О разработке систем управления термоэлектрическими установками для охлаждения жидких теплоносителей

А. С. Кожеченко; А. В. Щербаков; Р. В. Родякина

doi:10.71759/8hwf-5k34

О разработке систем управления термоэлектрическими установками для охлаждения жидких теплоносителей

А. С. Кожеченко, А. В. Щербаков, Р. В. Родякина

Аннотация

Актуальность внедрения термоэлектрических установок для организации систем охлаждения промышленного оборудования, лабораторной и медицинской техники обусловлена высокой надежностью, компактностью и экологичностью холодильных машин на основе модулей Пельтье. Показано, что для создания систем управления температурой жидких теплоносителей в случае применения термоэлектрических установок требуется создание методического подхода и анализ процессов в системе «холодильная машина – теплообменный контур». На основе проведенного анализа выявлена необходимость автоматического управления режимом сброса тепла с «горячей стороны» термоэлектрической батареи и реализации регулятора температуры в виде цифрового ПИД-регулятора с увеличенным временем квантования. Значение устанавливаемого интервала квантования будет определяться транспортной задержкой переноса жидкости от холодильника к объекту.

Ключевые слова

термоэлектрическое охлаждение, эффект Пельтье, транспортная задержка, ПИД-регулятор, нелинейный объект, цифровая система управления

Полный текст:

PDF

Литература

Белова, Е. М. Системы кондиционирования воздуха с чиллерами и фэнкойлами. Евроклимат / Е. М. Белова. — М.: Техносфера, 2006. — 412 с.

Han, K. Low-temperature properties of the ytterbium-doped fiber laser cooled by the thermoelectric cooler / K. Han, Z. Lou, X. Xi, W. Cui, C. Song // Optical Fiber Technology. 2022. — Vol. 73, 103036. DOI: 10.1016/j.yofte.2022.103036.

Cha, D. A. An experimental study of semiconductor process chiller using individual and dual compressor method / D. A. Cha, O. K. Kwon, M. D. Oh // International Journal of Air-Conditioning and Refrigeration 2011, September, 19(03), 195 – 201, DOI: 10.1142/S2010132511000545

Гусейнов, Н. А. Влияние локальной аппаратной гипотермии на физиологические процессы организма / Н. А. Гусейнов, А. А. Хаммори, А. А. Мураев и др. // Вестник Российского университета дружбы народов им. Патриса Лумумбы. Серия: Медицина. — 2022. — Т. 26. — No. 3. — C. 243 – 258. DOI: 10.22363/2313-0245-2022-26-3- 243-258.

Plekhanov, A. A. The Effect of Cryotherapy on Buccal Blood Vessels Evaluated by Optical Coherence Tomography Angiography: A Pilot Study / A. A. Plekhanov, N. A. Guseynov, E. B. Kiseleva et al // Journal of Biophotonics. — 2024. — September, DOI: 10.1002/jbio.202400318.

Булат, Л. П. Термоэлектрические охлаждающие устройства: Метод. указания для студентов спец. 070200 «Техника и физика низких температур» / Л. П. Булат, Е. В. Бузин. — СПб.: СПбГУНиПТ, 2001. — 41 c.

Кошкин, Н. Н. Холодильные машины: учебн. для втузов по специальности «Холодильные машины и установки» / Н. Н. Кошкин, И. А. Сакун, Е. М. Бамбушек и др. Под общ. ред. И. А. Сакуна. — Л.: Машиностроение, Ленингр. отделение, 1985. — 510 с.

Шостаковский, П. Г. Современные решения термоэлектрического охлаждения для радиоэлектронной, медицинской, промышленной и бытовой техники / П. Г. Шостаковский // Компоненты и технологии. — 2009. — № 12. — С. 40 – 46.

Goldsmid, H. Julian. Introduction to Thermoelectricity / Goldsmid H. Julian. // Second Edition. Springer Series in Materials Science, 2016.

Smith, O. J. A controller to overcome dead time / O. J. Smith // ISA Journal. 1959. — Vol. 6. — Pp. 28–33.

Бобцов, А. А. Адаптивное и робастное управление с компенсацией неопределенностей. Учебное пособие / А. А. Бобцов, А. А. Пыркин. — СПб.: НИУИТМО, 2013. — 135 с.

Мазуров, В. М. Модальные регуляторы для промышленных объектов с запаздыванием / В. М. Мазуров, Фам Ван Нгуен. // Автоматизация в промышленности. — 2006. — № 11. — С. 19 – 22.

DOI: http://dx.doi.org/10.71759/8hwf-5k34