Рассматривается задача построения динамической математической модели отопительных приборов и систем. Система отопления при этом представляется эквивалентным отопительным прибором. Выходной величиной модели в данном случае является мощность (тепловая производительность). Решение выполнено методом «серого ящика», т. е. структура модели определена посредством анализа физики процессов, протекающих в отопительных приборах и системах, а численные значения ее параметров найдены по экспериментальным данным методом параметрической идентификации. Полученное дифференциальное уравнение является линейным относительно искомой величины – мощности отопительного прибора (системы отопления), входные же величины – температура воды на входе системы отопления и температура внутреннего воздуха включены в это уравнение линейным образом, а расход теплоносителя – нелинейным образом. Показано, что при постоянном расходе теплоносителя модель может быть представлена с помощью передаточных функций в изображениях Лапласа: передаточная функция по каналу «температура теплоносителя на входе в отопительный прибор (в систему отопления) – тепловая мощность отопительного прибора (системы отопления)» представляет собой инерционное звено первого порядка, а по каналу «температура внутреннего воздуха – тепловая мощность отопительного прибора (системы отопления)» – инерционно-форсирующее звено с отрицательным коэффициентом передачи. Анализируются качественные особенности параметров модели, в частности, их зависимость от расхода теплоносителя. Приводится алгоритмическая структурная схема объекта управления, который включает систему отопления и собственно тепловой режим здания. Приводятся результаты параметрической идентификации модели по экспериментальным данным. Модель может быть использована при разработке интеллектуальных систем управления отоплением зданий.

динамическая математическая модель, тепловой режим зданий, отопительные приборы и системы, структурный синтез, параметрическая идентификация, алгоритмическая структурная схема, система управления

1. Сканави, А.Н. Переходные тепловые процессы в отопительных приборах / А.Н. Сканави, Л.М. Махов, В.Э. Сварич // Изв. вузов. Строительство и архитектура. – 1986. – № 4. – С. 86–88.
2. Теория автоматического регулирования / под ред. А.В. Нетушила. – М.: Высш. школа, 1976. – 400 с.
3. Теория автоматического управления. Ч. 1. Теория линейных систем автоматического управления / под ред. А.А. Воронова. – М.: Высш. школа, 1977. – 304 с.
4. Панферов, В.И. К теории управления режимами централизованного теплоснабжения / В.И. Панферов, С.В. Панферов // Вестник ЮУрГУ. Серия «Строительство и архитектура». – 2011. – Вып. 12. – № 16 (233). – С. 41–45.
5. Панферов, С.В. Адаптивная идентификация параметров систем отопления зданий./ С.В. Панферов, В.И. Панферов // Вестник ЮУрГУ. Серия «Строительство и архитектура». – 2014. – Т. 14. – № 2. – С. 33–37.
6. Панферов, В.И. Идентификация и управление тепловым режимом зданий / В.И. Панферов, А.Н. Нагорная, Е.Ю. Пашнина // Вестник УГТУ-УПИ. Серия «Строительство и образование». – 2005. – Вып. 14. – № 14 (66). – С. 351–353.
7. Панферов, В.И. Об оптимальном управлении тепловым режимом зданий / В.И. Панферов, Е.Ю. Анисимова, А.Н. Нагорная // Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». – 2007. – Вып. 8. – № 20 (92). – С. 3–9.
8. Панферов, В.И. Об одном решении задачи построения динамической математической модели отопительных приборов и систем / В.И. Панферов, А.Н. Нагорная, Ю.В. Кунгурцева // Вестник ЮУрГУ. Серия «Строительство и архитектура». – 2012. – Вып. 15. – № 38 (297). – С. 46–49.

Вестник ЮУрГУ. Серия «Компьютерные технологии, управление, радиоэлектроника». – 2015. – Т. 15, № 2. С. 75-82. (Моделирование и компьютерные технологии)