Моделирование процесса поддержания заданных температурных параметров помещения - Программирование, компьютеры и кибернетика дипломная работа

Главная

Программирование, компьютеры и кибернетика
Моделирование процесса поддержания заданных температурных параметров помещения

Алгоритм моделирования поддержания заданных климатических условий в помещении. Методология исследования и оценки автоматизированных систем теплоснабжения. Система технической вентиляции на базе приточной установки и вытяжного крышного вентилятора.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Температура воздуха в комнате ниже заданного диапазона. Включаем кондиционер на обогрев.
Температура лампочки ниже заданного диапазона. Включаем лампочку. Крутим Belimo 1.
Температура воздуха в комнате в заданном диапазоне. Выключаем кондиционер.
Температура лампочки в заданном диапазоне. Поддерживаем температуру лампочки (лампочка периодически мигает). Теперь на температуру влияют только помехи. Если вентиль, перекрывающий трубочку с горячей жидкостью, открыт - крутим Belimo 1 в обратную сторону.
Температура воздуха в комнате выше заданного диапазона. Включаем кондиционер на охлаждение.
Температура лампочки выше заданного диапазона. Выключаем лампочку. Если вентиль, перекрывающий трубочку с горячей жидкостью, открыт - крутим Belimo 1 в обратную сторону.
Верхняя уставка температуры воздуха
Время включения кондиционера на охлаждение
Время включения кондиционера на обогрев
Время включения лампочки и начала кручения Belimo в сторону открытия вентиля
Время начала мигания лампочки и кручения Belimo в сторону закрытия вентиля
Время включения кондиционера на охлаждение
1.4 Использование оборудования для кондиционирования зданий
Комплексная автоматизация и диспетчеризация жилых домов уже не являются чем-то недостижимым и сверхтехнологичным в повышении уровня комфорта, безопасности, эффективности функционирования систем зданий.

· Анализ и выбор переменных, характеризующих рынок АСТ
· Построение эконометрической модели
· Сравнение результатов исследования с работами зарубежных ученых
· Разработка практических рекомендаций по внедрению и распространению АСТ среди населения Экв.Гвинеи.
Работа состоит из нескольких этапов:
· Сбор и обработка статистических данных
· Анализ информации в пакете STATA 11.0
· Интерпретация результатов и выявление перспектив развития АСТ.
· Стоимость услуг по передаче электроэнергии
· Количество кондиционеров и «примитивных» АСТ (в расчете на 1 семью по региону).
· Численность пользователей АСТ, среди населения
· Затраты на установку и обслуживание АСТ
Перейдем к более детальному рассмотрению каждого фактора и формированию гипотез и выдвижению различных предположений.
Так, в качестве зависимого фактора в модели будет выступать «количество кондиционеров и АСТ». Выбор данного фактора в качестве зависимого не случаен, т.к. он дает адекватную оценку масштабов рынка систем теплоснабжения и распространенность среди населения.
В качестве одной из независимых переменных мы рассматриваем «стоимость услуг по передаче электроэнергии». В некоторых иностранных исследованиях была замечена отрицательная взаимосвязь между этой переменной и фактором. Это не противоречит и здравому смыслу: чем выше стоимость услуг по передаче электроэнергии, тем меньше кондиционеров и АСТ будет установлено в зданиях. Так, может быть сформирована следующая гипотеза:
Н1: стоимость услуг по передаче электроэнергии влияет на количество установленных кондиционеров и АСТ.
Модель 3:Системы вентиляции с управлением по уровню CO2
При проектировании систем вентиляции в офисных зданиях наибольшее внимание, как правило, уделяется энергосбережению, в то время как вопросы здоровья и работоспособности сотрудников, а также эксплуатационные расходы по поддержанию работоспособности вентиляции практически выпадают из рассмотрения. Системы вентиляции с управлением по уровню CO2 (DCV) охватывают все перечисленные вопросы в комплексе.
В любом здании существует как минимум два источника загрязнения. Первым источником являются собственно строительные материалы, применяемые при возведении здания, дающие более 50% всех загрязнений. Вторым источником являются выделения, образующиеся в результате жизнедеятельности людей внутри здания. Именно этот фактор, являясь переменной величиной, определяет необходимость автоматического изменения скорости воздушного потока в помещениях, рационального использования электроэнергии и, в конечном счете, возможность снижения эксплуатационных расходов. Поскольку уровень CO2 в помещении является одним из основных критериев присутствия там людей, он и был взят за основу при проектировании системы DCV.
Стандарт ASHRAE 62-2001 "Вентиляция для обеспечения приемлемого качества воздуха внутри помещений" определяет минимальные требования к вентиляции помещений, необходимой для обеспечения приемлемого качества воздуха внутри помещений. Чтобы соответствовать этому стандарту, система вентиляции должна обеспечивать надлежащее растворение присутствующих в помещении загрязнителей. Однако, поскольку приемлемый уровень CO2 в стандарте не указан, каких-либо однозначных критериев, определяющих соотношение уровня CO2 и объема поступающего в помещение воздуха, не имеется.
Рис 21. Модель двухкамерной системы и расчет объема поступающего воздуха
Уравнение расчета приточного воздуха:
где: V0 - объем приточного воздуха из расчета на одного человека;
N - объем выделения СО2 из расчета на одного человека;
СE - концентрация СО2 выдыхаемом воздухе;
С0 - концентрация СО2 в поступающем воздухе;
Чтобы установить эту взаимосвязь, предлагаем рассмотреть математическую модель, описывающую изменение уровня CO2 и принять некоторые допуски в этом плане. Взаимосвязь между уровнем CO2 и скоростью воздушного потока может быть описана при помощи простейшей двухкамерной модели, приведенной на рис. 21. Данная модель устанавливает соотношение уровня CO2 (внутри помещения и вне его) к объему воздуха из расчета на одного человека при выполнении следующих условий:
· находящиеся в помещении люди производят постоянное количество CO2, обозначенное N (в литр/сек на одного человека), то есть обмен веществ, рацион и уровень активности идентичны;
· концентрация CO2 в наружном воздухе обозначается как Co Воздух подается в помещение в постоянном объеме Vo (в литр/сек на одного человека);
· уровень CO2 внутри помещения обозначен как Cs и является показателем степени заселенности зоны обслуживания.
При скорости V=7,5 литр/сек, при предполагаемом уровне выделения CO2 N=0,31 литр/мин на человека получаем, что уровень CO2 внутри помещения приблизительно на 700ppm выше уровня CO2 вне помещения. Учитывая разницу в уровне CO2, получаем:
Эти расчеты представляют собой математическое обоснование требований к вентиляции для обеспечения комфортных условий работы в помещении. Проведенные исследования показали, что для устранения находящихся в воздушной среде продуктов жизнедеятельности человека необходим воздушный поток, имеющий скорость 7 литр/сек. на человека.
Полученное же в расчетах значение 700 ppm является уровнем CO2, описанным в стандарте ASHRAE 62-2001: "Условия воздушной среды, связанные с содержанием в воздухе продуктов жизнедеятельности человека, считаются комфортными, если система вентиляции обеспечивает уровень CO2 в помещении ниже 700 ppm над уровнем CO2 вне помещения".
Рисунок 22. Зависимость выделения CO2 от уровня физической активности
Как уже говорилось, более 50% всех загрязнителей воздуха в помещении не являются следствием жизнедеятельности человека и не могут определяться лишь при помощи контроля уровня CO2.
Разница в 700 ppm прекрасно подходит для оценки зоны обслуживания на предмет адекватной вентиляции помещения и устранения продуктов жизнедеятельности из воздушной среды в соответствии с требованиями соответствующего стандарта. Принятый в модели уровень выделения CO2 основан на минимальном уровне физической активности (0,31 л/мин на человека). Поэтому любое увеличение уровня активности сотрудников офиса (N) вызовет рост соотношения уровня CO2 в помещении, полученного в расчете, и может отрицательно сказаться на ожидаемом снижении эксплуатационных затрат.
Точность результатов будет выше при условии постоянной скорости воздушного потока и неизменном количестве находящихся в офисе сотрудников. Но такой метод лучше всего подходит для бытовой экспресс-диагностики состояния воздушной среды в закрытых помещениях. Как показано на рисунке 22, уровень CO2 колеблется в зависимости от уровня физической активности находящихся в помещении людей. К тому же, он напрямую зависит от их рациона питания и состояния здоровья. Поэтому пренебрежение этими факторами чревато серьезными погрешностями в расчетах.
Система DCV, предназначена для применения в динамически меняющихся условиях, которые не всегда можно описать с помощью функциональной математической модели. Например, очень важно в каком месте установлен датчик CO2 и его характеристики.
При установке датчиков CO2 важно обращать внимание на следующие технологические параметры:
· устойчивость к воздействию температуры;
· устойчивость к воздействию солнечных лучей;
· устойчивость к механическим вибрациям;
· устойчивость к электрическим помехам;
· методика усреднения результатов замера группой датчиков;
· совокупной погрешности измерений группы датчиков.
Уровень CO2 на улице во многом зависит от географического расположения и времени года. Его обычно не измеряют, поскольку имеющиеся датчики CO2 обладают большой погрешностью при высоких скоростях воздушного потока и плохо функционируют при низких температурах. Но при отсутствии внешних датчиков, система DCV позволяет решить проблему недостаточной вентиляции воздуха внутри помещения при помощи специальных датчиков скорости воздушного потока, поступающего в систему извне. Они позволяют устанавливать минимальный уровень скорости потока при отсутствии людей в помещении и максимальный уровень по достижению предельно допустимого уровня CO2 в офисе.
При повышении температуры выше 18,3°C, уровень влажности в конструкциях с отрицательным давлением может превышать 70%, то есть минимальный уровень влажности, при котором может образовываться плесень, негативно влияющая на прочность несущих конструкций здания. Известно также, что большинство видов плесени выделяют аллергены, а некоторые могут быть токсичными для человека. Результаты последних исследований показали, что темпы роста плесени зависят от давления внутри здания. Если системы вентиляции не обеспечивают достаточный приток свежего наружного воздуха и положительной разницы между объемом поступающего и отводимого воздуха, в здании развивается плесень.
В этой связи, проектировщикам рекомендуется уделять особое внимание системам поддержания необходимого давления в помещении при использовании регулируемых систем вентиляции - с управлением по уровню CO2 или каких-то других. Погрешность оценки величины воздушного потока, необходимого для создания положительного давления снижается при уменьшении общего объема поступающего в помещение воздуха, что делает чрезвычайно важной точность регулирования входящего потока воздуха.
Таким образом, снижение эксплуатационных и энергозатрат за счет установки современной системы вентиляции DCV с регулировкой воздушного потока по уровню CO2 возможно только в том случае, когда количество сотрудников в помещении и необходимый объем подаваемого воздуха определены с достаточной точностью, и, кроме того, существует возможность поддержания постоянного давления в здании. Успешное внедрение такой системы зависит также от надежности датчиков и совершенства методики измерений.

Коэффициент ввода дифференциальной составляющей
Время люфта исполнительного механизма
Направление действия (FALSE - прямое, TRUE - обратное)
Алгоблок используется при построении ПИД-регулятора, работающего совместно с исполнительным механизмом постоянной скорости.
Алгоблок вычисляет рассогласование E по формуле
где SP (задание) и PV (регулируемый параметр) - входные величины. При этом входной параметр фильтруется с постоянной времени TF.
Алгоблок позволяет поддерживать регулируемый параметр с точностью, близкой к величине DZONE (рекомендуется устанавливать в диапазоне от 0.5 до 1 %). Скорость приближения регулируемого параметра к заданному значению определяется быстродействием объекта, а также правильностью настройки параметров KP и TI регулятора.
Величину TP рекомендуется выбирать таким образом, чтобы перемещение исполнительного механизма за один импульс равнялось 0.5-1%. Для исполнительного механизма с временем полного хода, равным Тм=100сек, значение TP соответствует 0.5 ... 1 сек. Если время полного хода Tм отличается от 100 сек, то для вычисления TP можно использовать следующую формулу:
В состав алгоблока входят следующие элементы:
РАЗНОСТЬ - для вычисления величины рассогласования;
ФИЛЬТР - для фильтрации регулируемого параметра;
ЗОНА НЕЧ - для формирования зоны нечувствительности регулятора;
трехпозиционный широтно-импульсный модулятор (ШИМ) - для преобразования выхода регулятора в последовательность импульсов.
Данный алгоблок и подключенный к его выходу исполнительный механизм постоянной скорости, интегрирующий выходные импульсы алгоблока, реализуют алгоритм ПИД-регулятор.
Зависимость выхода от входа для элемента ЗОНА НЕЧ :
если |X| < DZONE/2, то Вход ПДД'=0;
если Х >= DZONE/2, то Вход ПДД'=Х-(DZONE/2);
если Х <= -(DZONE/2), то Вход ПДД'=Х+(DZONE/2).
Таким образом, изменение сигнала отклонения внутри зоны нечувствительности никакого влияния на алгоритм регулятора не оказывает.
Передаточная функция ПИД-регулятора (совместно с исполнительным механизмом)
Ts - время полного хода исполнительного механизма от полного закрытия до полного открытия, Кп - коэффициент пропорциональности. Td - постоянная времени дифференцирования (Td=D*Ti).
Если разорвать обратную связь от объекта на регулятор и скачкообразно изменить входной сигнал Х, то реакция регулируемого параметра будет следующей:
Для управления исполнительным механизмом формируются импульсы на выходах алгоблока Z1 и Z2. В частном случае (при D=0), реакция регулятора на скачок сигнала рассогласования X, будет следующей
После окончания первого импульса длительность интегральных импульсов - величина постоянная, равная ТР. Длительность пауз зависит от величины постоянной интегрирования TI, коэффициента пропорциональности КР и величины рассогласования Х.
При смене знака рассогласования первый импульс увеличивается на время, равное B (времени люфта исполнительного механизма).
Входы OPEN и CLOSE задействуются только в ручном режиме (при MANUAL = 1)
Если OPEN=1 (полностью открыть ИМ), то Z1=1 и Z2=0.
Если CLOSE=1 (полностью закрыть ИМ), то Z1=0 и Z2=1.
Если OPEN=1 и CLOSE=1, то Z1 = 0 и Z2 = 0.
Если OPEN=0 и CLOSE=0, то Z1 = 0 и Z2 = 0
Моделирование заданных команд, внутренних функциональных устройств и объектов ввода-вывода микроконтроллера. Разработка программа для демонстрации совместной работы микроконтроллера и моделируемого внешнего устройства. Компоненты архитектуры ATMega128. курсовая работа [3,6 M], добавлен 12.06.2013
Проектирование систем обработки данных для заданных объектов управления, автоматизированных систем разного назначения. Разработка автоматизированной системы приема заказов организации. Модель бизнес-процесса. Основные алгоритмы работы программы. курсовая работа [910,8 K], добавлен 25.05.2015
Методология процесса моделирования IDEF, которая входит в семейство стандартов США по комплексной компьютерной поддержке производства ICAM. Распространенные методологии структурного подхода. Метод функционального моделирования SADT, иерархия диаграмм. лекция [188,5 K], добавлен 27.12.2013
Особенности моделирования биологических систем с использованием программы "AnyLogic". Влияние различных факторов на популяции жертв и хищников. Принципы имитационного моделирования и его общий алгоритм с помощью ЭВМ. Анализ результатов моделирования. курсовая работа [922,2 K], добавлен 30.01.2016
Методологические основы оценки качества информационных ресурсов. Анализ принципов методологии, используемых при решении задач ОКФИС. Логика организации, ее теоретический базис, нормы и правила. Методы и средства моделирования информационных систем. контрольная работа [66,7 K], добавлен 23.01.2011
Характеристика процесса моделирования электронных схем. Описание интерфейса и основ установки программы Electronics Workbench, библиотеки компонентов. Примеры моделирования схем работы синтезатора, умножителя частоты, генератора синусоидальных колебаний. книга [5,6 M], добавлен 31.07.2015
Архитектура интегрированных информационных систем ARIS как методология моделирования бизнес-процессов, преимущества и недостатки использования. Выбор бизнес-процесса для моделирования и его содержательное описание, табличный формат его описания. курсовая работа [2,2 M], добавлен 19.06.2015
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .

© 2000 — 2021



Моделирование процесса поддержания заданных температурных параметров помещения дипломная работа. Программирование, компьютеры и кибернетика.
Написать Сочинение Рассуждение Что Такое Честь
Времена Контрольная Работа 5 Класс
Контрольная работа: Аудиторський ризик та його визначення
Сертификация услуг и сертификация продукции
Сочинение Перевод На Татарский Язык
Титул Для Реферата По Госту
Курсовая работа по теме Проектирование кабельной линии АТ и С на участке железной дороги Щучье Озеро – Бисертский Завод – Свердловск
Сила Гидростатического Давления Реферат
Особенности участия прокурора в суде присяжных
Реферат На Тему Эволюция Животного Мира
Воспитание Обломова Сочинение
Рефераты На Тему Изобразительное Искусство
Показательная И Логарифмическая Функции Контрольная Работа
Реферат по теме Отечный синдром
Реферат по теме Правовые последствия устных сделок купли
Мини Сочинение На Тему Морозное Солнечное Утро
Оформление Реферата По Госту 2022 Отступы
Инвентаризация Имущества И Финансовых Обязательств Организации Курсовая
Курсовая работа по теме Аналіз виробничого потенціалу підприємства
Сочинение На Тему Со
Правотворчество в Российской Федерации - Государство и право курсовая работа
Забезпечення безпеки учасників кримінального судочинства - Государство и право реферат
Президентская республика - Государство и право курсовая работа