Оценка эффективности работы приточной вентиляционной системы Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

Входным сигналом, над которым ПИД-регулятор производит свои вычисления, является разница между регулируемой величиной Y(t) и заданным значением У0. Эту разницу называют ошибкой регулирования (s). Выходной сигнал ПИД-регулятора, принимающий значения в диапазоне от 0 до 100 %, называют управляющим воздействием U(t). По сути, ПИД-регулятор есть не что иное, как усилитель сигнала, и не более того. Каждое из звеньев (П-, И- и Д-) по-своему обрабатывает сигнал ошибки, а полученные в результате сигналы суммируются и создают выходное управляющее воздействие U (t). Уровень сигнала на выходе пропорционального звена определяется отклонением (е) регулируемой величины Y(t) от заданного значения Y0 в настоящий момент. Он тем выше, чем больше величина отклонения. Управляющее воздействие на выходе интегрирующего звена пропорционально интегралу от ошибки по времени, то есть учитывает не столько величину рассогласования в настоящем, а характер ее изменения в предшествующий период. Дифференцирующее звено следит за ростом или уменьшением регулируемой величины (ошибки г) и прогнозирует величину выходного воздействия, необходимую для устранения ошибки [4, с. 13]. Более распространенной в литературе является следующая форма записи ПИД-закона регулирования:

и(1) = Кп*£(1) + Ки*$£(1)М + Кд*^ (6)

Одна из множества возможных реализаций ПИД-регулятора на базе интегрального операционного усилителя представлена схемой на рис. 2, в. Для снижения уровня помех на выходе регулятора и повышения устойчивости его работы последовательно с конденсатором С1 может быть включен дополнительный резистор R3 с небольшим сопротивлением, как это делалось в схеме с ПД-регулятором. Этот резистор точно таким же образом влияет на все динамические характеристики регулятора [2].

В заключение можно отметить, что ПИ- и ПИД-регуляторы являются самыми распространенными, а для регулирования температуры самыми лучшими. ПИД- и ПИ-регуляторы относятся к регуляторам непрерывного действия и, применительно к системам теплопотребления, имеют между собой схожие характеристики качества регулирования, хотя при прочих равных условиях процесс регулирования с ПИ-регулятором более длителен, чем с ПИД-регулятором.

Список использованной литературы:

1. П.Я. Бункин, Построение типовых регуляторов//Типовые регуляторы систем управления. - Владивосток: Издательский дом Дальневосточного федерального университета. - 2013.- С. 4-10.

2. В.А. Толмачев,Линейные алгоритмы управления и регуляторы//Теория электропривода, ч.2. Замкнутые системы,иКЬ: http://www.ets.ifmo.ru/tolmachev/ouems/lec10_11/lec10_11.htm (дата обращения (08.03.2015).

3. Виктор Денисенко, ПИД - регуляторы: принципы построения и модификации// Современные технологии автоматизации. - 2006. - № 4. - С. 66.

4. Стенли Нейлен, ПИД-регулирование // Регулирование температуры. -Хуфдорп, Нидерланды: KoninklijkeBroeseenPeereboomB.V. - 2010. - С. 13-15.

© Р.В. Горбунов, Г.А. Палкин, Е.А. Гончаров, 2015

УДК 697.9

Д.К. Долгих

Институт Инженерно-Экологических Систем Кафедра ОВиК Ростовский Государственный Строительный Университет

г. Ростов-на-Дону, Российская Федерация

ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ ПРИТОЧНОЙ ВЕНТИЛЯЦИОННОЙ СИСТЕМЫ

Аннотация

Пояснение и расчет КПД всей приточной вентиляционной системы. Разработка формулы расчета. Анализ полученных данных.

Ключевые слова

КПД, вентиляционная система, венткамера, энергосбережение, потери давления, эффективность Одной из основных целевых функций при проектировании вентиляционных систем является уровень их энергопотребления, поскольку проектирование и эксплуатация систем предполагает соблюдение достаточно жестких лимитов на установочную мощность их силового оборудования. Несмотря на определяющую роль вентиляционных систем в создании и поддержании необходимых санитарно-гигиенических параметров воздуха внутри помещений, соблюдении экологических нормативов промышленных выбросов в атмосферу, а также в выполнении ряда других функций (технологических, утилизации тепла и т.п.) сложившаяся практика ограничивается определением производительности и аэродинамических потерь как основных параметров, выбора их проектных решений [1]. Если говорить о КПД, как универсальном параметре, оценивающим уровень энергопотребления и энергосбережения любой технической системы, то применительно к вентиляционным системам используются понятия КПД электродвигателя, КПД привода электродвигателя, аэродинамический КПД вентилятора. При этом общепринятой категории КПД вентсистемы не существует. Последнее не позволяет определить понятие «эффективность работы вентиляционной системы», которое прежде всего должно учитывать энергоэффективность и функциональное назначение вентсистем.

Впервые эту проблему подняли в своих работах В.Г. Караджи и Ю.Г. Московко [2,3], предложив понятие аэродинамического КПД вентсистемы как отношение мощности, затраченной на подготовку (обработку) воздуха в вентоборудовании, имеющего «нормативные» потери и фиксированную гидравлическую мощность выходящего потока (спектра всасывания), к потребляемой мощности вентилятора. Использование величины «нормативных потерь», по мнению авторов, должно было ограничить попытки минимизации габаритов элементов систем, приводящих к увеличению потерь а, следовательно, к затратам мощности. На практике это привело к необходимости обоснования уровня этих «нормативных» потерь в каждом конкретном случае, поскольку их нельзя унифицировать. Кроме того, нет единого подхода к определению составляющих «полезной» мощности вентсистем. Например, применительно к приточным системам аэродинамические потери в калориферной установке для холодного периода признаются «полезными», а для теплого периода - относятся к «затратным». Такого рода излишняя детализация приводит к тому, что одна и та же вентсистема будет иметь разные КПД в разные периоды года, что является неудобным при сравнении различных вариантов систем и нарушает известный в технике принцип принятия «наихудшего варианта». Анализ проведенных нами расчетов по предложенным в [2] зависимостям указывает на ряд спорных моментов, требующих дополнительного уточнения:

- КПД вентиляционных систем различного назначения значительно (в 2-3 раза) ниже, чем КПД вентиляторных установок этих же систем;

- КПД сходных по основным параметрам приточных вентиляционных систем почти в два раза ниже, чем КПД вытяжных систем, что обусловлено только наличием большего количества энергопотребляющего оборудования.

Все это свидетельствует о необходимости уточнения расчетных зависимостей КПД вентсистем, предполагающих их упрощение и унификацию с точки зрения функционального назначения систем.

Учитывая выше перечисленные «спорные моменты» и проведя расчеты на различных приточных системах, можно сказать, что удалось унифицировать и упростить методику расчета КПД приточной системы.

Формула на данном этапе имеет такой вид:

_ СЧХЛРпр+ЕЛРтр+^^Рвоз*1!^))

. гпр+.Логтр + 1Ч~'1~Рвоз*—^2Т г

Л =-к-- ,где (1)

Q - расход

. ДРПр -суммарное давление на притоке

X &РТр - суммарные потери по длине Li - коэффициент распределительных устройств n - количество распределительных устройств р - плотность воздуха V - скорость воздуха

N - мощность электродвигателя вентилятора К полезной мощности относится мощность, затраченная на подготовку воздуха к приточной установке.

Т.к. формула зависит на прямую от потерь давлений (на притоке, транспортировке, выпуске), то для наглядности можно привести диаграмму в процентном соотношение взятой из примера расчета.

Потери давлений в приточной вентиляционной системе

5%

38% ■ в венткамере

по длине

57% на выходе

КПД системы зависит в основном от сложности устройства приточной камеры и транспортировки воздуха. Вклад различных составляющих в общий КПД системы различен и позволяет целенаправленно разрабатывать мероприятия в области энергосбережения и повышения энергоэффективности работы вентиляционных систем.

Список использованной литературы

1. СНиП 2.04.05-91. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха.

2. Караджи В.Г., Московко Ю.Г. Оценка аэродинамической эффективности вентиляционных систем //АВОК.-2008, №7.

3. Караджи В.Г., Московко Ю.Г. Способы увеличения аэродинамической эффективности вентиляционных систем //АВОК.-2009, №5.

© Д.К. Долгих, 2015

УДК 51-74

Ю. Е. Дроботов

Студент 5-го курса, инженер Институт математики, механики и компьютерных наук им. И. И. Воровича

Южный федеральный университет Г. Ростов-на-Дону, Российская Федерация

ОПИСАНИЕ КОНТУРА ЗУБА ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО ПРЯМОЗУБОГО КОЛЕСА В РАМКАХ МЕТОДА ЛОКАЛЬНЫХ АППРОКСИМАЦИЙ

Аннотация

В настоящей работе излагаются способ построения зубообразного выступа, приближенного к действительному контуру зуба цилиндрического прямозубого колеса на переходной кривой и значительном