vdgtuВестник Дагестанского государственного технического университета. Технические наукиHerald of Dagestan State Technical University. Technical Sciences2073-61852542-095XDaghestan State Technical University10.21822/2073-6185-2022-49-3-68-73vdgtu-1123Research ArticleИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И ТЕЛЕКОММУНИКАЦИИINFORMATION TECHNOLOGY AND TELECOMMUNICATIONSРазработка математического аппарата по оптимизации АСУ системы теплоснабжения на примере здания высшей школыElaboration of a mathematical apparatus for optimizing the automated control system of a heat supply system on the example of a building of a higher schoolГужовC. В.GuzhovS. V.

кандидат технических наук, доцент, кафедра  автоматизированных систем управления тепловыми  процессами

 111250, г. Москва, ул. Красноказарменная, 14, Россия 

 Cand. Sci. (Eng.), Assoc. Prof., Department of Automated Control Systems for Thermal Processes 

 14 Krasnokazarmennaya Str., Moscow 111250, Russia 

GuzhovSV@mpei.ruКрыловаЕ. В.KrylovaE. V.

 кандидат педагогических наук, доцент, кафедра автоматизированных систем управления тепловыми процессами

 111250, г. Москва, ул. Красноказарменная, 14, Россия 

 Cand. Sci. (Pedagogical), Assoc. Prof., Department of Automated Control Systems for Thermal Processes 

 14 Krasnokazarmennaya Str., Moscow 111250, Russia 

KrylovaYelV@mpei.ruТоропД. В.ToropD. V.

 магистрант, кафедра автоматизированных систем управления тепловыми процессами

 111250, г. Москва, ул. Красноказарменная, 14, Россия 

 Undergraduate, Department of Automated Control Systems for Thermal Processes 

 14 Krasnokazarmennaya Str., Moscow 111250, Russia 

ToropDV@mpei.ruНациональный исследовательский университет «Московский энергетический институт»РоссияNational Research University «Moscow Power Engineering Institute»Russian Federation2022081120224936873Copyright © Гужов C.В., Крылова Е.В., Тороп Д.В., 20222022Гужов C.В., Крылова Е.В., Тороп Д.В.Guzhov S.V., Krylova E.V., Torop D.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.dgtu.ru/jour/article/view/1123Цель

Цель. Целью настоящей работы является оптимизация функционирования АСУ системы теплоснабжения. Настройке подвергается связь расхода уходящих газов на входе в котел-утилизатор и температуры теплоносителя в дальней точке потребителя.

Метод

Метод. Методической основой исследования являются: уравнение теплового баланса для котла-утилизатора парогазовой установки; принципы обеспечения заданных параметров теплоснабжения потребителя; уравнение тепломассообмена и санитарные нормы по теплоснабжению.

Результат

Результат. Разработан математический аппарат, выражающий зависимость величины расхода уходящих газов на входе в котел утилизатор и температуры теплоносителя в устройстве обогрева в самом дальнем помещении анализируемого здания.

Вывод

Вывод. Оптимизация АСУ системы теплоснабжения на примере здания высшей школы показывает возможность повышения точности регулирования АСУ системой отопления. В случае дополнительной установки сужение коридора погрешностей происходит в 2,5 раза.

Objective

Objective. The purpose of this work is to optimize the functioning of the automated control system of the heat supply system. The connection between the flow rate of flue gases at the inlet to the waste heat boiler and the temperature of the heat carrier at the far point of the consumer is subject to adjustment.

Method

Method. The methodological basis of the study is: the heat balance equation for the waste heat boiler of the combined cycle plant; principles for ensuring the specified parameters of heat supply to the consumer; equation of heat and mass transfer and sanitary standards for heat supply.

Result

Result. A mathematical apparatus has been developed that expresses the dependence of the flue gas flow rate at the inlet to the waste heat boiler and the temperature of the coolant in the heating device in the farthest room of the analyzed building.

Conclusion

Conclusion. Optimization of the automated control system of the heat supply system on the example of a building of a higher school shows the possibility of improving the accuracy of control of the automated control system by the heating system. In the case of an additional installation, the narrowing of the error corridor occurs by 2.5 times.

оптимизация АСУсистема теплоснабженияавтоматизированные системы управленияматематический аппаратACS optimizationheat supply systemautomated control systemsmathematical apparatusReferencesКоммерческий сайт компании ООО «МОЭК», температурный график магистральных тепловых сетей ПАО «МОЭК» на отопительный сезон 2020/2021 гг, дата обращения: 10 июня 2022 года https://online.moek.ru/_downloads/tempgrafiks/%D0%A2%D0%B5%D0%BC%D0%BF%D0%B5%D1%80%D0%B0%D1%82%D1%83%D1%80%D0%BDCommercial website of MOEK LLC, temperature chart of main heat networks of PJSC MOEK for the heating season 2020/2021, date of access: June 10, 2022 https://online.moek.ru/_downloads/temp-grafiks/%D0%A2%D0%B5%D0%BC%D0%BF%D0%B5%D1%80%D0%B0%D1%82%D1%83%D1%80%D0%BDМетодика расчета тепловых схем газотурбинных и парогазовых электростанций / С.В. Цанев, В.Д. Буров, М.А.Соколова, В.Е. Торжков. –М.: Издательство МЭИ, 2004. –48 с.Methods for calculating thermal circuits of gas turbine and combined cycle power plants / S.V. Tsanev, V.D. Burov, M.A. Sokolova, V.E. Torzhkov. -M.: MPEI Publishing House, 2004; 48. (In Russ)Поливода, Ф.А. Надежность систем теплоснабжения городов и предприятий легкой промышленности [Текст]/Ф.А.Поливода – М.: ИНФРА-М, 2017. – 170 с.Polivoda, F.A. Reliability of heat supply systems for cities and light industry enterprises [Text] / F.A. Polivoda. M .: INFRAM, 2017; 170. (In Russ)СНиП 41-01-2003. Отопление,вентеляция и кондиционирование [Текст]. – Взамен СНиП 2.04.05-91; Введ. С 01.01.2004 – М.: Государственный комитет Российской Федерации по строительству и жилично-коммунальному комплексу (Госстрой России), 2004. – 54 с.SNiP 41-01-2003. Heating, ventilation and air conditioning [Text]. - Instead of SNiP 2.04.05-91; Introduction from 01.01.2004 - M .: State Committee of the Russian Federation for Construction and Housing and Communal Complex (Gosstroy of Russia), 2004; 54. (In Russ)Правила технической эксплуатации тепловых энергоустановок (утв. приказом Минэнерго РФ от 24 марта 2003 г. N 115) [Текст]. Введ. с 01.10.2003 – М.: Министерство энергетики Российской Федерации, 2003. – 202 с.Rules for the technical operation of thermal power plants (approved by order of the Ministry of Energy of the Russian Federation of March 24, 2003 N 115) [Text]. Introduction from 01.10.2003 - M .: Ministry of Energy of the Russian Federation, 2003; 202. (In Russ)СО 34.35.101-2003. Методические указания по объему технологических измерений, сигнализации, автоматического регулирования на тепловых электростанциях; Введ. с 01.09.2004 – М.: ЦПТИ ОРГРЭС, 2004. – 98 с.SO 34.35.101-2003. Guidelines on the volume of technological measurements, signaling, automatic control at thermal power plants; Introduction from 09/01/2004 M .: TPTI ORGRES, 2004; 98. (In Russ)СанПиН 2.1.2.2645-10 «Санитарно-эпидемиологические требования к условиям проживания в жилых зданиях и помещениях» [Текст]. – Взамен СанПиН 2.1.2.1002-00. Введ. с 15.08.2010 – М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора, 2010.— 27 с.SanPiN 2.1.2.2645-10 "Sanitary and epidemiological requirements for living conditions in residential buildings and premises" [Text]. - Instead of SanPiN 2.1.2.1002-00. Introduction from 08/15/2010 - M .: Federal Center for Hygiene and Epidemiology of Rospotrebnadzor, 2010; 27. (In Russ)Методы расчета основных энергетических показателей паротурбинных, газотурбинных и парогазовых теплофикационных установок/ Е. Я. Соколов, В. А. Мартынов ; Ред. В. М. Качалов ; Моск. энерг. ин-т (МЭИ) . – М. : Изд-во МЭИ, 1997 – 102 сMethods for calculating the main energy indicators of steam turbine, gas turbine and steam-gas heating plants. E.Ya. Sokolov, V.A. Martynov; Ed. V.M. Kachalov; Moscow energy Institute (MPEI) MPEI Publishing House, 1997; 102.Управление и инноватика в теплоэнергетике : учебное пособие для вузов по направлению "Теплоэнергетика" / А. В. Андрюшин, В. Р. Сабанин, Н. И. Смирнов . – М. : Издательский дом МЭИ, 2011 . – 392 с.Andryushin A.V., Sabanin V.R., Smirnov N.I. M. : MPEI Publishing House, 2011; 392. (In Russ)Теория автоматического управления: учебник для вузов по специальности "Автоматизация технологических процессов и производств (энергетика)" / В. Я. Ротач . – 3-е изд., стер . – М. : Изд-во МЭИ, 2005 . – 400 с.Theory of automatic control: a textbook for universities in the specialty "Automation of technological processes and industries (energy)" / V. Ya. Rotach. - 3rd ed., erased. M. : MPEI Publishing House, 2005; 400. (In Russ)Коммерческий сайт компании ООО «ПО Овен», каталог продукции, описание датчика термосопротивления типа ДТСхх4 и его модификаций (включая ДТС024-PT100.В3.30/0,2), дата обращения: 15 июня 2022 годаCommercial website of PO Oven LLC, product catalog, description of the thermal resistance sensor type DTSxx4 and its modifications (including DTS024-PT100.V3.30/0.2), accessed: June 15, 2022 https://owen.ru/product/dtshh4_termosoprotivleniya_s_kabel_nim_vivodom/klass_dopuska_izmereniyahttps://owen.ru/product/dtshh4_termosoprotivleniya_s_kabel_nim_vivodom/klass_dopuska_izmereniyaE. Dotzauer, "Simple model for prediction of loads in district-heating systems", 2002; 73: 277-284.E. Dotzauer, "Simple model for prediction of loads in district-heating systems", Applied Energy, 2002; 73: 277-284,G. Yingjun and H. Yajin, "Heat load forecasting and optimization of thermal network adjustment method study", The 27th Chinese Control and Decision Conference (2015 CCDC), 2015; 4907-4910.G. Yingjun and H. Yajin, "Heat load forecasting and optimization of thermal network adjustment method study", The 27th Chinese Control and Decision Conference (2015 CCDC), 2015; 4907-4910.E. Kral, A. Kostalova, P. Capek, L. Vasek, "Algorithm for Central Heating Heat Load Modelling", 2018 International Conference on Computational Science and Computational Intelligence (2018 CSCI), 2018; 62.E. Kral, A. Kostalova, P. Capek, L. Vasek, "Algorithm for Central Heating Heat Load Modelling", 2018 International Conference on Computational Science and Computational Intelligence (2018 CSCI). 2018; 62.D. Rusovs, L. Jakovleva, V. Zentins, K. Baltputnis, "Heat Load Numerical Prediction for District Heating System Operational Control", Latvian Journal of Physics and Technical Sciences. 2021; 58(3):121.D. Rusovs, L. Jakovleva, V. Zentins, K. Baltputnis, "Heat Load Numerical Prediction for District Heating System Operational Control", Latvian Journal of Physics and Technical Sciences, 2021; 58(3):121.D. Rusovs, L. Jakovleva, V. Zentins, K. Baltputnis, "Heat Load Numerical Prediction for District Heating System Operational Control", Latvian Journal of Physics and Technical Sciences, 2021; 58(3):121.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.