной тепловой нагрузки здания.На основе вышеизложенного, актуальность темы исследования заключаетсяв необходимости разработки единого и исчерпывающего подхода к проектирова-7нию ССТ, а именно методического, математического и информационного обеспечения автоматизации проектирования ССТ.Степень разработанности темы исследования.Исследованиями в области математического моделирования ССТ многие годы с разной степенью детализации занимались как отечественные (Бутузов В.А.,Бастрон А.В, Судаев Е.М., Трошкина Г.Н, Карташев А.Л., Рабинович М.Д., ФертА.Р., Попель О.С.
и др.), так и зарубежные (A.V. daRosa, W.A.Beckman, S.A.Klein,J.A.Duffie и др.) исследователи. Однако вопрос влияния параметров системы и ихсочетаний на точность математической модели, а также нахождения условийобеспеченности потребителя остаются недостаточно изученными.Целью диссертационного исследования является разработка системы автоматизации многофакторного перспективного моделирования проектных решений систем солнечного теплоснабжения гражданских зданий.Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи:1. Провести анализ современных и перспективных ССТ гражданских зданий.2.
Провести анализ объектов, процессов и результатов автоматизации проектирования ССТ гражданских.3. Разработать многофакторную математическую модель работы ССТ гражданских зданий, учитывающую, в том числе, режим потребления тепловой энергии, тепловые потери элементов, зависимость параметров оборудования, теплоносителя и воды от температуры.4. Разработать методику повышения эффективности проектных решенийССТ гражданских зданий.5.
Разработать алгоритм численного моделирования, обеспечивающийустойчивую и быструю сходимость итерационного процесса при автоматизациимногофакторного перспективного моделирования проектных решений ССТ гражданских зданий.6. Установить необходимый и достаточный временной интервал, определяющий модель климатических условий и нагрузки на систему при автоматизации8многофакторного перспективного моделирования проектных решений ССТ гражданских зданий.7. Выявить и систематизировать факторы и их взаимодействия по значимости влияния на точность многофакторного перспективного моделирования проектных решений ССТ гражданских зданий.8.
Разработать систему автоматизации многофакторного перспективногомоделирования проектных решений ССТ гражданских зданий.9. Провести практическую апробацию предложенных решений.10. Определить перспективные направления дальнейших исследований врамках обозначенной предметной области.Объектом диссертационного исследования являются современные и перспективные системы солнечного теплоснабжения гражданских зданий.Предметом диссертационного исследования являются объекты, процессыи результаты автоматизации проектирования систем солнечного теплоснабжениягражданских зданий.Научно-техническая гипотеза состоит в возможности повышения эффективности автоматизации проектирования систем солнечного теплоснабжениягражданских зданий на основе многофакторного перспективного моделированияих проектных решений.Теоретической и методологической основой диссертационного исследования являются труды российских и зарубежных авторов, базирующиеся как на основе натурных, так и численных экспериментов, проводимых с различной степенью детализации, а также существующая нормативная база проектирования ССТ.Научная новизна диссертации:1.
Разработана система автоматизации многофакторного перспективногомоделирования проектных решений ССТ гражданских зданий.2. Разработана многофакторная математическая модель работы ССТ гражданских зданий, учитывающая, в том числе, режим потребления тепловой энергии, тепловые потери элементов, зависимость параметров оборудования, теплоносителя и воды от температуры.93.
Разработана методика повышения эффективности проектных решенийССТ гражданских зданий.4. Разработаналгоритм численногомоделирования, обеспечивающийустойчивую и быструю сходимость итерационного процесса при автоматизациимногофакторного перспективного моделирования проектных решений ССТ гражданских зданий.5. Установлен необходимый и достаточный временной интервал, определяющий модель климатических условий и нагрузки на систему при автоматизациимногофакторного перспективного моделирования проектных решений ССТ гражданских зданий.6. Выявлены и систематизированы факторы и их взаимодействия по значимости влияния на точность многофакторного перспективного моделированияпроектных решений ССТ гражданских зданий.Теоретическая значимость результатов работы. Разработана многофакторная математическая модель работы ССТ, учитывающая наиболее значимыепараметры, позволяющая определять состояние системы в указанный моментвремени, также методика повышения эффективности проектных решений ССТгражданских зданий.Методология и методы исследования.
Теоретической и методологическойосновой диссертации являются исследования российских и зарубежных авторов вобласти солнечного теплоснабжения, моделирования процессов, автоматизациипроектирования, базирующиеся как на натурных, так и численных экспериментах,проводимых с различной степенью детализации. В качестве инструментов исследования использовались следующие методы: математическое моделирование,численные методы, методы статистики и планирования экспериментов, системный анализ, теория вероятности.Практическая значимость результатов работы. Разработанная системаавтоматизации многофакторного перспективного моделирования проектных решений систем солнечного теплоснабжения гражданских зданий позволяет производить уточнение принятых проектных решений с целью совершенствования кон-10струкции и параметров системы и управления работы как существующих, так ивновь возводимых ССТ для повышения их эффективности.На защиту выносятся:1.
Система автоматизации многофакторного перспективного моделированияпроектных решений ССТ гражданских зданий.2. Многофакторная математическая модель работы ССТ гражданских зданий, учитывающая, в том числе, режим потребления тепловой энергии, тепловыепотери элементов, зависимость параметров оборудования, теплоносителя и водыот температуры.3. Методика повышения эффективности проектных решений ССТ гражданских зданий.4.
Алгоритм численного моделирования, обеспечивающий устойчивую ибыструю сходимость итерационного процесса при автоматизации многофакторного перспективного моделирования проектных решений ССТ гражданских зданий.5. Оценка необходимого и достаточного временного интервала, определяющего модель климатических условий и нагрузки на систему при автоматизациимногофакторного перспективного моделирования проектных решений ССТ гражданских зданий.6.
Оценка значимости факторов и их взаимодействия по значимости влияния на точность многофакторного перспективного моделирования проектных решений ССТ гражданских зданий.Личный вклад автора диссертационного исследования заключается в разработке системы автоматизации многофакторного перспективного моделированияпроектных решений ССТ гражданских зданий на основе многофакторной математической модели и метода численного моделирования, обеспечивающего устойчивую и быструю сходимость.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
