Современные кондиционеры и климатехника

18.01.2010

При относительно небольшом численности функциональных задач в системах центрального кондиционирования воздуха совершить управление ими при помощи релейных схем аппа-ратурно трудоемко и экономически нецелесообразно. Для управления применяются микроконтроллеры, являющие собой портативные ЭВМ, в коие записываются программы работы устройства. Впрочем даже для относительно простых приспособлений бытовой техники, систем кондиционирования, теплоснабжения потребуются микроконтроллеры с большим размером памяти и высоким быстродействием. В последнее десятилетие для управления научно-техническими приспособлениями стали использовать контроллеры, работающие по типу так называемой "нечеткой логики" (Fuzzy Logic). Концепция нечеткой логики заключается в применении не четких значений параметров, а нечетких понятий вида "холодно", "жарко", "комфортно" и т. д. В различие от традиционной Булевой логики, использующейся в типовых микроконтроллерах, нечеткая логика не настятельно просит однозначных формулировок закономерностей, а представляет иной подход, при котором постулируется наименьший набор закономерностей. Нечеткие числа, получаемые в эффекте "не вполне конкретных измерений", во многом подобны распределениям доктрины вероятностей. В пределе при возрастании точности нечеткая логика приближается к Булевой. В сравнении с вероятностным способом "нечеткий метод" разрешает резко ужать объем производимых вычислений, что, в собственную очередь, приводит к увеличению быстродействия процессоров. Рассмотрим стандартные схемы регулировки систем центрального кондиционирования воздуха. На рис. 9.3.1 представлена прямоточная система кондиционирования воздуха вида VAV. В данной системе необходимо рулить входными и weekendом заслонками в любом помещении вне зависимости от состояния заслонок в иных помещениях, кроме того приточные и вытяжные заслонки должны справляться синхронно. Необходимо рулить также скоростью вентиляторов (5, 9), трехходовыми клапанами (11), водяным насосом (10) и т. д.; потребуется обеспечить защиту водяных калориферов (3, 4) от замораживания, моторов вентилятора от перегрева и возгорания. --1 —I—.—I------.------------—I----. Управляющий контроллер Рис, 9.3.1. Прямоточная система кондиционирования воздуха вида VAV: 1 — невесомая заслонка единого канала с электроприводом; 2 — фильтр с дифференциальным измерителем давления; 3,4 — водяные теплообменники; 5 — приточный вентилятор с регулируемой производительностью; 6 — невесомые приточные заслонки помещений; 7 — кондиционируемые помещения: 8 — невесомые вытяжные заслонки помещений; 9 — вытяжной вентилятор с регулируемой производительностью; 10 — водяной насос; 11 — трехходовой клалак В центральном (общем) канале воздух подогревается либо охлаждается до явной температуры и далее поступает в здания (7). В любом помещении есть измеритель температуры, Исходя из разнице между требуемой температурой в помещении (требуемая температура — уставка — задается пользователем) и настоящей температурой, измеренной установленным в помещении датчиком, прибор управления обязано устанавливать в нужное положение входные и weekend заслонки (6, 8), изменяя данным расход воздуха, проходящего через любое помещение. Тогда, когда основная масса заслонок закроется, давление в едином канале при постоянной производительности вентиляторов возрастет, что даст почву недопустимому увеличению скорости потока воздуха через оставшиеся заслонки и зарождению акустического шума (свиста). Для исключения такой ситуации в единых приточном и вытяжном каналах установлены измерители статического давления. По сигналам от этих датчиков меняется скорость вращения вентиляторов, спасибо чему давление в канале поддерживается на многократном уровне и, следовательно, скорость потока воздуха через любое численность открытых в этот момент заслонок остается неизменной. Производительность водяного калорифера поддерживается циркуляционным насосом ( 10) и трехходовым регулирующим клапаном (11). Циркуляционный насос гарантирует многократную (независимо от положения трехходового клапана) скорость циркулирования теплоносителя через калорифер, а трехходовой клапан регулирует численность теплоносителя, поступающего для данной цели в калорифер, пропуская при потребности часть теплоносителя по байпасной линии мимо него. Трехходовые клапаны (рис. 9.3.2) действуют на смешение потоков. В крайних положениях закрывается один из 2 входов, А либо В. В положении, когда перекрыт вход Л, весь теплоноситель проходит через бай-пасную линию, не попадая в калорифер. В положении, когда перекрыт вход В, весь теплоноситель поступает в калорифер. Если по каким-либо причинам станет перекрыта линия входа трехходового клапана или в ней станет отсутствовать теплоноситель, путь циркулирования теплоносителя через калорифер под поступком циркуляционного насоса замыкается через обратный клапан, что ликвидирует возможность подмерзания калорифера при невысоких температурах внешнего воздуха. Кроме этого в канале в последствии водяного калорифера устанавливается рамка с натянутой капиллярной трубкой особого термостата, меряющего интегральное по площади поперечного сечения воздуховода значение температуры воздуха за калорифером, и измеритель температуры обратной воды в силуэте калорифера. При срабатывании термостата закрываются невесомые заслонки, выключается вентилятор, чтобы остановить охлаждение калорифера; срабатывает циркуляционный насос (если он не был включен); открывается трехходовой клапан для полного прогрева калорифера горячим теплоносителем. Как лишь калорифер прогреется, перечисленные выше составляющие s<£~~~~~^ возвращаются в исходное положение. Этот цикл не считается аварийным, однако коль скоро он повторяется 4 раза на протяжении 1 часа, данное означает, что не допустимо уменьшилась температура теплоносителя либо температура внешнего воздуха. В таком случае установка отключается в аварийном режиме (без самовозврата). При понижении температуры обратной воды в силуэте калорифера трехходовой клапан начинает справляться не от измерителя температуры воздуха, а от измерителя темлера- Рис. 9.3.2, Водяные клапаны…
Читать дальше АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРЯМОТОЧНЫХ СИСТЕМ