Upravljacki Softver_nastavni Materijali (1)

Dobrodošli na nastavu iz

UVOD U

UPRAVLJAČKI SOFTVER

UVOD U UPRAVLJAČKI

SOFTVER

Što je pametna kuća

3 Preliminarni energetski pregled

1 Spoznaja o mogućim energetskim uštedama

2 Saglasnost top menadžmenta

6Izrada prethodnih studija izvodljivosti projekata koji zahtevaju

značajnije investicije

4 Detaljni energetski pregled

5 Uspostavljanje mera vođenja postrojenja i održavanja

7 Obezbeđivanje finansija

10 Monitoring i nastavak ciklusa

8 Nabavka opreme i uređaja

9 Realizacija projekata

Ener

get

ski

men

adžm

ent

– K

ora

k p

o k

ora

k

Spoznaja o mogućim energetskim uštedama

Suglasnost top menadžmenta

Sigurnost financija

Izrada prethodnih studija izvodljivosti projekta koji

zahtijevaju značajne investicije

Uspostavljanje mjera vođenja postrojenja i održavanja

Detaljni energetski pregled

Preliminarni energetski pregled

Realizacija projekta

Nabavka opreme i uređaja

Monitoring i nastavak rada

Vanjske jedinice – granice upotrebljivosti

Upravljački softver



Integracija sustava za automatizaciju zgrada i poslovnih

aplikacija

Arhitektura centralnog nadzora

Osnovne komponente Radio-frequency identification (RFID)

sustava

Razmještaj i upravljanje grijaćim tijelima

Djeca

Dnevna soba

Roditelji

Tehnika Hobi

Prijenos topline - gubici energije

Koja područja kuće gube

energiju?

Što se može učiniti kako bi

spriječili ovaj gubitak energije?

Zašto mi trebamo grijanje?

70 'F

30 F

Tipični gubitci topline kuće

5% through ceilings

16%throughwindows

1% throughbasement floor

17% throughframe walls

3% through door

38% through cracksin walls, windows,and doors

20%throughbasementwalls

Uvod

• Neke osnovne značajke su integrirani audio i video, kontrola svjetla, grijanja i hlađenja, sigurnost, i još mnogo toga.

• Ponekad se zovu automatizirani domovi jer oni pomažu vlasniku kuće automatizirati zadatke.

Ključni aspekt pametnih domova

• Integracija tehnologija neprimjetno

za cijelu kuće

• Učinkovitost

• Udoban život

Kontroliranje kuće • Većina pametnih kuća imaju

glavnu daljinski upravljač koji može kontrolirati sve, od razine zvuka u sustavu.

• Neke pametne kuće može se kontrolirati čak i kada korisnik nije kod kuće putem interneta ili njihovog mobitel.

Integracija Audio i video

• Speakers throughout the house. Control center with a main PC called a Media hub

• Allows digital content to be streamed throughout the house.

• Able to automatically record TV shows and store them on a hard drive.

• Zvučnici u cijeloj kući. Kontrolni centar s glavnom računalu naziva čvorište,

• Omogućuje digitalni sadržaj u cijeloj kući. Mogu se automatski snimiti TV emisije te ih pohraniti na tvrdi disk.

Kontrola svjetla

• Sva svjetla u kući mogu biti kontrolirana od strane glavnog daljinskom upravljača.

• Može se također postaviti na tajmer ili postaviti za uključivanje kada osoba uđe u sobu

Grijanje i hlađenje • Uz grijanje i hlađenje koje se automatizira, softver

može pomoći smanjiti račun za struju radeći pametnije.

• Neki pametni domovi koristiti druge metode za grijanje i hlađenje uz potpunu izoliranost zadržati toplinu.

Sigurnost

• Otkrivanje provalnika i kontakt policije,

• Pozvati vatrogasce i kontakti za požara,

• Video u kući se gleda na mobitel ili internetom.

Putem mobitela

• Pivo/ kava,

• Uključiti / isključiti svjetla,

• Uključiti / isključiti grijač,

• Pogledati uživo video sažetke kuće,

• Snimanje TV emisije,

• Uključivanje pećnice/isključivanje

sustava za navodnjavanje.

Ostale tehnologije u pametnim

kućama

• Čitač otiska prsta,

• Bežični internat,

• Automatski popis

prehrambenih

namirnica,

• Vremenske prognoze,

• Govorni aparati.

Problemi s pametnom kućom

• Teško je zajednički koristiti

sve elemente,

• Popravak sustava,

• Kompleksnost,

• Spajanje kada je kuća već

izgrađena,

• Lažna uzbuna / signali,

• Cijena.

ELEMENTI

UPRAVLJAČKOG

SOFTVERA

Sustav inteligentnih instalacija primjenjiv je, moglo bi se reći, na svim

objektima, bez obzira na namjenu. Naravno, svaka primjena treba biti

opravdana kvalitetnim rješenjima i razlozima. Inteligentna instalacija

prvenstveno će podići komfor prostora koji pokriva sigurnost ljudi i

materijalnih dobara, racionalizirati utrošak električne energije i drugih

energenata.

Inteligentna ili pametna kuća je kuća koja ima ugrađeni centralni upravljački sustav.

Takav sustav je u mogućnosti integrirati više sustava (grijanje, potrošnja tople vode,

hlađenje, rasvjeta, sigurnost). Jedna od bitnih funkcija takvog sustava je i optimiziranje

potrošnje energije u kući.

Sustav može regulirati temperaturu u svim prostorijama u kući prema zadanom režimu

rada, bilo da se radi o zimi ili ljetu, može kontrolirati rasvjetu u pojedinim prostorijama,

uključivanje ili isključivanje električnih potrošača, sustav ventilacije, vanjske žaluzine, te

sigurnosni protupožarni sustav.

CENTRALNI SUSTAV NUDI SLJEDEĆE MOGUĆNOSTI:

• Regulacija sustava grijanja prema korištenju i individualnim željama-

regulirati se može temperatura svake prostorije posebno

• Ozračivanje prostorije (CO2 senzor) - ovisno o kvaliteti zraka, otvaraju i/ili

zatvaraju se prozori te prema potrebi uključuje ventilator

• Rolete i žaluzine se mogu podižu/spuštaju prema svjetlosti ili po potrebi

• Rasvjeta - postoje senzori detekcije prisutnosti, ali i mogućnost regulacije

prema željama, potrebama i dnevnoj svjetlosti u prostoriji

• Upravljanje kućanskim uređajima na daljinu (preko mobitela i sl.)

• Upozoravanje ukoliko ste prije izlaska ili spavanja ostavili otvoren prozor, vrata

ili garažna vrata

• Nadzorna funkcija i alarm

• Upravljanje za vrijeme godišnjeg odmora - spuštanjem i dizanjem roleta, te

paljenjem i gašenjem svjetla stvara dojam da je netko u kući,

• Vremensko upravljanje - rasvjeta, grijanje, žaluzine i kućanski uređaji mogu

se uključivati/isključivati preko vremenskog upravljanja, a kućanski uređaji koji

su veliki potrošaći energije se automatski uključuju u vrijeme jeftinijie tarife

• Upravljanje ključem - okretanjem ključa u bravi i napuštanjem kuće, aktivira

se alarm i definirane utičnice se isključuju i/ili uključuju

Na koji način funkcionira računalni sustav?

Računalni sustav može biti složeniji ili jednostavniji, veći ili manji, o čemu će

ovisiti broj komponenti integriranih u sustav.

Sustav funkcionira kao određen broj komponenti smještenih u prostoru, od kojih

svaka vrši funkciju za koju je namijenjena.

Sve komponente međusobno su povezane telefonskom paricom preko koje

međusobno komuniciraju

Računalne komponente možemo ugrubo podijeliti u dvije osnovne grupe:

• komponente koje prikupljaju informacije izvana i šalju ih u sustav

(senzori pokreta, dima, plina, vode, foto senzori, meteorološka

centrala, IC-senzori, senzori temperature, termostati, digitalni, te

analogni ulazi i slično), i

• izvršne komponente koje će na osnovu informacija dobivenih u sustav

odraditi funkciju za koju su namijenjene (dimeri rasvjete, kontroleri

rasvjete, roleta, prozora, elektronički releji, FAN COIL kontroleri,

logičke jedinice, timeri, digitalni, te analogni izlazi i slično).

Primjena inteligentnih instalacija

Sustav inteligentnih instalacija primjenjiv je, moglo bi se reći, na svim

objektima, bez obzira na namjenu. Naravno, svaku promjenu treba

opravdati kvalitetnim rješenjima i razlozima

Obiteljske kuće i stanovi

Prije izrade projekta električnih instalacija obiteljske kuće, potrebno je

definirati funkcije koje se žele staviti pod EIB sustav. O tom izboru ovisit

će obim i kompleksnost, te naravno, cijena inteligentne instalacije.

Upravljanje vanjskom rasvjetom (uklop-isklop)

• ručno (tipkalima, prekidačima, touch panel)

• automatski po vremenskom programu (dnevni, tjedni, godišnji)

• automatski prema nivou osvjetljenja

• automatski senzorima pokreta

• daljinski IC upravljačem

• daljinski laptop-om WLAN veza

• daljinski telefonom, mobitelom

• daljinski PC-om internet vezom

Upravljanje unutarnjom rasvjetom (uklop-isklop-dimanje)


• automatski prema intenzitetu dnevnog svjetla u prostoru


• daljinski telefonom, mobitelom, laptop-om

Način upravljanja unutarnjom rasvjetom odabrat će se ovisno o namjeni

prostorije.

Upravljanje roletama, zavjesama, prozorima... (spuštanje-dizanje,

otvaranje-zatvaranje)

• ručno (tipkalima)

• automatski prema meteorološkim uvjetima (kiša, snijeg, vjetar, sunce...)

• daljinski IC upravljačem, laptop-om WLAN, mobitelom, telefonom...

Odabrat će se način prema vlastitom izboru u skladu s potrebama stanara.

Regulacija grijanja i hlađenja

•prema željenoj temperaturi

•prema vanjskoj temperaturi

•na osnovi zadanih režima rada (po vremenu, noćni režim, dnevni

režim, party režim...)

Upravljanje i regulacija grijanjem i hlađenjem ima zadatak pružiti

komfor i uštedu energenata do granice koju postavljaju sami stanari.

Otvaranje i zatvaranje vrata (dvorišnih, garažnih, stubišnih, ulaznih...)

• IC upravljačem

• WLAN vezom

• mobitelom

• telefonom

• internetom

• beskontaktnom karticom

• pristupnim kodom

Odabrat će se jedan ili više načina po želji stanara.

Zaštita od požara, poplave, curenja plina...

• senzori dima, plina, CO 2, vode, senzori za vrata i prozore...

• dojava na mobitel, telefon

Računalni sustav detektirat će požar i poslati dojavu; nakon signala za

prisutnost vode, zatvorit će glavni vodovodni ventil, ili pak, u slučaju curenja

plina, zatvorit će glavni dovod.

Tipka za poziv u nuždi (SOS tipka)

Namjena SOS tipke je zaštita ljudi koji trenutno borave u kući. U kući se

montira jedna ili više tipki koje imaju zadatak da nakon aktivacije pošalju

dojavu na mobitel, telefon i slično, ili aktiviraju neke funkcije u kući prema

željama stanara. Na primjer, naizgled nekontrolirano "divljanje" kuće, paljenje

i gašenje rasvjete, spuštanje i dizanje roleta, uklop alarmne sirene... sa

zadatkom da izazove psihološki pritisak na neželjenog noćnog posjetitelja.

Navedeni načini upravljanja mogu se iskoristiti istovremeno za realizaciju

velikog broja funkcija prema željama stanara.

Racionalno korištenje

Edukativne naljepnice

Projekt EE (energetska efikasnost)

Uključivanje ventilatora

Wiring

Veza elemenata kod koće

ELEMENTI

UPRAVLJAČKOG

SOFTVERA

Niskoenergijska inteligentna

poslovna zgrada

Arhitektura, ugodnost u okruženju

Ugodni ambientni učinci

- Primerjena osvijetljenost, izabrani kutovi pada svjeta

- Učinci sjenčenja

- Iskorištavanje pasivnih izvora energije

- Regulacija osvijetljenosti i korištenje sunčeve energije


• Regulacija sustava grijanja prema korištenju i individualnim željama-

regulirati se može temperatura svake prostorije posebno

• Ozračivanje prostorije (CO2 senzor) - ovisno o kvaliteti zraka, otvaraju i/ili

zatvaraju se prozori te prema potrebi uključuje ventilator

• Rolete i žaluzine se mogu podižu/spuštaju prema svjetlosti ili po potrebi

• Rasvjeta - postoje senzori detekcije prisutnosti, ali i mogućnost regulacije

prema željama, potrebama i dnevnoj svjetlosti u prostoriji

• Upravljanje kućanskim uređajima na daljinu (preko mobitela i sl.)

• Upozoravanje ukoliko ste prije izlaska ili spavanja ostavili otvoren prozor, vrata

ili garažna vrata

• Nadzorna funkcija i alarm


paljenjem i gašenjem svjetla stvara dojam da je netko u kući,

• Vremensko upravljanje - rasvjeta, grijanje, žaluzine i kućanski uređaji mogu

se uključivati/isključivati preko vremenskog upravljanja, a kućanski uređaji koji

su veliki potrošaći energije se automatski uključuju u vrijeme jeftinijie tarife

• Upravljanje ključem - okretanjem ključa u bravi i napuštanjem kuće, aktivira

se alarm i definirane utičnice se isključuju i/ili uključuju

Koncept “inteligentne” zgrade

Termično aktiviranje

betonske konstrukcije

Proizvodnja topl.

energije

Proizvodnja energije

za hlađenje

Lokalna regulacija

Upravljanje s regulacijskim podsustavima

Prozračevanja i

klimatizacija

Unutranja rasvjeta

Ispravna korekcija

stambenog volumna

Zalijevanje zelenila

Vanjska rasvjeta

okućnice

Odvoz snijega s

parkirališta

Potpora logistike

Termičko aktiviranje betonske konstrukcije

Niskotemperaturno grijanje, visokotemperaturno hlagjenje

- Temperatura ulaznog medija po zimi 22 – 25°C

- Temperatura ulaznog medija po ljeti 20 – 22°C

- Maks. specifična topl. potrebna zimi 26 W/m2

- Maks. specifična hlad. potrebna ljeti 27 W/m2

- Izkorištavanje toplotne akumulacije

Toplotno

sevanje

Sončno

sevanje

Ko

nv

ekci

ja

Plastična cijev

17x2 mm

Pločica iz

arm.betona

Obloga Toplinski

tok

Sunčeve

zrake

Termično aktiviranje betonske konstrukcije

Regulacija grijanja i hlađenja

•prema željenoj temperaturi

•prema vanjskoj temperaturi

•na osnovi zadanih režima rada (po vremenu, noćni režim, dnevni

režim, party režim...)

Upravljanje i regulacija grijanjem i hlađenjem ima zadatak pružiti

komfor i uštedu energenata do granice koju postavljaju sami stanari.

Priprava toplotne in hladilne energije

Izkoriščanje geotermalne toplote – talna voda

- V zimskem režimu ogrevanje s toplotno črpalko - dvig

temperature talne vode iz 13 na 22 do 35°C. Kombinirano

grelno število 4,5 – 6,5

- V letnem režimu izkoriščanje geotermalne toplote za

hlajenje, skupaj s toplotno črpalko, povprečna temperatura

hladilnega medija 18°C (talna konstrukcija min. 20°C)

- Paralelno - bivalentno ogrevanje s plinskim

nizkotemperaturnim kondenzacijskim kotlom

Upravljanje unutarnjom rasvjetom (uklop-isklop-dimanje)


• automatski prema intenzitetu dnevnog svjetla u prostoru


• daljinski telefonom, mobitelom, laptop-om

Način upravljanja unutarnjom rasvjetom odabrat će se ovisno o namjeni

prostorije.

Upravljanje roletama, zavjesama, prozorima... (spuštanje-dizanje,

otvaranje-zatvaranje)

• ručno (tipkalima)

• automatski prema meteorološkim uvjetima (kiša, snijeg, vjetar, sunce...)

• daljinski IC upravljačem, laptop-om WLAN, mobitelom, telefonom...

Odabrat će se način prema vlastitom izboru u skladu s potrebama stanara.

Lokalna regulacija

Individualna regulacija po djelovnem mjestu:

- temperatura

- osvjetljenost

- otvaranje – zatvaranje prozora

- vođenje svjetla

Prozračivanje i klimatizacija

Prozračivanje i klimatizacija s 100% svježim zrakom

- Izmjenjivanje zraka u poslovnim prostorima 3-5 i/h

- Izmjenjivanje zraka u sanitarijama 6 i/h

- Dogrijavanje optočnog zraka

- Hladjenje

- Razvlaživanje

- Vraćanje vlage

Prozračivanje i klimatizacija

Klimatizacijske naprave

- Vraćanje senzibilne toplote iznad 90%

- Vraćanje vlage pri najnižjih temperaturama iznad 87%

- Stabilni regeneratori s regenerativnim vraćanjem topline

- Tristupanjski rekuperator za prozračivanje sanitarnih

prostorija i sklišnih prostora

Skupljanje kišnice, odvoz snijega

Skupljanje kišnice

- Automatsko zalijevanje zelenila

Odvoz snijega s parkirališta

- Automasko vodeno otapanje snijega

Rasvjeta

Unutarnja rasvjeta

- T5 tehnologija, regulacija svjetla sa signalom 0 – 10V

- Merjenje osvijetljenosti

- Optimiranje uporabe – regulacija na konstantnu osvijetljenost

po prostoru

Automaska korekcija stambnoga volumna

- Rasvijetljenost stambenog prostora

Sistemsko rješenje DDC regulacije pri

integralnem upravljanju

Nadzorno

računalo

KN1 KN2 KN3

Razdjeljivanje

topl., hlad. energije

Grijanje

konstrukcije Rasv. –

unutarnja

BUS - linija

Dogrijači Rasvjeta-

unotranja

Grijanje

zun. površin

TČ

Učinak DDC regulacije na uporabu energije

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

- Sustav energetike s običnim regulacijskim funkcijama kWh

(mjesec)

- Sustav energetike s kompleksnim regulacijskim funkcijam

30 - 40%

Zaključak

1. Investicijska primerljivost s klasičnimi objekti

2. Ekonomsko racionalen objekt

3. Optimalni bivalni pogoji

4. Boljša storilnost

Racionalno korištenje

Edukativne naljepnice

Projekt EE (energetska efikasnost)

Uključivanje ventilatora


Integracija sustava za automatizaciju zgrada i poslovnih

aplikacija

Osnovne komponente RFID sustava

Upravljačka jedinica sistema Synco living (Siemens)

Toplinska ugodnost

• Osjećaj ugodnosti nužno je individualan tj. ne postoji neki određeni

skup veličina stanja okoliša u kojem bi baš svaka osoba iskazala

zadovoljstvo (u skupu osoba koje borave ili obavljaju iste aktivnosti u

određenom prostoru uvijek se javlja izvjestan broj nezadovoljnih).

• Osnovni faktori koji utječu na toplinsku ugodnost osoba u prostoru su:

– temperatura zraka u prostoriji,

– temperatura ploha prostorije,

– vlažnost zraka, strujanje zraka (brzina, smjer),

– razina odjevenosti,

– razina fizičke aktivnosti, te ostali faktori (dob, buka, namjena prostora, kvaliteta

zraka,...).

• Izmjena osjetne topline vrši se određenim mehanizmima (provođenje,

konvekcija i zračenje), odnosno kao osjetna i latentna toplina

(isparavanje) s površine kože.


• Regulacija sustava grijanja prema korištenju i individualnim željama.

• Ozračivanje prostorije - ovisno o kvaliteti zraka, otvaraju i/ili zatvaraju se prozori te

prema potrebi uključuje ventilator.

• Rolete i žaluzine se mogu podižu/spuštaju prema svjetlosti ili po potrebi.

• Rasvjeta - postoje senzori detekcije prisutnosti, ali i mogućnost regulacije prema

željama, potrebama i dnevnoj svjetlosti u prostoriji.

• Upravljanje kućanskim uređajima na daljinu (preko mobitela i sl.).

• Upozoravanje ukoliko ste prije izlaska ili spavanja ostavili otvoren prozor, vrata ili

garažna vrata.

• Nadzorna funkcija i alarm.


paljenjem i gašenjem svjetla stvara dojam da je netko u kući.

• Vremensko upravljanje - rasvjeta, grijanje, žaluzine i kućanski uređaji mogu se

uključivati/isključivati preko vremenskog upravljanja.

• Upravljanje ključem - okretanjem ključa u bravi i napuštanjem kuće, aktivira se

alarm i definirane utičnice se isključuju i/ili uključuju.

FUNKCIONALNOSTI INTELIGENTNE KUĆE

Multimedijski centar

• Multimedijalna rješenja za pametnu kuću podrazumijevaju upravljanje s audio i

video uređajima iz bilo koje prostorije u kući.

• Pri tome su najčešće uređaji pohranjeni u jednoj prostoriji dok su zvučnici i

monitori distribuirani po prostorijama na način koji najbolje odgovara korisniku.

• Višesobni sustavi omogućavaju korisnicima da jednim ili više izvora zvuka i/ili

slike upravljaju iz svih za to predviđenih prostorija i da pri tome u raznim zonama

mogu autonomno odabirati audio i video izvor, ugađati glasnoću itd.

• Pri tome centar ovakvog sustava s pripadajućim komponentama može biti

smješten na neko "nevidljivo" mjesto, zvučnike i LCD/plazma televizore je

moguće "sakriti" u zid ili strop.

• Povezivanjem višesobnih sustava sa sustavom inteligentne kuće omogućava se

korisniku da programiranjem različitih "scena" (postavke sustava s obzirom na

željenu atmosferu i aktivnost) pritiskom na jednu tipku potpuno prilagodi sve

funkcije oba sustava na željenu razinu.

• Upravljanje takvim audio/video sustavom se lako može riješiti univerzalnim

daljinskim upravljačem (koji osim za kontrolu AV uređaja također upravlja ostalim

funkcijama u sustavu; osvjetljenje, grijanje/hlađenje i mnogim drugim), ekranom

osjetljivim na dodir montiranim na zid, mobitelom putem SMS poruka, preko

kućnog osobnog računala ili preko Interneta kada korisnik nije u kući.

Osvjetljenje

Sustav automatskog osvjetljenja je širok pojam, koji obuhvaća automatsko paljenje i gašenje, te pojačavanje i smanjivanje jačine svijetla. Automatsko osvjetljenje može obuhvatiti samo jednu prostoriju ili čitavu kuću, vani i unutra.

• Senzori pokreta najčešće se koriste za vanjsku rasvjetu noću.

• Senzori prisutnosti postoje u infracrvenoj i ultrazvučnoj izvedbi i njihova svrha je detektirati prisutnost osoba u prostoriji i tome prilagoditi razinu osvjetljenja.

• Pametne rolete su rolete koje omogućavaju automatsko podešavanje razine svijetla u prostoriji tijekom dana. Obično se izrađuju sa dva moguća načina upravljanja: ručnim i automatskim načinom rada.

Sigurnost

Aspekt sigurnosti u pametnim kućama obuhvaća sigurnost osoba za

vrijeme boravka u kući, no i u njihovoj odsutnosti. Naime, kroz integrirani

sustav osiguranja sve prostorije kuće pokrivene su senzorima koji

detektiraju razne opasnosti za stanovnike kuće. Sigurnosni podsustav

omogućuje razne programirane radnje. Tako primjerice može u slučaju

bolesti člana kućanstva automatski pozvati medicinsku pomoć. U slučaju

pokušaja provale, automatski paliti sva svijetla u kućanstvu te obavijestiti

osobe koje borave u kući o trenutnoj opasnosti. Naime, kroz središnji

sustav integriran u cijeloj kući mogućnosti osiguranja postaju iznimno

snažne i različito programabilne. Mogućnosti sigurnosnog podsustava

zbog integracije su iznimno velike, lako prilagodljive korisniku te pružaju

visoku razinu sigurnosti za sve osobe koje borave u takvoj kući.

Sigurnosni podsustav tako objedinjuje većinu ostalih izvedenih

podsustava i putem ugradbenog računala koje radijskim putem

razmjenjuje informacije s ostalim računalima i kontrolnim pločama u

kućanstvu stvara integriranu mrežu.

HVAC

HVAC je skraćenica od engleskih riječi Heating, Ventilation, i Air-

Conditioning, koje na hrvatskom znače grijanje, ventilaciju i hlađenje, koji

su usko povezani i potrebni u svakom kućanstvu. Osnovna zadaća HVAC

sustava je održavanje ugodne temperature prostora, reguliranje vlažnosti i

dovođenje svježeg zraka. Ti parametri su bitni, kako bi boravak ljudi u

prostorijama bio što ugodniji, te kako bi se smanjio rizik od bolesti.

Grijanje

Grijanje služi za podizanje temperature prostorije tijekom hladnih dana.

Postoji više načina grijanja. Centralno grijanje se sastoji od peći, bojlera,

cijevi, radijatora i pumpe. Peć služi za zagrijavanje sredstva kojim se prenosi

toplina. To je najčešće voda, premda se mogu koristiti i para i zrak. Zagrijana

voda se cijevima odvodi do radijatora preko kojih se grije zrak u prostoriji.

Pumpa tjera vodu da bi se toplina jednako raspodijelila prema svim

radijatorima. Regulirati se može temperatura svake prostorije posebno ovisno

o korištenju i vlastitim željama.

Hlađenje

Služi za smanjenje temperature prostorije tijekom toplih dana. Za to se

najčešće koriste klima uređaji, koji uz hlađenje kontroliraju vlagu zraka i

pročišćuju zrak. Zrak se hladi tako da se kompresirani plin, najčešće

freon, širi u unutarnjoj jedinici prilikom čega oduzima toplinu okolnom

zraku. Nakon toga se u plinovitom stanju freon prenosi do vanjske

jedinice gdje se ponovo kompresira i tako predaje toplinu vanjskom

zraku. Imamo senzor otvorenosti prozora ili vrata koji se može

povezati sa upravljanjem sustava grijanja i hlađenja, kao i na alarmni

sustav kojem dojavljuje je li prozor ostao otvoren ili ne.

Ventilacija

Služi za dovođenje svježeg zraka u prostoriju. Vrlo je korisno jer

se preko ventilacije odvodi ugljični dioksid, a dovodi kisik koji je

potreban za disanje. Također je vrlo bitno odvođenje vlage iz

prostorije, jer postoji mogućnost razvoja raznih bakterija i gljivica.

Ventilacija se uključuje ovisno o kvaliteti zraka, otvaraju i/ili

zatvaraju se prozori te tako prema potrebi uključuje ventilator.

Kontrola okućnice

U današnje vrijeme kada nije samo bitno biti u mogućnosti

kontrolirati samo unutrašnjost doma već i područje izvan

njega, lako je zapravo bežičnim putem slati naredbe raznim

uređajima koji su locirani u okućnici. Tako je moguće pritiskom

gumba uključiti prskalice za navodnjavanje travnjaka ili vrta.

Također zgodne opcije pružaju se u vidu jednostavnog

punjenja ili pražnjenja bazena, kontrole vanjskog osvjetljenja ili

upravljanje senzorima osjetljivim na pokret i raznim uređajima

sigurnosti koji djeluju ne unutar samog doma već u njegovoj

okućnici.

Iz svega se može naslutiti da su komponente inteligentne kuće:

• senzori – koji prikupljaju podatke o stanju i događanjima u unutrašnjosti

kuće, njenoj okolini, i građevini i svim (pod)sustavima koji čine kuću,

• sučelja prema podsustavima – koja omogućavaju upravljanje,

• sučelja prema ljudima – ukućanima i okolini koja omogućavaju ljudima da

budu informirani i da upravljaju kućom,

• sučelja prema okolini – koja pribavljaju podatke iz globalnog svjetskog

okruženja relevantne za predviđanje događanja i ostvarenja funkcija za

koje su potrebne interakcije s drugim sustavima koji nisu nužno u

neposrednoj okolini (meteorologija, policija, liječnici, dućani,…),

• sustavi automatskog upravljanja i regulacije – koji će provoditi pravila koja

zadaju ljudi ili „inteligentni algoritmi“,

• „inteligentni algoritmi“ – tj. algoritmi koji predviđaju događanja, prepoznaju

obrasce događaja i ponašanja ljudi, predviđaju ili pogađaju potrebe i želje

ljudi te donose odluke.

Kako to ustvari izgleda:

Istraživanja su pokazala da buđenje alarmom, tj. nagli prekid sna dovodi do

stresa koji se akumulira tijekom vremena. Koliko se bolje naspavate kada se

budite prirodno sa izlaskom sunca? Namjestite buđenje u željeno vrijeme.

inteligentna kuća će dovoljno rano uključiti grijanje da se ustanete u toplu kuću.

U vrijeme buđenja, podići će rolete kako bi se probudili postepeno sa prirodnom

svjetlošću. Ukoliko Vas to ipak ne probudi, uključit će se Vaša najdraža radio

stanica.

Volite posebno toplu kupaonicu za jutarnje tuširanje? I kupaonica će biti

ugrijana po vašoj mjeri. Ukoliko je zimsko razdoblje, uključit će se grijači radi

otapanja leda na stazi kojom izlazite iz kuće. Ali samo ukoliko zaista ima leda.

Vaša kuća može upaliti i Vaš automobil kako bi vas dočekao ugrijan. Konačno

kad izađete iz kuća, sve će se vratiti u optimalno stanje štednje energije.

Pogasit će se svjetla, reducirati grijanje, spustiti rolete, aktivirati sigurnosni

sustav. Bez brige, Vaša kuća zna kada se vraćate kako bi se pripremila za

doček. Ako dolazite ranije, pošaljite SMS poruku


uključuje ventilator.

PAMETNA

KUĆA


Toplinska ugodnost

• Osjećaj ugodnosti nužno je individualan tj. ne postoji neki određeni

skup veličina stanja okoliša u kojem bi baš svaka osoba iskazala

zadovoljstvo (u skupu osoba koje borave ili obavljaju iste aktivnosti u

određenom prostoru uvijek se javlja izvjestan broj nezadovoljnih).

• Osnovni faktori koji utječu na toplinsku ugodnost osoba u prostoru su:

– temperatura zraka u prostoriji,

– temperatura ploha prostorije,

– vlažnost zraka, strujanje zraka (brzina, smjer),

– razina odjevenosti,

– razina fizičke aktivnosti, te ostali faktori (dob, buka, namjena prostora,

kvaliteta zraka,...).

• Izmjena osjetne topline vrši se određenim mehanizmima (provođenje,

konvekcija i zračenje), odnosno kao osjetna i latentna toplina

(isparavanje) s površine kože.

+ + +

+ + +

+ +

+ +

+ +

+ +

+ +

+ +

Tlak vjetra – – –

– –

– – –

– –

– –

– –

– –

– –

Podtlak

Temperaturne razlike

EnEV 94


• Regulacija sustava grijanja prema korištenju i individualnim željama.

• Ozračivanje prostorije - ovisno o kvaliteti zraka, otvaraju i/ili zatvaraju se prozori te

prema potrebi uključuje ventilator.

• Rolete i žaluzine se mogu podižu/spuštaju prema svjetlosti ili po potrebi.

• Rasvjeta - postoje senzori detekcije prisutnosti, ali i mogućnost regulacije prema

željama, potrebama i dnevnoj svjetlosti u prostoriji.

• Upravljanje kućanskim uređajima na daljinu (preko mobitela i sl.).

• Upozoravanje ukoliko ste prije izlaska ili spavanja ostavili otvoren prozor, vrata ili

garažna vrata.

• Nadzorna funkcija i alarm.


paljenjem i gašenjem svjetla stvara dojam da je netko u kući.

• Vremensko upravljanje - rasvjeta, grijanje, žaluzine i kućanski uređaji mogu se

uključivati/isključivati preko vremenskog upravljanja.

• Upravljanje ključem - okretanjem ključa u bravi i napuštanjem kuće, aktivira se

alarm i definirane utičnice se isključuju i/ili uključuju.

Povezivanje ogrjevnih tijela kod kojeg je svako od njih spojeno cijevima približno

jednake duljine, mjereno od kotla.

Podjednake padove tlaka moguće je ostvariti jedino ukoliko su sva ogrjevna tijela

istog tipa i iste snage, a samim time i protoci radnog medija kroz njih su isti.

Spajanje ogrjevnih tijela prema Tichelmann-u

Jednolika raspodjela tlakova prema Tichelmann-u

A. Tichelmann je predložio takvo povezivanje ogrjevnih tijela kod kojeg je svako od njih

spojeno cijevima približno jednake duljine, mjereno od kotla.

Podjednake padove tlaka moguće je ostvariti jedino ukoliko su sva ogrjevna tijela istog

tipa i iste snage, a samim time i protoci radnog medija kroz njih su isti. U ovom je slučaju

proračun cijevne mreže pojednostavljen, a regulacija sustava je jednostavna i traži

samo manja podešavanja.

Mogući načini cirkulacije u Tichelmann-ovom sustavu

Raspored tlaka u sustavu

Čvornim točkama sustava nazivamo spojna mjesta u kojima se od glavnih vodova

granaju odgovarajući razvodi, polaznog ili povratnog voda.

Analogno prema ili od ogrjevnog tijela. Na osnovi gubitka tlaka u odvojku može se u

čvornim točkama odrediti razlika tlaka i nacrtati karakterističan dijagram pada tlaka u

sustavu.

Na slici je prikazana raspodjela tlaka za klasičan paralelan spoj i za paralelan spoj

prema Tichelmann-u koji osigurava strujanje medija pri istim padovima tlaka.

Raspodjela tlakova u dvocijevnom sustavu spojenom prema Tichelmann-u

ELEMENTI

GRIJANJA I KLIMATIZACIJE


Raspodjela tlakova u dvocijevnom sustavu spojenom prema Tichelmann-u

Raspored tlaka za sustav toplovodnog grijanja s donjim razvodom (zatvoreni sustav,

desno s centralnim odzračivanjem, lijevo s pojedinačnim odzračivanjem).

Regulacija sustava

Kod sustava grijanja regulacijom se želi održavati temperatura polaza nosilaca topline

s ciljem ostvarivanja tražene temperature prostora.

Regulacija može biti ručna i automatska.

Razlikujemo također centralnu i lokalnu regulaciju. Centralna regulacija osigurava

potrebnu temperaturu polaznog voda sustava centralnog grijanja prema vanjskoj (VT) ili

unutarnjoj temperaturi (UT).

Lokalna regulacija osigurava traženu temperaturu u prostoriji.

Svaka se regulacija sastoji od temperaturnog osjetnika, upravljačke jedinice i izvršnog

člana

Regulacija preko vanjske temperature s miješajućim ventilom

-20

-10

0

10

20

30

40

50Grijanje

Hlađenje

+43C

+10C

+25C

Potrošna

voda

-20C

+43C

Vanjske jedinice – granice upotrebljivosti

Optočna

pumpa

Ekspanzijska

posuda

Pločasti

izmjenjivač topline

Pomoćno grijanje

Pretlačni

ventil

Odzračnik

Upravljanje

Polazni vod Povratni vod

Rashladne cijevi

Hidro – unutarnja jedinica

- Mnoštvo funkcija

sniženje temperature noću

zaštita od zamrzavanja

dodatno zagrijavanje tople vode

dezinfekcijski sklop

tjedni vremenski programator

noćni režim rada

- Jednostavne postavke kod prve montaže

krivulje grijanja

probni pogon

rad pomoćnih grijanja

Daljinski upravljač

Veliki ispust

Vrlo učinkoviti

izmjenjivač topline

(flat fin)

Vrlo učinkoviti

DC motor ventilatora

Novo krilo propelera

velike površine

Vektorski upravljani

inverter

Economy Drive upravljanje DC

dvostrukim rotacijskim klipnim

kompresorom

Vanjska jedinica (11kW,14kW)

R410A rashladni medij

2 zone upravljanje temperaturom i vanjsko upravljanje pumpom

Kontrolirana cirkulacija za različite sustave grijanja.

Podno grijanje

35℃

Radijatori

45℃

Primjer sustava vanjskog sobnog termostata

Vanjska jedinica Hidro-jedinica

Sobni termostat

Radijatori

Fleksibilne kombinacije

Pogon toplinske pumpe preko sobne temperature primjenom uobičajenih sobnih

termostata.

Vanjska

jedinica

Hidro-jedinica

WW

Trosmjerni ventil

(diverter)

Motorno

upravljani ventil za

miješanje

Temp. senzor

TTW

Akumulator

Radijator

Podno grijanje

Senzor zona 2

Dvije zone upravljanja temperaturom


Akumulator

tople vode

Trosmjerni ventil

(diverter)

Radijatori

Temp. senzor

TTW

Primjer 1: Jedna zona grijanja s toplom vodom


Akumulator tople

vode za grijanje

Trosmjerni ventil

(diverter)

Radijatori

Ventilokonvektori

Dvosmjerni ventil

Temp senzor

TTW

Raspoloživo hlađenje samo

s ventilokonvektorima

Primjer 2: Jedna zona grijanja i hlađenja s toplom vodom


Akumulator

tople vode

Trosmjerni ventil

(diverter)

Radijatori

Temp. senzor

TTW

Primjer 3: Dvije zone grijanja toplom vodom

Motorno


miješanje

Akumulator

Podno grijanje

TF1 senzor


Akumulator

tople vode

Trosmjerni ventil

(diverter)

Radijatori

Temp senzor

TTW

Primjer 4: Dvije zone grijanja s toplom vodom i postojećim grijanjem

Motorno


miješanje

Akumulator

Podno grijanje

postojeće

grijanje

TF1 senzor


Akumulator

tople vode

(kupac)

Trosmjerni ventil

(diverter)

Radijatori

Primjer 5: Dvije zone grijanja toplom vodom i solarno

Motorom


miješanje

Akumulator

Podno grijanje

Ekspanzijska

posuda Solarna ploča

Solarni regulator

(kupac)

TF1 senzor

Proizvodni program

• Kotlovi na plinsko/tekuće gorivo i el. struju (6 – 2.500 kW)

• Kotlovi na drvnu biomasu (12 – 580 kW)

• Inox bojleri za sanitarnu vodu (80 – 800 lit.), akumulacijski spremnici

(500 - 5.000 (200.000) lit.), solarni sustavi

Zupčasta pumpa

Kombinirani toplovodni kotlovi

Načelna shema sustava grijanja na kruto

gorivo sa solarnim sustavom zagrijavanja

sanitarne vode.

Načelna shema sa ugrađenim

akumulacijskim spremnikom sa spremnikom

sanitarne vode i solarnom potporom za

dogrijavanje sustava grijanja.

TIPOVI SOLARNIH SUSTAVA

S obzirom na način cirkulacije ogrjevnog medija, solarne sustave dijelimo na sustave sa prirodnom

cirkulacijom (termosifonski) te sustave sa prisilnom cirkulacijom ogrjevnog medija.

Termosifonski solarni sustav radi na principu razlike u gustoći vode ovisno o temperaturi. S

obzirom da zagrijana voda ima manju gustoću od hladne, prolaskom kroz kolektor stvara

cirkulaciju. U ovakvoj izvedbi, spremnik svakako mora biti najmanje 20 cm iznad gornjeg

kolektorskog ruba. U komercijalnoj primjeni se najčešće nude integrirani sustavi solarnih kolektora

i spremnika. Ovakav sustav se koristi u područjima gdje temperature ne padaju ispod nule, a

ukoliko se koristi u hladnijim područjima, prije zime je potrebno ispustiti vodu iz sustava kako se ne

bi smrzla. Prednost ovakvih sustava je njihova jednostavnost i relativno laka montaža, budući da

se radi o sustavu bez pumpe, automatike i senzora. Također, ovakvi sustavi su cjenovno

pristupačniji.

Solarni sustav s prirodnom cirkulacijom

Solarni kolektor u paketu sa spremnikom s prirodnom cirkulacijom

Ulaz hladne

vode

Toplov.

kotao

Prema

potrošaču

Solarni kolektori

Akumulacijski spremnik

Sirkulacijska

Pumpa

Regulacijska

jedinica

Sustav individualnog mjerenja potrošnje energije s daljinskim očitanjem

SUSTAV GRIJANJA S RAZDJELNICIMA

TOPLINE I TERMOSTATSKIM VENTILIMA

Razdjelnici topline su uređaji koji

omogućuju raspodjelu ukupne potrošnje

toplinske energije zgrade na stanove po

stvarnoj potrošnji i ugrađuju se na sve

radijatore u stanu. Funkcioniraju na način da

registriraju udio potrošene toplinske energije

pojedinog radijatora u impulsima, a zatim se

pomoću sustava za daljinsko očitavanje (koji

se postavlja u stubište zgrade) očitava

potrošnja.

Termostatski ventili omogućuju regulaciju

temperature u prostoru koristeći sve

raspoložive izvore topline (sunce, ljude,

kućanske uređaje...) odnosno regulaciju

potrošnje toplinske energije. Ugradnjom

termostatskih radijatorskih ventila moguća je

ušteda energije čak do 20% (što ovisi o vrsti

termostata i brzini reakcije – najbrže reagiraju

termostatske „glave“ punjene plinom).

SVRHA SUSTAV

Svrha našeg sustava je, kako mu i ime kaže, grijanje, hlađenje te kontrola zraka.

Sustav se sastoji od nekoliko podsustava koji se brinu za što ugodniji boravak

ukućana u prostorijama kuće. Ukoliko je sunčevo zračenje dovoljno jako da može

utjecati na povišenje temperature u kući, na prozorima kuće se dižu rolete. Time se

štedi energija potrebna za grijanje kuće. Naravno, ovaj podsustav najveću korisnost bi

imao zimi.

BLOKOVSKA SHEMA SUSTAVA

Spavaća soba 1

Spavaća soba 2

Spavaća soba 1

Spavaća soba 1

Kuhinja

Kupaona

Blagovaonica

Dnevni

boravak

Senzor prisutnosti

Svjetiljke s regulabilnom prigušnicom

Potrošnja energije:

Svjetlosni senzor (s detekcijom

prisustva)

umjetno svjetlo

dnevno svjetlo

do 60%

do 70%

s detekcijom

prisustva

VENTILACIJA

I

KLIMATUZACIJA

Toplinska ugodnost prostora se definira kao “stanje svijesti koje izražava

zadovoljstvo toplinskim obilježjima prostora”.

Zašto je tako važno voditi računa o razini ugodnosti prostora u kojemu se

boravi? Prvo i osnovno, radi se o potrebi čovjeka da se osjećaja ugodno.

Ugodan ambijent izaziva dobro raspoloženje, zadovoljstvo, a takvo

psihološko stanje čovjeka rezultira općim dobrim zdravstvenim stanjem,

te predstavlja poticaj izvršavanju radnih obveza.

Toplinska ugodnost

Toplinska ugodnost

Osjećaj ugodnosti - nužno individualan!

uvijek se javlja izvjestan broj osoba koje iskazuju određeni stupanj

nezadovoljstva.

Ugodnost u praksi - skup stanja okoliša u kojem postotak nezadovoljnih ne

prelazi određenu (propisanu) vrijednost! Rezultat zajedničkog djelovanja niza

faktora.

KORIGIRANA EFEKTIVNA TEMPERATURA 0C

KORIGIRANA EFEKTIVNA TEMPERATURA 0C

Tehnički sustavi u zgradi

KGH sustavi:

• GRIJANJE

• HLAĐENJE

• VENTILACIJA / KLIMATIZACIJA

Tehnički sustavi u zgradi

KGH sustavi:

• učinkovitost sustava ima velik utjecaj na isporučenu energiju zgradi,

• učinkovitost automatizacije i upravljanja ima velik utjecaj na, učinkovitost

sustava,

• način regulacije elemenata u sustavu (npr. uklj-isklj, stupnjevito,

kontinuirano) ima velik utjecaj na učinkovitost upravljanja.

Teorija širenja topline daje odgovor na sljedeće probleme:

• održavanje temperature tijela u propisanom temperaturnom intervalu;

• određivanje temperaturnog polja u nekom tijelu;

• određivanje brzine zagrijavanja ili ohladivanja tijela ili promatrane točke

tijela.

Toplina se prenosi na tri osnovna načina:

• provođenjem (kondukcijom) kroz krutine, kapljevine i plinove;

• konvekcijom (komešanjem) kapljevitih i plinovitih čestica;

• zračenjem (radijacijom), koje se odvija bez materijalnog posrednika, jer

se, kod ove izmjene topline, radi o valnim pojavama elektromagnetske

prirode.

Izmjena topline organizma s okolišem

Shematski prikaz izmjene topline kondukcijom, konvekcijom i

radijacijom

Cirkulacija topline pri zagrijavanju prostorije

Topli strop i hladan zid najveći osjećaj neugode

Izmjena topline organizma pri visokim

temperaturama

Slikovni prikaz zračnih strujanja u sustavu prirodne

ventilacije, tzv. aeracije

Mehanička ventilacija

Intenzitet metabolizma za različite

razine aktivnosti

ZAŠTITA OD PREVELIKE TOPLINE

• AUTOMATIZACIJA TEHNOLOŠKOG PROCESA

• PROMJENA TEHNOLOŠKOG PROCESA

• IZDVAJANJE VRUĆEG PROCESA ILI IZVORA TOPLINE

• TOPLINSKA IZOLACIJA

• ZASLONI PROTIV TOPLINSKOG ZRAČENJA

• OPĆA VENTILACIJA

• LOKALNA ODSISNA VENTILACIJA

• LOKALNO ODTEREĆENJE

• SMANJENJE ENERGETSKE POTROŠNJE

• SMANJENJE VREMENA IZLOŽENOSTI

• OSOBNA ZAŠTITA

Klimatizacija kao pojam označuje složeni proces koji uključuje pripremu, razvod i

ubacivanje zraka u kondicionirani prostor.

Klimatizacijom se reguliraju i održavaju, unutar zadanih granica, sljedeći parametri:

temperatura zraka, relativna vlažnost, brzina strujanja zraka, čistoća zraka, razina buke

i razlika tlaka u prostoru, sve radi postizanja ugodnog i zdravog okoliša za osobe koje

borave u prostoru, odnosno radi postizanja uvjeta za potrebe industrijske proizvodnje.

Zona boravka

GViK sustav ima četiri osnovne funkcije:

1. Osiguranje potrebne energije za hlađenje i grijanje prostora,

2. Priprema zraka: grijanje, hlađenje, ovlaživanje, odvlaživanje, pročišćavanje

te prigušenje buke,

3. Razdioba kondicioniranog zraka u klimatiziranom prostoru (s dovoljnim

udjelom vanjskog zraka),

4. Regulacija i održavanje parametara u unutarnjem prostoru unutar zadanih

granica.

Osnovni čimbenici koji utječu na toplinsku ugodnost pri boravku osoba u

nekom prostoru su:

1. Temperatura zraka u prostoru

2. Temperatura ploha prostora

3. Vlažnost zraka

4. Strujanje zraka (brzina, smjer)

5. Stupanj odjevenosti

6. Stupanj fizičke aktivnosti

7. Ostali čimbenici (kvaliteta zraka, namjena prostora, buka i dr.).

Temperatura ploha prostora

Površinska temperatura unutarnjih ploha koje okružuju prostoriju redovito je

niža ili viša od površinske temperature ljudskog tijela. Uslijed toga dolazi do

izmjene topline zračenjem između tijela i okolnih ploha i do pojave toplinskih

gubitaka tijela, što utječe na ugodnost. Pritom temperatura zraka može biti u

granicama koje odgovaraju kriterijima ugodnosti npr. 22°C.

Međutim, ako su temperature ploha značajno niže od te vrijednosti (npr. zimi),

javit će se osjećaj kako je temperatura od 22°C u prostoru preniska.

Analogija između stvarnog i zamišljenog prostora

Klimatizacija

Postoji podjela sustava za pripremu zraka u normi DIN 1946, prema

mogućnosti sustava da izvrši četiri osnovna termodinamička procesa pripreme

vlažnog zraka:

• grijanje

• hlađenje

• ovlaživanje

• odvlaživanje (sušenje).

Temeljem čega se sustavi dijele na:

1. Sustavi ventilacije (izvršavaju jedan od gore navedenih procesa)

2. Sustavi djelomične klimatizacije (izvršavaju dva ili tri od navedenih

procesa)

3. Sustavi klimatizacije (izvršavaju sva četiri procesa cjelogodišnje).

Centralni zračni sustav klimatizacije

ELEMENTI

REGULACIJE

Proporcionalno-integracijsko-derivacijski modul (PID) se koristi u aplikacijama koje

zahtijevaju regulaciju neke izlazne veličine iz procesa. Osnovna funkcija je zadržati ili

postići željenu vrijednost izlazne veličine uz što manje odstupanje prema željenom

stanju. Karakteristike procesa često odstupaju od idealnih zbog smetnji, interakcija s

ostalim procesima, promjeni tereta itd.

đ

Konfiguracija modula za pozicioniranje

Polazište

Regulacija protoka medija

ulaz

Regulacija protoka medija

Regulacija broja okretaja motora

Upravljanje AC motorom

Upravljanje AC motorom

Primjer VODNA STANICA

Frekvencijski pretvarač

Procesna slika nadzora i upravljanja

Mjerač protoka

Regulacija brzine vrtnje motora

• Regulacija polovima,

• Regulacija naponom,

• Skalarna regulacija,

• Vektorska regulacija (posebno pitanje!).

Regulacija

Regulacija brzine vrtnje motora

• Regulacija polovima,

• Regulacija naponom,

• Skalarna regulacija,

• Vektorska regulacija (posebno pitanje!).

Regulacija polovima statora

Regulacija naponom

Primjer

• U=promjenljivo

• f= konst

Primjer

• U=promjenljivo

• f= konst

• U/f = prmjenljivo

Primjer

Pokretači

ELEKTROMOTORNI

POGONI

Elektromotorni pogoni

Upravljanje

Industrijska postrojenja

Postrojenje

Postrojenje

TOK (FLOW)

Koračni motor

Motivacija: proizvesti motor koji bi se mogao neposredno upravljati pomoću digitalnog računala i čiji bi se izlazni signal neposredno dovodio računalu bez složenih A/D i D/A pretvornika.

Od takvih motora se zahtijevaju diskretni, odnosno koračni mehanički pomaci, odakle i potječe naziv koračni motori (eng. stepper motors).

Koračni motori su elektromehanički pretvornici energije, koji pulsnu, odnosno koračnu električku pobudu pretvaraju u koračni mehanički pomak.

Izrađuju se u rotacijskoj i translacijskoj izvedbi (preovladava

rotacijska).

Na malim koračnim brzinama rotor se zaustavlja na svakom koračnom položaju.

koračni motorI

• Na srednjim brzinama nema zaustavljanja rotora na svakom koračnom

položaju, ali kutna brzina oscilira ovisno o položaju.

• Što se koračna brzina više povećava, oscilacije kutne brzine postaju sve

manje, tako da na velikim koračnim brzinama kutna brzina teži konstantnoj

brzini.

• Koračni motor je električki motor bez komutatora.

• Svi namoti su smješteni na statoru, a rotor je permanentni magnet, ili, u

slučaju tzv. varijabilnoreluktancijskog motora, predstavlja blok zupčanika od

mekog magnetskog materijala.

• Komunikacijom se upravlja izvana sa kontrolerom, pri čemu su motori i

kontroleri dizajnirani na način da motor može doći u bilo koju fiksnu poziciju

kada rotira na jedan ili drugi način.

Koračni motor

Prednosti:

• Niska cijena.

• Male dimenzije i masa.

• Velike funkcijske mogućnosti.

• Često se isporučuju integrirano s radnim mehanizmom

• Pretvara digitalne ulazne impulse u analogno kretanje:

– uključenje napona naredne faze - pomak za 1 korak,

– broj koraka = broj upravljačkih impulsa (jedan korak odgovara određenom fiksnom kutu zakreta).

• Kut rotacije motora je proporcionalan ulaznom impulsu.

• Odziv rotora na digitalne impulse omogućuje upravljanje u otvorenoj petlji

• Ne akumulira pogrešku položaja.

28.10.2010. Predavanje 8 - EAP 184

koračni motorI

Prednosti:

• Precizno pozicioniranje i ponovljivost pokreta, budući da dobri koračni motori

imaju pogrešku od 3-5% od ukupnog koraka.

• Odličan odziv na zalet, zaustavljanje i promjenu smjera.

• Vrlo pouzdani jer nemaju kontaktnih četkica u motoru.

• Moguće je postići vrlo sporu sinkronu brzinu rotacije kada je osovina direktno

opterećena (teret na osovini).

• Može se realizirati široko područje raspoloživih brzina jer je brzina

proporcionalna frekvenciji ulaznih impulsa.

koračni motorI

Nedostatci:

• Fiksan korak.

• Razmjerno mala učinkovitost, veliko nadvišenje i oscilatornost u odzivu od

jednog koraka.

• Ograničene mogućnosti pokretanja tereta s velikim momentom inercije.

• Moment trenja i aktivni teret mogu povećati pogrešku položaja (moguć je

gubitak koraka – posljedica je akumulirana pogreška položaja).

• Rad neprikladan i teško ih je upravljati na velikim brzinama.

koračni motorI

Podjela:

• Podjela koračnih motora se vrši prema:

- vrsti uzbude;

- broju faza;

- broju polova;

- načinu kretanja.

• Prema vrste uzbude razlikujemo koračne motore prema:

- Načinu stvaranja magnetskog polja (elektromagnetska ili

permanentnim magnetima)

- Smještaju uzbude (uzbuda na rotoru ili statoru).

koračni motorI

Podjela:

Prema tipu uzbude koračne motore dijelimo na:

– koračne motore s permanentnim magnetima (rotor magnetiziran radijalno);

– hibridne koračne motore (permanentni magneti na rotoru smješteni aksijalno)

– reluktantne (reaktivne koračne motore) koji nemaju uzbudu.

Broj faza je najčešće 2-6 (satovi – 1 faza).

koračni motorI

Podjela:

Prema broju polova dijele se na:

– broj polova serijski proizvedenih koračnih motora pr=1 do 90;

– koračni motor s permanentnim magnetima na rotoru, pr=1 do 4;

Po načinu kretanja – rotacijski i translacijski.

koračni motorI

Permanentnomagnetski koračni motori

• Imaju radijalnipermanentnomagnetski rotor i višefazno izvedeni

elektromagnetski stator.

• Permanentni magneti su na rotoru.

• Uzastopnim ukapčanjem ili okretanjem smjera struja pojedinih

statorskih faza ili njihovih kombinacija po određenom redoslijedu,

rezultantno magnetsko polje statora skokovito se okreće u jednom ili

drugom smjeru.

• Pri tome se permanentnomagnetski rotor postavlja u smjeru

rezultantnog statorskog polja i na taj način se obavlja koračna

rotacija.

• Broj faza: od 8-12, broj pari polova: 1-12, broj paketa statora 2-4.

koračni motorI

Permanentnomagnetski koračni motori

•Ova vrsta koračnih motora ima malu rezoluciju – tipični koračni kutevi

između 7.5º i 15 º.

•Rotor nema velike zube, ali je magnetiziran s alternativnim S i N

polovima.

koračni motorI

Permanentnomagnetski koračni motori – princip rada

• Zatvaranjem sklopki u navedenom redoslijedu :

– rotacija rezultantnog vektora magnetskog polja,

– zakretanje rotora prema vektoru magnetskog polja.

• Kretanje smjerom obrnutim od kazaljke na satu.

koračni motorI

• Reluktantni motor s jednopaketnim statorom

• Broj zuba statora i rotora je različit.

• Okretanje se postiže postavljanjem

- nemagnetskog željeznog rotora

(meko željezo) u položaj minimalne

- reluktancije statorskog magnetskog

polja.

• Jednopaketni koračni motori se okreću

- uzastopnim ukapčanjem faza.

koračni motorI

• Reluktantni motor s jednopaketnim statorom

Npr.

1. Ua=U - zubi rotora poravnaju se sa

zubima statora faze A

2. Ua = 0, Ub = U

zubi rotora poravnaju se sa zubima

statora faze B – korak u smjeru kazaljke

na satu.

koračni motorI

Hibridni koračni motori

• Kombinacija načela na kojima se zasniva rad permanentnomagnetskih i motora s

promjenljivom reluktancijom.

• S nazubljenim statorom na kojem se nalaze elektromagnetski svici i nazubljenim

rotorom postižu se dobra svojstva promjenljive reluktancije i permanentnoga

magnetskog polja.

• Zubi su najčešće istoimeni permanentni magneti ali ponekad mogu biti i bez

uzbude.

Documents

Upravljacki Softver_nastavni Materijali (1)