W39. Моделирование работы водяных систем отопления зданий

Указаны недостатки известных моделей. Выбран тип моделей, подходящих в наибольшей степени для практического применения.
Автор – В. В. Савенко.  Дата публикации – 14.03.2021.

Рассмотрены разные модели водяных систем отопления, которые применяются при моделировании работы систем теплоснабжения. Известные модели разделены на три группы.

К первой группе отнесены модели, построенные на основе замены реальной системы отопления одним отопительным прибором, тепловая мощность которого равна мощности системы. К таким моделям относятся широко известные уравнения характеристики отопительной установки [1, 2], полученные для зависимого и независимого присоединения систем отопления. По этим уравнениям, в частности, получают отопительные температурные графики  работы тепловой сети.

Имеются разные виды этих уравнений [1 – 6]. Общим для них является простота и удобство для практического применения, но они получены за счет существенного упрощения. При этом не удается отыскать конкретных данных о погрешностях расчетов при таких упрощениях и это при практическом применении моделей в течение многих десятилетий.

При замене реальной системы одним отопительным прибором должны соблюдаться некоторые условия эквивалентности. Однако об этих условиях в данных моделях даже не вспоминают. В результате неизвестными остаются, например, коэффициент эффективности эквивалентного прибора [1, 2] или коэффициент теплопередачи [5, 6].

Ко второй группе отнесены модели, в которых система отопления рассматривается как соединение трубопроводов неизменного диаметра [7] или система трубопроводов с одинаковой скоростью течения [11]. Эти модели являются еще более упрощенными и соответственно должны быть еще менее достоверными, но их авторы о получаемых погрешностях тоже не сообщают.

В моделях третьей группы описывают реальную систему отопительных приборов, соединенных трубопроводами [12, 13]. Такая модель может быть весьма объемной для сложных систем, но достоверность расчетов повышается. В этих моделях выполнять гидравлические расчеты с делением системы на циркуляционные кольца нет оснований, такие расчеты выполняются проще, как в обычных разветвленных сетях. Описаны элементы этой более простой методики расчетов.

В некоторых моделях третьей группы учитывают изменение температуры воздуха в отапливаемых помещениях, от которой зависит теплоотдача отопительных приборов [5, 7, 12, 14-17]. При этом из-за описания дополнительных процессов модель существенно усложняется и требуются данные, которые с трудом поддаются определению. Вместе с тем изменение температуры воздуха отапливаемых помещений незначительно по сравнению с температурным напором. Поэтому указанное усложнение модели может быть оправдано лишь при решении отдельных специальных задач.

Таким образом, во многих случаях могут быть использованы приблизительные модели первой группы. Указано на предложения по устранению некоторых недостатков  этих моделей. Для проектирования систем отопления понадобятся модели третьей группы, усложнение которых для учета нестационарности процессов в большинстве случаев не оправдано. Существующие модели с разделением системы отопления на циркуляционные кольца должны быть полностью переработаны. Приведены предложения по изменению основных элементов переработанной модели.

……………………………………..Полный текст

Оставить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *