Управление тепловым режимом здания при комбинированной системе отопления

Михаил Михайлович Тверской, Дмитрий Владимирович Румянцев

Аннотация


Рассмотрен принцип управления тепловым режимом здания при наличии в системе отопления радиаторного и воздушного приборов отопления. Представлен алгоритм упреждающего управления, оптимизирующий управление тепловым режимом здания в пределах скользящего горизонта прогнозирования при заданном графике изменения температуры во времени. Расчет прогноза осуществляется на основе математической модели теплового режима здания. В алгоритме упреждающего управления использован критерий оптимальности, учитывающий суммарные затраты на тепловую и электрическую энергию исходя из заданных тарифов. Проведено уточнение математической модели объекта и критерия оптимальности для системы воздушного отопления с релейным и плавным управлением воздушным вентилятором.

Приведены и проанализированы результаты моделирования управления тепловым режимом здания с использованием алгоритма упреждающего управления при заданном графике изменения температуры во времени и установленными тарифами на тепловую и электрическую энергию.


Ключевые слова


тепловой режим здания; комбинированное отопление; упреждающее управление

Полный текст:

PDF

Литература


Табунщиков, Ю.А. Экспериментальное исследование оптимального управления расходом энергии / Ю.А. Табунщиков, М.М. Бродач // АВОК. – 2006. – № 1. – С. 32–36.

Малявина, Е.Г. Тепловая нагрузка на системы лучистого отопления. Сравнительный анализ / Е.Г. Малявина // АВОК. – 2009. – № 7. – С. 48–58.

Тверской, М.М. Постановка задачи оптимального управления тепловым режимом здания при комбинированной системе отопления / М.М. Тверской, Д. В. Румянцев // Вестн. Юж.-Урал. гос. ун-та. Сер. «Компьютерные технологии, управление, радиоэлектроника». – 2012. – Вып. 16, № 23 (282). – С. 16–20.

ГОСТ 30494–96 Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях. – М.: Госстрой России, ГУ ЦПП, 1999. – 7 с.

Пупков, К.А. Методы классической и современной теории автоматического управления: учеб. В 5 т. Т. 1: Теория оптимизации систем автоматического управления / под ред. К.А. Пупкова и Н.Д. Егупова. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2004. – 744 с.

Васильев, Ф.П. Методы оптимизации / Ф.П. Васильев. – М.: Изд-во «Факториал Пресс», 2002. – 824 с.

Пантелеев, А.В. Методы оптимизации в примерах и задачах: учеб. пособие / А.В. Пантелеев, Т.А. Летова. – М.: Высш. шк., 2005. – 544 с.

Галеев, Э.М. Оптимизация: теория, примеры, задачи / Э.М. Галеев, В.М. Тихомиров. – М.: Эдиториал УРСС, 2000. – 320 с.

Сейдж, Э.П. Оптимальное управление системами / Э.П. Сейдж, Ч.С. Уайт. – М.: Радио и связь, 1982. – 392 с.

Hazyuk, I. Optimal temperature control of intermittently heated buildings using model predictive control: Part II – Control algorithm / I. Hazyuk, C. Ghiaus, D. Penhouet // Building and Environment. – 2011. – No. 51. – P. 388–394.

Experimental analysis of model predictive control for an energy efficient building heating system / J. Siroky, F. Oldewurtel, J. Cigler et al. // Applied Energy. – 2011. – No. 88. – P. 3079–3087.

Model predictive control of a building heating system: The first experience / S. Privara, J. Siroky, L. Ferkl et al. // Energy and Buildings. – 2010. – No. 43. – P. 564–572.

Use of model predictive control and weather forecasts for energy efficient building climate control / F. Oldewurtel, A. Parisio, C.N. Jones et al. // Energy and Buildings. – 2011. – No. 45. – P. 15–27.

Saffer, D.R. Analysis of linear programming in model predictive control / D.R. Saffer, F.J. Doyle // Computers & Chemical Engineering. – 2004. – No. 28. – P. 2749–2763.

Privara, S. Building modeling: Selection of the most appropriate model for predictive control / S. Privara, Z. Vana, E. Zacekova // Energy and Buildings. – 2012. – No. 55. – P. 341–350.

Qin, J.S. A survey of industrial model predictive control technology / J.S. Qin, T.A. Badgwell // Control Engineering Practice. – 2003. – No. 11. – P. 733–764.

Borrelli, F. Predictive Control for linear and hybrid systems / F. Borrelli, A. Bemporad, M. Morari. – 2013. – 404 c. – http://www.mpc.berkeley.edu/mpc-course-material/BBMbook_Cambridge_newstyle.pdf?attredirects=0&d=1 (дата обращения: 25.06.2013).

Методы математического программирования в задачах оптимизации сложных технических систем: учеб. пособие / А.М. Загребаев, Н.А. Крицына, Ю.П. Кулябичев и др. – М.: МИФИ, 2007. – 332 с.

Камке, Э. Справочник по обыкновенным дифференциальным уравнениям / Э. Камке. – М.: Наука, 1971. – 576 с.

Акулич, И.Л. Математическое программирование в примерах и задачах / И.Л. Акулич. – М.: Высш. шк., 1986. – 319 с.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.