Расчет отопительной системы помещения. Определение теплопотерь через окна и стены. Оценка расхода тепла на нагрев приточного воздуха. Анализ схемы управления регулятором нагревательного элемента. Построение графика изменение температуры окружающей среды.
Аннотация к работе
Потери тепла в доме происходят через стены, окна, крышу и пол первого этажа. Тепло также уходит вместе с воздухом при вентиляции и через щели в конструкциях.Потери тепла через стены рассчитываются по формуле: Qстен = кстен * Fстен (твн - тнар), где Qстен - теплопотери, Вт;. кстен - коэффициент теплопередачи стены, Вт/(м2*град.С);.Теплопотери через окна рассчитываются по такой же формуле: Qокон = кокон * Fокон (твн - тнар), где Qокон - теплопотери, Вт;. кокон - коэффициент теплопередачи окон, Вт/(м2*град.С);.Потери тепла через потолки рассчитываются по той же формуле: Qпотолка = кпотолка * Fпотолка (твн - тнар), Где: Qпотолка - теплопотери, Вт;. кпотолка - коэффициент теплопередачи потолка, Вт/(м2*град.С);.Потери тепла через полы рассчитываются по той же формуле: Qпола = кпола * Fпола (твн - тнар), Где: Qпола - теплопотери, Вт;. C тнар - температура воздуха/грунта снаружи, град.В ней приведены коэффициенты теплопроводности ? (Вт/(м*К)), взятые для средней зоны влажности по СНИП 2-3-79. Бетон на гравии или щебне 2400 1,86. Цементно-песчаный раствор 1800 0.93.Нагреватель выбирается по формуле: Где: .Рассмотрим помещение со следующими параметрами: a1=10; Длина a2=5; Ширина a3=3; Высота.Для начала введем необходимые переменные которые будут инициализироваться при запуске программы:Рассмотрим структуру каждого блока схемы.В этой схеме реализуется формула суммарных теплопотерь, так же были добавлены возмущающие воздействие: Окна периодически открываются, со случайной вероятностью, на 60 сек. За период моделирования температура изменяется на ±10?С по синусоидальному закону. Температура на улице постоянно колеблется, это связано с силой и направлением ветра, с тучами, влажностью и другими возмущающими воздействиями. График изменение температуры под действием возмущений за 60 сек. Расчет рассеянной энергии производится по формулам, приведенных, выше. Здесь учитываются теплопотери через 2 стены, 2 окна (периодически открываются), потолок и естественная вентиляция. отопительный нагревательный температура График изменение температуры окружающей среды за период моделирования (1 час).Датчик температуры представляет собой блок задержки, также сигнал искажается шумом и дискретизируется.Для данного помещения выбираем нагреватель мощностью 8 КВТ.Находим разницу температур между текущей и требуемой. С помощью ПИД регулятора формируем сигнал управления в пределах от 0 до 1.В модели нагреватель представлен в виде набора усилителей. С блока управления подаются единичные сигналы на нагревательные блоки, которые необходимо включить. Выходным сигналом является суммарная мощность.Производим моделирования процесса в течении 3 часов (qw) Снимем график теплопотерь за период моделирования: Возрастающая синусоида связана синусоидальным изменением температуры окружающей среды и увеличением разницы между температурой в помещении и на улице. Резкие всплески повышения теплопотерь связаны с открытием окон. Снимаем показание температуры. По графику видно, что температура поднимается до требуемой отметки и поддерживается на заданном уровне с небольшими отклонениями. Они связаны с большой инертностью датчика, шумами, дискретностью системы управления и постоянно изменяющейся температурой на улице.