управление системой = нагреватель I + увлажнитель + нагреватель II, про увлажнение Опции

[leon]

Добрый день!
столкнулся со сходной задачей - держать круглогодично +21 град и влажность 50% +-5%,
для этого имеем приточно-вытяжную установку с двумя нагревателями, охладителем,
форсуночным блоком увлажнителя, правда после него проектировщики видимо решили
перестраховаться и воткнули еще и 2-ходовой регулируемый клапан. Датчики температуры и
влажности (относительной %) есть везде - уличный, приточныйи вытяжной комплекты.

Из всего прочитанного на форуме я понял, что для этого нужно 1-м нагревателем поддерживать
температуру в районе +30 град (1-ый ПИД-регулятор), обеспечивая таким образом комфорт для
теплообменника, далее зная уличную влажность и температуру после первого контура нагрева
расчитывать точку росы для требуемой влажности 50% и опускать температуру до этой расчетной
точки охладителем (2-ой ПИД-регулятор), далее вторым нагревателем обеспечить подогрев воздуха
до требуемых +20 град (3-й ПИД-регулятор).
Это все в случае,когда на улице влажность больше требуемой в помещении. А если влажность на
улице меньше, тогда включаем блок увлажнителя на всю мощь насосов, а выдачу влаги регулировать
2-х ходовым клапаном по ПИД-закону (4-й ПИД-регулятор).

Если все вышеописанное правильно, тогда у меня вопрос - как правильно увязать в этих регуляторах
уставки по влажности и температуре? ведь когда мы обеспечиваем температуру и влажность в притоке,
то в помещении, т.е. на вытяжке будут другие значения (корректировать точку росы?? изменять уставку
по температуре в зависимости от дельты притока и вытяжки??). Подскажите пожалуста..

[leon]

Добрый день!
столкнулся со сходной задачей - держать круглогодично +21 град и влажность 50% +-5%,
для этого имеем приточно-вытяжную установку с двумя нагревателями, охладителем,
форсуночным блоком увлажнителя, правда после него проектировщики видимо решили
перестраховаться и воткнули еще и 2-ходовой регулируемый клапан. Датчики температуры и
влажности (относительной %) есть везде - уличный, приточныйи вытяжной комплекты.

Из всего прочитанного на форуме я понял, что для этого нужно 1-м нагревателем поддерживать
температуру в районе +30 град (1-ый ПИД-регулятор), обеспечивая таким образом комфорт для
теплообменника, далее зная уличную влажность и температуру после первого контура нагрева
расчитывать точку росы для требуемой влажности 50% и опускать температуру до этой расчетной
точки охладителем (2-ой ПИД-регулятор), далее вторым нагревателем обеспечить подогрев воздуха
до требуемых +20 град (3-й ПИД-регулятор).
Это все в случае,когда на улице влажность больше требуемой в помещении. А если влажность на
улице меньше, тогда включаем блок увлажнителя на всю мощь насосов, а выдачу влаги регулировать
2-х ходовым клапаном по ПИД-закону (4-й ПИД-регулятор).

Если все вышеописанное правильно, тогда у меня вопрос - как правильно увязать в этих регуляторах
уставки по влажности и температуре? ведь когда мы обеспечиваем температуру и влажность в притоке,
то в помещении, т.е. на вытяжке будут другие значения (корректировать точку росы?? изменять уставку
по температуре в зависимости от дельты притока и вытяжки??). Подскажите пожалуста..

[timmy]

Добрый день!
столкнулся со сходной задачей - держать круглогодично +21 град и влажность 50% +-5%,
для этого имеем приточно-вытяжную установку с двумя нагревателями, охладителем,
форсуночным блоком увлажнителя, правда после него проектировщики видимо решили
перестраховаться и воткнули еще и 2-ходовой регулируемый клапан. Датчики температуры и
влажности (относительной %) есть везде - уличный, приточныйи вытяжной комплекты.

Это камера сушки? Тогда установка скорее всего будет собрана в виде вход-"Н1"-"О"-"У"-"клапан"-"В"-"Н2"-выход, где "Н1", "Н2"- нагреватели, "О"- охладитель, "У"- увлажнитель, "В"- вентилятор, "клапан", вход, выход- ну это понятно. Датчики устанавливаются перед "Н1"(д1), после "В"(д2) и на выходе камеры сушки(д3). Наверняка где то потерялся обратный клапан. Вот...

Если я напридумывал правильно, тогда получится примерно так. В вентустановку заходят два потока воздуха: уличный (поток1) и с выхода камеры сушки (поток2). Соотношение поток2/поток1 регулируется с помощью клапана. В системе присутствует еще и третий поток - это воздух удаляемый из системы через обратный клапан. Он по идее должен быть равен притоку с улицы и мы его в расчет не берем. По сигналам датчиков внутри камеры (д3) мы определяем какое количество воздуха с улицы мы должны забрать (сдвигаем соотношение поток2/поток1 клапаном в нужную сторону), по сигналам д1 - необходимость включения Н1 и О и величину нагрева/охлаждения уличного воздуха, по сигналам д2 - необходимость включения У и Н2 и величину нагрева/увлажнения смешанного потока (поток1+поток2). Примерно так.

[leon]

не понял почему вы называете это камерой сушки - тем есть блок увлажнения, т.е. камера орошения. наверное это не важно. В ней действительно есть приточный шибер, шибер удаляемого воздуха и рециркуляционный шибер - все они регулируемые. Проектировщики говорят что надо сравнивать значения энтальпий на улице и в цеху и если на улице больше, то опускать шибер свежего воздуха до 20%, а если наоборот, то открыть на 100%, при этом шибер рециркуляции работает обратно ему, а шибер удаляемого вохдуха - синхронно. А не будет ли такое регулирование шиберами вносить колебания в регулирование водой нагревателями, охладителем и увлажнителем??

Сообщение отредактировал leon - 10.6.2009, 18:07

[timmy]

не понял почему вы называете это камерой сушки

Я про вентилируемое помещение. Его я камерой сушки и назвал. А оказалось, что это не камера, а цельный цех.

Проектировщики говорят что надо сравнивать значения энтальпий на улице и в цеху и если на улице больше, то опускать шибер свежего воздуха до 20%, а если наоборот, то открыть на 100%, при этом шибер рециркуляции работает обратно ему, а шибер удаляемого вохдуха - синхронно.

Удельная энтальпия влажного воздуха определяется так:
i=cc*1*t+(r+cп*t)*d [кДж],
где i - энтальпия, сс=1,006 - теплоемкость 1 кг сухого воздуха, кДж/(кг*К); 1 - количество сухого воздуха, кг; t - температура воздуха, К; r=2501 - газовая постоянная водяного пара, кДж/кг; сп=1,87 - теплоемкость 1 кг водяного пара, кДж/(кг*К); d - содержание водяных паров, кг.

энтальпия смеси iсм считается так:
iсм=i1*m1/(m1+m2+..+mn)+i2*m2/(m1+m2+..+mn), где m1, m2, .., mn - масса компонентов 1, 2, .., n смеси, кг

вам известны температура и влажность рециркуляционного и уличного воздуха, осталось рассчитать только их содержание в смеси и степень открытия шиберов с учетом их расходных характеристик.

А не будет ли такое регулирование шиберами вносить колебания в регулирование водой нагревателями, охладителем и увлажнителем??

Будет. Поищите... допустим задачник по СУ ХТП Беспалова и Харитонова , там вроде доступно написано.

[leon]

Будет. Поищите... допустим задачник по СУ ХТП Беспалова и Харитонова , там вроде доступно написано.
[/quote]


Так может тогда - НАХ..?! может правы проектировщики- это только вспомогательное регулирование шиберами для экономии энергии и не надо тут особенно этим увлекаться. Лучше делать номальное регулирование нагревом и охлаждением.

[timmy]

Так может тогда - НАХ..?! может правы проектировщики- это только вспомогательное регулирование шиберами для экономии энергии и не надо тут особенно этим увлекаться. Лучше делать нормальное регулирование нагревом и охлаждением.

Здрасьте-приехали! Шибера просто как грубая настройка получается, а все эти нагреватели-охладители-увлажнители - точная настройка. По мне так проще сначала грубо прикинуть и потом кой-какие параметры уточнить, чем сразу уточнять все параметры. Долго, сложно, нудно - короче если вы не бауманец, то первый вариант вам сразу понравится гораздо больше.

[leon]

а энтальпию смеси Jсм я должен видимо взять за желаемую константу (желаемая влажность и температура в помещении)? тогда из выше приведенного вами уравнения получается что отношении масс наружного и рециркуляционного воздуха равно:
mн/mp = (Jр/Jсм-1)/(1-Jн/Jсм). Можно ли при этом взять вместо масс известную производительности приточки и вытяжки и таким образом связать их с процентом открытия?

Сообщение отредактировал leon - 16.6.2009, 12:47

[timmy]

а энтальпию смеси Jсм я должен видимо взять за желаемую константу (желаемая влажность и температура в помещении)? тогда из выше приведенного вами уравнения получается что отношении масс наружного и рециркуляционного воздуха равно:
mн/mp = (Jр/Jсм-1)/(1-Jн/Jсм). Можно ли при этом взять вместо масс известную производительности приточки и вытяжки и таким образом связать их с процентом открытия?

Не понял как вы все это связали, мож и правильно, но чето смущает. Потом разберусь. Про остальные вопросы - будет от вас рисунок (схема), тогда и поговорить можно будет. Обсуждать вопрос автоматизации модульного объекта без понимания компоновки объекта и принятой вами терминологии - неразумно.

[leon]

 схема.JPG ( 33,43 килобайт ) Кол-во скачиваний: 92

вот моя схема автоматизации: в формулах компонента m1 - Jp,mр-энтальпия и масса рециркуляционного воздуха, компонента m2 - Jн,mн-энтальпия и масса наружного воздуха. Других компонент в смеси нет. Вот нехитрым математическим способом из вашей приведенной формулы я нашел их отношение чтобы потом это использовать для регулирования производительностью соотвествующих шиберов.Разве неправильно? вопрос: можно ли условно вместо массы подставлять кубометры/ч ??

Сообщение отредактировал leon - 16.6.2009, 16:19

[timmy]

Это схема? Ну знаете ли. Вот примерно ваша схема из каталога ООО "ЛОТ":
П-шкаф, М-привод, сереньким они дополнительные блоки зарисовали, пунктир - линии управления. Блоки слева направо, чтоб не запутались: Вход, шибер, водяной калорифер (нагреватель), электрокалорифер, водяной охладитель, камера орошения, вентилятор. Остальное должно быть вам понятно без подсказок. Доработайте пожалуйста ваш рисунок, по аналогии с данным примером и выложите повторно. Будем проводить образцово-показательную разработку силами форума

[leon]

хорошо - за выходные сделаю

[libra]

За шибером там еще фильтр с измерением перепада.

[leon]

схема автоматизации выглядит так: см. рисунок, где ТЕ-датчики температуры, ТМЕ-совмещенные датчики температуры и относительной влажности, PS-датчик фильтра

Прикрепленные файлы

 схема2.JPG ( 74,94 килобайт ) Кол-во скачиваний: 184

 

[timmy]

1. ТМЕ - не знаю такого датчика. Два кружочка надо рисовать. Просто вторая буква в обозначении типа (и далее тоже) это уже функциональные особенности самого датчика. Короче - монтажники и киповцы не поймут.

2. PS - непонятно ни подключение, ни обозначение.

2а. Перепад между фильтрами измерить конечно интересно, но еще интереснее знать, когда эта бодяга должна меняться. Т.е. блок фильтров надо бы от калорифера чуток отодвинуть, а линии связи установить до и после блока. Никак не в блок.
2б. Исполнение "свитчер" поменять на "контроль" или "регулятор".

3. Тип сигнала "Е" - "электрический" и любой другой имеет смысл показывать только если имеется обработчик (вторичный преобразователь) сигналов данного вида. На схеме ничего отдаленно напоминающего контроллер нету. Так что или контроллер показываем или убираем тип сигнала и расшифровываем назначение датчиков.

4. Приводы непонятно чем управляются. Предлагаю неуправляемые приводы вообще не рисовать, а пересекающиеся линии связи - рвать и по необходимости оконцовывать. Вы где-нибудь видели, чтоб по одному проводу шел сигнал 4-20 мА сразу от нескольких первичных датчиков? Я -нет.

5. Датчики принято записывать так. В верхней половине круга - тип, в нижней - номер. Если значение, измеренное датчиком, отображается прямо на панели шкафа, то в обозначении датчика проводится черта между верхней и нижней половинами круга.

6. На линиях трубопроводов отсутствует запорная арматура. Вопрос: а как вы будете поключать нагреватели и охладитель? Это не принципиально, но если есть возможность отобразить, то чё бы и не отобразить?

7. Внутри у становки имеет смысл провести разметку блоков. Хотя бы буквы на блоках нарисовать. Тогда с описанием будет проще - букв меньше получится.

8. ТЕ1 походу лишний. Но можно запузырить его как термометр. Подумайте на досуге

Резюме. Нормально, но есть над чем работать. Разберетесь со связями, сможете описать работу установки самостоятельно. Жду вторую серию: с описанием.

[leon]

вы наверное меня не правильно поняли - я не занимаюсь проектированием. У меня уже есть готовый проект на все это, и я просто кратко перерисовал только те части из него, что мне как программисту нужно. Я уже делал проекты вентиляции, но без влажности, т.е. только на температуре - там все просто и понятно. Сейчас же я на форуме прошу помощи только по влажности,т.к. для меня это новое.
КРАТКО:
TME- это датчик температуры и влажности Siemens (если интересно код оборудования QFA3160).
PS-датчик диф.давления для определения засорения фильтра (в логике управления он не участвует - только предупреждене на SCADE- поэтому НЕ ИНТЕРЕСНО), запорная арматура - есть (НЕ ИНТЕРЕСНО). Ко всем регулируемым приводам (шибера и клапана) идет индивидуальный кабель по управлению 0...10V. Это тоже понятно. Согласен TE-1 может и лишний, но раз уж проектанты воткнули мне его, буду использовать хотя бы для индикации.
ВНИМАНИЕ ВОПРОС: как обеспечить требуемую влажность в помещении?
из прочтения форума я понял, что в летний период надо чиллером охлаждать воздух до точки росы (расчитывается для требуемой влажности помещения) а дальше вторым контуром нагреть до требуемой температуры и ВСЕ.
Но мне не понятно про зимний период! почему увлажнителем надо обеспечивать влажность близкую к 95-100%? и как дальше снимать эту лишнюю влагу???

Сообщение отредактировал leon - 22.6.2009, 16:39

[timmy]

вы наверное меня не правильно поняли - я не занимаюсь проектированием.

Я вас правильно понял, я хотел, чтобы вы сами дошли до принципов управления. Просто их нужно осознать, тогда понимаешь, какой датчик для чего можно применить. Развели бы связи, тогда бы дотумкали что к чему.

TME- это датчик температуры и влажности Siemens (если интересно код оборудования QFA3160).

Это прибор один, а датчиков - два. И сигналов - два. Поэтому и низзя так записывать.

PS-датчик диф.давления для определения засорения фильтра (в логике управления он не участвует - только предупреждене на SCADE- поэтому НЕ ИНТЕРЕСНО)

Это вообще то аварийный датчик, он не участвует в работе, но должен её остановить если что.

Ко всем регулируемым приводам (шибера и клапана) идет индивидуальный кабель по управлению 0...10V.

Не забудьте, что именно они и управляются. Запорную кстати тоже бы не мешало автоматизировать. Хотя бы кнопку "вкл" сделать.

ВНИМАНИЕ ВОПРОС: как обеспечить требуемую влажность в помещении?
из прочтения форума я понял, что в летний период надо чиллером охлаждать воздух до точки росы (расчитывается для требуемой влажности помещения) а дальше вторым контуром нагреть до требуемой температуры и ВСЕ.
Но мне не понятно про зимний период! почему увлажнителем надо обеспечивать влажность близкую к 95-100%? и как дальше снимать эту лишнюю влагу???

Я ж говорю, вы не допоняли. у вас есть зона постоянных значений (камера) и окружающий её мир. Для камеры вам точно известны значения относительная влажность и температура воздуха. Сочетание этих двух параметров позволяет получить вам еще параметры - абсолютную влажность воздуха и точку росы. Абсолютная влажность это количество воды в 1 кубо... килограмме воздуха. Точно. В граммах. Точка росы это температура, ниже которой начинается конденсация влаги из воздуха.
Далее.
Задача
У нас есть два независимых источника воздуха: воздух из камеры и воздух из атмосферы. Путем нехитрых манипуляций с шиберами и вентилями холодной и горячей воды надо получить воздух с требуемыми характеристиками путем минимальных затрат.

Решение.
1. Сначала готовим воздух. Стараемся (с помощью подвижки шиберов) получить:
- при температуре атмосферного воздуха выше точки росы - требуемую влажность;
- при температуре атмосферного воздуха ниже точки росы - температуру точки росы или требуемую влажность,
- вблизи заданной точки - требуемую влажность.

2. Корректируем параметры смеси.
- если с влажностью все нормально, то просто доводим (подогреваем или охлаждаем) воздух до нужной температуры.
- если нужно снизить влажность: доводим температуру воздуха до точки росы, отфильтровываем лишнюю влагу в камере орошения (?), поднимаем температуру до нужного значения.
- если нужно поднять влажность: доводим температуру воздуха до точки росы, увлажняем воздух в камере орошения до полного насыщения, там же отфильтровываем лишнюю влагу, поднимаем температуру до нужного значения.

3. Полученную смесь выдаём в камеру.

Выставлять точку росы нужно просто из-за того, что в этом случае в воздух больше чем нужно не поместится.

Примерно так. Если есть ошибки - поправят. Зато я теперь понял, что ТЕ1 совсем не лишний. Это температура исходной смеси.

[leon]

про шибера - стало более понятно, а вот если можно по подробнее по п2. со слов "если нужно влажность поднять...". Мне не понятно как это увлажняем воздух до полного насыщения, и там же отфильтровываем лишнюю влагу... (вот это САМОЕ НЕПОНЯТНОЕ место -каким образом и чем отфильтровываем лишнюю влагу если мы ее только что насытили по "самое немогу"???).

Сообщение отредактировал leon - 23.6.2009, 10:37

[timmy]

про шибера - стало более понятно, а вот если можно по подробнее по п2. со слов "если нужно влажность поднять...". Мне не понятно как это увлажняем воздух до полного насыщения, и там же отфильтровываем лишнюю влагу... (вот это САМОЕ НЕПОНЯТНОЕ место -каким образом и чем отфильтровываем лишнюю влагу если мы ее только что насытили по "самое немогу"???).

Допустим вот такое вот описание оросительной камеры:

Форсуночная оросительная камера состоит из распределителя потока воздуха, трубопроводов, распространяющих воду, форсуночного блока, каплеуловителя, водяного насоса, поддона и поплавкового клапана. Корпус камеры оснащен открывающимися смотровыми окнами.

Вода из поддона с помощью насоса подается к форсункам и распыляется навстречу потоку воздуха. На выходе из камеры установлен каплеуловитель, который возвращает воду обратно в поддон. В зависимости от температуры имеющейся воды существует два типа увлажнителей с оросительной камерой:
стандартный, предназначенный для работы с использованием воды температурой до 60°С;
cпециальный, предназначенный для работы с использованием воды температурой до 90°С.
Примечание: форсуночная оросительная камера характеризуется высокой эффективностью увлажнения до 85%.

Просто после форсуночного орошения вы получаете воздух не влажный, а мокрый. Чтобы мокрый воздух стал просто влажным надо удалить из него капли - поставить на выходе камеры каплеуловитель.

Да, и не забудьте. Другой способ перевода мокрого воздуха во влажный - это подогрев воздуха.

Сообщение отредактировал timmy - 23.6.2009, 11:43

[leon]

Прошу прощения - отвлекался на пуско-наладку другого объекта. Если можно хотелось бы вернуться к диалогу: а если нет капле уловителя? как правильно удалить лишнюю влагу нагревом?

[timmy]

Никак. Вы получите воздух с другим влагосодержанием. Вместо оливок получатся маслины. Но можно поколдовать с охладителеми и запускать в камеру орошения воздух с более низкой температурой. Тогда вы получите сырой воздух с неким влагосодержанием. Сможете ли вы получить заданное влагосодержание будет зависеть от рук наладчика, а не от математических выкладок.

[leon]

а при наличии влагоуловителя (я к сожалению не знаком с его устройством и заранее прошу прощения за делитанский вопрос, но тем не менее..) как происходит регулирование влажностью и чем ? подачей воды через клапан с ПИД-регулятором?

[timmy]

Да. Там сколько получится, столько и получится, но это будет постоянное значение. Там в принципе и регулятор никакой не нужен, просто расход надо выставить поначалу.

[leon]

и что? лить воду с постоянноянным расходом и все будет ок? точность регулирования влажности задана очень уж принципиальная 50+-2%. Поэтому все это и беспокоит а удастся ли обеспечить такую точность? Скажите а у вас какая точность регулирования влажности получалась?

[timmy]

Это... У вас на обеспечение двух параметров работает... щас.. раз, два, три... во! Целых четыре устройства! Работа как минимум трёх устройств поддаётся управлению. Что конкретно вас смущает? Неужели вы никогда не видели как работает кондиционер? Уверяю, ваша система будет работать точно так же и даже немного проще.

[leon]

Смущает то, что например зимой (при малой влажности) допустим первым нагревателем я наберу +35С, далее буду увлажнять этот воздух на полную (80-90%) как рекомендуют тут на форуме, при этом температура воздуха упадет, но ее я доберу вторым нагревателем до требуемой, а влажность? Я НЕ ПОНИМАЮ !!! Что будет с влажностью? она наверное немного снизиться, но КАК СДЕЛАТЬ ЧТОБ ОСТАЛОСЬ 50% ??? это процесс как контролировать? кондиционер, который мог бы снять эту лишнюю влагу стоит перед камерой орошения и уже не может помочь, разве нет?

Сообщение отредактировал leon - 8.7.2009, 13:37

[timmy]

Ну, блииин, ну я же уже писал про этоооо! Ааааа! Сообщение № 67! Вам не надо греть до 35, вам надо просто увлажнить воздух до заданного значения. Чтобы её смоделировать, можете отправится в ванную и подать через душ горячую воду. Чесслово прочитайте хоть что-нибудь про работу центрального кондиционера, ну пожалуйста!

[leon]

Правильно я понял, что Вы хотите сказать: если при уличной температуре воздуха 20 С я буду охлаждать до точки росы +9,2С что соотвествует относительной влажности 50% и при этом буду "просто поливать" увлажнителем, то в такой воздух больше чем 50% относ. влажности просто не влезет? и все? потом просто догреть вторым нагревателем до +21С

[timmy]

Да, я именно так и считаю. Если я считаю неверно, меня поправят более опытные товарищи.

[leon]

а если уличная температура скажем +40С и тогда для относ.влажности 50% требуется точка росы +27С а мне надо +21С. Что делать?

[timmy]

Эээ! Алё! Вы не туды едете! У вас какая задача? Создать определенные температуру и относительную влажность, правильно? Но вы пожалуйста не забывайте, что относительная влажность зависит от температуры, хорошо? Зайдите к задаче с другой стороны. Если заданы температура и влажность, значит задано и влагосодержание, а влагосодержание от температуры не зависит. При 20 °С и 50-ти процентах влажности это примерно 7,5 г/кг. Вот этого-то значения вам и нужно добиться.