MACHINES AND MECHANISMS

Efficiency of individual heat substations with weather-compensated control

Authors

  • Leonid V. Tikhonov Far Eastern Federal University, 690922, Vladivostok, Russky Island, Ajax Bay, 10
  • Egor E. Serebryakov Far Eastern Federal University, 690922, Vladivostok, Russky Island, Ajax Bay, 10
  • Mikhail N. Chigrin Far Eastern Federal University, 690922, Vladivostok, Russky Island, Ajax Bay, 10
  • Egor V. Sinyashin Far Eastern Federal University, 690922, Vladivostok, Russky Island, Ajax Bay, 10

How to cite

GOST Tikhonov L. V., Serebryakov E. E., Chigrin M. N., Sinyashin E. V. Efficiency of individual heat substations with weather-compensated control // STROITEL'NYE I DOROZHNYE MASHINY. 2025. Vol. 69. No. 12. P. 71-79.
APA Tikhonov, L. V., Serebryakov, E. E., Chigrin, M. N. & Sinyashin, E. V. (2025). Efficiency of individual heat substations with weather-compensated control. STROITEL'NYE I DOROZHNYE MASHINY, 69(12), 71-79.

Abstract

The article is devoted to assessing the efficiency of individual heat substations with weather compensated control in apartment buildings located in a continental climate and reveals how the quality of control algorithms correlates with actual heat savings, comfort parameters, and the stability of hydraulic regimes. Based on long-term monitoring of 45 buildings of various structural systems and numbers of storeys, a comparison of three approaches to heat consumption control was performed: traditional elevator units, individual heat substations with fixed weather compensation, and individual heat substations with adaptive predictive controllers using correction by indoor temperature and forecasting of external influences. It is shown that the accuracy of following the temperature schedule fundamentally affects integral consumption: a reduction in supply temperature fluctuations is statistically associated with a decrease in seasonal heat demand. A dependence of the automation effect on the thermophysical properties of building envelopes is identified: the greatest relative reduction in specific consumption is achieved in energy-efficient monolithic frame buildings, whereas the high thermal inertia of brick buildings smooths the benefits of operational control. Risks at low loads are analyzed separately, when the return water temperature increases and the efficiency of heat exchangers deteriorates due to reduced flow velocities, which requires retuning of pump control and criteria for maintaining differential pressure. The material makes it possible to assess the relevance of a specific type of individual heat substation and control algorithm for a given building and expected operating modes.

Keywords

individual heat substation weather-compensated control adaptive predictive control energy efficiency hydraulic stability

References

Бабич Б.П., Пушкарева М.Б. Разработка модели регулирования тарифов в целях повышения эффективности теплоснабжающих организаций // Авиация и космонавтика. Тезисы 22-ой Международной конференции. Москва, 2023. С. 322–323.

Брызжева А.Г. Проблема повышения энергоэффективности тепловых // Приоритетные направления развития науки и технологий. Доклады XX Международной научно-технической конференции / под общей редакцией В.М. Панарина. 2016. С. 140–142.

Волков Д.М. Анализ энергетической и экономической эффективности внедрения ИТП // Энергосбережение. Наука и образование. Сборник докладов международной конференции. 2017. С. 789–792.

Гимади В.И. Альтернативные методы регулирования тарифов в сфере теплоснабжения в России: автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата экономических наук. Москва, 2017. 26 с.

Едемский И.К., Ясюкевич А.С. Эффекты воздействия тропических циклонов и солнечного терминатора в ПЭС над Японией // Сборник тезисов докладов пятнадцатой Всероссийской открытой конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». Москва: ИКИ РАН, 2017. С. 416.

Кашин В.И. О проблеме внедрения автоматизированных индивидуальных тепловых пунктов в г. Ижевске // Научно обоснованные технологии интенсификации сельскохозяйственного производства. Материалы Международной научно-практической конференции в 3-х томах. Ижевск: Ижевская ГСХА, 2017. С. 259–262.

Кашин В.И. О ценообразовании на тепловую энергию (мощность) для единой теплоснабжающей организации // Инновационные технологии для реализации программы научно-технического развития сельского хозяйства. Материалы Международной научно-практической конференции в 3 томах. Ижевск, 2018. С. 137–140.

Постников И.В. Обеспечение надежности теплоснабжения активного потребителя на основе выбора оптимального соотношения мощности собственного источника тепловой энергии и параметров надежности элементов теплоснабжающих систем // Энерго-ресурсоэффективность в интересах устойчивого развития (SEWAN – 2021). III международная научная конференция SEWAN – 2021: сборник трудов. Санкт-Петербург, 2021. С. 71.

Протасов А.С., Леоненко Н.А. Исследование тепловых полей с применением теории подобия при локальном тепловом воздействии // Парадигма. 2022. № 2-3. С. 35–37.

Пушкарев С.А. Влияние тепловой плотности на выбор способа теплоснабжения населенных пунктов // Молодежь и научно-технический прогресс. Материалы региональной научно-практической конференции. 2023. С. 502–505.

Селезнева Д.Д., Исламова О.В., Баклушина И.В. Индивидуальные тепловые пункты // Тенденции развития науки и образования. 2023. № 93-9. С. 72–74.

Семенов В.Г., Барон В.Г., Разговоров А.С. Индивидуальные тепловые пункты нового поколения // Энергосбережение. 2017. № 7. С. 30–37.

Стенников В.А., Пеньковский А.В. Оптимизация тарифов на тепловую энергию в условиях организации рынка тепла в формате единой теплоснабжающей организации // Повышение эффективности производства и использования энергии в условиях Сибири. Материалы Всероссийской научно-практической конференции с международным участием. 2016. С. 309–313.

Устинов Н.А., Кучер А.В. Централизованная теплоэнергетика с индивидуальными тепловыми пунктами // Актуальные проблемы и пути развития энергетики, техники и технологий. Сборник статей / ответственный редактор Г.М. Садчикова. 2016. С. 199–201.

Шумилин Е.В., Псаров С.А., Воеводин А.Н. Сравнение экономических показателей схем теплоснабжения с центральными и индивидуальными тепловыми пунктами // Дальний Восток: проблемы развития архитектурно-строительного комплекса. 2020. № 1. С. 457–460.

Issue

Section

MACHINES AND MECHANISMS

Metrics

325 views
0 downloads
Want to publish with us?
Submit an article

Machine-readable metadata

Similar Articles

1 2 3 4 5 > >> 

You may also start an advanced similarity search for this article.