Bu tədqiqat, istifadəçilərin iç ortam temperaturlarına görə bağımsız və eşzamansız biçimde açılıp kapanan termostatik klapanlarının rayon isitmə sisteminde oluşturduğu karmaşık davranışı, isitmə alt stansiyaunda uygulanabilecek mərkəzi idarəetmə qərarlarına dönüştürmeyi hədəfləyir. Tədqiqatçılar, her bir konuttan gelen daxili temperatur, istifadəçi temperatur ayarı və klapan açıq kalma süresi məlumatlerini birleştirerek orta daxili temperatur ilə sahə çəkili klapan açılma nisbətını hesaplamış; bu iki göstergeyi kullanarak sistemin arz-talep durumunu dokuz bölgeye ayıran 3×3 bir “isitmə durum haritası” oluşturmuştur.

Önerilen çerçevede terminal istifadəçi katmanı alt stansiyaa bilgi sağlamakta, lakin istifadəçi klapanları mərkəzi kimi birbaşa kumanda edilmemektedir. Alt istasyon, haritadaki işletme bölgesine görə ikincil şebeke gidiş suyu sıcaklığını düşürmekte və sirkülasyon nasossının diferensial təzyiq ayarını değiştirmektedir. Böylece yüksək temperaturta aşırı istilik beslenmesi niyəiyle istifadəçi klapanlarının topluca kapanması, sərfnin dalgsahəması və nasos enerjisinin yükselmesi azaltılmaya çalışılmaktadır.

Tianjin’deki 48 binalı bir üniversite yerleşiminin tam isitmə sezonuna ait iki saatlik işletme məlumatleriyle yapılan vaka incelemesinde, sistem hidravlik müqavimət katsayistilik 1,24 Pa/(m³/saat)² kimi belirlenmiş; fərqlı temperatur bölgeleri üçün 244, 238 və 226 kPa diferensial təzyiq ayarları hesablanmışdır. Çalışma, ən yüksək elektrik qənaətunu %10,04 və ən yüksək istilik qənaətunu %24 kimi bildirmektedir. Lakin bu değerler bütün meteorolojik koşullarda elde edilen sabit qənaətlar deyil; xarici hava sıcaklığına, başlangıçtaki aşırı istilik beslemesinin derecesine və işletme bölgesine bağlıdır.

Araştırmanın çözmeye çalıştığı temel sorun nedir?

Kuzey Çin’de yaygın olan rayon isitmə sistemlerinde bir isitmə alt stansiyau, çox sayıda binaya eyni ikincil sıcak su şebekesi üzərindən istilik sağlamaktadır. Geleneksel işletmede sirkülasyon nasossı sabit diferensial təzyiqla çalıştırılabilir və gidiş suyu sıcaklığı xarici hava sıcaklığına bağlı sabit bir iklim kompanzasyon eğrisinden və ya operatör deneyiminden belirlenebilir.

Akıllı termostatik klapanların kullanılmasıyla istifadəçilar hedef daxili temperaturlarını belirleyebilmekte, klapanlar da oda sıcaklığını bu hedefe görə açıp kapatmaktadır. Bu yapı istifadəçiya önemli bir özgürlük sağlasa da mərkəzi sistem açistilikndan yeni bir idarəetmə problemi yaratmaktadır:

• Her klapan yalnız açıq və ya bağlı olmak üzere iki ayrık durumda tədqiqatktadır.
• Binlerce olası istifadəçi davranışı eyni anda gerçekleşmemekte, eşzamansız biçimde değişmektedir.
• Alt istasyon, istifadəçilərin real istilik talebini birbaşa görmeden sabit və ya deneyime dayalı parametrelerle çalışabilmektedir.
• Gereğinden sıcak su gönderildiğinde odalar aşırı istiliknmakta və çox sayıda klapan pasif biçimde kapanmaktadır.
• Vanaların toplu və düzensiz kapanması şebeke direncini artırarak sərf və basınç dalgsahəmalarına yol açmaktadır.

Bu durum, “fazla istilik sağlama–klapanların kapanması–hidravlik dengesizlik–yeniden fazla enerji kullanımı” biçiminde bir döngü oluşturabilmektedir. Araştırmanın temel sorusu, birbirinden bağımsız istifadəçi davranışlarının mərkəzi alt stansiyada kullanılabilecek güvenilir və anlaşılır talep göstergelerine necə dönüştürülebileceğidir.

Önceki metodlerden fərqı nedir?

Önceki araşdırmaların önemli bir bölümü sürekli ayarlanabilen klapanların açıqlık faizsini mərkəzi idarəetmə değişkeni kimi kullanmaktadır. Lakin aç-bağla klapanlarda tək bir anda ölçülen “açıq” və ya “bağlı” durumu, istifadəçinın nümunəleme aralığı boyunca ne kadar istilik talep ettiğini tək başına yeterince göstermez.

Çalışma bu eksikliği iki bilgi türünü birleştirerek gidermeye tədqiqatktadır:

• İç temperatur: Kullanıcının gerçekten ulaştığı istilikl konfor durumunu temsil eder.
• Vananın açıq kalma süresi: Belirli bir zaman aralığındaki istilik talebi yoğunluğunu temsil eder.

Böylece sistem yalnız klapanların ne yaptığını değil, bu davranışın hangi daxili temperatur koşullarında ortaya çıktığını da qiymətləndirməktedir. Örneğin aşağı klapan açılma nisbətı, oda sıcaklığı yüksəkse aşırı istilik beslemesine; oda sıcaklığı aşağıse istifadəçilərin evde bulunmaması və ya sıra dışı bir işletme durumuna işaret esərflir.

Önerilen hiyerarşik yapı necə tədqiqatktadır?

PDF’nin 9. sayfasındaki Şekil 1, çerçeveyi iki ana katmanda göstərir:

1. Terminal istifadəçi katmanı

Radyatörler, akıllı termostatik klapanlar, oda idarəetməörleri və məlumat toplayıcılar üzərindən aşağıdaki bilgiler elde edilmektedir:

• Kullanıcının iç ortam sıcaklığı,
• Kullanıcının belirlediği hedef temperatur,
• Vananın açıq və ya bağlı olma durumu,
• Örnekleme aralığındaki cəmi açıq kalma süresi,
• Kullanıcının istiliktılan sahəı.

Bu bireysel bilgiler önce bir isitmə durum uzayında saklanmakta, ardından orta daxili temperatur və klapan açılma nisbətı biçiminde toplulaştırılmaktadır.

2. Isıtma alt stansiyau katmanı

Alt istasyonda iki koordineli düzenleme yapılmaktadır:

• Isıl optimallaşdırma: İkincil gidiş suyu sıcaklığının, istifadəçi durum haritasından çıkarılan talebe görə azaltılması və ya yeniden ayarlanması.
• Hidrolik optimallaşdırma: Şebeke direnci və bölgeye özgü hedef sərf kullanılarak sirkülasyon nasossı diferansiyel basıncının yeniden belirlenmesi.

Bilgi axını hiyerarşik və tək yönlüdür. Kullanıcı katmanı alt stansiyaa talep bilgisi sağlar; alt stansiya da şebekenin temperatur və basınç sınır koşullarını değiştirir. Sistem istifadəçilərin hedef sıcaklığını değiştirmez və ya klapanları zorla açıp kapatmaz.

Termostatik klapannın idarəetmə mantığı nedir?

PDF’nin 10. sayfasındaki Şekil 2, daxili temperatur ilə klapan durumu arasındaki ilişkiyi göstərir. İç temperatur istifadəçi ayarının altındaysa klapan açılmakta, ayar değerine ulaşıldığında kapanmaktadır. Kullanıcı hedef sıcaklığı yükselttiğinde klapan yeniden açılmakta; hedef düşürüldüğünde ise oda sıcaklığı yeni alt eşiğe inene kadar bağlı kalabilmektedir.

Bu davranış, klapan durumunun yalnız bina istilik kaybına değil, istifadəçi tarafından değiştirilen temperatur ayarına da bağlı olduğunu göstərir. Bu səbəbdən tədqiqatçılar her istifadəçi üçün aşağıdaki durum vektörünü tanımlamıştır:

\[ X_{n,i} = \begin{bmatrix} T_{n,i} & T_{n,\mathrm{set},i} & \tau_{n,i} \end{bmatrix} \]

• T_n,i: n’inci nümunəleme aralığında i istifadəçisının iç sıcaklığı, °C,
• T_n,set,i: istifadəçinın temperatur ayarı, °C,
• τ_n,i: eyni nümunəleme aralığında klapannın açıq kaldığı cəmi süre, saat.

Bütün istifadəçilərin durumları bir matris içində birleştirilmektedir:

\[ X_n = \begin{bmatrix} T_{n,1} & T_{n,\mathrm{set},1} & \tau_{n,1} \\ T_{n,2} & T_{n,\mathrm{set},2} & \tau_{n,2} \\ \vdots & \vdots & \vdots \\ T_{n,K} & T_{n,\mathrm{set},K} & \tau_{n,K} \end{bmatrix} \]

Buradaki K, alt stansiyaa bağlı cəmi istifadəçi sayistiliknı ifadə edir. PDF, vaka sahəındaki cəmi istifadəçi və ya daire sayistiliknı bildirmemektedir.

Ortalama daxili temperatur necə hesaplanmaktadır?

Alt istasyon kapsamındaki istifadəçilərin orta iç sıcaklığı aşağıdaki aritmetik ortayla ifade edilmektedir:

\[ T_{n,\mathrm{aver}} = \frac{1}{K}\sum_{i=1}^{K}T_{n,i} \]

PDF’de basılı Denklem 3’ün sonunda “×100%” ifadesi görünmektedir. Sıcaklığın °C cinsinden ortasını faizye dönüştürmek fiziksel kimi anlamlı olmadığından bu ifade, denklem yazımındaki bir biçimlendirme və ya kopyalama sorunu kimi değerlendirilmiştir. Tədqiqatın sonraki şekil və hesapları T_n,aver değerini °C cinsinden kullanmaktadır.

Vana açılma nisbətı necə hesaplanmaktadır?

Her dairenin büyüklüğü fərqlı olabileceği üçün klapanların açıq kalma süreleri birbaşa ortsahəmamıştır. Bunun yerine açıq kalma süresi istiliktılan sahəla ağırlıklandırılmıştır:

\[ \alpha = \frac{\sum_{i=1}^{K}\tau_i F_i} {\Delta\tau\sum_{i=1}^{K}F_i} \times 100\% \]

• α: alt stansiya kapsamındaki sahə çəkili klapan açılma nisbətı, %,
• τ_i: i istifadəçisının klapansının açıq kalma süresi, saat,
• F_i: i istifadəçisının istiliktılan sahəı, m²,
• Δτ: nümunəleme aralığı, saat.

Örneğin büyük bir dairenin klapansının iki saat boyunca açıq kalması, küçük bir dairenin eyni süre açıq kalmasına görə sistemin cəmi istilik talebi göstergesine daha fazla katkı yapmaktadır.

3×3 isitmə durum haritası necə yaradılmışdır?

Ortalama daxili temperatur yatay eksene, klapan açılma nisbətı düşey eksene yerleştirilmiştir. Her iki değişkenin birinci və üçüncü kvartil değerleri sınır kimi kullanılarak düzlem dokuz bölgeye ayrılmıştır.

Genel metodde temperatur sütunları bu biçimdedir:

• A sütunu: T_n,aver < U₁; aşağı temperatur bölgesi,
• B sütunu: U₁ ≤ T_n,aver ≤ U₃; orta temperatur bölgesi,
• C sütunu: T_n,aver > U₃; yüksək temperatur bölgesi.

Vana açılma nisbətı satırları ise şöyledir:

• a satırı: α < U₁; aşağı klapan açılma nisbətı və aşağı enerji məlumatmliliği bölgesi Ω_L,
• b satırı: U₁ ≤ α ≤ U₃; orta açılma nisbətı və normal dinamik işletme bölgesi Ω_M,
• c satırı: α > U₃; yüksək açılma nisbətı və yüksək məlumatmlilik bölgesi Ω_H.

Vaka məlumatlerinden elde edilen sınırlar şöyledir:

PDF’nin 22. sayfasındaki Şekil 8’de real işletme noktalarının önemli bölümünün B və C sütunlarında toplandığı görülmektedir. İç temperatur yükseldikçe klapan açılma nisbətının genel kimi düşmesi, istifadəçilərin aşırı istilikya klapanlarını kapatarak tepki verdiğini göstərir.

Dokuz işletme bölgesi ne anlama gelmektedir?

Haritanın hedefi bütün tədqiqat noktalarını eyni temperatur sütununa taşımak deyil. Amaç, benzer xarici hava və daxili temperatur koşullarında klapan açılma nisbətını artırarak gereksiz terminal kısmasını azaltmak və tədqiqat noktasını eyni sütunun daha məlumatmli üst satırına taşımaktır.

İşletme məlumatleri necə gürültüden arındırılmıştır?

Bölgesel isitmə sistemlerinin yüksək istilikl ataleti niyəiyle bir saat və ya iki saat içindeki temperatur değişimleri, o anda uygulanan idarəetmə qərarını birbaşa temsil etmeyebilir. Kullanıcı davranışları və sensör anomalileri de ham məlumatde dağınık noktalar oluşturabilir.

Tədqiqatçılar xarici hava sıcaklığını belirli aralıklara ayıran “temperatur aralığı ortası” metodini kullanmıştır:

\[ Z_m = \left[ T_m-\frac{\Delta T}{2}, T_m+\frac{\Delta T}{2} \right) \]

Her dış temperatur aralığındaki məlumatler D_m alt kümesinde toplanmıştır. Bir aralıkta en az üç nümunə yoksa o aralık geçici gürültü kabul edilerek dışlanmıştır:

\[ n_m \geq n_{\mathrm{th}}, \qquad n_{\mathrm{th}}=3 \]

Geçerli aralıklardaki değişkenler aritmetik ortayla yumuşatılmıştır:

\[ \overline{y}_m = \frac{1}{n_m} \sum_{k=1}^{n_m} y_{m,k} \]

Bu yaklaşım, tək tək saatlik noktalar yerine benzer xarici hava koşullarında gözlenen orta və görece qərarlı sistem davranışını ortaya çıkarmayı hədəfləyir.

Gidiş suyu sıcaklığı necə yeniden ayarlanmaktadır?

Her işletme bölgesi üçün ikincil gidiş suyu sıcaklığı ilə xarici hava sıcaklığı arasında doğrusal bir temel model kurulmuştur:

\[ T_{2g,r}=a_rT_{\mathrm{out}}+b_r \]

Model katsayıları en küçük kadrler metodiyle tahmin edilmiştir:

\[ J(a_r,b_r)= \sum_{j=1}^{M} \left[ T_{2g,j}- \left(a_rT_{\mathrm{out},j}+b_r\right) \right]^2 \rightarrow \min \]

Aşırı istilik beslemesi bulunan mevcut bölgenin temel eğrisi ilə hedef bölgenin eğrisi arasındaki temperatur fərqı hesaplanmaktadır:

\[ \Delta T(T_{\mathrm{out}}) = T_{2g,L}-T_{2g,H} = (a_L-a_H)T_{\mathrm{out}}+(b_L-b_H) \]

Yeni gidiş sıcaklığı, mevcut değerden bu düzeltmenin çıkarılmasıyla elde edilmektedir:

\[ T'_{2g,L}=T_{2g,L}-\Delta T(T_{\mathrm{out}}) \]

Burada düzeltme sabit deyil. Havanın istiliknmasıyla aşırı istilik potansiyeli artıyorsa daha büyük, şiddetli soğukta istifadəçilərin real istilik gereksinimi yüksəkse daha küçük bir temperatur azaltımı uygulanmaktadır.

B və C temperatur bölgelerinde ne bulunmuştur?

PDF’nin 26. sayfasındaki Şekil 11’de Bc və Ba bölgeleri üçün aşağıdaki modellər məlumatlmişdir:

\[ T_{2g,\mathrm{Bc}} = -0.86T_{\mathrm{out}}+55.2, \qquad R^2=0.83 \]

\[ T_{2g,\mathrm{Ba}} = -0.46T_{\mathrm{out}}+56.5, \qquad R^2=0.72 \]

Dış hava sıcaklığı −3 °C’nin üzerine çıktığında Ba bölgesindeki gidiş suyu sıcaklığı, yüksək klapan açılma nisbətına sahip Bc temel çizgisinden daha yüksək kalmaktadır. Ba’dan Bc’ye geçiş üçün önerilen azaltım şöyledir:

\[ \Delta T_{\mathrm{Ba}}(T_{\mathrm{out}}) = 0.40T_{\mathrm{out}}+1.30, \qquad T_{\mathrm{out}}>-3^\circ\mathrm{C} \]

Bu formüle görə xarici hava 0 °C iken temperatur yaklaşık 1,3 °C, 8 °C iken yaklaşık 4,5 °C azaltılmaktadır.

C sütununda məlumatlen temel modellər şöyledir:

\[ T_{2g,\mathrm{Cb}} = -0.38T_{\mathrm{out}}+51.5, \qquad R^2=0.72 \]

\[ T_{2g,\mathrm{Ca}} = -0.46T_{\mathrm{out}}+54.0, \qquad R^2=0.82 \]

Ca’dan Cb’ye geçiş için:

\[ \Delta T_{\mathrm{Ca}}(T_{\mathrm{out}}) = -0.08T_{\mathrm{out}}+2.50, \qquad T_{\mathrm{out}}>0^\circ\mathrm{C} \]

önerilmiştir. Dış hava sıcaklığı yükseldikçe bu formüldeki azaltım miktarı bir ölçüde düşse de C bölgesinde istilik qənaətu, başlangıçta bulunan yüksək temperatur və bağlı klapan nisbətı niyəiyle anlamlı kalmaktadır.

Orta klapan açıqlığı və aşağı temperatur bölgeleri necə düzenlenmektedir?

Bb bölgesinin Bc hedef bölgesine görə düzeltme formülü şöyledir:

\[ \Delta T_{\mathrm{Bb}}(T_{\mathrm{out}}) = 0.60T_{\mathrm{out}}+2.20, \qquad T_{\mathrm{out}}>-3^\circ\mathrm{C} \]

Şekil 14’te Bb temel çizgisinin Bc’ye, Ba temel çizgisinden daha yakın olduğu görülmektedir. Bu, klapan açılma nisbətı yükseldikçe sistemin kendiliğinden talebe dayalı ideal temperatur eğrisine yaklaştığı şeklinde yorumlanmıştır.

Düşük temperaturlı Ab bölgesinde önerilen düzeltme daha küçüktür:

\[ \Delta T_{\mathrm{Ab}}(T_{\mathrm{out}}) = -0.17T_{\mathrm{out}}+0.02, \qquad T_{\mathrm{out}}<0^\circ\mathrm{C} \]

Şiddetli soğukta klapanlar zaten uzun süre açıq kaldığı üçün aşırı istilik potansiyeli sınırlıdır. Bu səbəbdən tədqiqat, bu bölgede istilikl konforu koruyan daha muhafazakâr bir idarəetmə yaklaşımı benimsemektedir.

Şebekenin hidravlik direnci necə belirlenmiştir?

Isıtma şebekelerinde yaklaşık hidravlik ilişki bu biçimde ifade edilmektedir:

\[ \Delta P=S G^2 \]

• ΔP: sistem diferansiyel basıncı, Pa,
• S: eşdeğer hidravlik müqavimət katsayistilik, Pa/(m³/saat)²,
• G: ikincil şebeke sərfsi, m³/saat.

Vanaların çoğu bağlıyken ölçülen müqavimət, boru şebekesinin yapısal direncinden çox istifadəçi klapanlarının kısma təsirsini temsil esərflir. Bu səbəbdən tədqiqatçılar, klapan açılma nisbətının %76,5’in üzərində olduğu Ac və Bc bölgelerindeki məlumatleri seçmiştir.

Dokuz qərarlı zaman dizisi istifadə olunmuşdur. Bu dizilerde:

• Ardışık daxili temperatur fərqları ±0,1 °C içinde,
• Ardışık sərf fərqları ±2 m³/saat içində tutulmuştur.

Her zaman dizisinin orta müqavimət katsayistilik hesaplanmış, güvenli tarafta kalmak amacıyla en büyük değer seçilmiştir:

\[ S_{\mathrm{opt}}=\max\{S_1,S_2,\ldots,S_r\} \]

Belirlenen değer:

\[ S_{\mathrm{opt}} = 1.24\ \mathrm{Pa/(m^3/h)^2} \]

olmuştur. PDF’nin 30. sayfasındaki Şekil 16’da dokuz grubun sonuçları yaklaşık 1,22–1,24 Pa/(m³/saat)² arasında yoğunlaşmaktadır.

Hedef sərfler necə belirlenmiştir?

Her temperatur sütununun yüksək klapan açılma nisbətlı məlumatleri kullanılarak 24 saatlik çevrimdeki orta sərfler hesablanmışdır. Pompa enerjisini azaltmak amacıyla bu ortaların ən aşağı değeri hedef alınmıştır:

\[ G_{t,\mathrm{opt}} = \min\{G_1,G_2,\ldots,G_l\} \]

Cc bölgesinde yeterli sayıda yüksək klapan açıqlıklı nümunə bulunmadığından kombu Cb bölgesi istifadə olunmuşdur. Bu tercih uygulama açistilikndan anlaşılır olmakla birlikte C sütunu hedef sərfsinin birbaşa ideal Cc işletme məlumatsinden belirlenmediği anlamına gelmektedir.

Diferansiyel basınç ayarları necə hesablanmışdır?

Her bölge için:

\[ \Delta P_{t,\mathrm{target}} = S_{\mathrm{opt}}G_{t,\mathrm{opt}}^2 \]

ilişkisi istifadə olunmuşdur.

Mevcut işletmede diferansiyel basıncın yaklaşık 245–253 kPa arasında ölçüldüğü göstərilmişdir. Önerilen metodde değer, dış və daxili temperatur bölgesine bağlı kimi 226–244 kPa arasında değiştirilmektedir. En sıcak C sütununda aşağı talep niyəiyle daha aşağı basınç, soğuk A sütununda ise istifadəçilərin istilik ihtiyacını korumak üçün daha yüksək basınç önerilmektedir.

Vaka sahəı hangi xüsusiyyətlere sahiptir?

Araştırma, Tianjin’de bir üniversitenin personel yerleşimindeki rayon isitmə sistemine dayanmaktadır. PDF’nin 20. sayfasındaki Şekil 5, kazan dairesinden və alt stansiyadan çıkan şebekenin binalara dağılımını göstərir.

Şekil 6’ya görə günlük orta ikincil sərf 13 Aralık’ta 457,45 m³/saat ilə zirve yapmıştır. Günlük sərf değişim aralığı 4,4–31 m³/saat, orta günlük değişim yaklaşık 15 m³/saat, sezon boyunca cəmi değişim genliği 56,8 m³/saat olmuştur.

Şekil 7’de müqavimət katsayistilik sərfnin ters yönünde değişmektedir. Şiddetli soğuk dönemde değerler çoğunlukla 1,2–1,3 Pa/(m³/saat)² aralığında daha qərarlı kalırken sezon başı və sonunda 1,3’ün üzerine çıkmış, bazı anlarda yaklaşık 1,7’ye yaklaşmıştır. Bu davranış, sıcak havalarda klapanların daha sık kapanmasıyla şebekenin görünen direncinin yükselmesiyle uyumludur.

Isı qənaətu necə müəyyən edilmişdir?

Isı qənaətu nisbətı, düzenleme öncesi və sonrası istilik tüketimi arasındaki fərqın başlangıç tüketimine nisbətıdır:

\[ \delta_Q = \frac{Q_a-Q_b}{Q_a} \times 100\% \]

• Q_a: düzenleme öncesi istilik tüketimi, GJ,
• Q_b: düzenleme sonrası istilik tüketimi, GJ.

PDF’nin 34. sayfasındaki Şekil 18, qənaətun xarici hava sıcaklığı və bölgeye görə önemli ölçüde değiştiğini göstərir:

• Ba və Bb: Dış hava −3 °C’den yaklaşık 7–9 °C’ye yükseldikçe qənaət neredeyse doğrusal biçimde artmış və ən yüksək değer yaklaşık %24’e çatmışdır.
• Yaygın 4 °C koşulu: Sistem üçün yaklaşık %9,9 istilik qənaətu hesablanmışdır.
• Ab: −9 ila −1 °C arasında qənaət %4’ün altında kalmış və hava 0 °C’ye yaklaştıkça düşmüştür.
• Ca: 0–14 °C arasında qənaət çoğunlukla %7–9 aralığında kalmış; 14 °C üzərində daha güçlü artım görülmüştür.

Bu sonuç, metodin en büyük kazancı sıcak havalarda yüksək temperaturlı su gönderilmeye devam edilen aşırı besleme koşullarında sağladığını göstərir. Şiddetli soğukta klapanlar zaten büyük ölçüde açıq olduğundan sıcaklığın azaltılabileceği güvenli aralık küçülmektedir.

Elektrik qənaətu necə hesablanmışdır?

Elektrik qənaətu nisbətı aşağıdaki biçimde müəyyən edilmişdir:

\[ \delta_W = \frac{W'_a-W'_b}{W'_a} \times 100\% \]

• W′_a: düzenleme öncesi sistem elektrik tüketimi, GJ,
• W′_b: düzenleme sonrası sistem elektrik tüketimi, GJ.

En yüksək elektrik qənaətu, aşağı hedef sərf və aşağı diferensial təzyiq uygulanabilən yüksək temperaturlı C bölgelerinde hesablanmışdır. Soğuk A bölgelerinde istifadəçi talebini və hidravlik güvenliği koruma önceliği niyəiyle basınç daha az düşürülebilmiş və elektrik qənaətu yaklaşık %1,7 ilə sınırlı kalmıştır.

Tədqiqatın destəklediği temel sonuçlar nelerdir?

• Aç-kapa klapanların təkil və ayrık durumları, açıq kalma süresi və isitmə sahəıyla birlikte kullanıldığında mərkəzi talep göstergesine dönüştürülebilmektedir.
• Ortalama daxili temperatur ilə klapan açılma nisbətının birlikte değerlendirilmesi, yalnız klapan durumuna bakmaktan daha açıqlayıcı bir arz-talep təsnifatsı sağlamaktadır.
• Yüksek daxili temperatur və aşağı klapan açılma nisbətı, incelenen sistemde aşırı istilik beslemesi və güçlü hidravlik dalgsahəmayla ilişkilidir.
• Gidiş suyu sıcaklığının xarici hava və işletme bölgesine görə azaltılması, tədqiqat noktalarını daha yüksək klapan açılma nisbətlı bölgelere taşıyabilecek bir idarəetmə hedefi sunmaktadır.
• Yüksek klapan açılma nisbətlı qərarlı dönemler, boru şebekesinin klapan kısmasından daha az təsirlenmiş hidravlik direncini belirlemek üçün kullanılabilmektedir.
• Sabit diferensial təzyiq yerine bölgeye özgü 226–244 kPa ayarları, hesaplanan nasos elektrik tüketimini azaltmaktadır.

Çalışma neyi göstərmir?

• Yöntemin fərqlı iklimlerdeki, fərqlı bina tiplerindeki və ya fərqlı şebeke büyüklüklerindeki performansı doğrulanmamıştır.
• Sonuçlar ikinci bir bağımsız yerleşim və ya dış doğrulama məlumat kümesiyle test edilmemiştir.
• Tasarruf nisbətları üçün güven aralığı, standart sapma, p değeri və ya başka bir istatistiksel belirsizlik ölçüsü məlumatlmemiştir.
• Düzenleme sonrasında istifadəçilərin istilikl konforunun hangi dağılımda korunduğu ayrıntılı kimi hesabat verilməmişdir.
• Çalışma, bütün isitmə sezonunda tam bağlı çevrimli idarəetməün fiziksel kimi ne kadar süre uygulandığını və müqayisə etma dönemlerinin necə eşleştirildiğini açıq biçimde açıqlamamaktadır.
• En yüksək %24 istilik və %10,04 elektrik qənaətu, bütün bölgelerde və ya bütün günlerde beklenebilecek orta değerler deyil.
• Vanaların haberleşme arızası, sensör sapması, məlumat kaybı və ya istifadəçilərin pencere açması gibi durumlara qarşı idarəetmə güvenliği incelenmemiştir.
• Karbon emissiyau, yatırım xərci, geri ödeme süresi və ya bakım xərci hesaplanmamıştır.
• Yöntem istifadəçi klapanlarını birbaşa optimize etmemekte və ya istifadəçi ayarlarına müdahale etmemektedir.

Tədqiqatın güçlü yönleri nelerdir?

Tədqiqatın en önemli güçlü yönü, yalnız xarici hava sıcaklığına dayanan klasik iklim kompanzasyonunu real istifadəçi davranışlarıyla ilişkilendirmesidir. Bir tam isitmə sezonundan gelen saha məlumatlerinin kullanılması, metodin yalnız teorik bir boru ağı modeline dayanmasını önlemektedir.

Isıl və hidravlik idarəetməün eyni çerçevede ele alınması da önemlidir. Gidiş suyu sıcaklığını düşürmek aşırı istilikyı azaltırken, diferansiyel basıncı hedef sərfye görə ayarlamak nasos enerjisini və basınç dalgsahəmalarını hedeflemektedir. Bu iki qərar birbirinden bağımsız değil, eyni istifadəçi durum haritasından türetilmektedir.

Çalışma ayrıca yüksək klapan açıqlıklı qərarlı dönemleri seçerek boru direnci ilə terminal klapan kısma təsirsini mümkün olduğunca ayırmaya tədqiqatktadır. Dokuz zaman dizisinde temperatur və sərf qərarlılığı üçün açıq eşikler kullanılması, hidravlik müqavimət seçiminin izlenebilirliğini artırmaktadır.

Əsas məhdudiyyətlər nelerdir?

• Çalışma hakem qiymətləndirməsindən keçməmiş bir preprinttir.
• Vaka tədqiqatsı tək bir üniversite yerleşimiyle sınırlıdır.
• Ham məlumatler gizlidir və bağımsız tədqiqatçılar tarafından doğrulanamamaktadır.
• Toplam istifadəçi sayistilik, cəmi istiliktılan sahə və sensörlerin texniki dəqiqlikları bildirilmemiştir.
• Eksik məlumat, aykırı değer və haberleşme kesintilerinin necə ele alındığı ayrıntılı deyil.
• Çeyrek sınırları məlumat kümesine özgüdür; 19,5 °C, 20,4 °C, %66 və %76,5 değerlerinin başka sistemlere birbaşa taşınması uygun deyil.
• Doğrusal temperatur temel modelləri sınırlı sayıda temperatur aralığı ortasına dayanmaktadır.
• Bazı modellərin R² değerleri yaklaşık 0,63–0,83 arasında olup açıqlanamayan değişkenlik bulunmaktadır.
• Cc bölgesindeki məlumat yetersizliği niyəiyle C sütununun hedef sərfsi kombu Cb bölgesinden çıkarılmıştır.
• A sütunu hedef sərfsi metinde 443 m³/saat, nihai tabloda 444 m³/saat kimi məlumatlmişdir.
• Ortalama temperatur denklemindeki “×100%” ifadesi boyutsal kimi tutarsız görünmektedir.
• Kontrol stratejisinin donma, yetersiz isitmə və ya en uzak terminalde basınç kaybı gibi risklere qarşı saha güvenlik sınırları ayrıntılandırılmamıştır.

Geçmiş, bugün və gelecek açistilikndan tədqiqat ne ifadə edir?

Geleneksel rayon isitmə idarəetməü çoğunlukla xarici hava sıcaklığı, sabit sərf və ya sabit basınç üzərindən yürütülmektedir. Akıllı termostatik klapanlar istifadəçi düzeyinde esneklik sağlasa da terminal davranışı ilə mərkəzi üretim arasında bilgi bağlantistilik kurulmadığında bu esneklik sistem məlumatmliliğine tam kimi yansımayabilir.

Bu araşdırma, çox sayıdaki ayrık istifadəçi hareketini iki makro göstergeye dönüştürerek mərkəzi işletme açistilikndan okunabilir hâle getirmektedir. Katkistilik, istifadəçi konforu sinyali ilə klapan talep sinyalini eyni harita üzərində birleştirmesi və haritadaki konumu birbaşa gidiş sıcaklığı ilə nasos basıncı qərarlarına bağlamasıdır.

Gelecekte metodin fərqlı şehirlerde, değişik bina stoklarında və bağımsız isitmə sezonlarında doğrulanması gerekir. Kapalı çevrim saha deneyleriyle real enerji sayaçları, konfor dağılımları və idarəetmə qərarlılığı birlikte ölçülmelidir. Veri gizliliği korunarak anonimleştirilmiş məlumat kümelerinin yayımlanması, sonuçların yeniden üretilebilirliğini artıracaktır. Ayrıca doğrusal temel modellər yerine belirsizliği hesaplayan uyarlanabilir modellər kullanılabilir; lakin böyle bir geliştirme mevcut tədqiqatda test edilmiş deyil.

Tədqiqatın Yöntemi və Bulguları

Teknik metod özeti

Bölgeye özgü temperatur düzeltmeleri

Ana sayısal nəticələr

Şekil və tabloların bilimsel mesajı

• Şekil 1: Terminal məlumat cəmia katmanı ilə alt stansiyaun temperatur və basınç idarəetməünü tək hiyerarşide göstərir.
• Şekil 2: Kullanıcı ayar sıcaklığının değişmesiyle aç-bağla klapannın və oda sıcaklığının zamana bağlı tepkisini açıqlamaktadır.
• Şekil 3: Ortalama daxili temperatur və klapan açılma nisbətının dokuz işletme bölgesine ayrılmasını göstərir.
• Şekil 4: Sabit və değişken diferensial təzyiq idarəetməünde nasos eğrisi ilə değişen şebeke müqavimət eğrilerinin kesişimlerini göstərir.
• Şekil 5: Vaka sahəındaki 48 binanın isitmə şebekesine dağılımını göstərir.
• Şekil 6: Isıtma sezonu boyunca orta, ən yüksək və ən aşağı günlük sərfleri və günlük değişim aralığını göstərir.
• Şekil 7: Şebeke müqavimət katsayistiliknın sezon ortasında düştüğünü, sezon başı və sonunda yükseldiğini göstərir.
• Şekil 8: Gerçek məlumatde 19,5–20,4 °C və %66–%76,5 sınırlarıyla oluşturulan durum haritasını göstərir.
• Şekil 9: Dokuz bölgenin isitmə sezonu boyunca hangi zamanlarda ortaya çıktığını göstərir.
• Şekil 10: Dış temperatur, gidiş suyu sıcaklığı, sərf və müqavimət katsayistiliknın dokuz bölgedeki dağılımlarını müqayisə etmaktadır.
• Şekil 11–14: Farklı bölgelerin dış temperatur–gidiş suyu sıcaklığı temel çizgilerini və uygulanabilir azaltım miktarlarını göstərir.
• Şekil 15: Hidrolik müqavimət üçün seçilen dokuz zaman dizisinin temperatur və sərf qərarlılığı koşullarını doğrulamaktadır.
• Şekil 16: Dokuz zaman dizisinden elde edilen 1,22–1,24 Pa/(m³/saat)² müqavimət sonuçlarını göstərir.
• Şekil 17: A, B və C temperatur bölgeleri üçün 24 saatlik hedef sərf dağılımlarını göstərir.
• Şekil 18: Isı qənaətunun xarici hava sıcaklığına və başlangıçtaki aşırı beslemeye bağlı olduğunu göstərir.
• Şekil 19: Elektrik qənaətunun yüksək temperaturlı C bölgelerinde belirgin biçimde arttığını göstərir.
• Tablo 1: Dokuz bölgenin istilikl, hidravlik və işletme xüsusiyyətlərini özetlemektedir.
• Tablo 2: Dört bölge üçün uygulanabilir temperatur azaltım denklemlerini və meteorolojik koşulları vermektedir.
• Tablo 3: Bölgesel hedef sərf və diferensial təzyiq değerlerini vermektedir.

Mənbə və metod qeydi

Tədqiqatın tam özgün adı: A hierarchical terminal-substation coordinated regulation framework for district heating: aggregating decentralized on-off behaviors for centralized thermal-hydraulic reset

Yazarlar və PDF’deki sıraları: Shanshan Cao; Wenxu Wang; Wenjing Ma; Yongpeng Yan; Chunhua Sun; Xiangdong Wu

Eş birinci yazar və ya eş katkı: PDF’de eş birinci yazarlık ya da eş katkı beyanı yoxdur.

Sorumlu yazar: Chunhua Sun

Sorumlu yazar e-postası: sunchunhua_2025@sina.com

Kurumsal bağlantılar:

1. School of Energy and Environmental Engineering, Hebei University of Technology, Tianjin 300401, China
2. MCC Jingcheng Engineering Technology Co. Ltd, Beijing 100176, China
3. North China Municipal Engineering Design and Research Institute, Tianjin 300074, China
4. Hebei Gongda Keya Energy Technology Co. Ltd, Shijiazhuang 050000, China

DOI: 10.2139/ssrn.6946539

Yayın platformu: SSRN

SSRN’ye yüklenme tarihi: 15 Haziran 2026

Yayın yılı: 2026

Resmî bağlantı:SSRN tədqiqat sayfası

Dergi və ya konferans: Bu sürüm üçün hakemli bir dergi və ya konferans yayını doğrulanamamıştır.

Özgün dergi yayınevi: Hakemli bir dergi yayınevi bu sürüm üzərindən doğrulanamamıştır.

Kaynak türü: Gerçek işletme məlumatlerine dayanan rayon isitmə idarəetməü və vaka analizi preprint araşdırma makalesi

Hakemlik durumu: Çalışma hakem qiymətləndirməsindən keçməmiştir.

SSRN–PDF kurum bilgisi notu: SSRN resmî sayfasındaki kurum metadatası bazı yazarlar üçün eksik və ya PDF’deki kurumlarla tam uyumlu deyil. Bu makalede PDF’nin ilk sayfasında məlumatlen kurumlar və yazar sıralaması esas alınmıştır.

Yazar katkıları: Shanshan Cao; kavramsallaştırma, metod, gözetim, finansman, kaynaklar, inceleme və düzenleme görevlerini üstlenmiştir. Wenxu Wang; metod, yazılım, ilk taslak və araşdırmaya katkıda bulunmuştur. Wenjing Ma; metod və ilk taslağa katkı vermiştir. Yongpeng Yan; metod və gözetim görevlerini yürütmüştür. Chunhua Sun; gözetim, ilk taslak və kaynaklara katkıda bulunmuştur. Xiangdong Wu; kaynak və gözetim desteği sağlamıştır.

Finansman: Çalışma, Shijiazhuang Municipal Bureau of Science and Technology tarafından “Research and Development and Application of Intelligent Control Technology for Multi-energy Complementary Heat Supply System” projesi kapsamında 241230113A numarasıyla destəklenmiştir.

Saha və məlumat desteği: Hebei Gongda Keya Energy Technology Co., Ltd. gerekli məlumatleri və saha tədqiqat platformunu sağlamıştır.

Çıkar çatışması: Yazarlar, tədqiqatyı təsirleyebilecek bilinen mali çıkar və ya kişisel ilişki bulunmadığını beyan etmiştir.

Veri erişimi: Çalışmada kullanılan məlumatler gizlidir və kamuya açıq deyil.

Bu Türkçe makale, yüklenen PDF’nin metni, denklemleri, tabloları, durum haritaları, regresyon grafikleri, hidravlik şemaları və enerji qənaətu şekilleri baştan sona incelenerek hazırlanmıştır. PDF dışında yeni bir enerji qənaətu, konfor, ekonomik getiri və ya saha başaristilik iddiası eklenmemiştir.

Metinde A sütunu hedef sərfsi 443 m³/saat kimi belirtilirken nihai Tablo 3’te 444 m³/saat istifadə olunmuşdur. 244 kPa nihai basınç hesabı 444 m³/saat ilə uyumlu olduğundan texniki özet tablosunda nihai Tablo 3 değeri esas alınmıştır. Ortalama daxili temperatur denklemindeki “×100%” ifadesi boyutsal kimi tutarsız görünmektedir; tədqiqatnın sonraki analizleriyle uyumlu aritmetik orta açıqlanmıştır.

Əsas məhdudiyyətlər; tək saha kullanılması, ham məlumatlerin gizli olması, istifadəçi sayistilik və sensör doğruluğunun bildirilmemesi, idarəetmə uygulamasının zaman çizelgesinin ayrıntılı məlumatlmemesi, bağımsız dış doğrulama yapılmaması, bazı bölgelerde nümunə sayistiliknın azlığı və qənaət sonuçları üçün istatistiksel belirsizlik sunulmamasıdır.

Bildirilmiş %24 istilik və %10,04 elektrik qənaətu, incelenen sistemin ən yüksək sonuçlarıdır. Bunlar her xarici hava sıcaklığında, her binada və ya başka bir rayon isitmə sisteminde eyni şekilde elde edilecek sabit değerler kimi yorumlanmamalıdır.

Bu tədqiqat hakem qiymətləndirməsindən keçməmiş bir preprinttir; sonuçları bu sınırlılık dikkate alınarak okunmalıdır.