ОЦЕНКА ЗНАЧИМОСТИ ВЛИЯНИЯ ПАРАМЕТРОВ НА ТОЧНОСТЬ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ РАБОТЫ СИСТЕМ СОЛНЕЧНОГО ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ

Константинова Дарья Аркадьевна

2018 / Том 22, №6 (137) 2018 [ ИНФОРМАТИКА, ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА И УПРАВЛЕНИЕ ]

ЦЕЛЬ. Данная работа нацелена на оценку уровня значимости параметров, оказывающих влияние на точность математического моделирования систем солнечного теплоснабжения. МЕТОДЫ. Производится численное моделирование работы системы солнечного теплоснабжения в соответствии с дробными планами эксперимента при различном наборе влияющих на ее работу параметров. С помощью дисперсионного анализа полученных данных определяется степень значимости рассматриваемых параметров. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ. В результате проведенного анализа параметров, оказывающих влияние на работу систем солнечного теплоснабжения, выделено две группы: параметры конструкции и параметры расчета. Параметры расчета влияют на точность модели работы системы. Спланировано и проведено с применением дробных реплик восемь численных экспериментов при одинаковых исходных условиях (фиксированные параметры конструкции) и различных комбинациях параметров расчета с применением алгоритма Йетса. В результате проведения численных экспериментов определены степени значимости параметров для различных выходных характеристик. Выходные характеристики выступают как показатели работоспособности системы, среди них: время работы насоса, количество переданной воде в баке-аккумуляторе теплоты, продолжительность периода обеспеченности потребителя нагретой водой. ВЫВОДЫ. Учет наибольшего числа параметров при моделировании работы систем солнечного теплоснабжения дает большую точность результатов. Наиболее значимыми параметрами при заданных параметрах конструкции являются коэффициент теплопередачи теплообменника бака-аккумулятора и тепловые потери наружных элементов системы. Таким образом, среди выделенных параметров расчета указанные два параметра рекомендуется учитывать, в то время как основными физическими свойствами сред и тепловыми потерями внутренних элементов допустимо пренебречь.

Ключевые слова:

системы солнечного теплоснабжения,солнечный коллектор,численный эксперимент,математическое моделирование,численное моделирование,дисперсионный анализ,solar heating systems,solar collector,numerical experiment,mathematical modeling,numerical modeling,variance analysis

Библиографический список:

1. Haller M.Y., Bertram E., Dott R., Afjei T., Carbonell D., Ochs F., Heinz A., Cao S., Siren K. Components and thermodynamic aspects, Solar and Heat Pump Systems for Residential Buildings. 2015.
2. Бондарев Ю.Л., Гильметдинов М.Ф., Карташев А.Л., Сафонов Е.В. Функциональная структура математической модели системы мультивалентного теплоснабженияна основе альтернативных и традиционных источников энергии // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: компьютерные технологии, управление, радиоэлектроника. 2014. Т. 14. № 1. С. 23-28.
3. Ефремова О.А., Хворова Л.А. Maтематическое моделирование систем солнечного теплоснабжения // Известия Алтайского государственного университета. 2017. № 4. С. 98-103.
4. António J.M. Araújo Solar thermal modeling for rapid estimation of auxiliary energy requirements in domestic hot water production: Proportional flow rate control, Energy. 2017. No. 138. Р. 668-681.
5. Карташев А.Л., Сафонов Е.В. и Карташева М.А. Разработка математической модели установки автономного теплообеспечения на основе солнечного термального коллектора // Вестник ЮУрГУ. 2011. Т. 34.
6. Кенисарин М.М., Лунд П.Д., Карабаев М.К. Численное моделирование централизованной солнечной системы теплоснабжения с сезонным аккумулированием тепла // Гелиотехника. 1988. № 2. С. 52-56.
7. Китайцева Е.Х., Константинова Д.А. Сравнительный анализ математических моделей систем солнечного теплоснабжения // Информационные системы, технологии и автоматизация в строительстве: сб. науч. тр. ИСТАС НИУ МГСУ. Москва, 2015. С. 87-90.
8. Китайцева Е.Х., Константинова Д.А. Численное моделирование работы теплообменных аппаратов в системах солнечного теплоснабжения // Бюллетень строительной техники. 2017. С. 30-32.
9. Planning software for photovoltaics, solar thermal, geothermal energy systems. Vela Solaris AG, [Электронный ресурс]. URL: http://www.velasolaris.com/english/product/product-overview.html. (30.01.2018).
10. Сарнацкий Э.В., Чистович С.А. Солнечное тепло- и хладоснабжение. Москва: Стройиздат, 1990. С. 324.
11. Варгафтик Н.Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей. Москва: Наука, 1972.
12. Джонсон Н., Лион Ф., Статистика и планирование эксперимента в технике и науке / пер. с англ. Москва: Мир, 1981.

Файлы:

• 5-Константинова.pdf (скачать | просмотреть) - скачано 55 раз