Ilmastoinnin yksikköprosessien säädettävyys

Päivi Marjamäki, Katri Katajisto, Reijo Kohonen

Research output: Book/ReportReport

Abstract

Prosessin dynaamisen toiminnan ja säädettävyyden analysointi on lähtökohta niin ilmastoinnin yksikköprosessien kuin kaikkien muidenkin prosessien säädettävyydelle.Tämän tutkimuksen tavoitteena oli selvittää ilmastoinnin yksikköprosessien dynamiikkaa, säädettävyyttä, säätelain valintaa ja viritystä askelvastekokeiden perusteella. Tarkastelut tehdään avoimille prosesseille. Edelleen tutkitaan suljetun säätöpiirin toimintaa ja stabiiliutta eri muutostilanteissa. Analysoinnissa käytettiin HVACSIM+-simulointiohjelmistoa, joka on tarkoitettu rakennuksen, sen lämmitys- ja ilmastointiprosessien sekä niiden säätöjärjestelmien dynaamisen toiminnan tutkimiseen. Ilmastoinnin yksikköprosessien säädettävyyteen vaikuttavat sekä prosessin että säätimen ominaisuudet. Komponentit on valittava ja mitoitettava siten, että koko prosessin ominaiskäyrä on mahdollisimman lineaarinen. Tällöin prosessin vahvistus pysyy vakiona toimintatilasta riippumatta. Prosessin ylimitoitus heikentää säädettävyyttä. Säätöventtiilien ja -peltien vaikutusasteiden on oltava riittävän suuria. Säädin tulisi virittää sellaisen askelvastekokeen perusteella, missä prosessin vahvistus on suurin. Tällöin säätöpiiristä ei tule epästabiilia missään toimintatilanteessa. Kaiken kaikkiaan askelvastekokeisiin perustuvat kokemusperäiset kaavat antavat hyvän lähtökohdan PID-säätimen viritykselle. Mikäli koko säädettävän prosessin ominaiskäyrä on hyvin epälineaarinen, on säätölakiin sisällytettävä älykkyyttä, jotta samanlainen säädettävyys saavutettaisiin kaikissa toimintaoloissa. Älykkyys voidaan toteuttaa esimerkiksi käyttämällä kaksiportaista säätöä, epälineaarista säätöä tai varsinaista adaptiivista säätöä.Tutkimusta jatketaan laajentamalla tutkimus koko ilmastointiprosessin ja huonetilan tarkasteluun sekä kehittämällä älykkäitä säätötapoja.
Original languageFinnish
Place of PublicationEspoo
PublisherVTT Technical Research Centre of Finland
Number of pages124
ISBN (Print)951-38-3210-4
Publication statusPublished - 1988
MoE publication typeD4 Published development or research report or study

Publication series

SeriesValtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports
Number545
ISSN0358-5077

Keywords

  • HVAC
  • ventilation
  • control
  • controllability
  • closed loop systems
  • air conditioning
  • simulation

Cite this