(Ph.D. (Techn.)), Associate Professor
кандидат технических наук, доцент, заведующий кафедрой «Механизация, автоматизация и энергоснабжение строительства»
(Ph.D. (Techn.)), Associate Professor
кандидат технических наук, доцент кафедры «Механизация, автоматизация и энергоснабжение строительства»
scientific candidate
соискатель кафедры «Механизация, автоматизация и энергоснабжение строительства»
The features of the formation and methods of preventing condensation in the chimney of an apartment low-rise building with an individual decentralized heat supply system are considered. A mathematical model of the technological process of removing flue gases from gas boilers in an apartment building through a collective chimney pipe as a multidimensional control object with distributed parameters, which is understood as a set of thermophysical processes occurring during the removal of combustion products. Numerical simulation of a collective chimney pipe is performed on the example of a three-storey apartment building with gas boilers installed in each apartment as a control object. A method of step-by-step experiments is proposed. At the first stage, the dependences of the distribution of the temperature field inside the chimney during non-stationary operation of boilers and changing ambient temperature are obtained. The phenomenon of condensate occurrence has been confirmed experimentally, and the most characteristic areas subject to its occurrence have been identified. During the second stage of research, it was found that it is most effective and economically feasible to prevent the formation of condensate by using a heating cable in the attic and chimney head sections. It is shown that the change of control actions has an effect on the temperature of adjacent sections of the chimney. The revealed non-stationarity is taken into account by inter-channel connections through the object in the block diagram. It is proved that, in relation to solving the problem of removing combustion products from the chimney, an object with distributed parameters can be represented by a model with concentrated parameters, for which the structure is synthesized and proper operators and operators of inter-channel connections are found in the form of transfer functions with variable parameters. The resulting model is problem-oriented to create a two-dimensional automatic temperature control system on the inner surface of the chimney in order to prevent the formation of condensate in the pipe.
Рассматриваются особенности образования и способы предотвращения конденсата в дымоходе многоквартирного малоэтажного дома с индивидуальной децентрализованной системой теплоснабжения. Разработана математическая модель технологического процесса удаления дымовых газов от газовых котлов в коллективном дымоходе многоквартирного дома, рассматриваемого в качестве многомерного объекта с распределенными параметрами, под которым понимается совокупность теплофизических процессов, протекающих при удалении продуктов сгорания. Выполнено численное моделирование процессов в коллективном дымоходе на примере трехэтажного многоквартирного дома с установленными в каждой квартире газовыми котлами. Предложена методика поэтапного проведения экспериментов. На первом этапе получены зависимости распределения температурного поля внутри дымохода при нестационарной работе котлов и изменяющейся температуре окружающей среды. Подтверждено экспериментально явление возникновения конденсата, а также выявлены наиболее характерные участки, подверженные его возникновению. При проведении второго этапа исследований установлено, что предотвратить образование конденсата возможно путем установки греющего кабеля на участках чердака и оголовка дымохода. Показано, что применяемые греющие устройства оказывают влияние на температуру соседних участков дымохода. Выявленная нестационарность учтена межканальными связями через объект в структурной схеме. Доказано, что применительно к решению задачи удаления продуктов сгорания из дымохода объект с распределенными параметрами может быть представлен моделью с сосредоточенными параметрами, для которой синтезирована структура и найдены собственные операторы и операторы межканальных связей в форме передаточных функций с переменными параметрами. Полученная модель проблемно ориентирована на создание двумерной системы автоматического управления температурой на внутренней поверхности дымохода с целью предотвращения образования конденсата в трубе.