Отлично выполненная разработка ПТ не должна содержать грамматических и стилистических ошибок в пояснительной записке. В блок-диаграммах необходимо наименование блоков приводить в редакции оригинала (англоязычное). Писать русские слова латынью недопустимо. Расшифровка названий с английского должна приводиться в пояснительной записке при представлении каждого блока. Работоспособность (качество) каждого блока и модели всей системы должно подтверждаться в тексте (при необходимости – переходными кривыми). Все иллюстрации должны приводиться при надлежащем оформлении в соответствии со стандартами Российской Федерации.
Рекомендации к разработке модели водонагревателя
Для разработки модели водонагревателя из исходных данных используются ряд параметров, наименование, обозначение и размерность которых следующие:
– температура воды на выходе Т2, оС;
– температура воды на входе Т1, оС;
– температура окружающей среды То.с, оС;
– расход воды Q, м3 /c;
– удельная теплоемкость воды с, Дж/кг оС;
– масса воды в баке m, кг;
– сопротивление теплоотдачи ,Вт/oC
В устройстве водонагревателя имеется теплоэлектронагреватель (ТЭН), величина мощности которого определяется в соответствии с законом Джоуля-Ленца и учетом изменения величины сопротивления в зависимости от температуры по линейному закону.
, где - температура ТЭНа в холодном состоянии, Ом; =0.022 - термический коэффициент (задается для нихрома), 1/oC .
Электропитание ТЭНов выполняется от регулируемого однофазного вторчного источника напряжения с тиристорными или транзисторными ключами. При этом обеспечивается изменение величины напряжения за счет изменения скважности [3]. Коэффициент возможного форсирования действующего значения напряжения желательно обеспечивать не более 1.5. При этом в соответствии с законом Джоуля-Ленца форсировка подводимой мощности составит 2.25, что соответствует общепринятым нормам. Согласование ТЭНов с вторичным источником питания (ВИП) выполняется через понижающий трансформатор.
С поверхности бака водонагревателя в нагретом состоянии тепло рассеивается в окружающую среду. Отвод этого тепла характеризуется тепловым сопротивлением теплоотдачи.
С учетом представлений о тепловом динамическом балансе математическую модель для определения температуры воды в баке водонагревателя при структурном моделировании её динамических свойств необходимо представить в соответствии с выражением
,
где ; ;;
При этом необходимо учитывать представление всех размерностей величин в общепринятой в Российской Федерации системе единиц СИ.
Для системы автоматического регулирования (САР) существенны показатели перерегулирования (двухстороннее ограничение по величине) и условие обеспечения возможного минимума расхода энергии на регулирование при парировании возмущающего воздействия (скачкообразное увеличение расхода воды) без существенного снижения потребительских свойств, проявляющихся в длительности переходного процесса.
При нагреве в калорифере необходимо оперировать удельной теплоемкостью при постоянном давлении (изменением удельной теплоемкости воды от температуры в инженерной практике пренебрегают).
Удельная теплоемкость воды при постоянном давлении с достаточной для практических целей точностью может быть принята равной 1 кал/0С.
Обращается внимание на необходимость при определении динамических параметров модели соблюдать размерность величин удельной теплоемкости в Дж/кг 0С, а массы воды в баке в кг. Внимательно ознакомьтесь с последним разделом методических указаний.
О реализации обратной связи
Контроль температуры воды, вытекающей из бака, производится термопарой, параметры которой при линейной интерпретации свойств представляются передаточной функцией
.
Коэффициент передачи термопары определяется по её градуировочной характеристике (файл поддержки «Сведения о САР периодического нагрева».
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.