Optimalizace simulací komponent teplárenských soustav

Abstract

Tato práce je zaměřena na výpočtové modely teplárenských rozvodů, jejich numerickou optimalizaci a prediktivní řízení zohledňující akumulaci tepla. Předešlé studie se vyhýbají použití element metody kvůli její výpočetní náročnosti. Avšak v kombinaci s nynějším vývojem metod výpočetní vědy dostává tato stará metoda nový rozměr. Tato práce prezentuje nový simulační model horkovodu s komplexní fyzikou a možností efektivního řešení inverzních úloh, jež jsou základem pro prediktivní řízení. Poznatky získané v této práci umožňují maximalizovat výpočetní efektivnost komponent použitých při simulacích rozvodů centrálního zásobování teplem.The thesis aims at the computational solution of district heating networks, their numerical optimization, and predictive control considering heat accumulation. Previous studies avoid using the so-called element method because of its computational expensiveness. However, in combination with current development in scientific computing, it adds a new dimension to the old method. This thesis presents a new simulation model of a district heating pipe with complex physics and efficient inverse problem-solving capability, which is the core of predictive control. The findings acquired in this dissertation allow us to maximize the computational effectiveness of simulation components found in district heating networks