Управление энергопотреблением объектов коммунальной энергетики

Определены основные структурные схемы взаимоотношений между субъектами рынка тепловой энергии и предложены соответствующие модели рынка тепловой энергии в зависимости от уровня локализации системы теплоснабжения. Проанализирована эффективность работы системы для двух альтернативных вариантов: монополия и конкуренция. Осуществлено моделирование взаимодействий участников рынка, использующих различные технологии по производству тепловой энергии, в условиях конкуренции. Выполнено сравнение пяти методов расчета удельного энергопотребления на отопление и/или охлаждение здания от укрупненных годовых показателей до детализированных почасовых методов. Проведен анализ использования различных климатических данных. Доказано, что расчеты по динамическим методами (EnergyPlus, 5R1C) и по данным международного файла погоды IWEC предоставляют результаты с погрешностью до 4-8% в режиме отопления и до 16-18% в режиме охлаждения рекомендовано использование последних для: почасового, суточного анализа энергопотребления на отопление, прогнозирования уровня отопления, в т.ч. в прерывистом режиме.
Рассмотрены имеющиеся системы централизованного отопления домов и проанализирована возможность установки счетчиков индивидуального учета тепловой энергии в них на примере экспериментального вычислителя на базе блока Arduino Uno. Проведены исследования и программное моделирование гидрогазодинамических и тепловых моделей отопительных приборов SolidWorks Simulation с использованием тепловизионных измерений. Впервые предложено и обосновано учет изменения условий комфортности при термомодернизации зданий путем применения модели теплового комфорта и расчета средней радиационной температуры, что позволяет снизить температуру воздуха в помещении и уровень энергопотребления. Создана математическая модель для анализа показателей энергоэффективности системы «источник теплоты - человек - ограждающие конструкции здания», которая позволяет учитывать влияние стандартных параметров теплового комфорта на потребление энергии по цепи к первичному топлива. Впервые модель человека включена в сложную энергетическую систему здания.
Предложена новая концепция автоматизации климатического оборудования центрального кондиционера, в основу которой положен синтез оптимальной многомерной системы управления с оценкой комбинации температурных и влажностных показателей микроклимата и учета взаимодействия компонентов установки, обеспечит эффективное управление оборудованием и использования энергоресурсов.