В современном мире систему вентиляции или кондиционирования воздуха (В и КВ) трудно представить без системы автоматического управления (САУ). Оборудование систем В и КВ системами САУ позволяет снизить энергетические затраты, точнее поддерживать заданные параметры микроклимата в обслуживаемых помещениях, уменьшить количество персонала, обслуживающего рассматриваемую систему. Система автоматики предотвращает возникновение аварийных ситуаций, таких как замораживание калориферов, и своевременно сообщает оператору об угрозе появления подобных режимов.

Внастоящий момент многие фирмы предоставляют оборудование для САУ, но до сих пор не предложена методика подбора коэффициентов регулятора на стадии проектирования САУ, учитывающая совместное функционирование и характеристики помещения и систем В и КВ [1]. Обычно предлагаемые в этом случае рецепты, например, в [2] и других подобных источниках, ссылающиеся в конечном счете на известную работу [3], дают очень упрощенные рекомендации, не использующие особенности работы элементов во всем контуре регулирования таких систем и замкнутый характер САУ. В основном подбор коэффициентов для регуляторов производится уже на месте при наладке системы, фактически методом подбора этих коэффициентов. Рассмотрим простейшую модель САУ для приточной системы вентиляции. Пусть регулирование температуры в помещении происходит с помощью изменения температуры притока за счет регулировочного трехходового клапана, установленного в водяном контуре воздухонагревателя (калорифера). Такой способ регулирования называется качественно-качественным, поскольку связан с изменением температуры теплоносителя при постоянном расходе. По датчику температуры, размещенному в рабочей зоне помещения, и по уставке, заданной оператором, контроллер в зависимости от используемого закона регулирования подает управляющий сигнал на электропривод регулировочного клапана. Функциональная схема рассматриваемого контура регулирования приведена на рис. 1. Если температура в помещении превышает температуру, заданную оператором, то контроллер подает управляющий сигнал на закрытие клапана в сторону источника теплоснабжения и открытие на перемычку. В холодный период года устанавливается нижний предел закрытия клапана в пределах 3–7 % от максимального, чтобы не допустить замораживания калорифера. При понижении температуры в помещении подается сигнал на уменьшение расхода воды по перемычке и увеличение от теплоисточника. Для аналитического рассмотрения процессов в помещении, системе В и КВ и САУ воспользуемся методом передаточных функций [4]. Структурная схема САУ для этого случая показанана рис. 2. Входом служит тепловое воздействие на помещение Q, Вт, выходом — отклонение температуры в помещении от уставки T, К. Система В и КВ и ее САУ играют роль отрицательной обратной связи. Тогда эквивалентная передаточная функция будет иметь смысл комплексного образа удельного отклонения температуры в помещении, К/Вт, при единичном тепловом воздействии. Датчик, помещение и теплообменник с достаточной точностью описываются как линейные позиционные инерционные звенья 1-го порядка. При этом, имея в виду краткосрочность рассматриваемых процессов регулирования…

О.Д. САМАРИН, доцент, к.т.н., К.М. МЖАЧИХ, аспирант (МГСУ)
www.c-o-k.ru