LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Енергетика → Автоматизація систем забезпечення заданої температури з альтернативними джерелами енергії

ОДЕСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ







МАКСИМЕНКО ІРИНА МИКОЛАЇВНА



УДК 681.5:658.264




АВТОМАТИЗАЦІЯ СИСТЕМ забезпечення заданої
температури З АЛЬТЕРНАТИВНИМИ ДЖЕРЕЛАМИ ЕНЕРГІЇ





05.13.07- Автоматизація технологічних процесів






Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук














Одеса – 2007


Дисертацією є рукопис

Робота виконана на кафедрі автоматизації теплоенергетичних процесів Одеського національного політехнічного університету Міністерства освіти і науки України



Науковий керівник – доктор технічних наук, професор

Тодорцев Юрій Костянтинович

Одеський національний політехнічний університет,

завідувач кафедри автоматизації теплоенергетичних

процесів


Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор

Тонконогий Володимир Михайлович

Одеський національний політехнічний університет,

директор Інституту промислових технологій,

дизайну та менеджменту


кандидат технічних наук, доцент

Воінова Світлана Олександрівна

Одеська національна академія харчових технологій,

доцент кафедри автоматизації виробничих процесів


Провідна установа – Національний університет харчових технологій

кафедра автоматизації та комп’ютерно-інтегрованих

технологій, Міністерство освіти і науки України, м. Київ




Захист відбудеться 22 лютого 2007 р. о 1330 на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 41.052.01 в Одеському національному політехнічному університеті за адресою: 65044, м. Одеса, пр-т Шевченка, 1, ауд. 400А.



З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Одеського національного політехнічного університету за адресою: м. Одеса, пр-т Шевченка, 1.


Автореферат розісланий 22 січня 2007 р.


Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Ямпольський Ю.С.


ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ


Актуальність теми. Тенденція подорожчання палива, підвищена увага до охорони навколишнього природного середовища, необхідність забезпечувати задану комфортну температуру усередині житлових, офісних та промислових приміщень при мінімальних грошових витратах пояснюють інтерес до задачі ефективного використання альтернативних джерел енергії та мінімізації витрат первинних енергоресурсів в процесі постачання теплоносіїв споживачу.

В усьому світі використовуються системи з альтернативними джерелами теплової енергії. Сьогодні існує багато фірм, які займаються встановленням різноманітного теплотехнічного обладнання, систем забезпечення заданої температури (СЗЗТ) з альтернативними джерелами теплової енергії (Viessmann, Chromogen, НПФ “Нові технології”, “Донбастермострой” та інші) та відповідних систем управління (Fisher-Rosemount, Honeywell, Yokogawa та інші). За даною тематикою відомі роботи Е.В. Сарнацького, Р.Р. Авезова, Р.В. Жесан, С.П. Плєшкова. Аналіз існуючих систем показав, що вони переслідують ціль економії первинних енергоресурсів, але роблять це недостатньо ефективно. Не виявлені приклади автоматичних систем забезпечення заданої температури (АСЗЗТ), які б використовували декілька джерел енергії, у тому числі альтернативних, і мали структуру, що змінюється залежно від умов роботи системи, забезпечуючи тим самим економію первинних енергоресурсів.

Таким чином, дослідження в сфері мінімізації витрат первинних енергоресурсів та ефективного використання альтернативних джерел енергії в процесі постачання теплоносіїв споживачу шляхом розробки нових АСЗЗТ, які мають змінювану структуру, необхідні і своєчасні.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами і темами. Основні наукові дослідження дисертації виконані відповідно до проекту “Енергетична стратегія України до 2030 року” та комплексних програм “Програма енергозбереження Одеської області на 1999 – 2010 роки”, НДР ОНПУ “Удосконалювання автоматизованих систем управління технологічними процесами з ядерними та нетрадиційними джерелами енергії”, № 544-47 (номер державної реєстрації 0105U002897).

Мета і задачі дослідження. Метою дослідження є підвищення ефективності використання альтернативних джерел енергії та мінімізація витрат первинних енергоресурсів в процесі постачання теплоносіїв споживачу за рахунок розроблення автоматичної системи забезпечення заданої температури в приміщеннях, яка використовує альтернативні джерела теплової енергії і має змінювану структуру.

Для досягнення цієї мети в роботі вирішені такі основні задачі:

–– проаналізовані існуючі системи забезпечення заданої температури з альтернативними джерелами енергії, та відповідні системи автоматизації;

— вибрано прототип системи забезпечення заданої температури з альтернативними джерелами енергії;

–– виконана формалізація задачі управління структурою системи забезпечення заданої температури з альтернативними джерелами енергії;

–– синтезована методика аналізу задачі розроблення автоматичної системи забезпечення заданої температури зі змінюваною структурою та альтернативними джерелами енергії;

— обрано критерій оцінки ефективності автоматичної системи забезпечення заданої температури зі змінюваною структурою та альтернативними джерелами енергії;

–– синтезовані об’єктно-орієнтовані моделі автоматичної системи забезпечення заданої температури, математичні моделі її елементів та навколишнього природного середовища, що дозволяє розглянути систему забезпечення заданої температури, як об’єкт управління;

–– обрані та обґрунтовані можливі структури системи забезпечення заданої температури з альтернативними джерелами енергії;

— синтезована автоматична система забезпечення заданої температури зі змінюваною структурою та альтернативними джерелами енергії;

–– проаналізована ефективність розробленої системи шляхом її імітаційного моделювання.

Об’єктом дослідження є автоматична система управління процесом постачання теплоносіїв споживачу за допомогою зміни структури системи забезпечення заданої температури в приміщеннях, яка використовує альтернативні джерела енергії.

Предметом дослідження є моделі, алгоритми, властивості, як об’єкта управління, так і автоматичної системи управління структурою системи для забезпечення заданої температури в приміщеннях споживача.

Методи дослідження базуються на: об’єктно-орієнтованому аналізі (синтез методики аналізу задачі розроблення АСЗЗТ зі змінюваною структурою та альтернативними джерелами енергії, синтез відповідних до методики моделей); методах побудови і рішення лінійних диференційних рівнянь енергетичних балансів (синтез математичних моделей елементів СЗЗТ з альтернативними джерелами енергії); теорії автоматичного управління (побудова алгоритмів зміни структури СЗЗТ з альтернативними джерелами енергії); імітаційному моделюванні (перевірка адекватності та дослідження ефективності розробленої системи).

Наукова новизна отриманих результатів. Наукова новизна дисертаційної роботи полягає у наступному:

–– вперше виконана формалізація задачі управління структурою системи забезпечення заданої температури з альтернативними джерелами енергіїна основі критерію, який відображає ефективність системи;

–– вперше синтезована методика аналізу задачі розроблення автоматичної системи забезпечення заданої температури зі змінюваною структурою та альтернативними джерелами енергії на основі об’єктно-орієнтованого аналізу;

–– вперше запропоновані об’єктно-орієнтовані моделі автоматичної системи забезпечення заданої температури зі змінюваною структурою та альтернативними джерелами енергії;

–– удосконалена структура прототипу системи забезпечення