Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Крылов В.А.
Рассматривается способ обеспечения температурно-влажностного режима в технических сооружениях.
Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Крылов В.А.
Разработка и исследование системы автоматического регулирования температуры воздуха на примере VRV-систем
METHOD OF PROVIDING TEMPERATURE AND HUMIDITY CONDITIONS IN THE TECHNICAL FACILITIES
In this work, we are considering a method of providing temperature and humidity conditions in the technical facilities.
Текст научной работы на тему «Способ обеспечения температурно-влажностного режима в технических сооружениях»
Секция «Информационно-управляющие системы»
СПОСОБ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРНО-ВЛАЖНОСТНОГО РЕЖИМА В ТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЯХ
В. А. Крылов Научный руководитель — А. С. Тимохович
KSP Терминология — #1: Isp и TWR
Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
Рассматривается способ обеспечения температурно-влажностного режима в технических сооружениях.
Ключевые слова: температурно-влажностный режим, автоматизированная система контроля.
METHOD OF PROVIDING TEMPERATURE AND HUMIDITY CONDITIONS
IN THE TECHNICAL FACILITIES
V. A. Krylov Scientific Supervisor — A. S. Timohovich
In this work, we are considering a method of providing temperature and humidity conditions in the technical facilities.
Keywords: temperature and humidity conditions, the automated control system.
При эксплуатации технических сооружений, где размещается ракетная техника, актуальной является задача поддержания температурно-влажностного режима (ТВР). Температурно-влажностный режим — комплекс физических параметров, характеризующих микроклимат помещений и окружающей среды [2].
Изменение ТВР в помещении может быть обусловлено такими явлениями как: отопление, погодные условия, географическое положение, конструкция здания, материалы отделки помещения и прочее [1]. Поэтому каждую автоматизированную систему поддержания температурно-влажностного режима (АСПТВР), для повышения ее эффективности, следует проектировать индивидуально для каждого конкретного здания [3]. Кроме этого, уже имеющиеся системы могут нуждаться в корректировке в связи с износом используемого оборудования, изменением климатических условий и/или прочих факторов.
Можно выделить следующие требования к современной АСПТВР:
— режим работы АСПТВР должен легко корректироваться в процессе эксплуатации. Таким образом, в случае выявления наиболее оптимальных параметров поддержания ТВР они могут быть введены в эксплуатацию в кратчайшие сроки;
— АСПТВР должна содержать систему сбора данных. Собранные данные, после их обработки, помогут откалибровать систему и станут основой для анализа и последующего улучшения характеристик АСПТВР;
TWR — Казань — Два Красных Ультра-Челика|#1
— в систему должны легко добавляться или исключаться из нее исполнительные устройства. Так, к примеру, если один элемент не соответствует требуемым техническим характеристи-
Актуальные проблемы авиации и космонавтики — 2017. Том 2
кам — количество исполнительных устройств можно удвоить или оперативно подключить другое устройство с более мощными параметрами;
— АСПТВР должна быть достаточно простой для освоения, чтобы в случае возникновения чрезвычайной ситуации неподготовленный персонал с большей вероятностью справился с проблемой.
Предлагаемый способ поддержания ТВР на базе микроконтроллера Arduino соответствует практически всем вышеперечисленным требованиям.
В помещении устанавливается оборудование, обеспечивающее поддержание ТВР на уровне, соответствующим заявленным техническим характеристикам: вентиляторы, нагреватели, осушители, аккумуляторы холода и прочее. Также устанавливаются датчики для контроля и управления ТВР: датчики влажности, температуры, протечки и пр.
Выбор и состав оборудования и датчиков зависит от качества и надёжности поддержания ТВР на необходимом уровне, также уже имеющееся оборудование может быть подключено в качестве регистрирующего и исполнительного.
Датчики и оборудование подключаются к терминалу контроллера. Терминал позволяет в течение минимального времени устанавливать контроллер. Таким образом, появляется возможность не только оперативно устранить неисправность контроллера, заменив его на новый, но и хранить в памяти контроллера программы для различных целей.
Развитие современной электроники приводит к снижению стоимости и к широкому распространению микропроцессорной техники. Язык программирования Arduino не только прочно закрепился как один из самых распространенных, но и продолжает развиваться, о чем свидетельствует появление новых библиотек и наборов программ, значительно упрощающих работу с микроконтроллером.
С помощью различных модулей для микропроцессора, например, кардридера SD-карт, можно записывать на карту памяти все показания и действия микроконтроллера для дальнейшего анализа и корректировки его работы.
Используя простой и доступный контроллер Arduino можно в кратчайшие сроки создать АСПТВР, соответствующую всем вышеизложенным требованиям, которая будет обладать такими важными преимуществами как адаптивность и гибкость, что позволит длительное время содержать ракетную технику в работоспособном состоянии [4].
1. Рымаров А. Г. Прогнозирование параметров воздушного, теплового, газового и влажно-стного режимов помещений здания // Academia. Архитектура и строительство. 2009. №. 5.
2. Демин О. Б. Физико-технические основы проектирования зданий и сооружений // Тамбов : Тамб. гос. техн. ун-та. 2004. С. 2.
3. Martynenko I. I., Гирнык Н. Л., Полищук В. М. Автоматизация управления температур-но-влажностными режимами сельскохозяйственных объектов. Колос, 1984.
4. Смирнов А. Н. Решение проблем обеспечения температурно-влажностного режима эксплуатации боевых ракет // Изобретательство. 2005. Т. 5. №. 9. С. 15-18.
Источник: cyberleninka.ru
Температурно-влажностный режим в скатных крышах
Значение температуры и влажности, при которых происходит конденсация влаги из воздуха называется точка россы.
Еще одно важное понятие – это парциальное давление паров воды, растворенных в воздухе. Дело в том, что более теплый воздух имеет большее внутреннее (парциальное) давление, а значит, он будет стремиться выйти в область более низкого давления, то есть туда, где холоднее. Получается, что зимой теплый влажный воздух из помещения начнет выходить на улицу через стены и крышу, выбирая материал с наибольшей паропроницаемостью. Такой процесс называется фильтрацией.
Например, при утеплении крыши минеральной ватой, которая является «дышащим» материалом, необходимо закрывать ее пароизоляционной пленкой. В противном случае, произойдет фильтрация воздуха через утеплитель, влага сконденсирует, он намокнет и перестанет работать.
Таким образом, уже при выборе конструктивного решения крыши необходимо учитывать подобные особенности материалов и предусматривать меры, способные гарантировать нормальную работы крыши. К таким мерам, в том числе, относится подкровельная вентиляция.
В скатных крышах различают три конструктивных решения утепления:
— Совмещенная утепленная крыша
— Крыша с холодным чердаком
Каждая из вышеперечисленных систем имеет свои технологические особенности. Однако состав системы и принцип ее работы всегда одинаков. Попробуем разобраться, из каких материалов состоит кровельный пирог и как правильно организовать естественную вентиляцию подкровельного пространства, необходимую для поддержания оптимального температурно-влажностного режима крыши.
Утепленная крыша
В скатных крышах утепление чаще всего выполняют из минеральной ваты. Плиты монтируют враспор между стропил, а при укладке нескольких слоев делают разбежку, чтобы предотвратить промерзание в местах стыковки (фото 1). Вата хорошо зарекомендовала себя по причине низкой плотности и негорючести. Но, как мы уже говорили выше, она имеет очень высокий коэффициент паропроницаемости.
Поэтому с внутренней стороны крыши ее обязательно нужно закрывать пароизоляцией. Причем пароизоляция должна быть сплошной и герметичной, для чего нахлесты и места прохода коммуникаций проклеивают акриловой или бутил-каучуковой лентой, а по периметру к стенам здания ее приклеивают при помощи мастики (фото 2).
Очень важно не повредить пленку во время отделочных работ, для чего можно выполнить контрутепление или смонтировать подшивку через рейку высотой 20 мм, прибитую к стропилам (фото 3). В любом случае, небольшое количество пара все равно будет проникать в утеплитель, даже через самую хорошую пароизоляцию, смонтированную по всем правилам (все зависит от коэффициента сопротивления паропроницаемости, совсем не пропускает пар только металл). Для удаления его из минеральной ваты на стропила монтируются бруски высотой минимум 50 мм и создается вентканал (фото 4). Если этого не сделать, то влага не будет иметь возможности выйти, ведь сверху черепица и сплошное основание создают непроницаемый паробарьер.
Для эффективного удаления влаги через вентканал необходимо создать движение воздуха, организовав приточно-вытяжную вентиляцию. Для защиты утеплителя от влаги в процессе монтажа от намокания в случае протечек, а также от выдувания тепла монтируют гидроветрозащиту или, как ее еще называют, супердиффузионную мембрану. Она пропускает пар из утеплителя, но не пропускает воду. Важно укладывать ее по каскаду так, чтобы вода не попала в швы и не замочила утеплитель.
Холодный чердак
Подобные же требования к кровельной системе будут и в том случае, если утеплитель укладывается по перекрытию, за исключением вентканала, функции которого будет выполнять воздушная камера чердачного помещения. Здесь особое внимание нужно уделять проветриванию чердака. Ведь согласно требованиям нормативных документов температура воздуха в помещении холодного чердака не должна более чем на 4 градуса отличаться от температуры наружного воздуха (т.е. если зимой на улице -20, то на чердаке должно быть -16).
Для этого на чердаке организуют естественную вентиляцию. Площадь приточно-вытяжных отверстий зависит от уклона крыши и назначается в пределах 1/300 – 1/500 от площади чердачного перекрытия. При этом для создания тяги площадь вытяжных отверстий принимают на 10-15% больше чем приточных.
Нужно стремиться расположить вытяжные отверстия как можно выше (на коньке), а приточные ниже (подшив карниза). Для эффективной работы холодного чердака все коммуникации должны быть теплоизолированы, а лаз на чердак должен быть утеплен и иметь плотный притвор. Не допускатся наглухо закрывать утеплитель настилом.
Для совмещенной утепленной кровли и комбинированной системы требования к вентиляции те же, однако есть и свои нюансы:
— высота вентканала увеличивается до 80 мм., если уклон крыши менее 20 градусов;
— сообщение воздуха между смежными каналами обеспечивают за счет разрывов в контробрешетке, иначе в ендове и в скатах, не примыкающих к коньку (вальма), образуются застойные зоны;
— в комбинированной системе приток воздуха в чердачное помещение обеспечивается за счет вентканала совмещенного участка крыши. Не допускается укладывать гидроветрозащиту до конька;
— точечные аэраторы работают эффективно только в комбинированной системе, когда есть воздушная камера чердака. На совмещенных кровлях один точечный аэратор обслуживает лишь 5-10 кв. м., в зависимости от угла наклона крыши.
Зная эти простые правила, вы, скорее всего, сможете избежать проблем, вызванных нарушением ТВР крыши.
Источник: vseokrovle.ru