Registration Number
0825U002285, PhD dissertation
Status
Доктор філософії
Date
22-07-2025
popup.evolution
o
Title
Automation of the control process for an adaptive intermittent heat supply system for a house based on a heat pump unit
Author
Mykola Bohza,
popup.head Volodymyr A. Voloshchuk
popup.opponent Andrii P. Safonyk
popup.opponent Natalia M. Lutska
popup.review Dmytro O. Кovalyuk
popup.review Pavlo V. Novikov
popup.rada
National Technical University of Ukraine «Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute»
Description
Метою дисертаційного дослідження є підвищення енергоефективності системи переривчастого теплозабезпечення будинку на базі теплонасосної установки шляхом удосконалення алгоритмів керування з оптимальними уставками регулятора. Розроблено аналітичну модель теплонасосної установки з урахуванням фізичних законів теплообміну та властивостей робочих тіл, реалізовану в MATLAB/Simulink з бібліотекою CoolProp для точного визначення теплофізичних параметрів. Створено нейронну модель на основі архітектури LSTM, навчену на даних аналітичної моделі з використанням алгоритму Adam та ранньою регуляризацією, конвертовану в C-код і інтегровану в Simulink через S-функцію, що забезпечило збереження точності прогнозування при значно вищій швидкодії моделювання. Сформовано комплексну модель системи теплозабезпечення будинку, яка об’єднала поведінку теплонасосної установки, теплотехнічні характеристики будівлі та кліматичні дані типового метеорологічного року, із реалізацією ПІД-регулятора для підтримання температурного комфорту, зниження нічної уставки та передпускового розігріву. Численні сценарні дослідження показали зниження споживання електроенергії до 18 % порівняно з традиційними безперервними режимами та обмеження динамічних відхилень температури теплоносія в межах 0,5 °C. Наукова новизна полягає в кількісній оцінці оптимальних параметрів переривчастого обігріву, удосконаленні адаптивного алгоритму керування з урахуванням зовнішніх умов і теплової інерційності будівлі, а також у методиці інтеграції аналітичних та нейронних моделей у MATLAB/Simulink з мінімізацією обчислювальних витрат. Практичне значення підтверджується можливістю використання результатів у навчальному процесі кафедри автоматизації енергетичних процесів КПІ.
Registration Date
2025-06-12
popup.nrat_date
2025-06-12 / 2026-07-01
