Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
Горбунов В.Л., доктор технических наук, профессор Бобриков Д.А., аспирант (Национальный исследовательский университет «Московский институт электронной техники»)
ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ
ПАРАМЕТРАМИ ПОМЕЩЕНИЯ
Рассматривается вопрос соблюдения заданных нормативных показателей при минимальных энергетических затратах. Представлена диаграмма потоков данных информационной системы (ИС). В работе рассмотрена реализация применения системы с использованием симплекс-метода.
Ключевые слова: климатические условия, расчет теплопотерь, информационная система, симплекс-метод, прогнозирование.
INFORMATION SYSTEM FOR ROOM'S TECHNOLOGICAL PROCESSES
MANAGEMENT
In this article the question of compliance specified regulatory performance at minimal energy costs is viewed. Shows a flow diagram of an information management system (IS). The paper shows the system using the simplex method.
Keywords: climatic conditions, heat loss calculation, information system, the simplex method, forecasting energy consumption.
Создание и поддержание благоприятных условий нахождения человека в помещениях различного типа является обязательным условием современного проектирования. Каждому помещению, в зависимости от его спецификации и направленности, предъявляются определенные требования по обеспечению в нем климатических условий [1,2].
Для более точного определения изменения температуры в каждом отдельном помещении необходимо учесть переход тепла Q¡k:
Qik = ZU«^ - t^jCín * Atm)d 0)
где i - номер рассматриваемого помещения;
k - номер шага;
j - количество смежных климатических зон с рассматриваемым помещением;
d - длительность временного интервала.
Температура воздуха t¡k внутри i - го помещения на k - том шаге определяется по формуле:
t: = t - - , (2) 'k 'k-i V*P*C v '
где V - внутренний объем рассматриваемого помещения, м3;
P - плотность воздуха, кг/м3;
C - удельная теплоемкость воздуха, кДж/(кг*°С).
Алгоритм процесса вычисления взаимного влияния на помещение климатических условий соседних помещений [3], учитывающий описанные ранее формулы, используется при определении необходимой энергии обогрева для каждого помещения объекта.
Информационная система, работающая в режиме реального времени, реализована с использованием контроллера (рис. 1). Контроллер выступает в качестве узла между сервером и исполнительными устройствами [4].
Рис. 2. Диаграмма потоков данных ИС
В качестве метода выбора оптимального распределения энергии выбран метод линейного программирования, а именно симплекс-метод [5].
Рассмотрим работу системы на примере здания с данными условиями (рис. 2).
В зависимости от выбранного периода и точности прогнозирования происходит сбор данных о наружных климатических условиях объекта.
Диаграмма использования нагревательных приборов (рис. 3) отражает энергию, необходимую для поддержания в помещениях рассматриваемого здания заданных температур.
200,0
График оптимального отопления помещений (Вт)
те к д
CD
Ч К
С X
Н CD
о в
§CD
О °
cd R X
О
150,0
100,0
50,0 *
0,0
8 10 12 14 Время( часы)
16 18 20
22
Помещение 1 Помещение 2 Помещение 3 Помещение 4 Помещение 5 Помещение 6 Помещение 7 Помещение 8
Рис. 4. График суточного включения отопительных приборов
В результате исследования модели, учитывающей взаимное влияние смежных помещений здания и внешних климатических условий, разработан инструмент на основе симплекс метода для прогнозирования оптимальных энергозатрат и управления климатом помещений здания с учетом меняющихся внешних условий. Построена структурная схема комплекса технических средств ИС.
ЛИТЕРАТУРА
1. Свод правил: СП 50.13330.2012. Тепловая защита зданий. Актуализированная редакция СНиП 23-02-2003: нормативно-технический материал. - М.: Минрегион России, 2012.
2. ГОСТ 30494-2011. Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях. - М.: Стандартинформ, 2013.
3. Горбунов В.Л., Бобриков Д.А. Модель и алгоритм модуля ИС управления микроклиматом помещений.//Электронные Информационные Системы. 2015. № 3(6). C. 23-33.
4. ООО «КСИТАЛ»; [Электронный ресурс]. M., 2002-2014. URL: http://www.ksytal.ru (Дата обращения:17.03.2015 )
5. Колдаев В.Д. Численные методы и программирование: учеб. пособие / Под ред. проф. Л . Г. Гагариной. М.: ИД «ФОРУМ»: ИНФРА-М , 2009.
0
2
4
6
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.