Inneklimarigg (HVAC)

TechTeach disponerer 4 stk klimarigger, som er i form av et lite rom der luftttemperaturen (med oppvarming eller kjøling) og luftgjennomstrømningen (med vifte) reguleres.


Oversikt

Figur 1 gir en oversikt over inneklimariggen.

Figur 1: Oversikt over inneklimariggen.


Utforming

Figur 2 viser en tegning av klimariggen.

Figur 2: Tegning av inneklimariggen.


Instrumentering

Figur 3 viser instrumenteringen av riggen. (Reguleringssløyfer er ikke inntegnet.)

Et bilde som inneholder tekst, diagram, plan, Teknisk tegning

Automatisk generert beskrivelse

Figur 3: Instrumentering av inneklimariggen.


Skjemaer

·       Systemskjema - full assembly

·       Systemskjema - opened assembly

·       Elektroskjema


Instrumentering

·       Vifte og varmeelement

·       Peltier-element

·       Pt100-element (temperatursensor)

·       Temperaturtransmitter

·       Luftstrøm-sensor


PC

Til hver rigg er det en bærbar PC (Acer Inspire) med følgende programvare:

·       LabVIEW Runtime Engine inkl. NI-DAQmx-drivere

·       Python (Anaconda-distribusjonen)

·       OpenOffice

·       Nettleseren Microsoft Edge


LabVIEW-app

Det er laget en LabVIEW-app (ikke fritt tilgjengelig) for regulering av riggen. Appen kjøres på PC-ene nevnt ovenfor.


Tema

Med ovennevnte utstyr og programvare kan riggen dekke følgende tema:

·      Måleteknikk:

o   Temperatursensor (Pt100)

o   Luftstrømsensor (termisk)

o   Posisjonsmåling (av spjeldinnstilling) med potensiometer

·      Pådragsteknikk:

o   Luftvifte

o   Varmeelement (varmetråd)

o   Kjøleelement (Peltierelement)

·       Prosessdynamikk: Forsterkning, tidskonstant og tidsforsinkelse

·      Målesignalomregning fra spenning til fysisk enhet, f.eks. fra volt til grader C.

·      Målesignalfiltrering med middelverdifilter

·      Regulering av temperatur og luftstrøm:

o   Manuell regulering

o   Automatisk regulering med av/på- regulator

o   Automatisk regulering med PID-regulator (P, PI, PID)

·      Regulatorinnstilling (Ziegler-Nichols, Åstrøm-Hägglund (rele-metoden), Good Gain, Skogestad, Gain scheduling)

·      Reguleringssløyfers stabilitet

·      Reguleringsstruktur: Enkeltsløyferegulering, kaskaderegulering, split-range-regulering, foroverkopling.

·      Lagring av dataserier på fil og videre behandling i regneark eller Python

·      Matematisk modellering og modelltilpassing til eksperimentelle tidsserier

·      Tilstandsestimering med Kalman-filter


Lab-rigger som TechTeach disponerer


23.2 2024. Finn Aakre Haugen (finn@techteach.no).