Пояснительная записка состоит из 63 страниц, включает в себя 29 рисунков и 5 таблиц. При работе были использованы 5 источников, из которых 2 ссылок на Web-страницы Internet.
Ключевые слова: Микроконтроллер, Индикатор, Клавиатура, Регистр, Алгоритмизация, Кондиционер, Датчик, Программирование.
Цель работы: разработка системы управления кондиционером, осуществляющим ввод желаемой температуры в помещении, вывод текущей температуры помещения, сравнение этих двух температур и выбор режима работы на обогрев или на охлаждение соответственно.
Содержание работы: в работе выполнено построение структурной схемы, выбор элементной базы, оптимальной для реализации поставленных задач по дешевизне и диапазону характеристик, сформирована функциональная схема, которая в полной мере показывает работу системы.
СКВ – система кондиционирования воздуха
МК – микроконтроллер
ЖКИ – жидкокристаллический индикатор
ПЗУ – постоянное запоминающее устройство
ОЗУ – оперативное запоминающее устройство
Кондиционирование воздуха (лат. condicio условие, требование) - это создание и автоматическое поддержание (регулирование) в закрытых помещениях всех или отдельных параметров (температуры, влажности, чистоты, скорости движения) воздуха на определенном уровне с целью обеспечения оптимальных метеорологических условий, наиболее благоприятных для самочувствия людей или ведения технологического процесса.
Основные функции кондиционера - это охлаждение и обогрев воздуха, уже находящегося внутри помещения. Это означает, что кондиционер в общем случае не производит притока свежего воздуха с улицы или вытяжки воздуха из помещения. Для задач вытяжки и притока служит вентиляционное оборудование.
Нагрев - осуществляется электрическим калорифером. Поддержание температуры осуществляется ступенчатым регулированием мощности электрического нагрева.
Охлаждение - процесс охлаждения воздуха происходит в секции охлаждения, которая представляет собой радиатор, в котором происходит кипение фреона, т.е. по сути это испаритель кондиционера поступающего из компрессорно-конденсаторного блока. Степень охлаждения воздуха регулируется дискретным включением компрессора воздушно-конденсаторного блока, таким образом точно поддерживать температуру приточного воздуха невозможно.
1 Признаки классификации систем кондиционирования
Прежде чем перейти к классификации систем кондиционирования, следует отметить, что общепринятой классификации СКВ до сих пор не существует, и связано это с многовариантностью принципиальных схем, технических и функциональных характеристик, зависящих не только от технических возможностей самих систем, но и от объекта применения (кондиционируемых помещений). Современные системы кондиционирования могут быть классифицированы по следующим признакам [1]:
а) по основному назначению (объекту применения):
- комфортные
- технологические
б) по принципу расположения кондиционера по отношению к обслуживаемому помещению:
- центральные
- местные
в) по наличию собственного (входящего в состав кондиционера) источника тепла и холода:
- автономные
- неавтономные
г) по количеству обслуживаемых помещений (локальных зон):
- однозональные
- многозональные
д) по принципу действия:
- приточные
- рециркуляционные
- комбинированные
е) по способу регулирования выходных параметров кондиционированного воздуха:
- с качественным (однотрубным )
- с количественным (двухтрубным ) регулированием
ж) по степени обеспечения метеорологических условий в обслуживаемом помещении - первого, второго и третьего классов
з) по давлению, развиваемому вентиляторами кондиционеров - низкого, среднего и высокого давления.
и) Кроме приведенных выше классификаций существуют разнообразные системы кондиционирования, обслуживающие специальные технологические процессы, включая системы с изменяющимися по времени (по определенной программе) метеорологическими параметрами.
Комфортные СКВ
Комфортные системы кондиционирования воздуха предназначены для создания и автоматического поддержания температуры, относительной влажности, чистоты и скорости движения воздуха, отвечающих оптимальным санитарно-гигиеническим требованиям для жилых, общественных и административно-бытовых зданий или помещений.
Технологические СКВ
Технологические системы кондиционирования воздуха предназначены для обеспечения параметров воздуха, в максимальной степени отвечающих требованиям производства. Технологическое кондиционирование в помещениях, где находятся люди, осуществляется с учетом санитарно-гигиенических требований к состоянию воздушной среды
Центральные СКВ
Снабжаются извне холодом (доставляемым холодной водой или хладагентом), теплом (доставляемым горячей водой, паром или электричеством) и электрической энергией для привода электродвигателей вентиляторов, насосов и пр.
Центральные системы кондиционирования воздуха расположены вне обслуживаемых помещений и кондиционируют одно большое помещение, несколько зон такого помещения или много отдельных помещений. Иногда несколько центральных кондиционеров обслуживают одно помещение больших размеров (производственный цех, театральный зал, закрытый стадион или каток).
Центральные СКВ оборудуются центральными неавтономными кондиционерами, которые изготавливаются по базовым (типовым) схемам компоновки оборудования и их модификациям.
Центральные системы кондиционирования воздуха обладают следующими преимуществами:
- Возможностью эффективного поддержания заданной температуры и относительной влажности воздуха в помещениях.
- Сосредоточением оборудования, требующего систематического обслуживания и ремонта, как правило, в одном месте (подсобном помещении, техническом этаже и т.п.)
- Возможностями обеспечения эффективного шумо- и виброгашения. С помощью центральных СКВ при надлежащей акустической обработке воздуховодов, устройстве глушителей шума и гасителей вибрации можно достичь наиболее низких уровней шума в помещениях и обслуживать такие помещения, как радио- и телестудии и т.п.
Несмотря на ряд достоинств центральных СКВ, надо отметить, что крупные габариты и проведение сложных монтажно-строительных работ по установке кондиционеров, прокладке воздуховодов и трубопроводов часто приводят к невозможности применения этих систем в существующих реконструируемых зданиях
Местные СКВ
Местные системы кондиционирования воздуха разрабатывают на базе автономных и неавтономных кондиционеров, которые устанавливают непосредственно в обслуживаемых помещениях. Достоинством местных СКВ является простота установки и монтажа. Такая система может применяться в большом ряде случаев:
- В существующих жилых и административных зданиях для поддержания теплового микроклимата в отдельных офисных помещениях или в жилых комнатах
- Во вновь строящихся зданиях для отдельных комнат, режим потребления холода в которых резко отличается от такого режима в большинстве других помещений, например, в серверных и других насыщенных тепловыделяющей техникой комнатах административных зданий. Подача свежего воздуха и удаление вытяжного воздуха при этом выполняется, как правило, центральными системами приточно-вытяжной вентиляции
- Во вновь строящихся зданиях, если поддержание оптимальных тепловых условий требуется в небольшом числе помещений, например, в ограниченном числе номеров люкс небольшой гостиницы
- В больших помещениях как существующих, так и вновь строящихся зданий: кафе и ресторанах, магазинах, проектных залах, аудиториях и т.д.
Автономные СКВ
Автономные системы кондиционирования воздуха снабжаются извне только электрической энергией, например, кондиционеры сплит-систем, шкафные кондиционеры и т.п. Такие кондиционеры имеют встроенные компрессионные холодильные машины, работающие, как правило, на фреоне-22. Автономные системы охлаждают и осушают воздух, для чего вентилятор продувает рециркуляционный воздух через поверхностные воздухоохладители, которыми являются испарители холодильных машин, а в переходное или зимнее время они могут производить подогрев воздуха с помощью электрических подогревателей или путем реверсирования работы холодильной машины по циклу так называемого "теплового насоса".
Наиболее простым вариантом, представляющим децентрализованное обеспечение в помещениях температурных условий, можно считать применение кондиционеров сплит-систем.
Неавтономные СКВ
Неавтономные системы кондиционирования воздуха подразделяются на:
- Воздушные, при использовании которых в обслуживаемое помещение подается только воздух. (мини-центральные кондиционеры, центральные кондиционеры)
- Водовоздушные, при использовании которых в обслуживаемые помещения подводятся воздух и вода, несущие тепло или холод, либо и то и другое вместе (системы чиллеров-фанкойлов, центральные кондиционеры с местными доводчиками и т.п.)
Однозональные центральные СКВ
Однозональные центральные системы кондиционирования воздуха применяются для обслуживания больших помещений с относительно равномерным распределением тепла и влаговыделений, например, больших залов кинотеатров, аудиторий и т.п. Такие СКВ, как правило, комплектуются устройствами для утилизации тепла (теплоутилизаторами) или смесительными камерами для использования в обслуживаемых помещениях рециркуляции воздуха.