Mathematical modelling of operation heat networks in view of heat loss

L. I. Zbaraz, V. G. Pavlova

Abstract


Goal. In recent years, due to a significant rise in price of energy, the reduction of direct costs for heating becomes a priority. In the utilities especially important to optimization of energy heating system equipment. During transport of thermal energy in the distribution networks thermal losses occur along the length of the hydraulic pipes and the coolant pumping losses. These loss-dependence of the particular distribution network. Changing temperature and the hydraulic regime at the source necessary to achieve the minimum cost of transport for today acting tariffs for energy.

Scientific novelty. The studies received law changes head to the source at the qualitative and quantitative methods of regulation.

Results. A mathematical model of an extensive network of decentralized heat source heating, which are analyzed using different methods of regulating and found the best.


Keywords


mathematical modeling; thermal network; control method; temperature schedule; head to the source

References


Zbaraz L.I. Modelirovanie detsentralizovannogo istochnika teplosnabzheniya i vybor optimal’nykh parametrov ego raboty [Modelling of the decentralized heat source and the choice of optimal parameters of its work]. Komunalne gospodarstvo mist [Urban communal service]. Kharkiv. nats. akad. misk. gosp-va [Kharkiv National Academy of Urban Economy]. Kharkiv, 2015, iss. 23, pp. 91–97. (in Russian)

Ganzha A.N. and Podkopaj V.N. Vybor ratsional'nykh parametrov otpuska teploty ot istochnika sistemy teplosnabzheniya [The rational parameters choice of heat supply from the heating system source]. Energosberezhenie. Energetika. Energoaudit [Energy saving. Energetics. Energy audit]. 2013, no. 8(114), pp. 8–13. (in Russian)

Ganzha A.N and Pidkopaj V.N. Optimizatsiya parametrov sistemy teplosnabzheniya s uchetom poter' teploty pri transportirovanii teplonositelya [Optimization of heat supply system parameters, taking into account the heat losses during transportation of the coolant]. Innovatsionnye puti modernizatsii bazovykh otraslej promyshlennosti, energo- i resursosberezhenie, okhrana okruzhayushhej prirodnoj sredy. II mezhotraslevaya nauchno-prakticheskaya konferentsiya molodykh uchenykh i spetsialistov v oblasti proektirovaniya predpriyatij gorno-metallurgicheskogo kompleksa, energo- i resursosberezheniya i zashchity okruzhajushchej prirodnoj sredy (27-28 marta 2013 g., Khar'kov) [Modernization innovative ways of basic industries, energy and resource conservation, environmental protection. The II International Scientific-Practical Conference of young scientists and specialists in the field of mining and metallurgical complex, energy- and resource-saving and environment protection (March 27-28, 2013, Kharkov)]. Gos. predpriyatie "Ukr. nauch.-tekhn. tsentr matallurg. prom-sti "Jenergostal'" [State enterprise “Ukrainian scientific-technological centre of minning industry “Energostal”]. Khar'kov, 2013, pp. 89–94. (in Russian)

Ganzha A.N. and Pidkopaj V.N. Vybor ratsional'nykh parametrov teplonositelya v sisteme teplosnabzheniya i sposobov regulirovaniya teplovoj nagruzki s uchetom fakticheskikh poter' teploty [The rational parameters choice of the coolant in the heating system and methods for heat load control based on the actual heat loss]. Munitsypalna energetyka: problemy, rishennia. Piata mizhnarodna naukovo-tekhnichna konferentsiia, 19-20 grudnia 2013 r. [Munіcipal energetics: problems, solutions. The fifth International Scientific-Technical Conference, December 19-20, 2013]. Nats. un-t korablebuduvannia im. admirala Makarova [National University of Shipbuilding named after admiral Makarov]. Mykolaiv, 2013, pp. 111–114. (in Russian)

Metodicheskie ukazaniya po opredeleniiu teplovykh poter' v vodyanykh i parovykh teplovykh setyakh: MU 34-70-080-84 [Methodical instructions about the definition of thermal losses in water and steam thermal nets: MU 34-70-080-84]. Gl. tekhn. upr. po ekspluatatsii energosistem Minenergo SSSR, Proizv. ob-nie po naladke, sovershenstvovaniyu tekhnologii i ekspluatatsii elektrostantsii i setej «Soyuztekhenergo», Vsesoyuz. nauch.-issled. teplotekhn. in-t im. F.E. Dzerzhinskogo [The main technical administration on the power supply operation of the USSR Ministry of Energy, the industry equipment for arrangement, technology improvement and power plants operation and "Soyuztekhenergo" nets, All-Union Scientific-Research Institute of Heat Engineering named after F. E. Dzerzhinskiy]. Moskva, 1985, 71 р. (in Russian)

Sokolov E.Ya. Teplofikatsiya i teplovye seti [Central heating and heating networks]. Moskva: Energoizdat, 1982, 360 p. (in Russian)

Stoyanov F.A., Andreev S.Yu. and Shevchenko L.P. Metody sistemnogo analiza v zadachakh optimal'nogo proektirovaniya tsentralizovannykh sistem teplosnabzheniya [The system analysis methods in the tasks of optimum design of the centralized heat supply systems]. Khar'kov: Zolotye stranitsy, 2005, 140 p. (in Russian)

Khasilev V.Ya., Merenkov A.P., Kaganovich B.M., Svetlov K.S. and Takajshvili M.K. Metody i algoritmy rascheta teplovykh setej [Methods and algorithms of heating networks calculation]. Moskva: Energiya, 1978, 176 p. (in Russian)

Benker H. Mathematik-Problemlösungen mit MATHCAD und MATHCAD PRIME. Berlin: Spinger-Verlag, 2013, 303 p.


GOST Style Citations


Збараз Л. И. Моделирование децентрализованного источника теплоснабжения и выбор оптимальных параметров его работы / Л. И. Збараз // Комунальне господарство міст : зб. наук. пр. / Харків. нац. акад. міськ. госп-ва. – Харків, 2015. – Вип. 23. – С. 91–97.

Ганжа А. Н. Выбор рациональных параметров отпуска теплоты от источника системы теплоснабжения / А. Н. Ганжа, В. Н. Подкопай // Энергосбережение. Энергетика. Энергоаудит. – 2013. – № 8(114). – С. 8–13.

Ганжа А. Н. Оптимизация параметров системы теплоснабжения с учетом потерь теплоты при транспортировании теплоносителя / А. Н. Ганжа, В. Н. Подкопай // Инновационные пути модернизации базовых отраслей промышленности, энерго- и ресурсосбережение, охрана окружающей природной среды. II межотраслевая научно-практическая конференция молодых ученых и специалистов в области проектирования предприятий горно-металлургического комплекса, энерго- и ресурсосбережения и защиты окружающей природной среды (27 - 28 марта 2013 г., Харьков) : сб. тр. / Гос. предприятие "Укр. науч.-техн. центр маталлург. пром-сти "Энергосталь". – Харьков, 2013. – С. 89–94.

Ганжа А. Н. Выбор рациональных параметров теплоносителя в системе теплоснабжения и способов регулирования тепловой нагрузки с учетом фактических потерь теплоты / А. Н. Ганжа, В. Н. Подкопай // Муніципальна енергетика: проблеми, рішення. П'ята міжнародна науково-технічна конференція, 19 - 20 грудня 2013 р. : матеріали конф. / Нац. ун-т кораблебудування ім. Адмірала Макарова. – Миколаїв, 2013. – С. 111–114.

Методические указания по определению тепловых потерь в водяных и паровых тепловых сетях : МУ 34-70-080-84 / Гл. техн. упр. по эксплуатации энергосистем Минэнерго СССР, Произв. об-ние по наладке, совершенствованию технологии и эксплуатации электростанций и сетей «Союзтехэнерго», Всесоюз. науч.-исслед. теплотехн. ин-т им. Ф. Э. Дзержинского. – Введ. 01.01.85 г. – Москва : СПО Союзтехэнерго, 1985. – 71 с.

Соколов Е. Я. Теплофикация и тепловые сети / Е. Я. Соколов. – 5-е изд., перераб. – Москва : Энергоиздат, 1982. – 360 с.

Стоянов Ф. А. Методы системного анализа в задачах оптимального проектирования централизованных систем теплоснабжения / Стоянов Ф. А., Андреев С. Ю., Шевченко Л. П. – Харьков : Золотые страницы, 2005. – 140 с.

Методы и алгоритмы расчёта тепловых сетей / [В. Я. Хасилев, А. П. Меренков, Б. М. Каганович, К. С. Светлов, М. К. Такайшвили] ; под. общ. ред. В. Я. Хасилева, А. П. Меренкова. – Москва : Энергия, 1978. – 176 с.

Benker H. Mathematik-Problemlösungen mit MATHCAD und MATHCAD PRIME / Hans Benker. – Berlin : Spinger-Verlag, 2013. – 303 s.



Refbacks

  • There are currently no refbacks.