توصيفگر ها :
سيستم تهويه مطبوع , هواساز , شبيه سازي هيبريد , موتور فن , كنترل كننده منطقي برنامه پذير
چكيده فارسي :
چكيده
در اين پژوهش، بهمنظور تحليل دقيق و واقعگرايانه عملكرد سيستمهاي تهويه مطبوع (HVAC)، يك مدل ديناميكي كامل از هواساز و فضاي تهويهشونده توسعه داده شده است. در اين مدل، اجزاي اصلي شامل كويلهاي گرمايش و سرمايش، مرطوبكننده، فن، كانالها و جعبه اختلاط با استفاده از معادلات موازنه انرژي و جرم شبيهسازي شدهاند و فضاي تهويهشونده بهصورت يك حجم با ظرفيت حرارتي متمركز مدل گرديده است. بهمنظور افزايش دقت و نزديكي شبيهسازي به شرايط واقعي، رويكرد شبيهسازي هيبريد مورد استفاده قرار گرفته است؛ بدين معنا كه موتور الكتريكي فن بهصورت سختافزار واقعي در حلقه حضور دارد و توسط يك كنترلكننده منطقي برنامهپذير (PLC) در ميان شبيهسازي ناحيه و هواساز كنترل ميشود. براي اعمال بارهاي مختلف بر موتور الكتريكي، يك تستاستند آزمايشگاهي متشكل از پمپ هيدروليكي و شير كنترل دبي طراحي و پيادهسازي شده است كه امكان بارگذاري قابلتنظيم و تكرارپذير را فراهم ميآورد. نتايج حاصل از اين پژوهش نشان ميدهد كه مدلسازي تركيبي اجزاي شبيهسازيشده و موتور واقعي، بستر مناسبي براي بررسي ديناميك سيستم، بهينهسازي استراتژيهاي كنترلي، ارزيابي مصرف انرژي و ارتقاي كيفيت شرايط حرارتي و رطوبتي فضاي تهويهشونده فراهم ميسازد. در نهايت، اين روش ميتواند بهعنوان يك ابزار كارآمد براي توسعه و آزمون الگوريتمهاي كنترلي پيشرفته در سيستمهاي تهويه مطبوع مدرن مورد استفاده قرار گيرد.
چكيده انگليسي :
Abstract
In this research, in order to conduct an accurate and realistic analysis of the performance of Heating, Ventilation, and Air Conditioning (HVAC) systems, a complete dynamic model of an air handling unit (AHU) and the conditioned space has been developed. In this model, the main components—including heating and cooling coils, humidifier, fan, ducts, and mixing box—are simulated using mass and energy balance equations, while the conditioned space is modeled as a single volume with lumped thermal capacity. To improve the accuracy and bring the simulation closer to real operating conditions, a hybrid simulation approach has been adopted; that is, the fan’s electric motor is incorporated as real hardware in the loop and is controlled by a Programmable Logic Controller (PLC) within the AHU and zone simulation. To apply various loads to the electric motor, a laboratory test stand consisting of a hydraulic pump and a flow control valve has been designed and implemented, enabling adjustable and repeatable loading. The results of this study demonstrate that the combined modeling of simulated components and the real motor provides a suitable platform for investigating system dynamics, optimizing control strategies, evaluating energy consumption, and improving the quality of thermal and humidity conditions in the conditioned space. Ultimately, this approach can serve as an effective tool for the development and testing of advanced control algorithms in modern HVAC systems.