Жүйенің құрылымы мен басқару алгоритмдерін жасау

- жылыжай ішіндегі ауа температурасы;

- жылыжай ішіндегі ауаның салыстырмалы ылғалдылығы,%;

- жылыжай ішіндегі көмірқышқыл газының концентрациясы, ppm;

- жылыжай ішіндегі жарықтандыру, lx.

Ішкі ауа температурасының арнасы арқылы бақылау объектісі ретінде жылыжай қарастырыңыз 2.6 сурет көрсетілген.

T_a I_a V_w

Басқару Шығыс

әсері шамалары

T_i

G_in

2.6 Сурет - жылыжай ішкі ауа температурасының арна бойымен басқару объектісі ретінде

2.6 суретте көрсетілгенкелесі белгілер қолданылады.:

- Q^heat – жылыту жүйесінен жылыжайға жылуды енгізу, Дж;

- G_in – Желдету кезінде жылыжайға кіретін таза ауаны тұтыну, л/сағ;

- Ta –жылыжайдан тыс ауа температурасы, °С;

- T_i – жылыжай ішіндегі ауа температурасы, °С;

- I_a – күн радиациясы, Вт/м²;

- V_w – жел жылдамдығы, м/с.

Бұл жағдайда басқару элементтері барQ^heatжәнеG_in . Бақылау сигналдары кедергі келтіретін әсердің әсерін өтеу үшін пайдаланылуы мүмкін. (Ta , I_a , V_w ) және жылыжай ішіндегі қажетті ауа температурасын алыңызT_i . Мысалға, жылыжай ішіндегі ауа температурасы белгілі бір мәннен аз болса, онда жылу жүйесінен жылуды ұлғайту керек. Ал жылыжай ішіндегі ауа температурасыT_iберілген мәннен артық таза ауаның ағымын арттыру қажетG_in , Жылыжай ауаның ылғалдылығы арна арқылы басқару объектісі ретінде желдетілсе, жылыжайға кіру 2.7суреткөрсетілген.

Бұрын қабылданған рәміздерден басқа, 2.6 суретте көрсетілгенкелесі шамалар көрсетілген:

- G_for – шүмек парниктегі буды инъекцияға мәжбүрледі;

- φ_a – парниктегі салыстырмалы кіріс ылғалдылық;

- φ_i – парниктегі салыстырмалы шығыс ылғалдылық.

Бұл жағдайда басқару элементтері барG^forжәнеG_in . Бақылау сигналдары кедергі келтіретін әсердің әсерін өтеу үшін пайдаланылуы мүмкін. (T_a , φ_a , V_w ) және жылыжайға қажетті ылғалдылыққа кіре беріңіз φ_i . Мысалы, бұл жағдайда, егер жылыжай ішіндегі ауа ылғалдылығы белгіленген мәннен аз болса, ылғалдандыру жүйесіндегі тиісті саңылаулар арқылы бу беруді арттыру қажет. Егер жылыжай ішіндегі ылғалдылық болса φ_iберілген мәннен артық таза ауаның ағымын арттыру қажет G_in , ауаны шығару кезінде жылыжайға кіру.
Қ оздыру әсері
T_a φ_a V_w

Басқару Шығыс

әсерішамалары
G^for φ_i
G_in

2.6 Cурет -Жылыжай ішкі ауаның ылғалдылығы арнасындағы басқару объектісі ретінде

Ішкі ауаны көмірқышқыл газының концентрациясы арнасында бақылау объектісі ретінде жылыжай қарастырайық 2.7-сурет көрсетілген.

Бұдан бұрын қабылданған конвенцияларға қосымша

2.7сурет мынадай мəндерді көрсетеді:

- G_CO2 – көміртегі диоксиді бүрку жылдамдығы

- G_inфотосинтез процесіндегі өсімдіктер;

- M_CO2a – жылыжайдан тыс ауада көмірқышқыл газының абсолютті мазмұны;

- M_CO2i – жылыжай ішіндегі ауадағы көмірқышқыл газының абсолютті мазмұны.
Қ оздыру әсері
G_foto M_CO2a

Басқару Шығыс

әсері шамалары
G_CO2

M_CO2i

G_in

2.7 Сурет -Ішкі ауаның көмірқышқыл газының концентрациясы бойымен басқару объектісі ретінде жылыжай

Жылыжай арнасын жарықтандыру арнасындағы бақылау объектісі ретінде қарастырыңыз 2.8 –сурет көрсетілген.

Қ оздыру әсері
I_a G_foto

Басқару Шығыс

әсері шамалары
Q^light L

2.8 Cурет -Жылыжай жарықтандыру каналы бойында басқару объектісі ретінде

Q^light – жылыжайдың ішкі кеңістігінің қосымша жарықтандыру қуаты, Вт;

L – жылыжай жарықтандыру, лк.

Бұл жағдайда бақылау әрекеті Q^lightол сізді алаңдаушылық тудыратын әсерлердің орнын толтыра аласыз I_aжәне G_fotoжылыжай ішіндегі қажет.

T_aφ_a V_w G_foto I_a M_CO2a

Q^heat

L

G_in

G_for

φ_i

G_CO2

T_i

Q^light

2.9 Сурет – Жылыжай басқару объектісі ретінде

Жылыжайдың математикалық сипаттамасын жасаған кезде жоғарыда аталған бақылау арналары арасындағы көлденең байланыстар бар екенін ескеру қажет. Жоғарыда айтылғандарды есепке ала отырып, көгалдандыру менеджменттің мультипликативтік объектісі ретінде 2.9суретте көрсетілген. Басқару объектісі ретінде жылыжайдың әртүрлі арналары арасында орналасқан келесі кросс-сілтемелерді ескеріңіз.:

- жылы ауаның ауа температурасын төмендету үшін жылыжай ауа желдетілсе, G_in өзгеруі, сондай-ақ жылыжай φ_i ішіндегі ауа T_i ылғалдылығының өзгеруіне және M_CO2i жылыжайындағы көмірқышқыл газының концентрациясының өзгеруіне әкеледі;

- жылыжайдың φ_i ішіндегі ауаның ылғалдылығын азайту үшін жылыжай ауа желдету кезінде G_in өзгеруі T_i және M_CO2i -ге ұқсас әсер етеді;

- жылыжай M_CO2i ішіндегі ауадағы көмірқышқыл газының концентрациясын азайту үшін жылыжай ауаны желдету кезінде G_in өзгеруі T_i және φ_i -ге әсер етеді;

Жылыжайдың шығу координаттарын анықтау үшін математикалық тәуелділіктерді қарастырыңыз (T_i , φ_i , M_CO2i, L ) басқару әрекеттерінің функциясында (Q^heat , Q^light , G_in , G_for , G_CO2, ) және алаңдаушылық туғызады (T_a , φ_a , M_CO2a , I_a , V_w , G_foto ), сондай-ақ жылыжайдың ішкі параметрлері.

Термометрдегі ішкі ауа температурасының T_i өзгеруін анықтау үшін жылу балансының теңдеуін жазу керек:
2.1
мұндағы - жылыжай ішіндегі ауа тығыздығы, кг м³;

- жылыжай ішіндегі ауаның нақты жылуы, Дж (кг ∙ К);

- жылыжайдың ішкі көлемі, м³;

- жылыжай ішіндегі ауа температурасы, ℃;

- жылыту жүйесінен жылыжайға жылуды енгізу, Вт;

 – қысқа толқынды (күн) сәулеленуден жылыжайда жылу көздері, Вт;

- конвективтік және өткізгіш жылу ағыны туындаған жылу шығыны, Вт;

- көше ауа ағыны туындаған инфильтрациялық жылу шығыны, Вт;

- қысқа толқынды сәулеленуден туындаған жылу шығыны, Вт.

Қысқа толқынды (күн) сәулеленуден парниктік жылуды келесі формула бойынша анықтауға болады:

Конвективтік және өткізгіш жылу ағыны туындаған жылу шығыны келесі формула бойынша анықталады:

Жылыжай қабырғалары арқылы жылу берудің жалпы коэффициенті мынадай формула бойынша анықталады:

коэффициенті, Вт м²∙𝐾 ;

коэффициенті, Вт м² ;

Өз кезегінде, парникті сыртқы қабатының конвективті жылу коэффициенті формула бойынша анықталуы мүмкін:

А жылыжайдың ішкі қабатының конвективтік жылу коэффициенті формула бойынша анықталуы мүмкін:

ауданы, м²;

Сонымен қатар, жылыжайға таза ауаны формула бойынша анықтауға болады:

Ауа ауасының абсолютті маңыздылығын және ауаның салыстырмалы ылғалдылығын φ байланыстыру үшін келесі қатынастарды пайдалануға болады:

Жылыжайдағы топырақ ылғалының өзгеруін анықтау үшін, жылыжайда топырақта ылғал балансының теңдеуін жазу керек:

арналған);

Жылыжайдағы ішкі ауада көміртек диоксиді концентрациясы өзгерісін анықтау үшін парниктегі көміртегі диоксиді балансының теңдеуін жазу керек:

концентрациясы, 𝑝𝑝𝑚;

концентрациялау, 𝑝𝑝𝑚;

СО₂с.