Технічні науки / Енергетика

Чайковська Є.Є., Стефанюк В.В., Дунський О.Д.

Одеський національний політехнічний університет

ФУНКЦІОНУВАННЯ КОМБІНОВАНОГО ТЕПЛОПОСТАЧАННЯ НА РІВНІ ПРИЙНЯТТЯ РІШЕНЬ

Функціонування комбінованого теплопостачання з використанням енергії сонця потребує особливої інформації, цінність якої полягає у відтворенні співвідношення між виробництвом та споживанням теплоти в єдиному інформаційному просторі. Це обумовлено не збігом радіаційних умов та споживання теплоти, що ускладнює використання традиційних систем управління [1-3].

Запропоновано підтримувати функціонування комбінованого теплопостачання з використанням секційного пластинчатого теплообмінника, наприклад, на основі архітектури експертної системи, заснованої на синергетичному принципі щодо узгодженої взаємодії динамічної підсистеми як основи експертної системи – секційного пластинчатого теплообмінника та модулів розряду, заряду та виробників теплоти (рис. 1), [1-3].

Рис.1 Архітектура експертної системи

1 - динамічна підсистема; 2- модуль розряду; 3-модуль заряду;

4- модуль виробників теплоти

Передатна функція за каналом «температура води, що нагрівається, – витрата теплоносія від сонячного колектора, що гріє», є основою для здобуття діагностичної інформації як еталонної, так і функціональної [1-3].

Запропоновано використання метода графа причинно-наслідкових зв'язків щодо контролю працездатності та ідентифікації стану секційного пластинчатого теплообмінника [1-3].

Функціонування комбінованого теплопостачанням на рівні прийняття рішень потребує безперервного вимірювання|вимірі| температури теплоносія, що гріє, на вході і виході з|із| секційного пластинчатого теплообмінника та не потребує використання сигналу за зміною температури місцевої води, що нагрівається.

Здобуття результуючої інформації щодо контролю працездатності секційного пластинчатого теплообмінника, що обумовлена зниженням температури теплоносія, що гріє, від геліоколектора:

представляє можливість приймати рішення на відключення секції пластин щодо підтримки розряду ємності місцевої води, що акумулює, при переході з рівня функціонування 70 – 40⁰С на рівень функціонування 65-35⁰С, наприклад, при збереженні рівня підігріву місцевої води з 15 до 50⁰С (рис. 2).

На основі ідентифікації нового стану енергетичної системи, що відбувається також з використанням графа причинно-наслідкових зв’язків та підтвердженні цієї події від блоку розряду входження енергетичної системи в нові умови функціонування завершується (рис. 2).

Рис.2. Управління на рівні прийняття рішень

1, 4 – допуски для рівнів функціонування 65-35⁰С та 70 – 40⁰С відповідно; 3,2 – розряд та ідентифікація розряду щодо прийняття рішення про відключення секції теплообмінника

Здобуття ж результуючої інформації щодо контролю працездатності секційного пластинчатого теплообмінника що обумовлена підвищенням температури теплоносія, що гріє:

представляє можливість підтримувати заряд ємності місцевої води, що акумулює, з використанням включення секції пластин при переході з рівня функціонування, наприклад, 60 – 30⁰С на рівень функціонування 65-35⁰С при збереженні рівня підігріву місцевої води з 15 до 50⁰С (рис. 3):

Рис.3. Управління на рівні прийняття рішень

1, 4 – допуски для рівнів функціонування 60-30⁰С та 65 – 35⁰С; 2,3 – заряд та ідентифікація заряду щодо прийняття рішення про включення секції теплообмінника

На основі ідентифікації нового стану енергетичної системи, що відбувається також з використанням графа причинно-наслідкових зв’язків та підтвердженні цієї події від блоку заряду входження енергетичної системи в нові умови функціонування завершується (рис. 3).

Здобуття результуючої інформації:

представляє можливість підключення до дублюючого джерела теплоти, наприклад, теплового насоса [3] чи представляє можливість додаткової виробітки теплоти від геліоколектора відповідно (рис.4, рис.5):

Рис. 4. Управління на рівні прийняття рішень

1 – допуск для рівня функціонування 60-30⁰С; 2 – перехід до

дублюючого джерела теплоти

Рис. 5. Управління на рівні прийняття рішень

1 – допуск для рівня функціонування 70-40⁰С; 3, 2 – розряд та ідентифікація розряду щодо додаткового виробництва теплоти,

де CT - контроль події; P - властивості елементів експертної системи; Z - логічні відносини; z – координата довжини теплообмінника, м; t - температура місцевої води, i - час, с. Індекси: c - контроль працездатності; уст. расч. верх. – встановлене розрахункове значення параметра верхнього рівня функціонування; расч. уров. - розрахункове значення параметра рівня функціонування.

Прийняття рішень щодо зміни кількості пластин секційного пластинчатого теплообмінника при постійній витраті теплоносія, що гріє, дозволяє встановлювати енергозберігаючі режими функціонування комбінованого теплопостачання за рахунок зміни ємності місцевої води, що акумулює та виконувати своєчасну зміну виробників теплоти. Це дає можливість розширити використання геліоколектора та дозволяє заощадити до 20% його площі при реалізації систем комбінованого теплопостачання з фіксованим тепловим навантаженням.

Література

1. Чайковская Е.Е. Управление согласованием производства и потребления теплоты на уровне принятия решений / Восточно-Европейский журнал передовых технологий, 2/3(26), 2007.-C. 16-20.

2. Чайковская Е.Е. Поддержание функционирования энергетических систем на основе интеллектуального управления тепломассобменными процессами /Труды 6-го Минского Международного Форума по тепломассобмену.- ИТМО им. А.В.Лыкова НАНБ, 8-05, 2008.-С.1-10.

3. Стефанюк В.В. Управління теплонасосним теплопостачанням на рівні прийняття рішень//Восточно-Европейский журнал передовых технологий.-№1/3, 2009.-С.32-35.