ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРЕРЫВИСТОГО ОТОПЛЕНИЯ В АДМИНИСТРАТИВНЫХ ЗДАНИЯХ

Аннотация. На современном этапе технологического развития предпринимаются попытки создания наиболее эффективных систем отопления зданий различного назначения. Основной целью текущей статьи является анализ вопроса использования прерывистого отопления административных зданий. Автором применяются теоретические методы исследования, а также используются результаты зарубежных и отечественных научных работ.

Ключевые слова: Отопление, административное здание, прерывистое отопление, энергетические ресурсы, технология.

Актуальность темы, представленной для исследования, подтверждается достаточно острой необходимостью по разработке, а также дальнейшему внедрению специальных мероприятий, направленных на увеличение рациональности и эффективности при использовании энергетических ресурсов. Эта задача является одной из самых сложных и, в свою очередь, одной из самых приоритетных в современной России. Главным документом, который отражает основные критерии политики, направленной на энергосбережение, является Закон РФ № 261-ФЗ «О энергосбережении и повышении энергетической эффективности, а также о внесении изменений в отдельные законодательные акты РФ». К подобным задачам и относят мероприятия, направленные на разработку, улучшение и внедрение такого энергосберегающей технологии как прерывистое отопление [1].

В пример решения подобной задачи для административных зданий необходимо рассмотреть полный отказ относительно систем централизованного отопления, а в дальнейшем переход к системам децентрализованным. Это не означает, что требуется массово отходить к автономным системам отопления, так как это является практически невозможной для выполнения задачей. Но в некоторых случаях автономные источники теплоснабжения станут выступать в качестве лидера среди технических решений теплоснабжения здания.

В больших городах не редки случаи, когда появляются проблемы, связанные с нехваткой мощности центральной тепловой системы. Наряду с этим, децентрализованные системы отопления включают в себя огромный потенциал в сфере энергетического, а также ресурсного сбережения, наряду с качественным поддержанием параметров микроклимата сооружений относительно центрального теплоснабжающего источника [2].

В наши дни имеется огромное множество инженерных изобретений относительно реализации автономного отопления здания, такие как: классические, а именно использования автономных котельных; современные, основывающиеся на потреблении солнечной энергии с целью поддержания источника теплоты в гелиоустановках, а также добыча энергии грунта, с низким потенциалом использования, воды и другого с помощью работы тепловых насосов и так далее.

Тепловой режим здания, как объект по управлению – это объект с распределенными параметрами, именно поэтому рассматривалась задача об относительно оптимальном управлении для конкретного сооружения. В теории распределительного отопления с распределительными параметрами, опираясь на анализ литературы, невозможно найти более общей формулировки принципа максимума, который сможет позволить решить всевозможные условия задач. Исходя из этого в данной работе анализировались условия оптимальности управления с целью решения данной задачи [3].

Аналитически данная задача не имеет решения из-за своей высокой сложности. Но несмотря на это, огромным достоинством приведенного утверждения является факт того, что оно сможет позволить практически во всех случаях наиболее правильно оценить структуру оптимального управления, его общий вид, при этом не решая саму оптимальную задачу. К примеру, в линейных оптимальных задачах, то есть в тех задачах, уравнения которых имеют степень не выше первой, оптимальное условия оптимальное условие – это кусочно-постоянная функция.

Также стоит отметить, что в технической литературе есть достаточно много методик по расчету количества теплоты во время применения режима прерывистого отопления, которыми не рекомендуется пользоваться. Эти методики являются очень поверхностными и не учитывают теплотехнические, в том числе тепло-инерционные, особенности зданий, специфику его микроклимата, особенности, а также принцип действия. Применение оптимального режима прерывистого отопления, как уже отмечалось, возможно только лишь при наличии индивидуального источника теплоты. Топливом, как известно, может являться природный газ, сжиженный углеводородный газ, дизельное топливо, а также электрическая энергия. Довольно интересным представляется вопрос сравнения финансовых затрат при эксплуатации оптимального режима прерывистого отопления с различными видами топлива и вариантом присоединения потребителя к центральным тепловым сетям [4].

Подводя итоги, можно утверждать некоторые факты. Во-первых, для модели объекта, имеющего распределенные параметры определены условия оптимальности, которые, в свою очередь, сформулированы в форме принципа максимума, установлен общий вид оптимального управления. Во-вторых, доказана эффективность управления, найденного ранее на основе инженерной модели, известно, что интенсивное отопление здания на конечном участке нерабочего времени экономит до 30–55 % теплоты. В-третьих, доказана неэкономичность распространенного в настоящее время режима, когда здание подключено к центральным тепловым сетям. В-четвертых, установлено, что целесообразно применение режима прерывистого отопления в зданиях с автономным источником теплоты и нерационально при подключении их к центральным тепловым сетям. В-пятых, проведен анализ экономии энергии и материальных средств при внедрении прерывистого отопления в случаях использовании различных видов топлива.