Оптимизация теплоснабжения

Из-за энергетической оценки зданий, решения для оптимального теплоснабжения являются актуальной проблемой. Актуальность этой проблемы подчеркивается требованиями Европейского Союза по снижению энергетических потребностей зданий к 2020 году.

С эксплуатационной точки зрения большинство систем отопления кажутся оптимальными; однако с использованием результатов этого детального анализа можно добиться еще большего улучшения. Цель состоит не в том, чтобы поставлять больше тепловой энергии, чем необходимо для достижения энергосбережения. Это снижение теплоснабжения может быть достигнуто за счет использования потенциала аккумулирования тепла здания посредством надлежащим образом выбранного режима отопления. Под режимами работы подразумевается режим с постоянным нагревом и режим с прерывистым нагревом.

В этом примере нестационарного моделирования во время режима прерывистого нагрева можно продемонстрировать потенциальную экономию, достигаемую выбранным режимом прерывистого нагрева (например, теплотрасса упонор). Тематическое исследование проводится в здании средней школы. В этом проекте, поддержанном конкретным исследовательским проектом на факультете гражданского строительства, я провел эксперимент с прерывистым режимом, который также был поддержан теоретической частью, в которой использовался нестационарный расчет.

Этот вклад предполагает возможность экономии энергии за счет оптимизации теплоснабжения. Здесь также представлена ​​разница между стационарным и нестационарным решением этой проблемы.

Вступление

Оптимизация теплоснабжения с точки зрения энергетической оценки зданий является в настоящее время актуальной темой. Снижение потребления тепла за счет увеличения ширины теплоизоляции, используемой для утепления зданий, практически вне пределов возможного. Поэтому ищутся новые способы экономии энергии. Актуальность этой проблемы подчеркивается требованиями Европейского Союза по снижению энергетических потребностей зданий к 2020 году.

В случае, когда были предприняты меры по экономии средств, такие как замена окон, дверей и реконструкция ограждающих конструкций здания, вопрос заключается в том, что еще можно сделать для достижения дальнейшей экономии. Одна из многих возможностей — оптимизировать подачу тепла. Большинство внедренных систем отопления, по-видимому, являются оптимальными с точки зрения эксплуатации, но благодаря детальному исследованию потребностей отдельных зданий можно добиться дальнейшего улучшения. Цель состоит не в том, чтобы поставлять больше тепловой энергии, чем необходимо для достижения энергосбережения. Это снижение теплоснабжения может быть достигнуто за счет использования потенциала накопления тепла в здании и с помощью надлежащим образом выбранного режима отопления. Под режимами работы подразумевается режим с постоянным нагревом и режим с прерывистым нагревом. Выбор режима работы в действительности часто выбирается на основе тестирования условий эксплуатации пользователем, и таким образом достигается оптимизация теплоснабжения. Однако в большинстве зданий это не так. Этот вклад предполагает возможность использования методов расчета для расчета поведения здания во время прерывания отопления и во время отопления. Благодаря концепции поведения здания можно определиться с ходом и возможной оптимизацией теплоснабжения.

Физическая природа проблемы

В случае режима непрерывного нагрева можно использовать соотношение, известное из теплотехники, где можно использовать упрощенные дифференциальные уравнения. Это упрощение возможно только в том случае, если мы выполняем требования линейности. Первым необходимым требованием является наличие стабильных тепловых условий, которые вытекают из независимости времени от температурного профиля.

  (1)

Второе требование предполагает, что теплопроводность является положительной постоянной.

                     (2)

Однако в случае режима непрерывного нагрева невозможно использовать упрощенный дифференциал
уравнения, потому что одно из требований не выполняется; это требование стабильного теплового режима. В случае непрерывного нагрева обычно существуют три фазы: постоянный нагрев (I), прекращение подачи тепла (II) и нагрев до необходимой температуры для постоянного нагрева (III). Чтобы выяснить ход нагрева в фазе прерывания нагрева или в фазе нагрева, необходимо контролировать постоянные условия с помощью дифференциальных уравнений. Эти фазы могут быть установлены аналитическими методами расчетов охлаждения и обогрева помещения, эти методы основаны на следующих принципах:
а) При модификации охлаждения или нагрева устройства, теплопроводность которого бесконечно велика, то есть, или внутреннее тепловое сопротивление равно нулю, то есть (сюда относится, например, метод Киршнера и его модифицированная версия в Чешском техническом стандарте 06 0220)
б) Тепловой поток в помещение представлен рядом Фурье (метод Шкловера)
в) о балансе теплового потока, поступающего в помещение и из помещения (метод Лаштовки)
При сравнении рассчитанных и измеренных методов метод Лаштовки оказался наиболее точным — наблюдение основано на [1]. Этот метод был рассмотрен для оптимизации теплоснабжения. Принцип метода — заменить соотношения для расчета унитарных тепловых потоков соотношениями для непосредственного расчета температуры на внутренней поверхности структур, образующих границу помещения; Частью уравнения является также тепловой баланс комнаты, который состоит из частичных компонентов. Конструкции делятся на внутренние и внешние. Застекленные поверхности на периферийной оболочке являются структурами без накопительных способностей. Подробнее см. Ниже [2, 3].
Соотношения устанавливаются путем решения дифференциального уравнения теплопроводности для соответствующих граничных условий. Для внешних структур мы можем использовать эти граничные условия: