Спосіб регулювання відпуску теплової енергії на опалення житлового масиву від джерела централізованого теплопостачання

1. Спосіб регулювання відпуску теплової енергії на опалення житлового масиву від джерела централізованого теплопостачання, що враховує розбаланси між фактичним споживанням населенням житлового масиву електричної енергії і/або природного газу та їх еталонними рівнями погодинного споживання, який відрізняється тим, що відпуск теплової енергії протягом поточної доби здійснюють так само, як і протягом прецедентної доби, яку вибирають напередодні, враховуючи метеопрогноз на поточну добу, з бази погодинних щодобових даних зареєстрованих метеорологічних умов, фактичного відпуску тепла та споживання електричної енергії і/або газу за весь минулий A (54) СПОСІБ РЕГУЛЮВАННЯ ВІДПУСКУ ТЕПЛОВОЇ ЕНЕРГІЇ НА ОПАЛЕННЯ ЖИТЛОВОГО МАСИВУ ВІД ДЖЕРЕЛА ЦЕНТРАЛІЗОВАНОГО ТЕПЛОПОСТАЧАННЯ 32211 Існує інший засіб регулювання температури повітря в житлових приміщеннях, в якому температура теплоносія в опалювальному обладнанні змінюється на підставі інформації від датчика, що заміряє температуру повітря в спеціальному модельному приміщенні [2]. Проте на підставі інформації про тепловий стан одного приміщення проблематично судити про температуру в усіх приміщеннях опалюваного житлового масиву і, як наслідок, забезпечити режим відпуску тепла, який задовільнив би більшість населення житлового масиву. Найбільш близьким по технічній суті винаходу, що пропонується, є засіб регулювання відпуску тепла від джерела централізованого теплопостачання житловим масивам шляхом зміни температури і (або) витрати теплоносія, згідно з яким відпуск теплової енергії здійснюють залежно від величини розбалансу між фактичним споживанням населенням інших видів енергії і енергоносіїв і їх еталонними рівнями споживання так, що при виникненні розбалансу підвищують відпуск тепла, а за відсутності розбалансу зменшують відпуск тепла. Іншим видом енергії є, наприклад, електрична енергія, а іншим видом енергоносія є, наприклад, природний газ [3]. При відомому засобі централізованого регулювання відпуску тепла зменшуються як перетопи, так і недотопи житлових масивів. Завдяки можливості судити по величині згаданого розбалансу про міру незадоволеності населення тепловим станом помешкань, диспетчерська служба теплових мереж може оперативно вносити корективи в режимні карти роботи джерела централізованого теплопостачання і покращити якість опалювання. Проте відомий засіб не враховує можливу віддаленість джерела централізованого теплопостачання від житлового масиву. Якщо час транспортування теплоносія до споживачів сягає кількох годин, в системі опалення можуть виникнути небажані температурні коливання, коли не тільки температура теплоносія, але й температура повітря в житлових помешканнях будуть істотно відхилятися від оптимального значення. Таким чином, відомий засіб централізованого регулювання не дозволяє оперативно регулювати графік генерації й відпуску тепла для віддаленого джерела теплопостачання. Тим самим він тільки частково створює передумови для раціонального використання паливо-енергетичних ресурсів в регіоні. Завданням винаходу є економія паливо-енергетичних ресурсів, що направляються на задоволення побутових потреб населення, за рахунок раціонального відпуску тепла житловим масивам від віддалених джерел централізованого теплопостачання. Поставлене завдання досягається тим, що в засобі регулювання відпуску теплової енергії на опалення житлового масиву від джерела централізованого теплопостачання, що враховує розбаланси між фактичним споживанням населенням житлового масиву електричної енергії і/або природного газу та їх еталонними рівнями погодинного споживання, відпуск теплової енергії протягом поточної доби здійснюють по прецеденту, тобто так саме, як і протягом тієї доби в минулому, яка по се зонним та метеорологічним умовам найбільш подібна до поточної доби та протягом якої фактичне споживання населенням житлового масиву електричної енергії та/або природного газу перевищувало відповідні еталони споживання електричної енергії та/або природного газу в межах допустимих розбалансів. Запропонований засіб регулювання відпуску тепла від джерела централізованого теплопостачання на опалення житлового масиву складається з таких основних етапів. 1. Протягом підготовчих опалювальних сезонів щогодинно реєструють не тільки метеорологічні умови та фактичний відпуск тепла від віддаленого джерела теплопостачання, але і споживання населенням житлового масиву електричної енергії та природного газу. Накопичені таким чином архіви зберігають у вигляді комп'ютерних баз даних, що дозволяє автоматизувати пошук в них будь-якої інформації і прискорити процес прийняття рішень щодо регулювання відпуску тепла. 2. Архіви споживання електричної енергії та газу використовують для синтезу та подальшого корегування еталонів споживання електроенергії і/або газу на весь період опалювального сезону, тобто на кожну годину кожної календарної доби будь-якого року. Еталон для кожного виду споживання розробляють в припущенні якісного теплопостачання у вигляді двох чисел для кожної години, котрі репрезентують очікуваний рівень споживання відповідно для робочого та вихідного дня. Одночасно для кожної години визначають допустимий розбаланс споживання (окремо для робочих днів та окремо для вихідних), тобто інтервал, в межах якого перевищення фактичним споживанням очікуваного рівня розцінюється як нормальне, не обумовлене застосуванням приладів додаткового опалення. 3. Застосовують запропонований засіб регулювання відпуску тепла наступним чином. Напередодні робочого дня, ознайомившись з метеопрогнозом, відшукують в архівах доби, які по сезонним, метеорологічним умовам та типу дня (робочий, вихідний) були б подібні до наступної доби. Починають пошук з найсвіжіших архівів поточного опалювального сезону, скажимо, з дня напередодні, якщо погодні умови є досить стабільними. Пошук продовжуть в архівах за аналогічний період минулого та позаминулого років. При пошуку подібних діб не можна спиратися тільки на схожість метеоумов. Наприклад, зовнішня температура поблизу нуля градусів може мати місце в будь-який місяць опалювального сезону. Але тривалість світового дня в квітні істотно перевищує тривалість в грудні, що зумовлює зниження споживання, як найменше, електричної енергії протягом ранкових годин та ввечері. Так саме не можна ототожнювати між собою робочі та вихідні дні тижня. 4. Після закінчення процесу вибіру з архівів діб, подібних до наступної доби в сезонному та метеорологічному відношенні, аналізують, протягом якої з них погодинне навантаження джерела теплопостачання було найбільш вдалим, тобто споживання населенням електричної енергії та газу було на рівні, близькому до еталонного. В якості граничної міри близькості використовують допустимі розбаланси, а саме: якщо перевищення фак 2 32211 тичним погодинним споживанням еталону було в межах допустимого розбалансу, наявність перевищення ігнорують, і вважають, що фактичне споживання було близьким еталонному. Важливо, що 24-годинний інтервал, година за годиною якого перевіряються на відповідність фактичного споживання еталону, повинен бути обраним із затримкою у часі відносно початку розглядаємої доби на час транспортування теплоносія від джерела теплопостачання до житлового масиву. Наприклад, якщо час транспортування складає 3 години, то перевірці підлягає період з 4-тої години аналізуємої доби до 3-тьої години наступної за нею доби. Відібрану таким чином добу з минулого разом із відповідним погодинним графіком відпуску тепла, який не призвів до застосування населенням додаткових заходів щодо опалення, визначають прецедентом для регулювання відпуску тепла протягом наступної доби в теперішньому. 5. З нуля годин наступної робочої доби відпуск тепла від джерела регулюють в тій самій погодинній послідовності і в тих самих обсягах, як і протягом прецедентної доби в минулому. 6. Якщо прогноз погоди протягом поточної робочої доби не підтверджується, тобто фактичні метеоумови істотно відхиляються від прогнозу, прецедентну добу для відпуску тепла, обрану в пункті 4, перевизначають, для чого повторюють пошук в архіві доб, подібних своїм початком (з нуля годин до поточної години) на початок поточної доби, а потім обирають між ними новий прецедент згідно з умовами неперевищення фактичним споживанням електричної енергії та/або природного газу меж відповідних допустимих розбалансів над еталонними рівнями споживання. Протягом залишившоїся частини доби відпуск тепла регулюють згідно з новим прецедентом. Перевагою даного засобу є те, що він закріплює позитивну практику роботи системи централізованого теплопостачання, що мала місце в минулому. То не є секретом, що сьогодні в умовах гострого дефіциту паливних ресурсів відпуск тепла від джерел централізованого теплопостачання здійснюють в міру наявності запасів палива. Тобто цей процес має досить спадковий характер, якщо розглядати його з точки зору наведених вище міркувань. Навіть при незмінності метеорологічних умов протягом кількох днів добові графіки відпуску тепла для цих днів рідко збігаються між собою. Неідентичність погодинних обсягів відпуску тепла призводить, в свою чергу, до істотної різниці в якості теплопостачання та в обсягах додаткового підтопу, який застосовується з боку населення. Тим не менш, треба мати на увазі, що спадковий характер формування добових графиків відпуску тепла при пускає можливості не тільки погіршення, але й поліпшення теплопостачання, коли не буде не тільки недотопів, але й перетопів. Ознаками оптимального режиму відпуску тепла на опалення згідно з даним засобом є перевищення споживанням еталонного рівня (відсутність перетопу), але в межах допустимого розбалансу (відсутність або наявність мінімального дотопу). Отже, ретроспективний аналіз особливостей споживання в житлово-комунальному секторі пов'язаних видів енергії дозволяє відібрати найбільш придатні зразки режимних карт роботи джерела теплопостачання, доречне повторне застосування котрих при відповідних метеоумовах приведе знов-таки до позитивного результату. В перспективі, по мірі накопичування вдалого досвіду відпуску тепла при різноманітних метеоумовах, ймовірність прийняття необгрунтованих рішень, що ведуть до перевитрати палива, буде зведена до мінімуму. В порівнянні з прототипом даний засіб є привабливим ще й тим, що він дозволяє, по-перше, подолати труднощі, пов'язані з необхідністю вводити упередження в управління з метою компенсації затримки на час транспортування теплоносія. По-друге, він дозволяє відмовитися від необхідності приймати рішення в темпі процесу і завдяки цьому знизити кількість помилок в роботі діспетчерів. Перевагою засобу, що пропонується, є також його спроможність добре сполучатися з іншими відомими засобами відпуску тепла, не нехтуючи ними, а доповнюючи їх. Він дозволяє правильно розподілити добові запаси палива між різними періодами доби, з урахуванням величини реального попиту на тепло в ті чи інші години. Спираючись на інформацію про споживання населенням електричної енергії і/або природного газу, даний засіб забезпечує близький до оптимального відпуск тепла і усуває збільшення вечірнього піка споживання населенням електричної енергії і природного газу. Іншим наслідком застосування даного засобу стане вирівнювання графіка електричного навантаження енергосистеми. Це, в свою чергу, дозволить зменшити використання пікових електростанцій і призведе до зниження собівартості виробництва електричної енергії в масштабах об'єднаної енергосистеми. Джерела інформації 1. Соколов Е.Я. Теплофикация и тепловые сети: Учебник для вузов. - 5-е изд., перераб. - М.: Энергоиздат, 1982. - 360 с. 2. А.с. СРСР № 1193378, F24D3/00, 1985. 3. Патент України № 25665A, F24D3/00, 1998 (прототип). 3 32211 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 4