ІНФОРМАЦІЙНЕ ТА ПРОГРАМНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ АВТОМАТИЗОВАНОЇ ТЕХНОЛОГІЇ КОМП’ЮТЕРНО-ІНТЕГРОВАНОГО КЕРУВАННЯ ТЕПЛОНАСОСНИМИ СИСТЕМАМИ

Анотація

В статті вирішено науково-прикладну задачу обґрунтування вимог до техніко-функціональних характеристик автоматизованих технологій комп’ютерно-інтегрованого керування теплонасосними системами у режимах опалення та кондиціонування завдяки розробці та тестуванню її інформаційного та програмного забезпечення.

Під час розробки інформаційного та програмного забезпечення комп’ютерно-інтегрованої підсистеми опалення будівель було враховано наступні функціональні процедури: моніторинг температури повітря навколишнього середовища, температури ґрунту та режимів роботи функціональних елементів теплонасосної системи, а також зональний моніторинг температури повітря в будівлі; комп’ютерно-інтегрована обробка даних моніторингу; автоматизоване керування тепловим насосом та режимами зональної подачі теплоносія до будівлі; аналіз енергоефективності реалізації запропонованого комп’ютерно-інтегрованого методу керування системами теплонасосного опалення. Встановлено, що теплова потужність теплового насосу є значно чутливим параметром до показників сумарних теплових втрат будівлі. За умови підвищення сумарних теплових втрат будівлі з 0,2 °С/год. до 0,5 °С/год. стале значення теплової потужності зростає на 48 %. Теплова потужність теплового насосу є значно чутливою характеристикою до динаміки температури повітря навколишнього середовища: при зміні температури на 12 °С (у діапазоні від –3 °С до 9 °С) теплова потужність зростає у середньому на 58 %.

Під час розробки інформаційного та програмного забезпечення комп’ютерно-інтегрованої підсистеми кондиціонування будівель було враховано наступні функціональні процедури: моніторинг температури повітря навколишнього середовища та режимів роботи функціональних елементів теплонасосної системи, а також зональний комп’ютерно-інтегрований моніторинг температури повітря в будівлі; комп’ютерно-інтегрована обробка даних моніторингу на основі мікроконтролерних засобів; автоматизоване керування режимами роботи теплового насосу (відбирання та скидання теплової енергії до головного теплообмінника); аналіз енергоефективності реалізації запропонованого комп’ютерно-інтегрованого методу керування системами теплонасосного кондиціонування будівель. У результаті цього було встановлено, що теплова потужність теплового насосу є значно чутливим параметром до показника теплообміну з навколишнім середовищем: збільшення коефіцієнту теплообміну в 4 рази (з 1 °С/год. до 4 °С/год.) призводить до зростання теплової потужності підсистеми кондиціонування на 20 % за однакових температур повітря навколишнього середовища (змінюється в діапазоні від 30 °С до 36 °С) під час підтримання цільової температури повітря в будівлі на рівні 22 °С.