Документация Engee
Notebook

Система отопления дома

В этом примере показано, как смоделировать простую систему отопления дома.

Схема модели

Модель содержит обогреватель, термостат и конструкцию дома, состоящую из четырёх частей: внутреннего воздуха, стен дома, окон и крыши.

Дом обменивается теплом с окружающей средой через стены, окна и крышу. Каждый путь моделируется как комбинация тепловой конвекции, теплопроводности и тепловой массы. Обогреватель начинает нагнетать горячий воздух, если температура в помещении опускается ниже $18^\circ C$, и выключается, если температура превышает $23^\circ C$. Модель рассчитывает стоимость отопления и температуру в помещении.

Ручной переключатель позволяет исследовать поведение системы при выключенной системе отопления.

house_heat_sys_chart_13_03_25_09_19_36.png

Подсистема тепловая сеть дома

house_heat_sys_chart_13_03_25_09_02_33.png

Посистема обогревателя

house_heat_sys_chart_13_03_25_09_20_01.png

Запуск и симуляция модели

Сначала загрузим модель, затем запустим моделирование.

In [ ]:
modelName = "house_heat_sys_chart";
model = modelName in [m.name for m in engee.get_all_models()] ? engee.open( modelName ) : engee.load( "$(@__DIR__)/$(modelName).engee");
In [ ]:
results = engee.run( modelName )
Out[0]:
SimulationResult(
    "Т в доме" => WorkspaceArray{Float64}("house_heat_sys_chart/Т в доме")
,
    "Т снаружи" => WorkspaceArray{Float64}("house_heat_sys_chart/Т снаружи")
,
    "Стоимость" => WorkspaceArray{Float64}("house_heat_sys_chart/Стоимость")

)
In [ ]:
res_t_house = results["Т в доме"].value;
res_t_atm = results["Т снаружи"].value;
res_cost = results["Стоимость"].value;
res_time = results["Стоимость"].time;
In [ ]:
gr()    #Включим неинтерактивный бэкенд для отображения графиков
Out[0]:
Plots.GRBackend()
In [ ]:
plot( res_time, [res_t_house res_t_atm], lab = ["Температура в доме" "Температура снаружи"] )
Out[0]:
In [ ]:
plot( res_time, res_cost, lab = "Стоимость отопления")
Out[0]:

Как видно из графиков термостат поддерживает температуру внутри дома в районе $18-23^\circ C$.

Вывод

В данном примере рассмотрено моделирование тепловой сети дома, реализация логики управления обогревателем с помощью библиотеки Конечных авоматов.

Блоки, использованные в примере