Automaatika projekt – Ventilatsioon

Automaatika kursuse raames, oli vaja kursuse lõpuks valmis saada iseseisev töö. Iseseisev töö seisnes Logo Soft Comfort tarkvaras ühe kindla automaatikalahenduse algoritmi koostamises, mille põhjal oleks võimalik süsteem reaalses maailmas tööle panna. Meie valisime iseseisvaks tööks, ventilatsiooni juhtimise. Ülesande kirjeldus:

Eesmärk/probleemipüstitus

Suveti kui õppetööd ei toimu, ventilatsioonisüsteem seisab. See on ka igati mõistlik. Samas vihmase suvega ja kevadeti pärast kütteperioodi lõppu ja sügiseti enne selle algust, kipub õhuniiskus ruumides minema kõrgeks ja see kahjustab konstruktsioone ning soodustab mikroskoopiliste seente arengut, mis on mõlemad ebasoovitavad. Seega oleks vahel vaja ventilatsioon sisse lülitada – näiteks siis kui mistahes ruumis suhteline õhuniiskus tõuseb üle 80% . Kahjuks on aga nii, et seda ei saa teha suvalisel ajal. Suhteline õhuniiksus sõltub temperatuurist. Kui ruumide temperatuur on oluliselt madalam kui temperatuur väljas, tõuseb väljast sissepuhutud õhu suhteline niiskus oluliselt  ja kahju võib olla suurem kui kasu. Ka pole mõtet isegi võrdsete sise- ja välistemperatuuride puhul sisse puhuda väljast niiskemat õhku, kui on ruumides. Lisaks sellele paikneb ventilatsiooniagregaat keldris kus on veelgi jahedam kui ruumides. Ruumide kuivatamiseks väljast sissepuhutav õhk ehk isegi sobiks kuid jahtudes ventilatsioonitorustikus tekitab see ventilatsiooni agregaati ja filtritesse kondensaati, mis mõjub süsteemile halvasti (roostetamine ja filtrite kiirem mustumine). Kuna torud on soojustatud, võib hädapärast ka keldri temperatuuri mitte arvestada aga siis peab olema üks ventileerimise tsükkel vähemalt paar tundi pikk.

Õhuniiskus ruumides ei muutu just kiiresti ja ventileerimine pole kriitiline kuid on soovitatav. Seega võib oodata sobivat ilma. Kuna aga osa niiskust koguneb seintesse, ei ole tsüklil alla 1 tunni eriti mõtet.

Materiaalne baas:

  1. Ventilatsiooniagregaati juhtivas algoritmis on ette nähtud üks sisend, mille kaudu saab ventilatsioonisüsteemi sisse lülitada. Ventilatsioon käivitatakse kui nivoo on 1. See sisend toimib ka siis kui hoone on valve all.
  2. Süsteemis on välisõhu niiskusemõõtja ja termomeeter. Neid kontrollivad kontrolleri analoogsisendid ja komparaatorite abil võrreldakse mõõdetud väärtusi etteantud väärtustega. Antud ülesande mõttes sisendsignaaliks on komparaatori väljundsignaal. Komparaatorid võimaldavad võrrelda ka kahte mõõdetud väärtust omavahel.
  3. Kõigis auditooriumides on nii niiskuse kui ka temperatuuriandurid. Väljundite käsitlus nagu punktis 2.
  4. Ventilatsiooniruumis on temperatuuriandur. Väljundsignaali käsitlus nagu p. 2.

 

Lahendus

Meie lahendasime probleemi kasutades nelja peamist sensorit. Selleks et ventilatsioon käivituks peavad olema täidetud neli tingimust, ehk siis neljalt sensorilt peavad tulema meie süsteemi sobivad andmed.

  1. Sees peab olema õhuniiskus >80%, sest alates sellest niiskustasemes tekib oht maja konstruktsioonile ja üldisele olukorrale.
  2. Väljas peab olema õhuniiskus <50%, sest kui väljas on õhuniiskus ligilähedane sisemisega, muutub ventileerimine mõtetuks, sest niiskusetaset ei suudeta vajalikul määral vähendada.
  3. Ruumi temperatuur peab olema >20 kraadi (kuna ventileerimise probleem tekib suvel, võtsime arvestuseks keskmise temperatuuri)
  4. Välisõhu temperatuur peab selles tulenevalt olema  <20 kraadi, sest kui välisõhu temperatuur on suurem kui siseõhu temperatuur, on ventileerimisel negatiivne mõju, sest temperatuuri vahest sõltuvalt võib õhuniiskus sees hoopis suureneda.

Kui kõik neli tingimust on täidetud, läheb ventilatsioon tööle (va avarii korral kui süsteem teavitab kasutajat avariiolukorrast ning ventileerimine peatub).

Ventilatsiooni tsükli pikkuseks määrasime  2h, sest lühema protsessi korral, võib muutuda ventilatsiooni agregaat töökõlbmatuks.

 

Screenshot (15)

Skeemi tegemisel on kasutatud Logo Soft Comfort tarkvara.

Autorid:

Joosep Henrik Sild

Adelheid Kiriland