ANALYSIS OF BUILDING HEAT MANAGEMENT SYSTEMS

Main Article Content

M. V. Kolosov
Y. L. Lipovka
E. E. Shishkova

Abstract

The problem of energy efficiency and the competent use of energy resources for heat supply in buildings and structures is relevant today and requires various solutions. The purpose of regulating the release of heat for seasonal loads is to maintain comfortable microclimate conditions in the premises when the outdoor temperature changes throughout the heating period. To proportionally change the heat load in buildings and structures, a qualitative method of regulation is used, which consists in a linear change in the temperature difference relative to the change in outdoor air temperature. One of the most advanced and effective ways to analyze energy consumption and control climate equipment is the introduction of computer technology and artificial intelligence into the operation of this equipment. To substantiate measures to improve energy efficiency, a comparative analysis of the parameters of various components of the heat supply network is carried out. A certain energy consumption and the setting of the required temperature depend on many factors determined during the design and construction of heating networks, buildings and structures. In order to save the thermal energy consumed by the building and improve the hydraulic modes of internal heating systems, it is necessary to reconstruct individual heating points (IHP) with the installation of an automatic water temperature controller in the supply pipeline depending on the outside air temperature and a hot water temperature controller. At high outdoor temperatures, the average value of the consumed thermal energy is higher than it should be, and at low values, on the contrary, it is lower, which negatively affects the comfortable microclimate conditions in the premises when the outdoor temperature changes. The average specific heat consumption of a building in the spring period significantly exceeds the average specific heat consumption of a building in the autumn period.


Subject of research: functional dependence between the consumed thermal energy and the outdoor air temperature.


Materials and methods: for qualitative analysis of building heat management systems, graphs of various dependencies were constructed in the study, the necessary regression equations were derived and the results obtained were described in detail.


Results: The accuracy of the approximation for the trend lines constructed as a result is 0.51. For final conclusions, the influence of this term on the entire heat balance as a whole is estimated using a heat loss model for a room in a selected building if its fences face different directions of the world. In this case, the average accuracy of the approximation for trend lines is 0.91. The overall linear dependence will have an approximation accuracy much lower.


Conclusions: to ensure high-quality management of heat consumption of buildings and, as a result, to maintain comfortable indoor microclimate conditions when the outdoor temperature changes throughout the heating period, it is necessary to develop integrated control systems that include nonlinear multiparametric dependences of the values of the coolant parameters on various environmental conditions.

Article Details

How to Cite
[1]
Kolosov M.V. ANALYSIS OF BUILDING HEAT MANAGEMENT SYSTEMS [Electronic resource]/ M.V. Kolosov, Y.L. Lipovka, E.E. Shishkova // Construction and industrial safety. — 2023. — № 29(81). — p.97-106. — Access mode:https://www.stroyjurnal-asa.ru/index.php/asa/article/view/399 (7 jul. 2026)
Section
Engineering support

References

Наумов А.Л., Судьина О.С. Оптимизация проектирования и энергоэффективность трубопроводных сетей инженерных систем здания // АВОК: Вентиляция, отопление, кондиционирование воздуха, теплоснабжение и строительная теплофизика. 2021. № 4. С. 72-80.

Петров А.М., Попов А.Н. Разработка метода математического моделирования термодинамических процессов однофазных потоков наружных сетей теплоснабжения // Строительство и техногенная безопасность. 2022. № 26(78). С. 59-64.

Миллер Ю.В., Бродач М.М., Шилкин Н.В. Оценка потенциала энергосбережения при применении автоматизированной системы управления теплоэнергопотреблением и микроклиматом здания // АВОК: Вентиляция, отопление, кондиционирование воздуха, теплоснабжение и строительная теплофизика. 2018. № 6. С. 54-61.

Колосов М.В., Липовка Ю.Л. Использование компьютерного мониторинга энергоэффективности теплопотребления зданий // Энергосбережение и водоподготовка. 2021. № 1 (129). С. 30-38.

Панферов С.В., Панферов В.И. Оптимальное управление температурой и расходом теплоносителя в тепловых сетях при переменном КПД насосов // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Строительство и архитектура. 2021. Т. 21. № 2. С. 52-59.

Косяков С.В., Осипова С.А., Садыков А.М. Метод оценки влияния решений по выбору способов энергоснабжения зданий на энергобаланс города // Вестник Ивановского государственного энергетического университета. 2019. № 5. С. 67-76.

Стрижак П.А., Морозов М.Н. Математическое моделирование теплового режима здания с учетом инсоляционных теплопоступлений // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2015. Т. 326. № 8. С. 36-46.

Сковорода Б.Ф., Александров В.П., Александров А.В., Блинов О.В. Анализ устойчивости автоматической системы управления теплопотреблением здания с централизованным теплоснабжением при использовании интегрирующего регулятора // Энергетик. 2022. № 8. С. 27-29.

Сковорода Б.Ф., Александров В.П., Александров А.В., Блинов О.В. Аналитический метод оценки устойчивости автоматической системы управления теплопотреблением здания с централизованным теплоснабжением // Энергетик. 2022. № 6. С. 30-31.

Сковорода Б.Ф., Александров В.П., Александров А.В., Блинов О.В. Анализ закономерностей изменения температуры теплоносителя в отопительных приборах в условиях квазистационарного режима работы импульсной автоматической системы управления теплопотреблением здания с централизованным теплоснабжением // Энергетик. 2021. № 6. С. 31-34.

Олейников В.С., Бурячек И.Ю., Пересвет В.А., Курочкина В.С. Разработка программного обеспечения системы погодного управления тепловым пунктом на основе математической модели объекта управления // Modern Science. 2020. № 10-2. С. 518-524.

Shilin A.A., Bukreev V.G., Perevoshchikov F.V. Synthesis and implementation of λ-approach of slide control in heat-consumption system // Scientific and Technical Journal of Information Technologies, Mechanics and Optics. 2022. Т. 22. № 3. С. 501-508.

Береговой А.М., Маризина Е.С. Повышение энергоэффективности малоэтажных жилых зданий // Вестник ПГУАС: строительство, наука и образование. 2022. № 1 (14). С. 3-7.

Самарин О.Д. Влияние средних условий облачности на суммарные теплопоступления от солнечной радиации за отопительный период // Жилищное строительство. 2019. № 5. С. 8-10.

Гагарин В.Г., Коркина Е.В., Тюленев М.Д. Влияние противостоящих зданий на энергосбережение здания с низкоэмиссионным остеклением // Жилищное строительство. 2022. № 3. С. 30-35.

Бирюков С.В. Быстрый метод оценки потенциала энергосбережения в зданиях сельскохозяйственного назначения // Аграрный научный журнал. 2021. № 6. С. 68-70.

Семенова Э.Е., Мельников Е.Д., Пономарева Г.В. Анализ проектирования жилых зданий с учетом энергосбережения // Высокие технологии в строительном комплексе. 2018. № 1. С. 30-33.

Колосов М.В., Жуйков А.В., Чичерин С.В., Джунусова Л.Р. Анализ теплопотребления объектов бюджетной сферы // Промышленная энергетика. 2021. № 9. С. 34-41.

Терешкина Т.Р., Семенов А.С. Организационно-логистические факторы повышения энергоэффективности в сфере ЖКХ Санкт-Петербурга // ФЭС: Финансы. Экономика. Стратегия. 2020. Т. 17. № 5. С. 20-27.

Горшков А.С., Кабанов М.С., Юферев Ю.В. Анализ тепловых нагрузок и удельного потребления тепловой энергии в многоквартирных домах // Теплоэнергетика. 2021. № 8. С. 72-80.

Гашо Е.Г., Сергеева К.Д., Перепелица Р.Р. Резервы тепловой оптимизации объектов НИУ "МЭИ" // Вестник Московского энергетического института. Вестник МЭИ. 2021. № 5. С. 11-18.

Панферов С.В. О реализации канала обратной связи в системах автоматического управления отоплением зданий // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Строительство и архитектура. 2019. Т. 19. № 4. С. 65-71.

Бодренко Е.В. Особенности внедрения автоматизированных индивидуальных тепловых пунктов // Вопросы устойчивого развития общества. 2020. № 2. С. 663-667.

Звонарева Ю.Н., Зверев О.И. Совершенствование систем теплоснабжения путем внедрения АИТП // Вестник Казанского государственного энергетического университета. 2019. Т. 11. № 1 (41). С. 10-18.

Ерёмкин А.И., Баканова С.В., Белов В.Е., Родионов Ю.В. Некоторые методы энергосбережения в системах отопления жилых многоквартирных зданий // Региональная архитектура и строительство. 2021. № 2 (47). С. 137-144.