Виды систем автоматического регулирования температуры в помещении
Система автоматического регулирования температуры – это совокупность средств автоматики, исполнительных механизмов и программного обеспечения (в некоторых случаях), которые предназначены для поддержания температуры в помещении на заданном уровне с заданной точностью или ее изменения по определенному закону без участия человека.
По принципу регулирования системы автоматического регулирования температуры можно разделить на следующие виды:
- Система экстремального регулирования, в которой регулятор поддерживает оптимальное значение температуры для изменяющихся условий.
- Следящая система, которая обеспечивает изменение регулируемого параметра в зависимости от какой-либо другой величины.
- Система программного регулирования, которая обеспечивает изменение температуры в соответствии с заранее установленным законом.
- Система автоматической стабилизации, в которой регулятор поддерживает постоянное заданное значение температуры.
По роду действия системы автоматического регулирования температуры в помещении делятся на системы прерывистого и непрерывного действия. Пример функциональной схемы системы автоматического регулирования изображен на рисунке ниже.
Рисунок 1. Схема системы автоматического регулирования температуры. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Здесь: 1 - объект регулирования; 2 - датчик температуры 3 - первичный усилитель; 4 -задатчик уровня температуры или программное устройство; 5 - регулятор; 6 - вторичный усилитель; 7 - дополнительный датчик; 8 - исполнительное устройство.
В качестве датчика температуры могут использоваться термисторы (термосопротивления), термопары и термометры сопротивления. В большинстве случаев применяют термопары.
Автоматические регуляторы систем автоматического регулирования температуры
Автоматические регуляторы систем автоматического регулирования температуры делятся на:
- Позиционные регуляторы.
- Статические регуляторы.
- Астатические регуляторы.
- Пропорционально-интегральные регуляторы.
- Изодромные регуляторы с предварением и первой производной.
У позиционных регуляторов регулирующий орган занимает два или три определенных положения. В электронагревательных установках используются двух- и трехпозиционные регуляторы. Пример схемы двухпозиционного регулятора изображен на рисунке ниже.
Рисунок 2. Схема двухпозиционного регулятора. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Здесь: 1 - объект регулирования; 2 - измерительный мост; 3 - поляризованное реле; 4 - обмотки возбуждения электрического двигателя; 5 - якорь электрического двигателя; 6 - редуктор; 7 - калорифер.
Чтобы контролировать температуру в объекте регулирования используется термосопротивление, которое включается в плечо измерительного моста. Величины сопротивлений измерительного моста подбираются таким образом, чтобы при заданной температуре он был уравновешен. В случае повышения температуры поляризованное реле, которое включается в диагональ измерительного моста, включает обмотку электрического двигателя постоянного тока, который при помощи редуктора закрывает воздушный клапан перед калорифером, при уменьшении температуры клапан остается открытым.
Калорифер – это теплообменный аппарат, который предназначен для нагревания воздуха.
Если необходима высокая точность регулирования или, когда недопустим автоколебательный процесс, используются пропорциональные регуляторы. На рисунке ниже показана система автоматического регулирования температуры воздуха, в которой используется пропорциональный регулятор.
Рисунок 3. Система автоматического регулирования температуры воздуха, в которой используется пропорциональный регулятор. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Здесь: 1 - измерительный мост; 2 - объект регулирования; 3 - теплообменник; 4 - конденсаторный двигатель; 5 - фазочувствительный усилитель.
При заданной температуре мост уравновешен, то есть напряжение в его диагонали равняется нулю. В случае отклонения регулируемой температуры в диагонали моста возникает напряжение разбаланса, знак и величина которого зависят от знака и величины температуры. Данное напряжение усиливается усилителем, на выход которого включена обмотка конденсаторного двигателя исполнительного механизма. Этот механизм перемещает регулирующий орган, что способствует изменению поступления теплоносителя в теплообменник. Одновременно происходит изменение сопротивления одного из плеч измерительного моста, результатом чего является изменение температуры, при которой мост снова уравновешивается.
