Valdymo strategijos, kurios prailgina šildytuvo eksploatavimo laiką{0}}nulinėje aplinkoje
Sumontuotas kasetinis šildytuvas. Vatai yra teisingi. Medžiagos tinkamos -40 laipsnių . Tačiau šildytuvas sugenda per kelis mėnesius. Problema yra ne šildytuve, o jo valdymo būdu.
Problema dėl įjungimo{0}}išjungimo valdymo
Daugelyje pramoninių šildymo sistemų naudojamas paprastas įjungimo{0}}išjungimo temperatūros valdymas. Šildytuvas veikia visu galingumu, kol pasiekia nustatytą vertę, tada visiškai išsijungia. Kai temperatūra nukrenta žemiau nustatytos vertės, šildytuvas vėl įsijungia visu galingumu.
Šis metodas pakankamai gerai veikia vidutinio sunkumo aplinkoje. Tačiau esant minusinei Šildytuvas įsijungia, įšyla, išsijungia, atšąla iki -40 laipsnių ir vėl įsijungia. Kiekvienas ciklas įtempia medžiagas dėl šiluminio plėtimosi ir susitraukimo.
Rezultatas – pagreitėjęs nusidėvėjimas. Atsparumo viela pavargsta dėl pakartotinio šildymo ir aušinimo. Magnio oksido izoliacija patiria mechaninį įtempimą. Dėl terminio ciklo apvalkale susidaro mikro-įtrūkimai.
Proporcinga kontrolė kaip sprendimas
Proporcinga kontrolė siūlo geresnį metodą. Užuot visiškai įjungęs arba išjungęs šildytuvą, proporcingas valdymas keičia galią, kad atitiktų šilumos nuostolius. Šildytuvas nuolat veikia įvairiais galios lygiais, palaikydamas stabilią temperatūrą be viso šiluminio ciklo įtempimo.
Kietojo kūno-relės arba SCR galios valdikliai užtikrina proporcingą valdymą labai tiksliai. Jie reguliuoja išėjimo galią, reaguodami į temperatūros grįžtamąjį ryšį, palaikydami temperatūrą ± 2 laipsnių ribose nuo nustatytosios vertės.
Energijos vartojimo efektyvumo kampas
Įjungimo{0}}išjungimo valdymas eikvoja energiją. Šildytuvas veikia visu galingumu, viršija nustatytą vertę ir tada išsijungia. Išjungimo laikotarpiu -40 laipsnių aplinka atvėsina įrangą, todėl reikia dar vieno pilnos galios ciklo. Šis metodas gali iššvaistyti 20-30% sunaudotos energijos.
Proporcingas valdymas suderina galią su faktiniais šilumos nuostoliais, pašalindamas nereikalingą viršijimą ir sumažinimą. Šildytuvas veikia minimalia galia, reikalinga temperatūrai palaikyti, sumažinant energijos sąnaudas ir pailginant šildytuvo tarnavimo laiką.
Kriogeniniai{0}}specifiniai valdymo algoritmai
Standartiniai proporciniai -integraliniai-išvestiniai (PID) valdikliai gerai veikia daugelyje programų. Tačiau kriogeninė aplinka pasižymi unikalia dinamika, kuriai reikalingos specializuotos valdymo strategijos.
Įrangos šiluminė masė -40 laipsnių skiriasi nuo įrangos kambario temperatūros. Šilumos perdavimo greitis keičiasi, kai medžiagos susitraukia ir susidaro šiluminiai tarpai. Sistemos reakcijos laikas-kaip greitai ji įkaista ir atšaldoma – labai skiriasi nuo įprastų sąlygų.
Kai kurie valdikliai apima kriogeninius{0}}specifinius algoritmus, kurie atsižvelgia į šią dinamiką. Jie koreguoja proporcingus, integralinius ir išvestinius terminus, kad atitiktų unikalų sub-nulinių sistemų elgesį.
Temperatūros jutimo svarstymai
Tikslus temperatūros valdymas priklauso nuo tikslaus temperatūros jutimo. Termoporos ir RTD, naudojamos -40 laipsnių temperatūroje, turi būti sukalibruotos veikti žemoje temperatūroje. Standartiniai jutikliai gali nukrypti arba tapti netikslūs esant dideliam šalčiui.
Kasetiniuose šildytuvuose įmontuotos-termoporos suteikia vietos temperatūros grįžtamąjį ryšį. Šis metodas pašalina atsilikimą tarp jutiklio ir šildytuvo ir pagerina valdymo tikslumą.
Praktinės rekomendacijos
-40 laipsnių programoms primygtinai rekomenduojama naudoti proporcingą valdymą, o ne paprastą įjungimo-išjungimo valdymą. Pradinę SCR valdiklių arba kietojo kūno relių kainą kompensuoja ilgesnis šildytuvo tarnavimo laikas ir mažesnės energijos sąnaudos.
Valdymo sistema turi būti nurodyta kartu su šildytuvu. Vienos-galvos kasetinis šildytuvas, kurio tankis 5–7 W/cm² vatų, geriausiai veiks, kai bus suporuotas su valdymo strategija, atitinkančia jo šilumines charakteristikas.
Esmė
Gerai{0}}suprojektuotas šildytuvas, suporuotas su prastu valdymu, suges anksčiau laiko. Kuklus šildytuvas kartu su geru valdymu tarnaus metus. Valdymo strategija nėra atidėtas-, tai yra neatsiejama šildymo sistemos dalis.
Skirtingoms programoms reikalingi skirtingi valdymo metodai. Paprastas termostatas gali padėti apsaugoti nuo užšalimo, o norint tiksliai valdyti temperatūrą, reikalingas PID valdiklis su specifiniais kriogeniniais{1}}algoritmais. Norint pasirinkti tinkamą valdymo strategiją, būtina suprasti taikymo reikalavimus.
