An algorithm of regulating an energy-efficient hot water system with the object model in the controller

Autor: Anastasiia Andrasovych, Oleksandr Stepanets
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2016
Předmět:
Work (thermodynamics)
Engineering
020209 energy
Energy Engineering and Power Technology
02 engineering and technology
Transfer function
Industrial and Manufacturing Engineering
Control theory
Management of Technology and Innovation
0202 electrical engineering
electronic engineering
information engineering

система горячего водоснабжения
алгоритм управления
регулятор с внутренней моделью
энергоэффективность
Electrical and Electronic Engineering
hot water system (HWS)
control algorithm
internal model control (IMC)
energy efficiency
business.industry
UDC 621.311: 681.5.015
Applied Mathematics
Mechanical Engineering
Process (computing)
Control engineering
Computer Science Applications
Filter design
система гарячого водопостачання
алгоритм керування
регулятор з внутрішньою моделлю
енергоефективність
Control and Systems Engineering
Object model
Actuator
business
Algorithm
Efficient energy use
Zdroj: Eastern-European Journal of Enterprise Technologies; Том 4, № 8(82) (2016): Energy-saving technologies and equipment; 11-18
Восточно-Европейский журнал передовых технологий; Том 4, № 8(82) (2016): Энергосберегающие технологии и оборудование; 11-18
Східно-Європейський журнал передових технологій; Том 4, № 8(82) (2016): Енергозберігаючі технології та обладнання; 11-18
ISSN: 1729-3774
1729-4061
Popis: The article presents a method of controling an energy efficient hot water supply system, a large amount of heat energy in which is supplied by the solar collector. The study proves importance of energy saving technologies and their use in everyday life and industry.The study presents a generalized structure of the system of hot water supply as a control object. The devised analytical model of dynamics of the system individual elements is based on the equations of heat balance. The model is reduced to a form suitable for use in computer modeling of the dynamics of technological processes. Numeric values of the parameters of the model transfer functions are calculated for the selected model of the solar collector. The resulting model of the control object for a single­circuit system serves as a basis for the comparative studies of various controller structures and control methods that provide the minimum readjustment and the fastest transition process. The comparison is based on classical PID­algorithms and the IMC­approach. The article describes synthesis of the IMC of the temperature of hot water in the point of its supply to users.It is found that the proposed approach to designing a control algorithm based on the object model allows the IMC provide better performance quality as compared to traditional algorithms. It is shown that the controller synthesis requires taking into account the work of the actuator, and the controller filter order directly affects the valve drive motion making it smooth.We have considered the prospects of the proposed approach and possible options for upgrading the system.
Наведені результати розробки аналітичної моделі контуру гарячого водопостачання з котлом, сонячним колектором та баком-акумулятором тепла. Розглянуто варіанти структур та алгоритмів автоматичних регуляторів температури гарячої води на подачі до користувача. Описано процедуру налаштування регулятора з внутрішньою моделлю за допомогою отриманої аналітичної моделі. Показані умови ефективного застосування запропонованого рішення.
Приведены результаты разработки аналитической модели контура горячего водоснабжения с котлом, солнечным коллектором и баком-аккумулятором тепла. Рассмотрены варианты структур и алгоритмов автоматических регуляторов температуры горячей воды на подаче к потребителю. Описана процедура настройки регулятора с внутренней моделью с помощью полученной аналитической модели. Показаны условия эффективного применения предлагаемого решения.
Databáze: OpenAIRE