Технології та інжиніринг

Оцінка енергоефективності використання систем керування мотор-компресором побутового холодильника

Мета. Визначення раціональної структури системи автоматичного керування моторкомпресором, що забезпечує мінімальні втрати енергії при вмиканні та виході на усталений режим роботи побутового холодильника. Методика. У роботі використано методи імітаційного моделювання, порівняльного аналізу, дослідження систем керування та основні положення технічної термодинаміки і теорії автоматичного управління. Результати. У роботі розглянуто принцип дії холодильного агрегату побутового холодильника, схематично показані його основні елементи і взаємозв’язок з парокомпресійним циклом. Розроблено імітаційні моделі систем автоматичного керування на основі пропорційноінтегрально-диференціального регулятора, нечіткого та гібридного регуляторів. Запропоновані моделі дозволяють оцінити якість керування температурою в холодильному відділенні та визначати втрати енергії під час перехідних процесів. Приведено результати комп’ютерного моделювання перехідних процесів в системах керування температурою за рахунок зміни продуктивності моторкомпресора та отримані значення втрат електроенергії. Встановлено, що найменші втрати електроенергії при миттєвому збільшенні теплоприпливів в холодильне відділення відбуваються при застосуванні нечіткого регулятора. Визначено, що використання нечітких регуляторів в системах автоматичного керування зменшує тривалість перехідних процесів, час першого узгодження, кількість коливань, але призводить до виникнення статичної помилки та збільшує величину максимального відхилення від заданої температури в холодильному відділенні побутового холодильника. Наукова новизна. Розроблено імітаційні моделі систем керування роботою моторкомпресора побутового холодильника для оцінки якості регулювання та визначення втрат електроенергії під час перехідних процесів. Практична значимість. Запропоновані шляхи підвищення енергоефективності побутових холодильників за рахунок впровадження систем керування з нечіткими регуляторами

нечітка логіка, регулятор, імітаційна модель, перехідний процес, парокомпресійний цикл