wyklad2.pdf

Automatyka szklarniowa

wielkość regulowana x

wielkość sterująca y , wielkość o jaką zostanie przestawiony

element nastawczy np. zawóþr czy przepustnica powietrza

obiekt regulacji , część układu w której wielkość regulowana

x podlega regulacji

wartość zadana x s

wartość mierzona x i

regulator (komputer, termostat) urządzenie w którym uchyb

(odchylenie) x w - regulacji będący różnicą pomiędzy chwilową

wartością, a wart. zadaną

Sterowanie – proces w układzie otwartym – parametr który

jest sterowany nie posiada jawnej wartości. Jego wartość jest

wynikiem zmian własności elementu nastawczego na podstawie

wielkości zakłócającej (np. nasłonecznienie w szklarni jest

sterowane cienówką której położenie określa pomiar

nasłonecznienia na zewnątrz)

Zalety sterowania

- stabilność zadanej wartości przy wolno zmieniających się

warunkach, brak oscylacji

- możliwość określania parametów z wyprzedzeniem

Wadą sterowania jest zwykle kompensacja jednego tylko

czynnika zakłócającego

x w =(x i – x z )

przetwarzany jest na wielkość sterującą do elementu

nastawczago

wielkości zakłócające

czas opóźnienia – czas pomiędzy zmianą x i a zmianą sygnału

wielkości sterującej

Regulacja – proces w układzie zamkniętym - “parametr który

jest regulowany, jest w sposób ciągły mierzony i porównywany

z wielkością zadaną. Jeżeli pojawi się uchyb regulacji,

występuje oddziaływanie na wielkość regulowaną, mające na

celu wyrównanie tych wartości (uchyb dąży do zera).

Oddziaływanie na wielkość regulowaną jest wywoałen

działanie wielkości sterującej

Regulacja

- odporność na niedoskonałość modelu i czynniki losowe – w

przybliżeniu mamy zawsze tą wartość na jakiej nam zależy

Schematy regulacji/sterowania ogrzewania w szklarni

Kotłownia

● temperatura wody zasilającej

● temperatura wody na powrocie

● temperatura kotła

Obiegi grzewcze

● temperatura wody w obiegu

Regulacja temperatury wody

● zawory dławiące – najprostsze mała

funkcjonalność (nie powinno sie ich

stosować)

● zawory trójdrogowe

● regulacja temperatury powrotu

– zawór rozdzielczy –

stosunkowo dobra regulacja

temperatury wody na powrocie, do

zabezpieczania kotła. Nadaje się do

wstępnej regulacji temperatury

wody (np. jak mamy wiele

odbiorów)

● regulacja temperatury wody

zasilającej

– zawór mieszający -

stosowane przy regulacji

temperatury czynnika grzewczego

(regulacja podstawowa)

● zawory czterodrogowe - uniwersalne

Schematy hydrauliczne

Szant pompa (shunt pump) – pompa

słuząca wyrównaniu temperatury w kotle

Systemy grzewcze

● ogrzewanie rurowe – w Polsce do 90 *C (dopuszczalna

temperatura kotła niskociśnieniowego, wyższe temperatury w

kotłach wrzących o podwyższonym ciśnieniu rzadko

stosowane w szklarniach, albo przy stosowaniu oleju jako

czynnika grzewczego

- oddawanie ciepła przez pormieniowanie i konwkcje

- materiał – cienkościenne rury stalowe – intensywność

oddawania ciepłą zależy od właściwości powierzchni

(malowanie)

- zaletą jest duża inercja – odporność na krótkotrwałe awarie i

stabilność warunków

● ogrzewanie górne – wykorzystywane jest tylko

promieniowanie

niekorzystne energetycznie

umożliwia podgrzewanie roślin powyżej temperatury

powietrza

wytapianie śniegu

● ogrzewanie boczne – zapobiegają dopływowi zimnego

powietrza do roślin, utrzymują równą temperaturę w

obszarze wegetacyjnym

● ogrzewanie dolne(wegetacyjne) (max. 60*C)

utrudnienie prac w zagonach, ale

● wyższa sprawność cieplna

● korzystna cyrkulacja powietrza

● nie zmniejsza dostępu światła

● dobry mikroklimat dla roślin (nie wszystkich) =

ogrzewanie podłoża, usuwanie nadmiaru wilgoci,

ogrzewanie powietrza nad roślinami

● ogrzewanie podstołowe (max. 60*C)

podgrzewanie zarówno podłoża jak i powietrza

korzystny rozkład temperatur

● ogrzewanie podłoża (zwykle max 50*C)

● ogrzewanie powietrzne – większa część ogrzewania

pochodzi ze zjawiska konwekcji a nie z promieniowania

● konwektory – systemy rurowe o rozwiniętej powierzchni

(np. żebrowane, lub grzejniki), oddają ciepło swobodnie

(grawitacyjnie) przepływająemu powietrzu - porządana

cyrkulacja powietrza – równomierny rozkład temperatury i

wilgotoności

niewielka ilość ciepła (stosowane jako ogrzewanie

dodatkowe)

● nagrzewnice powietrza – skonstruowane z wentylatora i

konwektora. Stosowane jako ogrzewanie uzupełniające

przy szczytowym zapotrzebowaniu na ciepło

● jeśli czynnikiem grzewczym jest woda – stosowany jest

wymiennik ciepła

● stosowane są też nagrzewnice w których ciepło

pobierane jest ze spalania gazu (ew. oleju)

● nagrzewnice elektryczne

Zapotrzebowanie na ciepło

Q = k*A H *t [W] - uwaga oznaczamy Q ale wymiar mocy

k = k+k L [W/(m 2 K)]

V=Q/(C P **t VR ) dla wody V=Q/(1163*t VR )

p – tabele str. 312 – 315

moc pompy :

P= V*p/ (przykład ze str 321 – uproszczony)

Stosujemy wentylatory osiowe. parametry charakteryzujące

wentylatory to wydajność oraz ciśnienie spiętrzenia.

Wentylatory powinno się montować na dłuższym boku szklarni.

charakterystyka pompy i charakterystyka instalacji

Przykład str. 220

Wentylacja

- regulacja temperatury

- wymiana CO 2 z otoczeniem

- regulacja wilgotności

Powierzchnia wietrzenia powinna wynosic przy wentylacji

grawitacyjnej min. 30% powierzchni szklarni

Wentylacja grawitacyjna działa tylko wtedy gdy mamy do

czynienia z różnicą ciśnień powodowaną

● różnicą temperatur

● różnicą wilgotnośći

● działaniem wiatru

Cieniowanie

● zapewnia osłonę przed promieniowaniem

● zmniejszenie temperatury roślin

● zmnieszenie temperatury powietrza

● ochrona przed nadmiernym nasłonecznieniem roślin (np.

Storczyki, gerbery)

● izolacja termiczna

Cieniowanie realizujemy przy pomocy

● tkanin naciąganych

● tkanin zwijanych

● płyt (listew)

● żaluzji

Cieniowanie zewnętrzne pozwala na większe zmniejszenie

temperatury w szklarni latem

Cieniowanie wewnętrzne pozwala zaoszczędzić energię cieplną

w wysokich szklarniach uzyskujemy lepszą wentylację ze

względu na większe znaczenie wyporu termicznego

Liczba wymian Z= V/V G

Współczynnik wymian V A =V/A

Przy wentylacji mechanicznej możemy zmniejszyć wymaganą

powierzchnie wietrzenia, zelety takiej wentylacji

mniejsze koszty konstrukcji szklarni

lepsze uszczelnienie

mniejsze niebezpieczeństwo zalania szklarni podczas burz lub

uszkodzenia urządzeń wietrzących

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: