Управление тепловым режимом здания при комбинированной системе отопления

Abstract

Рассмотрен принцип управления тепловым режимом здания при наличии в системе отопления радиаторного и воздушного приборов отопления. Представлен алгоритм упреждающего управления, оптимизирующий управление тепловым режимом здания в пределах скользящего горизонта прогнозирования при заданном графике изменения температуры во времени. Расчет прогноза осуществляется на основе математической модели теплового режима здания. В алгоритме упреждающего управления использован критерий оптимальности, учитывающий суммарные затраты на тепловую и электрическую энергию исходя из заданных тарифов. Проведено уточнение математической модели объекта и критерия оптимальности для системы воздушного отопления с релейным и плавным управлением воздушным вентилятором. Приведены и проанализированы результаты моделирования управления тепловым режимом здания с использованием алгоритма упреждающего управления при заданном графике изменения температуры во времени и установленными тарифами на тепловую и электрическую энергию. The way of heating control with air and radiator sources in the heating system of the building is considered in the article. Model predictive control algorithm for optimal thermal control in the building is presented. The algorithm implements thermal control over receding horizon with set temperature diagram. Computing of thermal environment prediction is based on the thermal model of the building. The energy cost function under certain boundaries is used to estimate optimal control strategy over receding horizon. The summarized cost for electrical and thermal energy under set tariffs are taken into account in the cost function over receding horizon. The mathematical thermal model of the building and cost function were defined for air heating system with progressive and relay control scheme of the fan. Modeling results of predictive control algorithm for thermal control in the building with set temperature diagram and set tariffs for electrical and thermal energy were shown and analyzed.