Tesisat Dergisi 326. Sayı (Şubat 2023)

59 TESİSAT • Şubat / 2023 ÇEVİRİ MAKALE kabaca bir tahmin yapmaya imkân verecek kadar süratlidir. İkinci dereceden Darcy-Weisbach yasası esas olarak yük- lün modelini verir. Isının hidrolik olarak taşınması bilin- memektedir, ancak sadece çok yavaş değiştiği kabul edil- mektedir. Dinamik akış modeli analog olarak eylemsiz bir modelden türetilmiştir. Burada giriş ve yük arasındaki pompa hedi farkı akış değişimini meydana getiren potansiyeldir. Hidrolik iletkenlik K kısmen ortalama su sıcaklığına bağlıdır. Model doğrusal değildir, tek parametreli ve belirlenecek iki kademesi vardır. Kademeler pompa sürati S ve en önemlisi akış, Q dır, yükün hidrolik iletkenliği K ile birlikte uzatılmış bir Kalman Filtresi (Extended Kalman Filter (EKF)) vası- tasıyla hesaplanırlar. Sonuç akış tahmini, ile ifade edilir. Isı akışı kontrolü Bir ısı terminali, örneğin FCU_ Fan coil ünitesi, genel olarak dağıtılmış bir parametre ve basitleştirildiğinde bir tek boyutlu hiperbolic PDE (ikinci dereceden bir kısmi diferan- siyel denklen PDE (Partial Differential Equation)) tarafından yönetilen dağıtılmış zaman geciktirme sistemidir [16]. Ek olarak, sıcaklık ölçümleri Qp cihazında bulunur, bu nedenle sekonder borunun uzunluğu nedeniyle muhtemelen önemli bir taşıma (ısının hidrolik olarak taşınmasında) gecikmesi bulunmaktadır. Böyle bir sistem için standart PID (PID oransal-integ- ral-türevsel) geri besleme kontrolü uygun değildir. Ancak, mekânsal (spatial)olarak dağıtılmış konveksiyon tip sistem- lerin, yani ısı terminallerinin, güvenilir sürat kontrolü için Sandoval tarafından yapılmış bir kontrol özel olarak geliş- tirilmiştir [17]. Kontrol problemi bildirisi ısı kontrolünü hata “error” “e” sıfır olacak şekilde çalıştırmaktır. Kararlı hale getiren kontrol kanunu şöyle tarif edilir: (1) Burada e≥0 için sg(e) =1 ve aksi durum için sg(e)=-1 dir. İki sabit kp ve k1 sırasıyla oransal ve entegre hareket için ayarlama parametreleridir. Kontrolörün değişken oransal kazançlı PI (Proportional Integral _ oransal entegral) tip olduğu kabul edilmiştir. Hatanın birikip büyümesini önle- mek için hata birikmesini önleme (anti-windup) değişikliği yapılmıştır. Senaryomuzda, ısı kontrol hatası aşağıdaki gibi veril- miştir. Burada cp [J/kg/K] ısı transferi yapan sıvının (su kabul edilmiştir, suyun olması ile ilgili istatistiksel bir yapılabilir) özgül ısı kapasitesidir, Twi ve Two [°C] Qp cihazındaki gidiş ve dönüş suyu sıcaklık ölçümleridir. Isı akış referansı QREF [W] denetleyici sıcaklık kontrolörü tarafından verilir – bu ise bir duvar modülü veya zon sıcaklık kontrolörüdür (MPC _ Model Predictive Control_Model Öngörülü Kontrol) [18]. Doğrulama Qp cihazının geliştirilmesi hassas ve çok fonksiyonlu bir test ortamı yapılamazdı. Test ortamı Hidronik kontrol cihazları için sıcaklık geri beslemeli test ortamı (Şekil 8) üç bağlı devre içerir. Primer hidronik devre ana pompadan başlar ve sıcak su tankı, Qp cihazının primer tarafı, PT1000 sıcaklık sensörleri grubu ve elektromanyetik akış ölçer içinden gerek primer pompaya döner. Sekonder devre Qp cihazının sekonder portlarından baş- lar ve mekanik hareketli bir aktüatör valftan , bir Coriolis akış ölçerden, bir grup PT1000 sensöründen sudan-havaya çalı- şan ısı eşenjörüne gider ve oradan Qp cihazına döner. Hassas bir diferansiyel basınç sensörü (fark basınç sensörü) sekonder veya primer taraftaki Qp portları üzerine bağlanmıştır. Hava akımı üzerinde bir Wilson kafes akış ölçeri olan bir kanalla başlar ve kontrollü bir fan ve bir grup PT1000 sensörleri içinden geçerek sudan-havaya çalışan ısı eşenjörüne gider ve orada test ortamını terk eder. Test ortamı aynı zamanda sert sıcaklık değişiklerini mey- dana getirmek için içinde oldukça farklı sıcaklıkta su olan küçük bir tank da içerir. Primer boruya eski bir Qp prototipi ile bağlanır. Bir ARDC kontrolör (Otomatik Distürbans Giderici Kontrolör) ısıtıcı tankı ve hava akışını kontrol eder ve primer suyun akışı ise standart PI kontrolörlerle kontrol edilir. Test Şekil 7. Kütlesel akış tahmini için kullanılan dinamik modelin basitleştirilmiş şeması.