В е с т н и к алматинского университета

Вестник Алматинского университета энергетики и связи № 3 (58) 2022
 
24 
Рисунок 6 – Наглядный пример ошибок регулирования воздушного потока и температуры [23] 
Здания являются одним из крупнейших потребителей энергии в мире. В северных странах здания 
потребляют большую часть энергии для обогрева помещений из-за преобладающих холодных 
климатических условий. Сегодня наблюдается тенденция использования систем управления 
энергопотреблением зданий (BEMS) в зданиях, чтобы сделать внутреннюю среду более комфортной и 
более эффективно использовать энергию. В настоящее время в BEMS отсутствует модель отопления 
зданий, и управление часто основано на температурных зонах. Интегрируя хорошую модель отопления 
здания с помощью BEMS, можно оптимально контролировать отопление зданий при одновременной 
экономии энергии. Следовательно, цель состоит в том, чтобы разработать модель, которая может быть 
применена при оперативном управлении с приемлемой производительностью и точностью. Так в работе 
[24] рассматриваются основанные на физике модели отопления многоэтажных зданий, разработанные в 
средах MATLAB и Modelica. Модель Modelica использует компоненты модели от Modelica Buildings 
Library зданий и является более сложной, чем модель в MATLAB. Применимость двух моделей для 
оперативного управления в BEMS в основном зависит от точности прогнозов и времени прогнозирования. 
Точность прогнозирования обеих моделей удовлетворительна, в то время как модель Modelica является 
надежной. Благодаря используемой вычислительной мощности модель MATLAB обеспечивает более 
быстрые результаты по сравнению с моделью Modelica.
Для обеих моделей требуется больше экспериментов в реальном времени, и они могут быть 
применены в режиме онлайн-управления, в зависимости от простоты модели, доступной вычислительной 
мощности и сегментов реального времени в системе. Кроме того, методология, используемая при 
разработке модели MATLAB, не зависит от приложения и может быть реализована в различных 
конфигурациях зданий. 
Модель MATLAB состоит из 16 переменных состояний, включая плотность воздуха на каждом 
этаже: температура воздуха на трех этажах, трех стенах, крыше, двух промежуточных этажах, первом этаже 
и мебели каждого этажа. Модель была построена с использованием решателя MATLAB ode15s, который 
использует переменные временных интервалов. Для построения модели авторами был использован жилой 
дом в качестве объекта.

---