Особенности математического моделирования нестационарных процессов в локальной системе теплоснабжения с использованием теплового насоса

Рассмотрены особенности математического моделирования нестационарных процессов в локальной системе теплоснабжения с использованием теплового насоса в качестве генератора тепла. Решается пространственно распределенная задача для всех контуров генерации и потребления тепла, базовые уравнения выведены на основе метода баланса энергии в выделенных объемах. Особое внимание уделено моделированию динамики охлаждения грунта, включая его промерзание. Анализируются возможные трудности при численной реализации модели и источники погрешностей.

энергетика, возобновляемые источники энергии, тепловой насос, теплоснабжение, математическая модель, оптимизация, energetics, renewable energy, heat pump, heat, mathematical model, optimization

1. Официальные данные. Росстат. 2014. http://www.gks.ru

2. Григорьев А.С., Григорьев С.А., Скорлыгин В.В. Моделирование нестационарных процессов в системе теплоснабжения на базе возобновляемых источников энергии // Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология». 2013. №06 (128). С. 72-29

3. Тепловая защита зданий. СНиП 23-02-2003.

4. Строительные нормы и правила Российской Федерации. СНиП 41 -01-2003. Отопление, вентиляция и кондиционирование. Госстрой России. 2004.

5. TRNsys - Transient System Simulation Tool http://www.trnsys.com/

6. МОДЭН 3.02 - программа имитационного моделирования инженерных систем. http://www.energovent.com

7. Лейбензон Л.С. Исследования по математической физике. Ч. 1-2. Юрьев, тип. К. Моттиссена, 1917.

8. Основы автоматического управления ядерными космическими энергетическими установками. М.: Машиностроение, 1974.

9. Хайнрих Г., Найорк Х., Нестлер В. Теплона-сосные установки для отопления и горячего водоснабжения. М.: Стройиздат, 1985.

10. Термодинамические диаграммы i -lgP для хладагентов. М.: АВИСАНКО, 2003. 50 с.

11. Сотникова К.Н., Соболев Д.Ю. Обоснование эффективности систем теплоснабжения с возобновляемыми источниками энергии. Воронежский государственный архитектурно-строительный университет. 2012.

12. Stefan J. Uber einige Probleme der Theorie der Warmeleitung // Sitzungsberichte der kaiserliche Akademie der Wissenschaften in Wien. Mathematisch -naturwissenschaftliche Klasse. 1889. Bd. XCVIII. Abth. Ila. S. 473 - 484.

13. Князев В.А. Естественные течения. Турбулентность. Препринт ИАЭ им. И.В. Курчатова № 5171/4, 1990

14. Применение программы Frost 3D для трёхмерного моделирования распределения температур в вечномёрзлом грунте при его термостабилизации // Журнал нефтегазового строительства. 2013. № 3. С. 14-18.

15. Liu Jiankun. Coupled problem of unsteady seepage of water and thermal transfer in roadbed on permafrost regions // Proceedings of International Symposium on Cold Regions Engineering, Harbin, China. University of Harbin Industry Technology Press. 1996. С. 107-110.