постійно відбувається перехід повітря з одного стану в інший. Для підтримки заданих параметрів у обслуговуване приміщення подається припливне повітря з параметрами, відмінними від параметрів всередині приміщення. Перемішуючись з внутрішнім повітрям і витісняючи його, припливне повітря асимілює надлишкове тепло і вологу або підігріває і зволожує повітря приміщення.
обслуговується, приміщення характеризується розосередженими показниками повітря. Облік розосереджених характеристик утруднений, тому приміщення при вирішенні завдань автоматичного регулювання розглядається як об'єкт із зосередженими параметрами, тобто температура і вологість повітря визначаються у найбільш типовою (робочої) зоні. Саме в такій зоні повинні бути встановлені датчики регульованих параметрів. br/>В
Рисунок 4 - Узагальнена функціональна модель приміщення, що обслуговується як об'єкта регулювання
На функціональній схемі обслуговується приміщення (малюнок 4) виділено зовнішні впливи (Теплова Qн, вологісний Wн і аеродинамічна Gн навантаження) і внутрішні (теплова Qпом, вологісний Wпом і газова Спом навантаження). Вхідними параметрами є: температура tпр, вологість dпр і витрата подаваного в приміщення повітря Gпр, і відповідно регульованими: tпом, dпом і Спом. У системах комфортного кондиціонування для стабілізації заданого стану повітря, тобто двох незалежних змінних tпом і dпом можна використовувати, в загальному випадку, три керуючі впливу: tпр, dпр і Gпр. Особливості застосування кожного визначаються вихідними умовами, обмеженнями, накладаються на систему, а також економічними міркуваннями.
Зазвичай в кондиціонованих приміщеннях переменна теплове навантаження, вологісний - щодо постійна, а газова - вимагає деякого мінімального витрати зовнішнього повітря.
Для такого об'єкта можливі три види систем стабілізації температури: з постійним або змінним витратою повітря і змішані.
Управління температурою приміщення за допомогою зміни витрат припливного і повітря, що видаляється (Кількісне регулювання), незважаючи на переваги, пов'язані з економією теплоти, води та електроенергії, зменшенні миттєвих і річних витрат, реалізується рідко. Це пов'язано з відносно високими капітальними витратами і складністю управління, особливо багатозональних систем. Тому, найбільш поширеними є системи стабілізації температури в приміщенні по каналу зміни температури припливного повітря (якісне управління). Такі системи найбільш повно досліджені як об'єкти автоматизації: виведені аналітично і експериментально підтверджені передавальні функції, значення коефіцієнтів передач і постійних часу.
Динамічні властивості приміщення залежать від кратності повітрообміну Кв, узагальненого розміру приміщення lV (Відношення об'єму приміщення Vпом до площі поверхні огороджень F), коефіцієнтів теплопередачі огороджень Когр і постійної часу огорожі Тогр. Аналітично передавальна функція по каналу температури припливного повітря отримана у вигляді
, (1)
де Kпом і тогр можуть бути визначені по показниках Кв, lV, Когр,
теплопровідності св і щільності ПЃв повітря [2];
Тпом - постійна часу приміщення - може бути визначена як
Тпом ≈ Кв-1.
В
1 - експеримент; 2 - розрахунок
Рисунок 5 - Процес зміни температури в приміщенні
Аналіз кривих перехідного процесу, побудованих на підставі наведеної передавальної функції і експериментальних даних, показує, що процес зміни температури в приміщенні має два явно виражених ділянки (малюнок 5). На першому (А) - процес зміни температури відбувається швидко, швидкість зміни температури при цьому залежить від кратності повітрообміну Кв. За літературними даними цей відрізок часу становить (3-4) Кв-1. У міру поглинання теплоти огорожею та обладнанням швидкість зміни температури повітря сповільнюється (ділянка В), проявляється інерційність огороджень (тогр може становити порядку десятка годинників). Тому, теоретичний кінець перехідного процесу досягається через кілька діб.
Враховуючи, що для приміщень характерні періоди зміни складових теплового навантаження від декількох хвилин до годин, в задачах з такими періодами коливань можна знехтувати інерційністю огорож і представити приміщення апериодическим ланкою першого порядку з передавальної функцією
. (2)
В
Малюнок 6
За експериментальної кривої розгону (малюнок 6) визначаємо параметри об'єкта регулювання: коефіцієнт теплопередачі приміщення Кпом = 0,88 і постійної часу приміщення Тпом = 125 секунд. Запишемо передавальну функцію, підставивши у формулу 2 чисельні значення:
(3)
7. Вибір і розрахунок регулятора
Задача вибору закону управління і типу регулятора полягає в наступному: необхідно вибрати такий тип регулятора, який при мінімальній вартості і максимальній надійності забезпечував би задану якість регулювання....
