Hőmérséklet-szabályozás - Temperature control
A hőmérsékletszabályozás egy olyan folyamat, amelynek során egy tér (és a benne lévő tárgyak együttesen) vagy egy anyag hőmérsékletének változását megmérik vagy más módon észlelik, és a hőenergia áthaladását a térbe vagy az anyagba, vagy onnan ki onnan beállítva, hogy elérjék a kívánt hőmérsékletet.
Légkondicionálók, helyiségfűtő berendezések, hűtőszekrények, vízmelegítők stb. Példák a hőmérsékletet szabályozó eszközökre. Ezeket gyakran termosztatikusan vezérelt terhelésnek (TCL) sorolják be.
Vezérlő hurkok
Az otthoni termosztát a zárt szabályozó kör példája: Folyamatosan méri az aktuális szobahőmérsékletet, és összehasonlítja azt a kívánt felhasználó által megadott alapértékkel, és szabályozza a fűtőkészüléket és / vagy a légkondicionálót, hogy növelje vagy csökkentse a hőmérsékletet a kívánt beállítás eléréséig. pont. Egy egyszerű (olcsó, olcsó) termosztát csak a fűtés vagy a klímaberendezés be- vagy kikapcsolását célozza meg, és a kívánt átlaghőmérséklet ideiglenes túllépésére és alulteljesítésére kell számítani. A drágább termosztát a szükséges hőmérséklet (az "alapjel") és a tényleges hőmérséklet közötti különbségtől függően változtatja meg a fűtőtest vagy a hűtő által biztosított hőmennyiséget vagy hűtést. Ez minimalizálja a túl / alulmennyiséget. Ezt a módszert az Arányos vezérlésnek hívják . A felhalmozódott hibajel ( Integral ) és a hiba változásának ( derivált ) sebességének felhasználásával történő további fejlesztésekkel bonyolultabb PID-vezérlőket állítanak elő, ami az iparban általában jellemző.
Energiamérleg
Egy tárgy vagy a tér hőmérséklete megemelkedik, amikor a hőenergia bejut, és növeli atomjainak, például a tárgyak és a levegő átlagos kinetikus energiáját a szobában. Egy tárgyt vagy helyet elhagyó hőenergia csökkenti annak hőmérsékletét. Hő áramlik egyik helyről a másikra (mindig magasabb hőmérséklettől alacsonyabbig) három folyamat egy vagy több módszerével: vezetőképesség , konvekció és sugárzás . Vezetésnél az energiát közvetlen érintkezés útján továbbítják az egyik atomról a másikra. Konvekciós szempontból a hőenergia valamely mozgatható folyadékba (például levegőbe vagy vízbe) történő átvezetéssel mozog, és a folyadék egyik helyről a másikra mozgatja, és magával hordozza a hőt. Egy bizonyos ponton a folyadék hőenergiája rendszerint valamilyen más tárgyhoz kerül átvezetés útján. A folyadék mozgását a negatív felhajtóerő vezérli, például amikor a hűvösebb (és ennélfogva sűrűbb) levegő esik, és így felfelé mozgatja a melegebb (kevésbé sűrű) levegőt ( természetes konvekció ), vagy ventilátorok vagy szivattyúk által ( kényszerkonvekció ). Sugárzás során a felmelegített atomok távoli más atomok elnyelik az elektromágneses sugárzást akár közeli, akár csillagászati távolságban. Például a Nap sugároz hőt, mind láthatatlan, mind látható elektromágneses energiaként. Amit "fénynek" hívunk, az az elektromágneses spektrum szűk tartománya.
Ha egy helyen vagy dolgon több energiát vesz fel, mint elveszik, akkor annak hőmérséklete megemelkedik. Ha a bejövő és kimenő energia mennyisége pontosan azonos, akkor a hőmérséklet állandó marad - fennáll a termikus egyensúly vagy a termikus egyensúly.
