Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Информатика arrow Подсистема прогноза снабжения энергетическими ресурсами теплогенераторных станций

Синтез подсистемы

Для расчёта прогноза затрат энергетических ресурсов при производстве тепловой энергии на теплогенераторной станции необходим ввод в программу исходных данных о системе и используемых ресурсах. К этим данным относятся:

  • 1) количество тепла необходимого для компенсации теплопотерь потребителей;
  • 2) коэффициент потерь теплоты в системе;
  • 3) суммарная мощность насосов, установленных в системе и осуществляющих движение теплоносителя по системе трубопровода;
  • 4) цена электроэнергии;
  • 5) параметр, определяющий осуществляется ли нагрев теплоносителя от электросети или с использованием топливного ресурса;
  • 6) параметры теплоносителя:

a) температура при поступлении в систему;

b) рабочая температура, то есть температура теплоносителя в системе на выходе из генератора;

c) удельная теплоёмкость при рабочей температуре;

d) плотность при рабочей температуре;

7) параметры топливного ресурса:

a) цена за единицу измерения;

b) удельная теплота сгорания.

На основе исходных данных о системе производится расчёт следующих величин:

  • 1) расход тепловой энергии для нагрева теплоносителя;
  • 2) расход теплоносителя в системе;
  • 3) расход электроэнергии, потребляемой системой;
  • 4) затраты на потребляемую электроэнергию;
  • 5) расход топливного ресурса для нагрева теплоносителя;
  • 6) затраты на покупку топливного ресурса.

Расчёт данных величин производится по следующим формулам:

(3.1)

где - расход тепловой энергии для нагрева теплоносителя, МДж/м3;

- удельная теплоёмкость теплоносителя при рабочей температуре, Дж/(кг°C);

- плотность теплоносителя при рабочей температуре, кг/м3;

- рабочая температура теплоносителя, °C;

- температура теплоносителя при поступлении в систему, °C;

- коэффициент потерь теплоты в системе, .

(3.2)

где - расход теплоносителя в системе, м3/ч;

- количество тепла необходимого для компенсации теплопотерь потребителей, Вт;

- коэффициент потерь теплоты в системе, ;

- удельная теплоёмкость теплоносителя при рабочей температуре, Дж/(кг°C);

- рабочая температура теплоносителя, °C;

- температура теплоносителя при поступлении в систему, °C.

(3.3)

где - расход электроэнергии, потребляемой системой,

- суммарная мощность насосов, установленных в системе, Вт.

Если нагрев теплоносителя должен осуществляться от электросети, то формула (3.3) примет следующий вид:

(3.4)

где - расход электроэнергии, потребляемой системой,

- суммарная мощность насосов, установленных в системе, Вт;

- расход теплоносителя в системе, м3/ч;

- расход тепловой энергии для нагрева теплоносителя, МДж/м3.

(3.5)

где - затраты на потребляемую электроэнергию, руб. в сутки;

- расход электроэнергии, потребляемой системой,

- цена электроэнергии,

(3.6)

где - расход топливного ресурса для нагрева теплоносителя, кг/ч;

- расход тепловой энергии для нагрева теплоносителя, МДж/м3;

- расход теплоносителя в системе, м3/ч;

- удельная теплота сгорания топливного ресурса, МДж/кг.

Если используемый вид ресурса имеет единицы измерения м3, то формула (3.6) примет следующий вид:

(3.7)

где - расход топливного ресурса для нагрева теплоносителя, м3/ч;

- расход тепловой энергии для нагрева теплоносителя, МДж/м3;

- расход теплоносителя в системе, м3/ч;

- удельная теплота сгорания топливного ресурса, МДж/кг;

- плотность топливного ресурса, кг/м3.

(3.8)

где - затраты на покупку топливного ресурса, руб. в сутки;

- расход топливного ресурса для нагрева теплоносителя, кг/ч или м3/ч;

- цена топливного ресурса, руб. за кг или руб. за м3.

Для реализации быстрого доступа к формулам (3.1) - (3.8) в программе разработан класс UtilsCalc. Также, данный класс содержит базу данных параметров девяти видов топливного ресурса и одного вида теплоносителя - воды.

Параметры топливных ресурсов базы данных программы представлены в таблице 3.1. Для воды в базу данных занесены значения удельной теплоёмкости и плотности при различных значениях температуры, которые представлены в таблицах 3.2 и 3.3 соответственно.

Таблица 3.1 - Параметры топливных ресурсов базы данных программы

Вид топливного ресурса

Удельная теплота сгорания, МДж/кг

Плотность топлива, кг/м3

Цена

газ природный

50,00

0,7168

4,86 руб. за м3

уголь бурый

25,00

--

4,70 руб. за кг

уголь древесный

33,89

--

16,00 руб. за кг

антрацит (уголь каменный)

34,80

--

10,00 руб. за кг

древесина дубовая

19,87

710,00

1000,00 руб. за м3

древесина еловая

20,30

432,00

800,00 руб. за м3

древесина сосновая

20,85

510,00

900,00 руб. за м3

дизельное топливо

41,87

850,00

32250,00 руб. за м3

мазут

41,84

995,00

12,00 руб. за кг

Таблица 3.2 - Значения удельной теплоёмкости воды базы данных программы

Температура, °C

1

10

15

20

25

Удельная теплоёмкость, Дж/(кг°C)

4217

4191

4187

4183

4179

Температура, °C

30

35

40

45

50

Удельная теплоёмкость, Дж/(кг°C)

4174

4174

4174

4177

4181

Температура, °C

55

60

65

70

75

Удельная теплоёмкость, Дж/(кг°C)

4182

4182

4185

4187

4191

Температура, °C

80

85

90

95

100

Удельная теплоёмкость, Дж/(кг°C)

4195

4202

4208

4214

4220

Таблица 3.3 - Значения плотности воды базы данных программы

Температура, °C

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

Плотность, кг/м3

999,8

999,9

1000,0

999,9

999,9

999,7

999,5

999,2

999,0

998,6

Температура, °C

20

22

24

26

28

30

32

34

36

38

Плотность, кг/м3

998,2

997,8

997,3

996,8

996,2

995,7

995,0

994,4

993,7

993,0

Температура, °C

40

42

44

46

48

50

52

54

56

58

Плотность, кг/м3

992,2

991,4

990,6

989,8

988,9

988,0

987,1

986,2

985,2

984,2

Температура, °C

60

62

64

66

68

70

72

74

76

78

Плотность, кг/м3

983,2

982,1

981,1

980,0

978,9

977,8

976,6

975,4

974,2

973,0

Температура, °C

80

82

84

86

88

90

92

94

96

98

Плотность, кг/м3

971,8

970,5

969,3

967,8

966,6

965,3

963,9

962,6

961,2

959,8

Температура, °C

100

Плотность, кг/м3

958,4

прогнозирование энергетический теплогенераторный станция

Исходный текст класса UtilsCalc представлен в Приложении 4.

Для удобства работы с программой предусмотрим поддержку сохранения и открытия файлов с информацией о работе в программе.

Результаты работы программы могут быть сохранены в форматах *.fpf и *.tsf, а также в виде отчета в формате *.xlsx.

Формат *.fpf (ForecastProjectFile - файл проекта прогноза) содержит всю информацию о составленном в программе прогнозе затрат энергетических ресурсов. В нём хранится информация о статистических данных изменения температуры воздуха окружающей среды, параметры системы теплоснабжения, параметры теплоносителя и список выбранных для сравнения топливных ресурсов с их параметрами. Файл, сохранённый в формате *.fpf позволяет быстро возобновить работу с ранее составленным прогнозом затрат ресурсов.

Формат *.tsf (TemperatureStatisticsFile - файл статистики температуры) содержит только информацию о статистических данных изменения температуры воздуха окружающей среды. Файл, сохранённый в формате *.tsf позволяет загрузить данные об изменении температуры для создания нового проекта.

Содержимое файлов форматов *.fpf и *.tsf записано при помощи языка разметки XML (eXtensible Markup Language - расширяемый язык разметки). Язык XML имеет простой формальный синтаксис, удобный для создания и обработки документов программами. Кроме того, язык XML не фиксирует разметку документа, позволяя разработчику модифицировать её в соответствии с потребностями конкретной области, ограничивая лишь синтаксические правила составления документа.

Такое строение языка позволяет проверять соответствие структуры документа заранее составленному описанию, например, на языке XML

Описание структуры документов форматов *.fpf и *.tsf на языке XML Schema представлены в Приложении 5.

Формат *.xlsx (Рабочая книга Excel) - стандартный формат рабочих книг приложения Excel 2007, входящий в группу форматов Office Open XML. Предназначен для хранения информации об электронных таблицах для работы в таких программах как Microsoft Office Excel и OpenOffice Calc.

Сохранение отчётов в формате *.xlsx реализуем при помощи библиотеки QtXlsxWriter, написанной на языке C++ и предоставляющей простой доступ к данным существующих документов, а также записи данных и сохранения в новый документ.

Пример сформированного программой отчёта представлен на рисунке 3.2.

Рисунок 3.2 - Пример отчета, сформированного в окне быстрого расчёта

 
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 
Предметы
Агропромышленность
Банковское дело
БЖД
Бухучет и аудит
География
Документоведение
Естествознание
Журналистика
Информатика
История
Культурология
Литература
Логика
Логистика
Маркетинг
Математика, химия, физика
Медицина
Менеджмент
Недвижимость
Педагогика
Политология
Право
Психология
Религиоведение
Социология
Статистика
Страховое дело
Техника
Товароведение
Туризм
Философия
Финансы
Экология
Экономика
Этика и эстетика
Прочее