Тепловая завеса с датчиком температуры: Тепловые завесы электрические с датчиком температуры

Содержание

Воздушно-тепловые завесы в системе автоматизации здания

При управлении воздушно-тепловыми завесами их интеграции в систему автоматизации здания основное значение  имеет техническое исполнение элементов управления приборов. Очень часто контрольно-измерительная и управляющая техника, предлагаемая производителями оборудования, является оптимальным решением в соотношении цена/качество для клиента. Здесь есть несколько моментов, на которые следует обратить внимание:

1. Управление воздушно-тепловой завесой

Управление воздушно-тепловой завесой должно быть очень простым и понятным, так как во многих случаях системой управляют операторы на месте ее установки. Наряду с настройкой скорости вращения вентилятора, в зависимости от концепции, можно переключиться на летний/зимний режим работы еще одной клавишей. Летний режим без теплоносителя в приборе используется для защиты от попадания внутрь теплого наружного воздуха.

2. Срабатывание от сигналов дверей или ворот

Для управления воздушно-тепловой завесой предусмотрена возможность своевременного включения завесы с помощью системы датчиков движения. В периоды высокой посещаемости помещений существует альтернативный вариант эксплуатации: сначала завеса включается с базовой скоростью, а затем скорость увеличивается в зависимости от сигналов, поступающих при активации двери.

3. Различные возможности использования воздушно-тепловых завес: Отопление в ночном режиме

Особенно в зонах входа с высокой внутренней нагрузкой завеса может поддерживать отопление в ночное время с помощью встроенного регулятора температуры в помещении, который снижает температуру до заданного значения только в ночное время. Таким образом, ночью воздушно-тепловая завеса может поддерживать температуру в помещении на желаемом уровне или предотвращать охлаждение помещения.

4. Температура на выходе воздуха

Контролируемая температура воздуха на выходе очень важна для комфорта посетителей. Здесь есть возможность интегрировать электронное управление температурой воздуха на выходе в комбинации с непрерывным клапаном и датчиком температуры приточного воздуха. Обычно для этого требуется более сложный контроллер прибора, а также более сложная настройка параметров при вводе в эксплуатацию. В качестве более экономичного варианта можно использовать простой клапан-ограничитель температуры выдуваемого воздуха с капиллярным датчиком.

5. Контроль фильтра

Для обеспечения надлежащей функциональности фильтра необходимо соблюдать регулярные интервалы технического обслуживания. В электронных системах сообщение о состоянии фильтра может быть легко реализовано в зависимости от количества наработанных часов.

6. Интеграции в системы автоматизации зданий

Для интеграции в систему автоматизации здания прибор должен выполнять следующие минимальные требования:

  • управление скоростью, оптимально с помощью сигнала 0-10 В
  • беспотенциальный обратный сигнал о неисправности в приборе воздушно-тепловой завесы
  • опционально: управление клапаном для переключения между летним/зимним режимами

Если требуются дополнительные функции прибора, например, режим ночного обогрева, может быть целесообразным встроенное в прибор электронное управление. Обычно такое управление параметрируемо и оснащено шлюзом: как правило, используются подключения к системам BACnet или MODBus. Также используются шлюзы LON и все чаще KNX.

Во многих случаях имеет смысл выбирать устройства с предлагаемыми производителями решениями по управлению: наряду с заводской сборкой это включает в себя параметризацию системы управления и передачу нужной информации через интерфейс, что обеспечивает клиенту наилучшее соотношение цены и качества.

Тепловая завеса Frico Thermozone AR220E18 6 кВт, 400В

Воздушная завеса Frico AR220E18 6 кВт, 400В


Параметры потока оптимизированы в соответствии с технологией Thermozone.

Уникальная технология работы воздушных завес Frico



Воздушные завесы Frico серии Thermozone AR200 – компактные воздушные завесы, которые подходят для небольших входных групп с подвесным потолком. Завесы серии AR200 могут устанавливаться в достаточно ограниченном пространстве. Скрытая установка за подвесным потолком и низкий уровень шума делает завесы практически незаметными. AR200 предназначены для скрытой установки, но если видимая часть по цвету должна соответствовать другим элементам интерьера, то, как опция, возможна окраска в необходимый цвет.

Особенности:  

  • Компактные размеры (высота составляет всего лишь 200 мм). 
  • Видимая нижняя часть выполнена из лакированного алюминия. Цветовой код: RAL 9016, NCS S 0500-N. Нижняя панель легко снимается и может быть окрашена в любой желаемый цвет. Остальные элементы корпуса изготовлены из листовой оцинкованной стали. 
  • Каждый типоразмер AR200E имеет одну модель, но есть возможность перекоммутации 230В~/400В3N~, таким образом, можем получить 2 варианта по мощности.

Размеры:



Профиль скоростей воздушного потока:

Воздушные завесы AR200 устанавливаются горизонтально, заподлицо с подвесным потолком так, чтобы решетка выдува воздуха располагалась по возможности ближе к проему дверей. Единственным видимым элементом является нижняя панель с расположенными на ней решетками забора и выдува воздуха. На входных группах большой ширины завесы устанавливаются одна к другой с тем, чтобы поток воздуха перекрывал всю ширину проема. Должен быть свободный доступ к сервисному люку, который расположен в нижней плоскости завесы, чтобы он мог свободно открываться. Минимальное расстояние от решетки выдува до пола должно быть не менее 1800мм .

Управление AR200E (опция):

Также тепловые завесы серии AR200E могут быть оснащены системой управления SIRe (опция).

Вариант 1. CK01E
Расход воздуха задаётся вручную. Заданный уровень температуры в помещении поддерживается при помощи 2-х ступентчатого термостата.

Приборы управления для CK01E:

– пульт CB32N. 3-х ступенчатое управление скоростью и 2-х ступенчатое мощностью. Может управлять несколькими завесами. Допустимая нагрузка 10 A. IP44.
– термостат RTI2, электронный 2-х ступенчатый (или RTI2V с потенциометром). Поставляется со скрытой или открытой шкалой настройки. Величина интервала срабатывания регулируется в пределах (1-10 градусов). С помощью таймера может быть активирован режим планового ночного снижения температуры (1-10 градусов). Возможно подключение внешнего датчика (RTS01). 
Класс защиты IP44. 

Вариант 2. CK02E
Расход воздуха и мощность завесы устанавливается автоматически в зависимости от открытия/закрытия двери и температуры внутри помещения. 1-я ступень термостата управляет режимом работы вентилятора при закрытых дверях, 2-я ступень — мощностью.

На пульте CB32N расход воздуха и мощность выставлены на максимум. Когда дверь открыта, вентилятор вращается с полной скоростью, после её закрытия он продолжает работать на этой скорости в течении интервала времени 2с — 10мин, установленного на MDC. По истечении этого времени завеса переводится в режим низких оборотов, если температура в помещении ниже выставленной на термостате. Если выше, то термостат отключит вентилятор.

Приборы управления для CK02E:

– пульт CB32N, 3-х ступенчатое управление скоростью и 2-х ступенчатое мощностью. 
– термостат RTI2 (RTI2V), электронный 2-х ступенчатый.
– дверной контакт MDC, магнитный с реле задержки. Включение/выключение завесы или перевод в режим высокой/низкой скорости. Реле задержки выключит завесу через интервал 2-10 минут, если в течение этого времени дверь не будет открываться. Особенно удобен для не часто открываемых дверей. Три переменных контакта. Допустимая нагрузка 10А. IP65, 230 В~. Магнитный контакт MDCDC включен в комплект MDC. Класс защиты IP44.

Все приборы управления CK02E (с термостатом RTI2) могут быть заказаны в общем блоке CK02EC.
  

 Дополнительные принадлежности (опция):

– T10 Electronic Thermostat

Предназначены для управления системой обогрева. Модели со скрытой/открытой шкалой настройки или цифровым дисплеем. Модели с открытой шкалой имеются в исполнении на 400В и с кнопкой включения. Для разных систем обогрева могут быть задействованы разные функции: для инерционных (теплых полов) реализуется режим on/off, для других – пропорциональное регулирование. TD10 позволяет регулировать диапазон настройки и продолжительность цикла. В зависимости от места измерения температуры вы можете выбрать встроенный и/или внешний датчики (внешний датчик RTS01 поставляется как принадлежность). Режим энергосбережения может быть активирован специальным выключателем или через таймер.

– CBT Timer

Серия CB – это новое поколение приборов управления и контроля выполненных в корпусе с современным дизайном. Электронный таймер СВТ может устанавливаться в режим от 0,5 до 4-х часов и от 4-х до 24-х часов. Допустимая нагрузка 16А при 230В, IP44. 

– KUR Electronic timeswitch

Цифровой таймер с недельным программированием. Память на 36 параметров. Максимальная нагрузка 10 A. IP55.

Управление системой SIRe (опция)
Большинство наших воздушных завес подготовлены для работы с интеллектуальной системой управления SIRe, которая позволяет осуществлять их автоматическое управление. Воздушная завеса самостоятельно адаптируется к изменению внешних условий на месте её установки. Получая и обрабатывая информацию датчиков по температуре внутри и снаружи, положению дверей и даже температуре обратной воды, система управления выбирает тот режим работы, который обеспечит

максимально эффективную защиту проема при минимальном собственном энергопотреблении.

SIRe – это современная слаботочная система управления для выбора оптимального режима в зависимости от условий применения. Управляющая плата установлена в корпус завесы, выполнены все заводские установки системы SIRe и при монтаже нужно только присоединить внешние элементы кабелями с разъемами. Система управления SIRe поставляется с заводскими настройками, проста в монтаже и использовании. К одному комплекту SIRe могут быть подключены до 9 воздушных завес. При управлении группой воздушных завес одной системой SIRe дополнительно необходим размерный кабель SIReCC RJ12 (6p/6c) из расчета 1 кабель на одну завесу. Между собой кабели соединяются с использованием переходника SIReCJ6. В зависимости от тех функций, которые требуются, вы можете выбрать любую из 3х версий исполнения системы управления SIRe: Базовая, Продвинутая или Профи.

Функции SIReBN Базовая

• Ручное регулирование скорости потока и температуры.
• Автоматическое управление через встроенный температурный сенсор.

Функции Системы SIReАСZ Продвинутая

• Все функции версии Базовая.
• Функция календарь.
• Индикация состояния фильтра.
• Управление через систему BMS(Система диспетчеризации здания) – режимы on/off, управление скоростью и индикация отказа.
• Переменный режим – для дверей с частыми открываниями
• Режим “открыто” – для дверей открытых постоянно

Функции Системы SIReAAZ Профи

• Все функции версии Продвинутая.
• Эко режим – задает минимум энергопотребления.
• Комфорт режим – задает приоритет комфортности.
• Возможность полного управления через систему BMS (диспетчеризации) здания.
• Ограничение температуры обратной воды.
• Проактивное управление – уровень скорости изменяется в зависимости от наружной температуры.

Схема подключения:

Схема подключения с SIRe (опция)

Автоматизация воздушно-тепловых завес — КиберПедия

 

Воздушно-тепловые завесы нашли широкое применение в промыш­ленных и гражданских зданиях. Завесы дают возможность поддержи­вать в холодный период года в производственных помещениях требу­емые санитарным нормам параметры воздушной среды и при этом зна­чительно сокращать расход тепла.

При автоматизации воздушно-тепловых завес решаются следую­щие задачи:

– пуск и останов завесы соответственно при открывании и закрывании ворот;

– изменение подачи вентилятора воздушной завесы в зависимости от температуры наружного воздуха;

– изменение теплоотдачи воздухонагревателя завесы в зависимости от температуры наружного воздуха или температуры воздуха в помещении около ворот;

– останов завесы и одновременное автоматическое отключение подачи теплоносителя в воздухонагреватель.

На рис. 5.5. представлена схема автоматизации, а на рис.5.6 принципиальная электрическая схема управления воздушно-тепло­вой завесой, которые широко применяются в промышленных и граж­данских зданиях.

Пуск электродвигателей М1 и М2 вентиляторов завесы может осуществляться ключами управления 1 и 2 с местного шкафа уп­равления или автоматически.

При автоматическом управлении воздушной завесой ключи управления 1 и 2 устанавливаются в положение А (автоматическое) (рис. 5.6). В этом режиме в момент открывания ворот замыкаются контакты SQ, концевого выключателя, срабатывает промежуточное реле К1 и включаются магнитные пускатели КМ1

 

 
 

Рис. 5.5. Схема автоматизации воздушно-тепловой завесы
 
 

Рис. 5.6. Электрическая принципиальная схема управления

воздушно-тепловой завесой

новременно замыкаются блок-контакты КM1 и КМ2 магнитных пускателей, которые подают напряжение на ИМ МВ1 клапана на теплоносителе. Клапан открывается. При закрывании ворот контакты SQ концевого выключателя размыкаются и если температура в зоне ворот выше расчетной (контакты разомкнуты), то реле К1 и магнитные пускатели КМ1 и КМ2 вентиляторов отключаются. Одновременно замыкаются размыкающие контакты КM1 и КМ2 в цепи ИМ МВ1 и клапан на теплоносителе закрывается.

При закрытых воротах, в случае понижения температуры в зоне ворот, контакты датчика температуры замыкаются и воздушная завеса включается. При повышении температуры до установленного (расчетного) значения контакты размыкаются и воздушная завеса отключается. В качестве датчика температуры может применяться датчик температуры камерный биметаллический ДТКБ-53.



Если воздушная завеса предусматривает регулирование подачи вентилятора при изменении температуры наружного воздуха, то дополнительно устанавливают пропорциональный регулятор, который при понижении температуры наружного воздуха ниже расчетной подает сигнал на ИМ направляющего аппарата вентилятора, уменьшающего подачу вентилятора воздушной завесы [11]. При повышении температуры наружного воздуха происходит обратный процесс: направляющий аппарат открывается, увеличивая подачу вентилятора воздушной завесы. Для регулирования температуры воздуха в зоне ворот в такой воздушной завесе целесообразно применять трехпозиционные (астатические) регуляторы, например ТЭ2ПЗ, которые нашли широкое применение при автоматизации приточных камер.

 

 

АВТОМАТИЗАЦИЯ СИСТЕМ

КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА

Основные положения

 

Системы кондиционирования воздуха (СКВ) предназначены для создания и автоматического поддержания необходимых параметров воздуха (температуры, относительной влажности, чистоты, скорости движения и др.) в помещениях. В зависимости от назначения СКВ разделяются на технологические, обеспечивающие требуемые параметры воздуш­ной среды, и комфортные, создающие благоприятные условия для человека. В зависимости от конструкции кондиционеры подразделяются на сек­ционные и агрегатные.

По оснащенности кондиционеров устройствами для получения тепла и холода кондиционеры делят на автономные и неавтономные. Автономные кондиционеры снабжаются извне только электроэнергией. Для работы неавтономных кондиционеров необходима подача извне тепло- и холодоносителя, а также электроэнергии для привода дви­гателей вентиляторов и насосов.

В кондиционируемых помещениях с помощью системы автомати­ческого регулирования (САР) поддерживаются требуемые значения температуры и относительной влажности. Различают два основных принципа (метода) регулирования относительной влажности – прямой и косвенный. Их использование зависит от характера влаговыделений в объекте регулирования. При нерегулярных влаговыделениях по неизвестной закономерности датчик регулятора должен быть уста­новлен в самом помещении для измерения относительной влажности – принцип прямого регулирования влажности. Принцип косвенного ре­гулирования влажности используется при малых влаговыделениях, а также при известной закономерности их появления. Этот принцип обеспечения заданной относительной влажности в помещении осу­ществляется путем стабилизации температуры точки росы приточного воздуха за оросительной камерой или за вентилятором.



 

для чего нужна, как выбрать (подобрать)

Тепловая воздушная завеса нашла широкое применение в качестве дополнительного источника тепла для различных административных и промышленных зданий, помещений кафе и ресторанов и т.д. Данные устройства иногда монтируют даже в жилых домах. В статье вы подробнее прочитаете, для чего нужна тепловая завеса, какие она имеет достоинства и недостатки, как провести её монтаж и т.д.

Тепловая завеса над входной дверью

Особенности тепловой завесы

Тепловая завеса представляет собой длинный вентилятор, который создаёт плоский и мощный поток тёплого воздуха. Его основная функция состоит в создании невидимого препятствия для проникновения холодных воздушных масс в помещение. Воздушно тепловая завеса – это как закрытая дверь в тех зданиях, где есть всегда большой поток людей и дверь постоянно открывается и закрывается.

Особенно важна тепловая завеса ресторанах, магазинах, проходных, холлах бизнес-центров, метрополитенах. Установить тепловую завесу можно и для дома, для дачи, для гаража.

Что касается места монтажа – над дверью или над окном. Завеса не позволяет теплу исчезать из помещения при постоянно открытой входной двери долгий промежуток времени.

Конструкция и принцип работы

Главный элемент в конструкции данного устройства – это воздуховод. Именно он равномерно распределяет воздушный поток. Направление воздуха под конкретным углом в 40° в плоскости входа происходит из-за специальных направляющих пластин, которые установлены на воздуховоде.

К тому же, в обязательном порядке в конструкции есть элемент нагрева, вентиляторы и фильтры.

В функционировании тепловой завесы нет ничего сложного для понимания. Высокомощный вентилятор, который установлен в конструкции, создаёт сильный поток тёплого воздуха.

Данный поток создаёт завесу, не дающую внутренним и наружным воздушным массам смешиваться. Таким образом, температура в помещении остаётся стабильной.

Стоит сказать, что цена на рассматриваемую конструкцию относительно высокая, если сравнивать со стоимостью классических радиаторов и кондиционеров, однако мощностные характеристики и эффективность поддержания стабильной температуры отлично окупает вложения.

Принцип работы тепловой завесы NeoClima ТЗТ-1820

Плюсы и минусы

Описание положительных характеристик тепловых завес можно сделать в следующих пунктах:

  1. Защищают здания от проникновения холодных воздушных масс, насекомых, пыли снаружи.
  2. Поддерживают благоприятный микроклимат в помещении.
  3. Бесшумная работа.

Автоматическая регулировка – безусловное достоинство и отличительная особенность тепловой завесы, вне зависимости от конструктивных особенностей и широты её возможностей.

Настройку тепловой завесы можно проводить довольно просто. Можно регулировать время спуска и прекращения работы двигателя вентилятора, устанавливать интенсивность обогрева и т.д.

Как видно, бесшумная тепловая завеса имеет много достоинств, однако стоит сказать и о недостатках:

  • устройство относительно сложно монтируется;
  • для водяного типа обязательно подключение к сети центрального отопления;
  • значительное потребление электроэнергии.

Виды

Тепловые завесы различают в зависимости от типа энергоисточника и от вида элемента нагрева.

Исходя из источника энергии, выделяют следующие виды рассматриваемых устройств:

  1. Электрические. В такой конструкции воздух проходит через электронагреватель. Достоинство электрической тепловой завесы в универсальности для любого типа помещений, в простоте монтажа. Это компактная воздушно тепловая установка с основным недостатком – высоким потреблением электричества.
  2. Водяные. В данных приборах функцию нагрева взяли на себя водяные калориферы, которые являются наиболее экономичными устройствами. В то же время стоят водяные завесы относительно дорого, как и работы на их установку. Обычно такие приборы монтируются в промышленных зданиях.
  3. Газовые. Устройства газового типа являются новинками и были созданы в качестве альтернативного оборудования. Если установить электрическую завесу или водяную невозможно – на помощь приходит газовая завеса. Веское преимущество устройства – высокая экономичность электроэнергии, а также плотность и стабильность потока воздуха. Недостаток кроется в возможности аварийной ситуации в случае неправильного монтажа либо эксплуатации.

В зависимости от встроенного элемента нагрева, выделяют следующие тепловые завесы:

  1. Спиральные. Устройство со спиралью стоят недорого, и в то же время такой вариант имеет недолгий срок службы и не пользуется популярностью.
  2. ТЭНовые. Такие тепловые завесы безопасны и имеют долгий эксплуатационный период. Устройства отапливают большую площадь и имеют средний ценовой диапазон.
  3. Со ститч-элементами. Данные приборы являются самыми новыми на рынке обогревательного оборудования. Ститч – элементы имеют уже две трети современных теплозавес. Данный вид очень быстро нагревает и выдаёт воздух, но стоимость на такие тепловые завесы в пару раз выше спиральных приборов и приборов с трубчатым электрическим нагревателем.

Вертикальная тепловая завеса возле входной двери

Устанавливаться тепловая завеса может разными способами. Таким образом, выделяют следующие типы этих устройств:

  1. Горизонтальные. Это практичные приборы. Большая часть инновационных разработок происходит именно в данном направлении. Монтаж таких устройств осуществляется прямо над дверью либо над оконным проёмом.
  2. Вертикальные. Производиться тепловые завесы такого типа изначально начали для решения сложных задач. Монтируются вертикальные устройства тогда, когда установить горизонтальные тепловые завесы нет возможности. Монтаж производится сбоку проёмов. Такие боковые приборы могут быть полезны, если:
    – в помещении установлены натяжные потолки;
    – есть небольшой зазор между потолком и верхней линией проёма.

Чтобы установка была проведена качественно, а вертикальный прибор функционировал рационально, ответственно отнеситесь к замерам проёма. Помните, что длина устройства должна быть минимум ¾ от высоты проёма.

Установка тепловой завесы

Установку данного оборудования лучше поручить профессиональным работникам. Только они в силах провести монтаж качественно и сделать подключение тепловой завесы надёжным. Обычно фирмы, которые осуществляют данные устройства, предлагают и услуги монтажа.

Мастер всегда изначально проведёт проверочные работы, осмотрит завесу на целостность и на соответствие комплектации (в комплект должны входить кронштейны, позволяющие направлять воздушные потоки). Устанавливаться приборы могут двумя способами – горизонтально и вертикально.

Устройство выпускается с гибким кабелем, также есть вилка, оснащённая заземлением. При проведении стационарного подсоединения (без использования вилки) нужно осуществлять работу через центральный выключатель с воздушным зазором, со значением более трёх миллиметров. Подключение данной теплозавесы может проводить только профессиональный электрик при соблюдении всех необходимых правил.

При монтаже используются особенные провода. На участке ввода кабеля в устройство берутся особенные кольца уплотнения, необходимые для хорошей защиты.

Перед подключением устройства, необходимо установить правильный процесс работы вентиляции в помещении, потому что различные перепады давления могут повлиять на функционирование завесы.

Крепить теплозавесы нужно поближе к проёмам, но не стоит забывать про то, что ширина потока обязательно должна быть по размерам проёма двери.

Монтаж прибора производится только изнутри помещения. Снаружи тепловая завеса может устанавливаться только в том случае, если требуется защита морозильной камеры от перегрева. Скорость воздушного потока и его направление настраивается в момент монтажа, а направлять поток нужно в сторону выхода на улицу.

Как выбрать

Пульт управления для электрической тепловой завесы Ballu BHC-M10-T09

Чтобы выбрать правильную модель тепловой завесы, и чтобы устройство функционировало с полной отдачей и эффективностью, нужно с полной ответственностью подойти к покупке и на этапе планирования провести расчёт воздушно тепловых завес. Подсчёт осуществляется, взяв на заметку следующие параметры:

  1. Длина устройства.
  2. Расчёт мощности отопления.
  3. Скорость воздушного потока.
  4. Тип монтажа.
  5. Принцип управления.
  6. Источник тепла.

Также перед тем, как приобрести тепловые завесы, стоит узнать про существующие виды этих устройств и основные критерии выбора. Таким образом, вы быстро примете решение и купите качественное оборудование.

Подбор тепловой завесы начинают с общего осмотра помещения, где будет проводиться установка. Нужно провести замер места монтажа:

  1. Ширина. Первый параметр – ширина, нужно сделать замер двери или окна (в случае установки горизонтальной конструкции). Помните, что длина устройства должна быть такой же, либо немного больше ширины проёма. Если ширина выше двух метров (имеется в виду максимальная длина завесы), то логично будет поставить несколько устройств.
  2. Длина. Этот параметр измеряется на окнах или дверях, если завес будет находиться в вертикальном положении. Часто устройство такого типа монтируют тогда, когда в помещении есть натяжные потолки. Длина тепловой завесы в данном случае должна быть минимум ¾ длины проёма двери.
  3. Объём помещения. Соответственно, чем больше объём помещения, тем больше мощности должна иметь завеса. Вообще расчёт проводится специалистом, однако не составит сложности подсчитать нужный мощностной уровень самому.
  4. Тип помещения. Будет ли это квартира или дом либо общественное здание типа супермаркета. Приборы высокой мощности логично будет установить в объёмных помещениях с большой проходимостью людей. Устройства с более низкой мощностью могут быть для жилого помещения. Желательно, чтобы присутствовал терморегулятор для тепловой завесы, что будет подсоединяться к системе и корректировать температуру.

При выборе модели устройства, обратите внимание на модели таких известных производителей завес, как Баллу, Фрико, Неоклима, Тропик, Тепломаш, Зилон, Тимберк.

При покупке тепловой завесы обратите внимание на модели с датчиком температуры, пультом управления, терморегулятором и другим полезным оснащением.

Теперь вы знаете про виды тепловых воздушных завес, их правильную установку, об их плюсах и минусах и о том, как подобрать качественное устройство.

Как свидетельствуют отзывы, тепловая завеса – это высокофункциональное и надёжное оборудование, которое в силах создать благоприятный микроклимат даже в больших помещениях.

Система автоматики воздушно-тепловой завесы с электрическим теплообменником САИН-ТЭ

Общие сведения

  • САИН-ТЭ предназначена для управления односторонними (двусторонними) тепловыми завесами с электрическими воздухонагревателями.
  • В случае двусторонней тепловой завесы САИН-ТЭ управляет двумя агрегатами (левым и правым соответственно).
  • САИН-ТЭ обеспечивает ручное и автоматическое включение агрегатов ТЗК-ИННОВЕНТ и включает основные функции, описанные ниже 
  • Органы управления и индикации находятся на выносном пульте управления ПДУ-ТЭ. Пульт управления соединен с помощью кабеля с силовым щитом. Силовой щит установлен на блоке электрокалорифера агрегата и закрыт защитным кожухом. К силовому щиту подключены двигатель вентилятора, электрокалорифер, датчик аварийного перегрева ТЭНов.

​Основные технические данные и характеристики

Технические данные САИН-ТЭ определяются, в основном, техническими характеристиками элементов схемы и входящих в комплект САИН-ТЭ датчиками и исполнительными механизмами

Основные технические характеристики: Допустимое отклонение напряжения питания -15…+10%.

 

Условия эксплуатации

  • Закрытые взрывобезопасные помещения без агрессивныхпаров и газов
  • Температура окружающего воздуха     +5…+40 °С;
  • Атмосферное давление                       86…107 кПа;
  • Относительная влажность воздуха      30…80%.

 

Технические параметры ящика управления

Наименования параметра

Технические данные БЩУ

Пульт управления

Щит силовой

 

Тип исполнения

Навесной, с передним односторонним обслуживанием.

Установлен на агрегате, закрыт защитным кожухом, с передним односторонним  обслуживанием

Степень защиты, не ниже

IP 20 по ГОСТ 14254 (МЭК 529-89)

Вид питания,

1-ф, ~230В, 50Гц, нейтраль

3-ф, ~380В, 50Гц, нейтраль (TN-S)

Кабельные вводы

Снизу,  через уплотнительныйсальник

 

Подключение  внешних кабелей

Напрямую к клеммам постов, расположенных на ПДУ-ТЭ

Напрямую и через клеммники, рассчитанные на подключение жил сечением 0,5 мм2; от 1,5 мм2 до 10,0 мм2; до 35,0 мм2

Габаритные размеры, мм

190х70х65

Включены в габариты агрегата ТЗК

Масса, не более, кг

0,5

Включена в общую массу агрегата ТЗК

 

Устройство и выполняемые функции

  • Основным управляющим устройством САИН-ТЭ является пульт управления. Пульт управления имеет изолированный корпус из пластмассы. На лицевой стороне пульта управления расположены органы управления и контроля.
  • Щит силовой установлен на агрегате на секции ТЭНовой сборки, закрыт защитным кожухом. Обеспечивает прямой пуск электродвигателя вентилятора мощностью до 11 кВт и включение электрокалорифера мощность до 125 кВт.
  • Щит силовой представляет собой металлическую монтажную панель, на которой располагаются: пускозащитное устройство для прямого пуска электродвигателя вентилятора (контактор с электротепловым реле при условии прямого пуска двига-теля вентилятора М1), контактор(ы) включения электрокалорифера, автоматический выключатель защиты питающей сети, автоматический выключатель защиты сети управления, а также клеммники внешних подключений.
  • На щите силовом установлен болт заземления.
  • В случае двусторонней воздушно-тепловой завесы работа двух агрегатов сблокирована, управление производится с одного общего пульта управления.

Основные функции

 

Отечественное качество. Тепловая завеса Selena

На отечественном тепловентиляционном рынке представлено большое количество различных компаний и фирм, которые предлагают электрическое оборудование для отопления помещений или прогрева в нем воздуха. Но стоимость такого оборудования и его особенности применения не всегда удовлетворяют требованиям обычного российского потребителя.
Редкие модели ориентированы на условия эксплуатации различных климатических зон и не выдерживают конкуренции с тепловыми завесами, произведенными в России.
Примером продуманного теплового электрического оборудования можно считать тепловые завесы Selena, которые созданы для решения задач в условиях жесткого российского климата и сохраняют свои параметры на протяжении длительного срока эксплуатации.
Небольшой ассортимент представленных моделей тепловых завес Selena говорит о их универсальности и полном соответствии большинству помещений, где они применяются. Если помещение требует большей мощности устройства, то (по ряду причин) целесообразней применить промышленную модель или несколько представленных бытовых моделей вместо одной мощной тепловой завесы с бытовым назначением.
Отдельно стоит обратить внимание на насыщенность тепловых завес Selena дополнительными функциями, которые значительно повышают эксплуатационные характеристики прибора и позволяют легко добиваться требуемого микроклимата в помещении.


Область применения тепловых завес Selena

Тепловые завесы Selena применяются в помещениях различного назначения и могут выполнять следующие задачи:

  • отсечение холодного воздуха проникающего сквозь дверной или оконный проем,
  • отсечение нежелательных примесей внешнего воздуха (включая насекомых),
  • сохранение микроклимата в помещении,
  • прогрев воздуха во всем помещении и буферной зоне (тамбур).

Но некоторые функции тепловой завесы Selena являются скрытыми, и их выполнение является дополнительным положительным фактором, который улучшает качественные характеристики воздуха в помещении. К таким функциям можно отнести фильтрацию воздуха проходящего сквозь тепловую завесу Selena. То есть, во время работы тепловой завесы Selena, воздушный поток очищается от большинства примесей твердых частиц (пыли), что не только благотворно сказывается на качестве воздуха, но и продлевает срок службы элементов конструкции.
Учитывая настенный тип монтажа тепловых завес Selena можно отметить некоторые особенности применения их в помещениях с особой геометрией. То есть, например, в очень длинных помещениях, где трудно создать равномерное распределение тепла, тепловая завеса может служить дополнительным устройством для перемешивания воздуха и распределения его по всему обслуживаемому объему пространства, а поворотные управляемые жалюзи на выходном отверстии позволят обслужить большую площадь. Такое же применение тепловой завесы Selena можно встретить в помещениях с очень высокими потолками, где теплый воздух стремится накапливаться в подпотолочном пространстве и его возврат к полу затруднен.
Таким образом, тепловые завесы Selena являются универсальным электрическим оборудованием, которое создает необходимый уровень комфорта с обеспечением рационального использования источников тепла в помещении, равномерным распределением тепла и предотвращением влияния внешнего воздуха на созданный микроклимат.


Отличительные особенности тепловых завес Selena

К отличительным особенностям тепловых завес Selena можно отнести особенности конструкции, варианты эксплуатации и функциональную насыщенность. Если конструкция и тип монтажа тепловой завесы Selena относятся к профессиональным характеристикам и редко учитываются обывателями, то функциональная насыщенность оборудования всегда является очень важной характеристикой.
Большинство тепловых завес, которые представлены на рынке, имеют ограничение в количестве встроенных электронных систем управления и с целью уменьшения себестоимости и упрощения производства многие функции остаются не реализованными. Но в электрических тепловых завесах Selena применены все необходимые устройства с обеспечением самого высокого уровня безопасной эксплуатации.
Среди систем управления и контроля рабочего состояния тепловой завесы Selena имеются следующие элементы:

  • фильтр входящего в тепловую завесу воздушного потока,
  • термостат с широким диапазоном устанавливаемых температур,
  • датчик температуры с системой отключения нагрева при достижении предельных температур,
  • таймер задержки выполнения переключений (включения или отключения) нагревательного элемента и всего устройства,
  • система индикации рабочего состояния с отображением состояния различных элементов конструкции,
  • система управления заслонок (жалюзи) выходного отверстия,
  • система дистанционного управления тепловой завесой,
  • переключатель мощности нагревательного элемента,
  • индикация подключения к питающей сети,
  • дисплей с отображением выполняемой функции.

Также к отличительным особенностям тепловых завес Selena можно отнести особую конструкцию нагревательного элемента, которая предусматривает применение керамического стержня с особыми рабочими и эксплуатационными параметрами, а также очень длительным сроком службы.

Все перечисленное дает право утверждать, что тепловые завесы Selena – это совершенное тепловое оборудование, которое позволяет обеспечить требуемые характеристики климата в помещении с минимальными затратами электроэнергии, обеспечением высокого уровня безопасности и высоким уровнем комфортного управления.
Тепловые завесы Selena также являются очень надежным оборудованием, которое прослужит очень долго благодаря применяемым керамическим нагревательным элементам и надежной системе защиты от перегрева. А особое исполнение корпуса позволяет эксплуатировать тепловые завесы Selena в условиях повышенной влажности.


Устройство управления воздушно-тепловой завесой

Изобретение относится к вентиляции и может быть использовано для создания благоприятных санитарно-гигиенических условий как в помещении в целом, так и на отдельных рабочих местах. Техническим результатом заявленного изобретения является автоматическое регулирование параметров струи завесы – угла и скорости выпуска воздуха по высоте проема в зависимости от величины контролируемых параметров – температуры воздуха снаружи и внутри помещения, скорости и направления ветра, степени перекрытия проема транспортными средствами, для обеспечение санитарно-гигиенических норм в производственных помещениях при минимальных затратах на отопление. Сущностью изобретения является то, что за счет изменения угла и скорости выпуска воздуха струя завесы имеет переменные параметры по высоте проема ворот, что обеспечивает более эффективную защиту помещения от прорыва наружного воздуха, дополнительный эффект дает автоматическая оптимизация указанных параметров завесы, реализуемая на базе микропроцессорного управляющего контроллера с учетом фактического заполнения проема. Таким образом, обеспечивается минимум эксплуатационных расходов на функционирование воздушно-тепловых завес при соблюдении заданных требований к параметрам микроклимата конкретных производственных помещений. 1 ил.

 

Изобретение относится к области вентиляции и может быть использовано для создания благоприятных санитарно-гигиенических условий как в помещении в целом, так и на отдельных рабочих местах.

Известна завеса (1), предназначенная для исключения прорыва холодного воздуха в производственное помещение через транспортные проемы, содержащая тамбур, воздушные стояки в проеме тамбура и в воротах здания, вентилятор с калорифером внутренней завесы и вентилятор наружной завесы, при этом воздух в стояки наружной завесы подается наружным вентилятором общеобменной вытяжной вентиляции из производственного помещения, стояки расположены на входе в тамбур, тамбур выполнен стационарным или подвижным в виде шлюза с двойными эластичными стенками, а перемещение наружных стояков в этом случае осуществляется по направляющим, например рельсам, по мере наполнения двойных эластичных стенок воздухом.

Недостатком для данного устройства является низкая эксплуатационная надежность, сложность, а порой и конструктивно обусловленная невозможность монтажа в уже функционирующих производственных помещениях.

Известна также завеса (2), модификация HDWV которой предусматривает вертикальное размещение завесы в колонну и содержит выпускную насадку, перекрывающую всю ширину дверного проема (при вертикальном размещении завесы в колонну выпускная насадка перекрывает весь проем по высоте) и имеющую регулируемый угол наклона насадки, для повышения эффективности защиты, а также датчик открытия ворот HDGL, подключенный к одному или двум регуляторам HDR4 для задания двух скоростных режимов прокачки воздушного потока завесой при открывании и закрывании двери. Наивысшая эффективность достигается, когда воздушный поток рассеивается от стены/дверного ограждения с противоположной от завесы стороны дверного проема.

Недостатком данного устройства является наличие только ручного режима задания основных параметров – температуры, скорости и направления воздушного потока, создаваемого завесой, что существенно снижает эффективность ее применения.

Наиболее близким техническим решением к заявленному является устройство (3), содержащее микропроцессорный управляющий контроллер, к которому подключены датчики температуры наружного и приточного воздуха, датчики состояния механизмов открытия ворот/дверей проема, регулятор температуры нагревательных элементов (калорифера), пульт управления для перевода в ручной режим работы. Устройство обеспечивает поддержание заданной температуры приточного воздуха и температуры в помещении в автоматическом режиме. Оно и взято за прототип.

Недостатком данного устройства является то, что не учитывается скорость и направление наружного воздуха, степень перекрытия проема транспортными средствами, а соответственно параметры воздушного потока завесы не являются оптимальными.

Техническим результатом заявленного изобретения является автоматическое регулирование параметров струи завесы – угла и скорости выпуска воздуха по высоте проема в зависимости от величины контролируемых параметров – температуры воздуха снаружи и внутри помещения, скорости и направления ветра, степени перекрытия проема транспортными средствами, для обеспечение санитарно-гигиенических норм в производственных помещениях при минимальных затратах на отопление.

Технический результат достигается за счет того, что в состав известного устройства, содержащего микропроцессорный управляющий контроллер, к которому подключены датчики состояния механизмов открытия ворот/дверей проема, датчики температуры воздуха внутри и снаружи помещения, блоки управления температурой и скоростью подачи воздуха завесой, блок управления механизмом поворота жалюзи завесы, пульт ручного управления режимами работы завесы, введены несколько (минимум три) механизмов поворота жалюзи, а сами жалюзи выполнены из отдельных пластин, связанных между собой упругими элементами, коэффициенты упругости которых изменяются нелинейно по высоте проема, механизмы поворота подключены к модулю блоков управления, к другим выходам которого подключены регулятор подачи воздуха в завесу и регулятор температуры подаваемого воздуха, входы модуля управления подключены к микропроцессорному управляющему контроллеру, к которому подключены также через блок формирования данных модуль датчиков состояния оборудования (в том числе открытия ворот/дверей проема), в состав которого дополнительно введены датчики степени заполнения проема, модуль датчиков температуры воздуха внутри помещения, в состав которого дополнительно введены датчики температур поверхностей оборудования, модуль датчиков температуры снаружи помещения, в состав которого дополнительно введены датчики скорости и направления ветра, а также модуль ручного управления, содержащий пульт корректировки и ручного управления режимом работы завесы и монитор.

Сущностью изобретения является то, что за счет изменения угла и скорости выпуска воздуха струя завесы имеет переменные параметры по высоте проема ворот, что обеспечивает более эффективную защиту помещения от прорыва наружного воздуха, дополнительный эффект дает автоматическая оптимизация указанных параметров завесы, реализуемая на базе микропроцессорного управляющего контроллера с учетом фактического заполнения проема.

Предлагаемое изобретение иллюстрируется чертежом, где изображена блок-схема управляемой завесы.

Устройство содержит модуль 1 датчиков состояния механизмов, в состав которого входят датчики 1.1 открытия ворот/дверей проема и датчики 1.2 степени заполнения проема, которые через модуль 2 формирования данных связаны с микропроцессорным управляющим контроллером 3, через модуль 2 формирования данных с микропроцессорным управляющим контроллером 3 связан также модуль 4 датчиков температуры воздуха внутри помещения, включающий в себя датчики 4.1 температур воздуха и датчики 4.2 температур поверхностей оборудования 4.2. К модулю 2 формирования данных подключен также модуль 5 датчиков температуры снаружи помещения, в состав которого входят датчики 5.1 температуры, датчики 5.2 скорости и датчики 5.3 направления ветра, а также к модулю 2 формирования данных подключен модуль 6 ручного управления, содержащий монитор 6.1 и пульт 6.2 корректировки и ручного управления режимом работы завесы.

К микропроцессорному управляющему контроллеру 3 подключен также через модуль 2 формирования данных модуль 7 управления, содержащий блок 7.1 управления механизмами 8 поворота жалюзи 9, блок 7.2 управления регулятором 10 подачи воздуха в завесу и блок 7.3 управления регулятором 11 температуры подаваемого воздуха.

Предлагаемое устройство работает следующим образом. Включение воздушно-тепловой завесы происходит по сигналам от датчиков модуля 1, а именно от датчика 1.1 открытия ворот/дверей проема. До этого времени прохождение сигналов от датчика 1.2 степени заполнения проема блокировано соответствующими сигналами от датчика 1.1 открытия ворот/дверей проема. Соответствующая информация от датчиков модуля 1 через модуль 2 формирования данных поступает на микропроцессорный управляющий контроллер 3, на другие входы которого также 1 через модуль 2 формирования данных поступает информация от модуля 4 датчиков температуры воздуха внутри помещения. На основании информации от датчиков 4.1 температуры воздуха, размещенных в контрольных точках, и датчиков 4.2 температуры контролируемых поверхностей оборудования 4.2, а также на основании информации от модуля 5 датчиков температуры снаружи помещения, в состав которого входят датчики 5.1 температуры, датчики 5.2 скорости и датчики 5.3 направления ветра, в микропроцессорном управляющем контроллере 3 формируется предварительная информация, содержащая данные о параметрах завесы, которые будут оптимальны для текущей ситуации (алгоритмы расчетов оптимальных параметров достаточно подробно рассмотрены в технической литературе 4, 5, 6 и других источниках).

Таким образом, к моменту начала открытия ворот/дверей проема параметры воздушно-тепловой завесы уже подсчитаны. На модуль 6 ручного управления, содержащий монитор 6.1 и пульт 6.2 корректировки и ручного управления режимом работы завесы, поступает информация о прогнозируемых параметрах воздушно-тепловой завесы и запрос о прогнозируемом времени открытия ворот/дверей. Это позволит свести к минимуму затраты на нагрев теплоносителя.

До открытия ворот/дверей проема микропроцессорный управляющий контроллер 3 через модуль 7 управления производит тестовый опрос исправного состояния блока 7.1 управления механизмами поворота жалюзи, блока 7.2 управления регулятором подачи воздуха в завесу, блока 7.3 управления регулятором температуры подаваемого воздуха и управляемых ими: механизмов 8 поворота жалюзи 9, регулятора 10 подачи воздуха в завесу и регулятора 11 температуры подаваемого воздуха.

С момента начала открытия ворот/дверей проема происходит включение воздушно-тепловой завесы по сигналам от датчика 1.1 открытия ворот/дверей проема модуля 1. Степень фактического на текущий момент времени перекрытия проема входящими/выходящими транспортными средствами контролируется датчиком 1.2 степени заполнения проема, информация от которого через модуль 2 формирования данных поступает на микропроцессорный управляющий контроллер 3. Формирование управляющей информации в микропроцессорном управляющем контроллере 3 происходит так же, как это описано выше (по аналогии с формированием предварительной информации), однако эта информация в большей мере носит динамический характер, в частности, в отношении учета текущего изменения температуры в контрольных точках внутри помещения.

Управляющая информация с выходов микропроцессорного управляющего контроллера 3 поступает на модуль 7 управления и далее посредством блока 7.1 управления механизмами поворота жалюзи и связанных с ним механизмов 8 поворота жалюзи 9 приводит к изменению первоначального (исходного) состояния жалюзи 9, в свою очередь блок 7.2 управления регулятором 10 подачи воздуха в завесу обеспечивает необходимую скорость выпуска нагретого воздуха из щели завесы, форма которой задается жалюзи 9. В это же время блок 7.3 управления посредством регулятора 11 температуры обеспечит необходимую температуру подаваемого воздуха.

В результате перечисленных действий в пространстве проема будет сформирована воздушно-тепловая завеса, параметры которой изменяются нелинейно по высоте проема. Механизмы 8 поворота жалюзи 9, выполненных из отдельных пластинок и связанных между собой упругими элементами, коэффициенты упругости которых изменяются нелинейно, обеспечивают достаточное для практики совпадение расчетных и реальных параметров завесы. В итоге это обеспечивает минимум эксплуатационных расходов на функционирование воздушно-тепловых завес при соблюдении заданных требований к параметрам микроклимата конкретных производственных помещений.

Тем не менее в устройстве предусмотрены как режимы коррекции расчетных параметров, выводимых от микропроцессорного управляющего контроллера 3 на монитор монитор 6.1 модуля 6 ручного управления, так и режимы полностью ручного управления режимом работы завесы посредством пульта 6.2 корректировки и ручного управления режимом работы завесы.

Литература

1. П.И.Килин, М.И.Грачев. Двойная воздушная завеса. Патент №96111509, кл. F24F 009/00.

2. Воздушно-тепловые завесы фирмы Pyrox Screen Master HDWV, опубл. на сайте интернета www.mirrabela.ru/12/53/11622.html.

3. Система управления для приточной камеры с водяным обогревом и регулирующим водяным вентилем (САУ-I), опубл. на сайте интернета http://www.innovent.da.ru; E-Mail: [email protected] (прототип).

4. Справочник проектировщика: Внутренние санитарно-технические устройства. Ч.3. Вентиляция и кондиционирование воздуха. Кн.1 / В.Н.Богословский, А.И.Пирумов, В.Н.Посохин и др. Под ред. Павлова Н.Н. и Шиллера Ю.И. 4-е изд., перераб. и доп. М.: Стройиздат, 1992.

5. М.В.Никулин. Повышение энергетической экономичности воздушных завес путем оптимизации расчетных параметров. // Научные исследования в области отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Сб. науч. тр. М.: ЦНИИПромзданий, 1989.

6. Стронгин А.С., Никулин М. В. Новый подход к расчету воздушно-тепловых завес. // Строительство и архитектура. Изв. ВУЗов. 1991. №1.

Устройство управления воздушно-тепловой завесой, содержащее микропроцессорный управляющий контроллер, к которому подключены датчики состояния механизмов открытия ворот/дверей проема, датчики температуры воздуха внутри и снаружи помещения, блоки управления температурой и скоростью подачи воздуха завесой, блок управления механизмом поворота жалюзи завесы, пульт ручного управления режимами работы завесы, отличающееся тем, что в него дополнительно введены несколько (минимум три) механизмов поворота жалюзи, а сами жалюзи выполнены из отдельных пластинок, связанных между собой упругими элементами, коэффициенты упругости которых изменяются нелинейно по высоте проема, механизмы поворота подключены к модулю блоков управления, к другим выходам которого подключены регулятор подачи воздуха в завесу и регулятор температуры подаваемого воздуха, входы модуля управления подключены к микропроцессорному управляющему контроллеру, к которому подключены также через блок формирования данных модуль датчиков состояния механизмов открытия ворот/дверей проема, в состав которого дополнительно введены датчики степени заполнения проема, модуль датчиков температуры воздуха внутри помещения, в состав которого дополнительно введены датчики температур поверхностей оборудования, модуль датчиков температуры снаружи помещения, в состав которого дополнительно введены датчики скорости и направления ветра, а также модуль ручного управления, содержащий пульт корректировки и ручного управления режимом работы завесы и монитор.

engin1000 / Автоматические шторы с повышением эффективности

НАЗАД В ВЕСНА 2013

Краткое описание проекта

Проектируйте, анализируйте и тестируйте автоматические завесы, запрограммированные или управляемые фотодетектором, для повышения энергоэффективности зданий.


Введение

По оценкам Министерства энергетики США (DOE), более 50% энергии, потребляемой в большинстве домов и зданий, идет на их обогрев и охлаждение.Эта проблема может быть решена путем разработки светочувствительных автоматических токов. Сократите приток тепла до 33% летом и потери тепла до 10% зимой (http://energy.gov/energysaver/articles/energy-efficient-window-treatments). Автоматика обеспечит максимальную эффективность.

Любое здание, коммерческое или жилое, может выиграть от этого решения, а также будет полезно для земли.

Потребности пользователя определены ниже:

  • Повышает тепловую эффективность помещения и тем самым снижает потребление энергии

  • Легко монтируется / интегрируется в инфраструктуру здания

  • Человеческий и автоматизированный контроль


Фон

Вот мое предварительное исследование существующих решений с фотографиями:

Термодинамический анализ:

Без штор:

Предполагается: h для воздуха находится на нижнем пределе диапазона (не принудительная конвекция), ветер может изменить результаты.

Зима

На основе средних температур RI: T 0 = 272,15 K

Т и = 293,15 К

Следовательно, общие тепловые потери = 21,49 Вт

Лето

На основе средних температур RI: T 0 = 300,15 K

Т и = 293,15 К

Следовательно, общий приток тепла = 7,162 Вт

Со шторами:

Коэффициент теплопроводности завесы

= ??

Термодинамический анализ изоляции окон внутри помещений 3M:

Чтобы лучше понять, как изоляционный материал влияет на термодинамику окна, был проведен эксперимент с использованием пластиковой изоляции для окон 3M.

По нашим прогнозам, изолированное окно будет иметь заметно более высокую температуру по сравнению с неизолированным окном. Также эти данные полезны для создания ограничений

о конструкции наших штор с точки зрения датчиков температуры и света.

При использовании регистратора данных начала исследования HOBO данные регистрировались каждые 15 минут в течение (2 февраля 2013 г. – 14 марта 2013 г.). Для записи использовалось 4 канала данных:

1.2)

Относительная влажность,%

В среднем

67,45

69,66

7,77

29,40

мин.

55,17

56,04

1,10

10,35

Макс

93.28

89,82

144,60

61,19

SDV

4,85

4,63

14,55

6,26

Из эксперимента мы можем сделать вывод, что пластиковая изоляция действительно приводит к более высокой стандартной температуре. Штора не обеспечивает такой же теплоизоляции

как пластик 3M, потому что он позволяет воздуху проходить мимо него, а также поглощать солнечный свет.

Анализ мощности

На основе существующих решений моторизованных шторных систем оптимальные требования к мощности для нашей конструкции следующие:

Входное напряжение 110 В переменного тока
Выходное напряжение 24 В постоянного тока
Мощность 30 Вт
Выходной крутящий момент 0,6-1 Нм (5,3-8,8 фунта)
Потребление тока 1 А
Уровень шума 50 дБ SPL или меньше
об / мин 160
Масса <2 фунтов

Эти характеристики являются завышенными для размеров нашей конструкции, и, скорее всего, выход 24 В постоянного тока не понадобится.Было проанализировано и сопоставлено три двигателя: мотор-редуктор постоянного тока Vex 393, SPG5485A-CR и SPG5485A-CM-CR.

Vex 2-Wire 393 Редукторный двигатель постоянного тока с микроконтроллером 29 SPG5485A-CR Верхнее крепление сервопривода непрерывного вращения SPG5485A-CM-CR Крепление сервоканала непрерывного вращения

Имеет следующие характеристики:

Vex 393 SPG5485A-CR Верхнее крепление SPG5485A-CM-CR Крепление на канал
Рабочее напряжение 7.2 В постоянного тока 4,8 В или 6 В постоянного тока 4,8 В или 6 В постоянного тока
Крутящий момент при остановке 1,5 Нм (13,5 фунта) (8,4 фунта в режиме высокой скорости) 9-39 фунтов в зависимости от передаточного числа 9-39 фунтов в зависимости от передаточного числа
Ток останова 3,6 А
Свободный ток 0,15 А
об / мин 100 (160 в высокоскоростном режиме) 1-29.4 1-29,4
Масса 0,192 фунта 0,44 фунта 0,44 фунта

Входы для Vex 393:

Черный провод: земля
Оранжевый провод: питание
Белый провод: сигнал ШИМ: 1 мс – 2 мс дает полный обратный ход до полного прямого, 1,5 мс – нейтральный, 200 мс – режим торможения (как нейтраль, но клеммы двигателя зашунтированы вместе). Ваш поставщик может не поддерживать режим торможения.

Для серводвигателей ШИМ управляет переменной скоростью аналогично Vex 393

Во многих случаях сервоприводы предлагают лучшую мощность и более компактны, чем сопоставимые двигатели, и оснащены электронным «регулятором скорости» (Н-мост), уже подключенным для управления скоростью и направлением вращения.Как только эта модификация будет выполнена, ваш сервопривод будет работать как система с «разомкнутым контуром». Это означает, что обратная связь от потенциометра будет отключена. Сервопривод теперь будет работать как мотор-редуктор с регулятором скорости, прикрепленным для управления скоростью и направлением вращения. Вы сможете пропорционально управлять им вперед и назад.



Интеллектуальная собственность

Mechanoshades Systems Inc.подала заявку на патент на автоматизированную систему управления затемнением, которая в настоящее время обрабатывается ВПТЗ США. Ниже приведена аннотация к патенту:

.

Автоматизированные системы затемнения состоят из моторизованных оконных покрытий, датчиков и контроллеров, которые используют алгоритмы для управления работой автоматизированной системы управления шторами. Эти алгоритмы могут включать в себя такую ​​информацию, как: трехмерные модели здания и окружающих конструкций, информация о тенях, информация об отражении, информация об освещении и излучении, алгоритмы чистого неба ASHRAE, информация журнала, относящаяся к ручным настройкам, информация о предпочтениях людей, информация о движении, реальные -временные условия неба, солнечная радиация на здании, общая нагрузка на конструкцию в футах, коррекция яркости, фактическая и / или расчетная нагрузка в БТЕ, информация о времени года и анализ микроклимата.

Еще одна заявка на патент на моторизованную оконную шторку также находится на рассмотрении. Аннотация ниже:

Раскрывается рулонная оконная штора с электронным управлением, которую может легко установить домовладелец или обычный разнорабочий. Моторизованная штора включает в себя внутренний источник питания, двигатель и систему связи для дистанционного управления моторизованной шторами. Одним или несколькими моторизованными шторами можно управлять по отдельности или в группе. В одном варианте осуществления моторизованные шторы используются в связи с зонированной или незонированной системой отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, чтобы снизить потребление энергии.В одном варианте осуществления моторизованная штора имеет размер и форм-фактор, которые соответствуют стандартной моторизованной шторы с ручным управлением. В одном варианте осуществления групповой контроллер сконфигурирован для предоставления информации о термостате моторизованной шторы. В одном варианте осуществления групповой контроллер взаимодействует с центральной системой мониторинга, которая координирует работу одной или нескольких моторизованных штор. В одном варианте осуществления внутренний источник питания моторизованной шторы заряжается от солнечного элемента.


Предлагаемое решение

Механический прототип 1:

Механический прототип 2:


Блок-схема

Вот блок-схема предлагаемого нами решения:

Спецификации проекта в порядке важности: (1-5) (наибольшее-наименьшее)

Рейтинг Спецификация Измеряется в единицах
1 Себестоимость $
1 Потребляемая мощность / энергоэффективность Вт
1 Прочность / надежность крутящий момент
2 Простота сборки / перестановки штор раз
2 Автоматика сенсорных уровней
3 Простота использования и понимания простое управление
3 Скорость открытия / закрытия об / мин / время открытия
3 Уровень шума (дБ) дБ
3 Вес граммов
4 Внешний вид эстетика

Что отличает наш проект от других?

-Наша автоматическая система завес будет оснащена датчиками света и температуры для оптимизации ее энергоэффективности.

-Занавесная система разработана для крупномасштабных зданий, поэтому есть заметное влияние на экономию энергии. т.е. школы, офисные здания, больницы

– Его легко установить и он соответствует стандартным карнизам для штор, так что любой может установить его.

-Стоимость производства будет сведена к минимуму, так что это будет более дешевая альтернатива существующим системам занавесов с приводом.

Дальнейшие разработки / приложения

Предсказуемость важна.Поскольку существует переменный интервал времени между датчиком (в основном, датчиком температуры) для определения изменения, комната может страдать от колебаний энергии, следовательно, не будет такой термически эффективной, как могла бы быть. Итак, подключение к Wi-Fi и ввод различных переменных было бы идеальным. Потребуется прогноз, который определит, когда и как часто Arduino будет проверять колебания (пример: если мы знаем время восхода и захода солнца, мы можем чаще отправлять обратную связь на устройство температуры в комнате, чтобы не допустить большое изменение теплового КПД.)

Еще одно усовершенствование – возможность устанавливать переменные высоты, ориентации окна, размера комнаты и т. Д., Чтобы обеспечить закрытие и открытие жалюзи в наиболее подходящий момент.

Еще одно улучшение – подключение к системе отопления помещения. Если интенсивность света в помещении достаточная, закройте жалюзи. (это должно быть включено в автоматическую сенсорную систему нагрева)

Также необходимо определить пределы шума по нашим показаниям, чтобы убедиться, что мы воспринимаем только солнечный свет, а не другие формы, которые в дождливые дни могут незначительно сбить с толку сенсорную систему измерения интенсивности света.

Таблица состояний автоматизации:

Комнатная температура Температура окна Освещение Открыть / Закрыть / Нет
Горячий 1 1 Закрыть
Горячий 1

0

Закрыть
Горячий 0 1 ?
Горячий 0 0 Открыть
теплый 1 1 Закрыть
теплый 1

0

Закрыть
теплый 0 1 ?
теплый 0 0 Закрыть
Холодный 1 1 Открыть
Холодный 1

0

Открыть
Холодный 0 1 Открыть
Холодный 0 0 Закрыть

Конечная звездочка 124.02 г

Сборка 375,5 г

Всего: 599,52 г


Окончательные требования

1- Наша конструкция должна соответствовать этим

2- Мы надеемся, что наша конструкция соответствует этим требованиям.

3- Было бы предпочтительнее, чтобы наш дизайн соответствовал, но не столь значительным

Рейтинг Спецификация Измеряется в единицах Требование Результаты испытаний конструкции
1 Себестоимость $ <300 долл. США 235 долларов.97
1 Потребляемая мощность / энергоэффективность Вт 1 Вт 500 мВт
2 Прочность / надежность крутящий момент > 10 дюймов * фунтов
2 Простота сборки / перестановки штор раз <5 мин
2 Автоматика сенсорных уровней
3 Общий вес граммов <1 кг 599.92 грамма
3 Скорость открытия / закрытия об / мин / время открытия <20 сек 17,5
3 Уровень шума (дБ) дБ <65 дБ 65 дБ на расстоянии 6 футов

Нет никаких материальных и конкретных измерений, которые можно было бы провести для измерения долговечности. Однако мы знаем, что отдельные части, составляющие систему, имеют длительный срок службы.Срок службы коммутатора составляет около 1000 минут работы. Учитывая, что переключатель работает всего несколько секунд во время цикла, общий срок службы переключателя должен составлять порядка десяти тысяч циклов.

Срок службы сервопривода не указан, но он поставляется с гарантией, что позволяет нам прогнозировать длительный срок службы.

Настройка исходной системы заняла довольно много времени, но после приобретения опыта время сборки должно резко сократиться.

Что бы я сделал иначе?

– Использование обычного двигателя вместо сервопривода для снижения стоимости без нарушения целостности.

– Уменьшение количества используемого материала за счет использования небольших каналов.

Будущие итерации

– Ручное управление

– Автоматическое открытие оконных стекол

– Интеграция с приложением для смартфона

– Включение Wi-Fi для использования прогнозов погоды, времени заката и восхода солнца

– Постоянная обратная связь через систему отопления / охлаждения помещения

Активное тепловое зондирование для обнаружения повреждений конструкции склеивания стеклянной ненесущей стены в скрытой раме

2.1. Принцип активного теплового зондирования стеклянной навесной стены

Большинство стекол навесной стены обладают отличной поглощающей способностью в сегментах излучения в среднем инфракрасном (3 ~ 6 мкм) и дальнем инфракрасном (6 ~ 15 мкм) сегментах излучения. Излучение MFI в основном поглощается поверхностью стекла, которое можно увидеть как серое тело с постоянной излучательной способностью. Поэтому в качестве источника тепла для обнаружения тепловых волн выбрано излучение MFI, а в этой статье стекло упрощено как серое тело. После того, как стеклянная навесная стена поглощает излучение MFI, сначала повышается температура поверхности стекла.Спектральная яркость E стеклянной навесной стены может быть рассчитана в соответствии с законом Планка [32]:

Ebλ = εgC1λ − 5eC2 / (λT) −1,

(1)

где T представляет собой абсолютную температуру; λ – длина волны излучения; C 1 и C 2 представляют первую и вторую постоянную Планка соответственно; ε g – коэффициент излучения стекла навесной стены. Полноволновое интегрирование λ с обеих сторон уравнения (1) показывает следующую взаимосвязь между освещенностью стекла и абсолютной температурой:

Eb = ∫0∞Ebλdλ = ∫0∞εgC1λ − 5eC2 / (λT) −1dλ = εgσT4,

(2)

где σ – постоянная Стивена Больцмана.

Уравнение (2) показывает, что температура стекла навесной стены будет повышаться после получения теплового возбуждающего излучения, а освещенность стекла пропорциональна четвертой степени абсолютной температуры. Таким образом, температура стекла может быть определена с помощью инфракрасной камеры для регистрации освещенности. По сравнению с контактным испытанием, испытание тепловыми волнами имеет такие преимущества, как отсутствие влияния на распределение температуры поверхности стекла, короткое время отклика и пригодность для большой испытательной площади, что значительно повышает эффективность обнаружения повреждений.

Излучение MFI в основном поглощается поверхностью стекла, когда оно попадает на стеклянную навесную стену, вызывая повышение температуры поверхности стекла. Затем тепло передается внутрь стекла в виде прямой тепловой волны. Стеклянную навесную стену можно представить как бесконечно большую многослойную плиту без внутреннего источника тепла. При испытании тепловыми волнами адгезионной конструкции стеклянной навесной стены распространение тепловой волны в клеевой структуре стеклянной навесной стены можно рассматривать как одномерную нестационарную теплопроводность без внутреннего источника тепла ().Дифференциальные уравнения одномерной нестационарной теплопроводности показаны в уравнении (3):

{α1∂2T1 (x, t) ∂x2 = ∂T1 (x, t) ∂tα2∂2T2 (x, t) ∂x2 = ∂T2 (x, t) ∂t,

(3)

где α 1 и α 2 – постоянная Стивена Больцмана.

Распространение тепловой волны в клеевой конструкции стеклянной навесной стены.

Во время испытания стеклянной навесной стены тепловыми волнами мощность источника теплового возбуждения намного превышает потери мощности в окружающую среду.Если не учитывать теплопроводность окружающей среды и стеклянной навесной стены, на стекло влияет только источник излучения MFI. Тепловое возбуждение можно выразить следующим уравнением:

−λ1∂T1 (x, t) ∂x | x = 0 = q (t) = α0q ′ (t),

(4)

где λ 1 – теплопроводность стекла навесной стены; q ‘ ( t ) – плотность теплового потока источника теплового возбуждения, также известная как энергетическая освещенность; α 0 – скорость поглощения стекла; q ( t ) – это энергия, поглощаемая стеклом.

Стекло прочно скреплено структурным клеем. Таким образом, тепловые параметры по обе стороны от границы раздела фаз постоянны. Непрерывные условия показаны следующим образом:

−λ1∂T1 (x, t) ∂x | x = d1 = −λ2∂T2 (x, t) ∂x | x = d1,

(6)

где λ 2 – теплопроводность конструкционного клея; d 1 и d 2 – толщина стекла и клея соответственно.

Установка температуры поверхности стекла T 0 .

T1 (x, 0) = T2 (x, 0) = T2 (∞, t) = T0,

(7)

Для упрощения последующего анализа шкала температуры обнаружения T 0 = 0 была используется в испытаниях тепловыми волнами. Окончательное распределение температуры стекла должно добавить истинную температуру стеклянной навесной стены.

Используя уравнение (3) в (7), можно получить одномерные нестационарные уравнения Лапласа следующим образом:

{α1∂2T¯1 (x, s) ∂x2 = sT¯1 (x, s) α2∂2T¯2 (x, s) ∂x2 = sT¯2 (x, s).

(9)

Граничные условия показаны следующим образом:

−λ1∂T¯1 (x, s) ∂x | x = 0 = Q (s),

(10)

−λ1∂ T¯1 (x, s) ∂x | x = d1 = −λ2∂T¯2 (x, s) ∂x | x = d1,

(11)

T¯1 (d1, s) = T ¯2 (d1, с)

(12)

где T1¯ (x, s), T2¯ ( x , s ) и Q ( s ) – это преобразования Лапласа T 1 ( x , t ), T 2 ( x , t ) и q ( t ) соответственно.

При повреждении клеевой структуры тепловая волна блокируется до глубокого слоя структурного клея. Отраженная тепловая волна формируется на границе разрушения, которая снова отражается при распространении на поверхность стекла [33]. Как показано на, тепловая волна состоит из прямой тепловой волны от теплового возбуждения и отраженной тепловой волны, вызывающей повышение температуры стекла. Из-за быстрого затухания отраженной тепловой волны отраженная тепловая волна от поверхности стекла не учитывается.Может быть построена система дифференциальных уравнений теплопроводности отраженной тепловой волны, аналогичная уравнениям (3) – (7). Процесс вывода опущен. Однако это вызовет сложные формулы и процессы решения. Системная теория используется для упрощения процесса. Анализируя дифференциальные уравнения в области s , теоретические соотношения могут быть получены следующим образом:

{T¯1 (x, s) = Q (s) G1 [h2 (α1, α2, λ1, λ2), f1 (d1, ∞), x, s] T¯2 (x, s) = Q (s) G2 [h3 (α1, α2, λ1, λ2), f2 (d1, ∞), x, s],

(13)

где G 1 и G 2 являются функциями системы теплопроводности стекла и структурного клея соответственно. h 1 и h 2 являются функциями модуляции материалов для стекла и структурного клея, соответственно. f 1 и f 2 являются функциями структурной модуляции стекла и структурного клея соответственно.

Распространение тепловой волны и распределение температуры в поврежденной конструкции. ( a ) Распространение тепловой волны в поврежденной связанной конструкции; ( b ) распределение температуры поврежденной склеенной конструкции.

Инфракрасная (ИК) камера может фиксировать только температуру поверхности стекла. Передаточная функция температуры поверхности стекла T1¯ ( 0 , s ) называется тепловым откликом стекла и выражается следующим образом:

T¯1 (s) = Q (s) G1 [f1 (d1, ∞), s].

(14)

При повреждении клеевой структуры тепловая волна состоит из прямой тепловой волны от теплового возбуждения и отраженной тепловой волны. Следовательно, передаточная функция температуры поверхности стекла с поврежденной связанной структурой может быть выражена следующим образом:

T¯d1 (s) = Q (s) Gd1 [fd1 (d1, d2), s],

(15)

где G d1 – функция теплопроводности системы поврежденной клеевой конструкции. f d 1 – функция модуляции поврежденной адгезивной структуры.

Для составного теплового возбуждения, образованного линейной суперпозицией N h источников теплового возбуждения, теоретические соотношения могут быть получены следующим образом:

{T¯1 (s) = G1 [f1 (d1, d2), s] ∑i = 0Nh − 1Qi (s) = ∑i = 0Nh − 1Qi (s) G1 [f1 (d1, d2), s] T¯d1 (s) = Gd1 [fd1 (d1, d2), s] ∑i = 0Nh − 1Qi (s) = ∑i = 0Nh − 1Qi (s) Gd1 [fd1 (d1, d2), s].

(16)

Температурный отклик составного теплового возбуждения представляет собой линейную суперпозицию множественных откликов теплового возбуждения.Обратное преобразование Лапласа выполняется с обеих сторон уравнения (16). С учетом начальной температуры фактическая температура поверхности стекла выглядит следующим образом:

{Ta1 (t) = T1 (t) + T0 = ∑i = 0Nh − 1qi (t) ⋅g1 [f1 (d1, d2), t ] + T0Tad1 (t) = Td1 (t) + T0 = ∑i = 0Nh − 1qi (t) ⋅gd1 [fd1 (d1, d2), t] + T0,

(17)

где «*» представляет операцию свертки; q i ( t ) – функция импульсной характеристики i -го теплового возбуждения; г 1 и г d1 – это функции импульсного отклика теплопроводных систем с клеевой структурой без повреждений и без повреждений, соответственно.

Для конкретной стеклянной навесной стены температура поверхности стекла связана только с тепловым возбуждением, временем и функцией структурной модуляции. Функцию структурной модуляции можно определить по изменению температуры поверхности стекла, что позволяет обнаружить повреждение адгезивной структуры.

Принимая изменение температуры поверхности стекла в качестве эталона, дифференциальная операция уравнения (17) выполняется для получения разности температур поверхности, то есть разности температур, вызванной отраженной тепловой волной.

ΔT1 (t) = Ta1 (t) −Tad1 (t) = [T1 (t) + T0] – [Td1 (t) + T0] = ∑i = 0Nh − 1qi (t) ⋅ {g1 [f1 ( d1, d2), t] −gd1 [fd1 (d1, d2), t]}

(18)

Влияние начальной температуры на результат обнаружения может быть устранено, а взаимные помехи синфазного режима и шума уменьшены. после дифференциальной работы. Более того, нет необходимости использовать стандартный тестовый блок для калибровки. Что касается тепловизионных изображений, то форму повреждения склеенной структуры можно измерить по разным результатам для каждого пикселя.

2.3. Принцип улучшения слияния изображений пирамиды Лапласа

Последовательность тепловых изображений имеет большой объем избыточной информации и имеет низкую контрастность. Поэтому в данной статье предлагается алгоритм улучшения слияния последовательности тепловых изображений. Сначала строится гауссова пирамида. Затем на основе пирамиды Гаусса строится лапласовская пирамида для разделения формы и деталей тепловых изображений. Наконец, правила улучшения слияния на пиксельном слое используются для анализа последовательности тепловых изображений.

При декомпозиции пирамиды Гаусса нечеткая обработка и понижающая дискретизация используются для получения серии последовательностей тепловых изображений с разными размерами и четкостью, которые имитируют результаты обнаружения тепловых изображений в разных масштабах и разрешениях. Тепловое изображение после предварительной обработки, названное I 0 , помещено в нижнюю часть пирамиды Гаусса. Изображение на слое l называется I l . Функция ядра Гаусса 5 × 5 W ( m , n ) используется для анализа алгоритма свертки изображений слоя l -1-го слоя.Результаты операции свертки подвергаются понижающей дискретизации для получения тепловых изображений l -го слоя. Количество слоев пирамиды Гаусса названо N . Номер столбца тепловизионных изображений слоя l называется C l , а номер строки тепловых изображений l -го слоя – R 1 .

Il = ∑m = −22∑n = −22W (m, n) Il − 1 (2i + m, 2j + m), 0

(19)

Увеличение путем интерполяции используется на изображениях l -го слоя в пирамиде Гаусса для получения увеличенных тепловизионных изображений, которые имеют тот же размер, что и изображения l -го слоя.Уравнения увеличения показаны следующим образом:

Il * = 4∑m = −22∑n = −22W (m, n) I′l − 1 (i + m2, j + n2), 0

(20)

I′l − 1 (i + m2, j + n2) = {Il − 1 (i + m2, j + n2), i + m2andj + n2 – целые 0, другие.

(21)

I l * называется масштабным оператором и обозначается следующим образом:

Различия между I l и I l * вычисляются для получения разностных изображений.Пирамида Лапласа с тем же количеством слоев, что и пирамида Гаусса, строится путем наложения разностных изображений. l -й слой лапласовской пирамиды определяется следующим образом:

{LPl = Il − Expand (Il + 1), 0≤l

(23)

По сравнению с пирамидой Гаусса, изображения пирамиды Лапласа содержат больше деталей в различных измерениях. Процесс тепловых изображений пирамиды Лапласа разделяет форму и детали тепловых изображений.Правила улучшения Fusion включают правила, основанные на пиксельном слое, региональном слое и векторном слое. Правила пиксельного слоя подходят для изображений со схожими свойствами, полученных с помощью однотипных детекторов. Правила слоя пикселей приняты в этой статье как правила улучшения слияния теплового изображения.

Постройте пирамиду Лапласа с N слоями из N f тепловых изображений. Стратегия минимального слияния на пиксельном слое используется на изображениях N -го слоя пирамиды Лапласа, которые отражают формы тепловых изображений для увеличения контрастности изображений.Стратегия максимального слияния на пиксельном слое используется на другом слое, который отражает детали тепловых изображений для выделения деталей. FI l – это l -й слой усиления слияния пирамиды Лапласа. LP kl l -й слой k -го изображения пирамиды Лапласа.

FIl = {∑k = 0Nf − 1min [LPkl (i, j)], l = N∑k = 0Nf − 1max [LPkl (i, j)], 0≤l

(24)

где min [] представляет взятие минимального значения, а max [] представляет взятие максимального значения.

a показывает процесс слияния на пиксельном слое [34]. Изображения каждого слоя пирамиды Лапласа подвергаются операции увеличения, а затем суммируются, чтобы получить пирамиду Лапласа, усиленную синтезом, обозначенную буквой b. FG 0 является результатом улучшения слияния.

Процесс улучшения слияния. ( a ) Процесс пирамиды Лапласа; ( b ) процесс пирамиды Гаусса.

Активное тепловое зондирование для обнаружения повреждений склеивающей конструкции стеклянной ненесущей стены скрытого каркаса

2.1. Принцип активного теплового зондирования стеклянной навесной стены

Большинство стекол навесной стены обладают отличной поглощающей способностью в сегментах излучения в среднем инфракрасном (3 ~ 6 мкм) и дальнем инфракрасном (6 ~ 15 мкм) сегментах излучения. Излучение MFI в основном поглощается поверхностью стекла, которое можно увидеть как серое тело с постоянной излучательной способностью. Поэтому в качестве источника тепла для обнаружения тепловых волн выбрано излучение MFI, а в этой статье стекло упрощено как серое тело. После того, как стеклянная навесная стена поглощает излучение MFI, сначала повышается температура поверхности стекла.Спектральная яркость E стеклянной навесной стены может быть рассчитана в соответствии с законом Планка [32]:

Ebλ = εgC1λ − 5eC2 / (λT) −1,

(1)

где T представляет собой абсолютную температуру; λ – длина волны излучения; C 1 и C 2 представляют первую и вторую постоянную Планка соответственно; ε g – коэффициент излучения стекла навесной стены. Полноволновое интегрирование λ с обеих сторон уравнения (1) показывает следующую взаимосвязь между освещенностью стекла и абсолютной температурой:

Eb = ∫0∞Ebλdλ = ∫0∞εgC1λ − 5eC2 / (λT) −1dλ = εgσT4,

(2)

где σ – постоянная Стивена Больцмана.

Уравнение (2) показывает, что температура стекла навесной стены будет повышаться после получения теплового возбуждающего излучения, а освещенность стекла пропорциональна четвертой степени абсолютной температуры. Таким образом, температура стекла может быть определена с помощью инфракрасной камеры для регистрации освещенности. По сравнению с контактным испытанием, испытание тепловыми волнами имеет такие преимущества, как отсутствие влияния на распределение температуры поверхности стекла, короткое время отклика и пригодность для большой испытательной площади, что значительно повышает эффективность обнаружения повреждений.

Излучение MFI в основном поглощается поверхностью стекла, когда оно попадает на стеклянную навесную стену, вызывая повышение температуры поверхности стекла. Затем тепло передается внутрь стекла в виде прямой тепловой волны. Стеклянную навесную стену можно представить как бесконечно большую многослойную плиту без внутреннего источника тепла. При испытании тепловыми волнами адгезионной конструкции стеклянной навесной стены распространение тепловой волны в клеевой структуре стеклянной навесной стены можно рассматривать как одномерную нестационарную теплопроводность без внутреннего источника тепла ().Дифференциальные уравнения одномерной нестационарной теплопроводности показаны в уравнении (3):

{α1∂2T1 (x, t) ∂x2 = ∂T1 (x, t) ∂tα2∂2T2 (x, t) ∂x2 = ∂T2 (x, t) ∂t,

(3)

где α 1 и α 2 – постоянная Стивена Больцмана.

Распространение тепловой волны в клеевой конструкции стеклянной навесной стены.

Во время испытания стеклянной навесной стены тепловыми волнами мощность источника теплового возбуждения намного превышает потери мощности в окружающую среду.Если не учитывать теплопроводность окружающей среды и стеклянной навесной стены, на стекло влияет только источник излучения MFI. Тепловое возбуждение можно выразить следующим уравнением:

−λ1∂T1 (x, t) ∂x | x = 0 = q (t) = α0q ′ (t),

(4)

где λ 1 – теплопроводность стекла навесной стены; q ‘ ( t ) – плотность теплового потока источника теплового возбуждения, также известная как энергетическая освещенность; α 0 – скорость поглощения стекла; q ( t ) – это энергия, поглощаемая стеклом.

Стекло прочно скреплено структурным клеем. Таким образом, тепловые параметры по обе стороны от границы раздела фаз постоянны. Непрерывные условия показаны следующим образом:

−λ1∂T1 (x, t) ∂x | x = d1 = −λ2∂T2 (x, t) ∂x | x = d1,

(6)

где λ 2 – теплопроводность конструкционного клея; d 1 и d 2 – толщина стекла и клея соответственно.

Установка температуры поверхности стекла T 0 .

T1 (x, 0) = T2 (x, 0) = T2 (∞, t) = T0,

(7)

Для упрощения последующего анализа шкала температуры обнаружения T 0 = 0 была используется в испытаниях тепловыми волнами. Окончательное распределение температуры стекла должно добавить истинную температуру стеклянной навесной стены.

Используя уравнение (3) в (7), можно получить одномерные нестационарные уравнения Лапласа следующим образом:

{α1∂2T¯1 (x, s) ∂x2 = sT¯1 (x, s) α2∂2T¯2 (x, s) ∂x2 = sT¯2 (x, s).

(9)

Граничные условия показаны следующим образом:

−λ1∂T¯1 (x, s) ∂x | x = 0 = Q (s),

(10)

−λ1∂ T¯1 (x, s) ∂x | x = d1 = −λ2∂T¯2 (x, s) ∂x | x = d1,

(11)

T¯1 (d1, s) = T ¯2 (d1, с)

(12)

где T1¯ (x, s), T2¯ ( x , s ) и Q ( s ) – это преобразования Лапласа T 1 ( x , t ), T 2 ( x , t ) и q ( t ) соответственно.

При повреждении клеевой структуры тепловая волна блокируется до глубокого слоя структурного клея. Отраженная тепловая волна формируется на границе разрушения, которая снова отражается при распространении на поверхность стекла [33]. Как показано на, тепловая волна состоит из прямой тепловой волны от теплового возбуждения и отраженной тепловой волны, вызывающей повышение температуры стекла. Из-за быстрого затухания отраженной тепловой волны отраженная тепловая волна от поверхности стекла не учитывается.Может быть построена система дифференциальных уравнений теплопроводности отраженной тепловой волны, аналогичная уравнениям (3) – (7). Процесс вывода опущен. Однако это вызовет сложные формулы и процессы решения. Системная теория используется для упрощения процесса. Анализируя дифференциальные уравнения в области s , теоретические соотношения могут быть получены следующим образом:

{T¯1 (x, s) = Q (s) G1 [h2 (α1, α2, λ1, λ2), f1 (d1, ∞), x, s] T¯2 (x, s) = Q (s) G2 [h3 (α1, α2, λ1, λ2), f2 (d1, ∞), x, s],

(13)

где G 1 и G 2 являются функциями системы теплопроводности стекла и структурного клея соответственно. h 1 и h 2 являются функциями модуляции материалов для стекла и структурного клея, соответственно. f 1 и f 2 являются функциями структурной модуляции стекла и структурного клея соответственно.

Распространение тепловой волны и распределение температуры в поврежденной конструкции. ( a ) Распространение тепловой волны в поврежденной связанной конструкции; ( b ) распределение температуры поврежденной склеенной конструкции.

Инфракрасная (ИК) камера может фиксировать только температуру поверхности стекла. Передаточная функция температуры поверхности стекла T1¯ ( 0 , s ) называется тепловым откликом стекла и выражается следующим образом:

T¯1 (s) = Q (s) G1 [f1 (d1, ∞), s].

(14)

При повреждении клеевой структуры тепловая волна состоит из прямой тепловой волны от теплового возбуждения и отраженной тепловой волны. Следовательно, передаточная функция температуры поверхности стекла с поврежденной связанной структурой может быть выражена следующим образом:

T¯d1 (s) = Q (s) Gd1 [fd1 (d1, d2), s],

(15)

где G d1 – функция теплопроводности системы поврежденной клеевой конструкции. f d 1 – функция модуляции поврежденной адгезивной структуры.

Для составного теплового возбуждения, образованного линейной суперпозицией N h источников теплового возбуждения, теоретические соотношения могут быть получены следующим образом:

{T¯1 (s) = G1 [f1 (d1, d2), s] ∑i = 0Nh − 1Qi (s) = ∑i = 0Nh − 1Qi (s) G1 [f1 (d1, d2), s] T¯d1 (s) = Gd1 [fd1 (d1, d2), s] ∑i = 0Nh − 1Qi (s) = ∑i = 0Nh − 1Qi (s) Gd1 [fd1 (d1, d2), s].

(16)

Температурный отклик составного теплового возбуждения представляет собой линейную суперпозицию множественных откликов теплового возбуждения.Обратное преобразование Лапласа выполняется с обеих сторон уравнения (16). С учетом начальной температуры фактическая температура поверхности стекла выглядит следующим образом:

{Ta1 (t) = T1 (t) + T0 = ∑i = 0Nh − 1qi (t) ⋅g1 [f1 (d1, d2), t ] + T0Tad1 (t) = Td1 (t) + T0 = ∑i = 0Nh − 1qi (t) ⋅gd1 [fd1 (d1, d2), t] + T0,

(17)

где «*» представляет операцию свертки; q i ( t ) – функция импульсной характеристики i -го теплового возбуждения; г 1 и г d1 – это функции импульсного отклика теплопроводных систем с клеевой структурой без повреждений и без повреждений, соответственно.

Для конкретной стеклянной навесной стены температура поверхности стекла связана только с тепловым возбуждением, временем и функцией структурной модуляции. Функцию структурной модуляции можно определить по изменению температуры поверхности стекла, что позволяет обнаружить повреждение адгезивной структуры.

Принимая изменение температуры поверхности стекла в качестве эталона, дифференциальная операция уравнения (17) выполняется для получения разности температур поверхности, то есть разности температур, вызванной отраженной тепловой волной.

ΔT1 (t) = Ta1 (t) −Tad1 (t) = [T1 (t) + T0] – [Td1 (t) + T0] = ∑i = 0Nh − 1qi (t) ⋅ {g1 [f1 ( d1, d2), t] −gd1 [fd1 (d1, d2), t]}

(18)

Влияние начальной температуры на результат обнаружения может быть устранено, а взаимные помехи синфазного режима и шума уменьшены. после дифференциальной работы. Более того, нет необходимости использовать стандартный тестовый блок для калибровки. Что касается тепловизионных изображений, то форму повреждения склеенной структуры можно измерить по разным результатам для каждого пикселя.

2.3. Принцип улучшения слияния изображений пирамиды Лапласа

Последовательность тепловых изображений имеет большой объем избыточной информации и имеет низкую контрастность. Поэтому в данной статье предлагается алгоритм улучшения слияния последовательности тепловых изображений. Сначала строится гауссова пирамида. Затем на основе пирамиды Гаусса строится лапласовская пирамида для разделения формы и деталей тепловых изображений. Наконец, правила улучшения слияния на пиксельном слое используются для анализа последовательности тепловых изображений.

При декомпозиции пирамиды Гаусса нечеткая обработка и понижающая дискретизация используются для получения серии последовательностей тепловых изображений с разными размерами и четкостью, которые имитируют результаты обнаружения тепловых изображений в разных масштабах и разрешениях. Тепловое изображение после предварительной обработки, названное I 0 , помещено в нижнюю часть пирамиды Гаусса. Изображение на слое l называется I l . Функция ядра Гаусса 5 × 5 W ( m , n ) используется для анализа алгоритма свертки изображений слоя l -1-го слоя.Результаты операции свертки подвергаются понижающей дискретизации для получения тепловых изображений l -го слоя. Количество слоев пирамиды Гаусса названо N . Номер столбца тепловизионных изображений слоя l называется C l , а номер строки тепловых изображений l -го слоя – R 1 .

Il = ∑m = −22∑n = −22W (m, n) Il − 1 (2i + m, 2j + m), 0

(19)

Увеличение путем интерполяции используется на изображениях l -го слоя в пирамиде Гаусса для получения увеличенных тепловизионных изображений, которые имеют тот же размер, что и изображения l -го слоя.Уравнения увеличения показаны следующим образом:

Il * = 4∑m = −22∑n = −22W (m, n) I′l − 1 (i + m2, j + n2), 0

(20)

I′l − 1 (i + m2, j + n2) = {Il − 1 (i + m2, j + n2), i + m2andj + n2 – целые 0, другие.

(21)

I l * называется масштабным оператором и обозначается следующим образом:

Различия между I l и I l * вычисляются для получения разностных изображений.Пирамида Лапласа с тем же количеством слоев, что и пирамида Гаусса, строится путем наложения разностных изображений. l -й слой лапласовской пирамиды определяется следующим образом:

{LPl = Il − Expand (Il + 1), 0≤l

(23)

По сравнению с пирамидой Гаусса, изображения пирамиды Лапласа содержат больше деталей в различных измерениях. Процесс тепловых изображений пирамиды Лапласа разделяет форму и детали тепловых изображений.Правила улучшения Fusion включают правила, основанные на пиксельном слое, региональном слое и векторном слое. Правила пиксельного слоя подходят для изображений со схожими свойствами, полученных с помощью однотипных детекторов. Правила слоя пикселей приняты в этой статье как правила улучшения слияния теплового изображения.

Постройте пирамиду Лапласа с N слоями из N f тепловых изображений. Стратегия минимального слияния на пиксельном слое используется на изображениях N -го слоя пирамиды Лапласа, которые отражают формы тепловых изображений для увеличения контрастности изображений.Стратегия максимального слияния на пиксельном слое используется на другом слое, который отражает детали тепловых изображений для выделения деталей. FI l – это l -й слой усиления слияния пирамиды Лапласа. LP kl l -й слой k -го изображения пирамиды Лапласа.

FIl = {∑k = 0Nf − 1min [LPkl (i, j)], l = N∑k = 0Nf − 1max [LPkl (i, j)], 0≤l

(24)

где min [] представляет взятие минимального значения, а max [] представляет взятие максимального значения.

a показывает процесс слияния на пиксельном слое [34]. Изображения каждого слоя пирамиды Лапласа подвергаются операции увеличения, а затем суммируются, чтобы получить пирамиду Лапласа, усиленную синтезом, обозначенную буквой b. FG 0 является результатом улучшения слияния.

Процесс улучшения слияния. ( a ) Процесс пирамиды Лапласа; ( b ) процесс пирамиды Гаусса.

Активное тепловое зондирование для обнаружения повреждений склеивающей конструкции стеклянной ненесущей стены скрытого каркаса

2.1. Принцип активного теплового зондирования стеклянной навесной стены

Большинство стекол навесной стены обладают отличной поглощающей способностью в сегментах излучения в среднем инфракрасном (3 ~ 6 мкм) и дальнем инфракрасном (6 ~ 15 мкм) сегментах излучения. Излучение MFI в основном поглощается поверхностью стекла, которое можно увидеть как серое тело с постоянной излучательной способностью. Поэтому в качестве источника тепла для обнаружения тепловых волн выбрано излучение MFI, а в этой статье стекло упрощено как серое тело. После того, как стеклянная навесная стена поглощает излучение MFI, сначала повышается температура поверхности стекла.Спектральная яркость E стеклянной навесной стены может быть рассчитана в соответствии с законом Планка [32]:

Ebλ = εgC1λ − 5eC2 / (λT) −1,

(1)

где T представляет собой абсолютную температуру; λ – длина волны излучения; C 1 и C 2 представляют первую и вторую постоянную Планка соответственно; ε g – коэффициент излучения стекла навесной стены. Полноволновое интегрирование λ с обеих сторон уравнения (1) показывает следующую взаимосвязь между освещенностью стекла и абсолютной температурой:

Eb = ∫0∞Ebλdλ = ∫0∞εgC1λ − 5eC2 / (λT) −1dλ = εgσT4,

(2)

где σ – постоянная Стивена Больцмана.

Уравнение (2) показывает, что температура стекла навесной стены будет повышаться после получения теплового возбуждающего излучения, а освещенность стекла пропорциональна четвертой степени абсолютной температуры. Таким образом, температура стекла может быть определена с помощью инфракрасной камеры для регистрации освещенности. По сравнению с контактным испытанием, испытание тепловыми волнами имеет такие преимущества, как отсутствие влияния на распределение температуры поверхности стекла, короткое время отклика и пригодность для большой испытательной площади, что значительно повышает эффективность обнаружения повреждений.

Излучение MFI в основном поглощается поверхностью стекла, когда оно попадает на стеклянную навесную стену, вызывая повышение температуры поверхности стекла. Затем тепло передается внутрь стекла в виде прямой тепловой волны. Стеклянную навесную стену можно представить как бесконечно большую многослойную плиту без внутреннего источника тепла. При испытании тепловыми волнами адгезионной конструкции стеклянной навесной стены распространение тепловой волны в клеевой структуре стеклянной навесной стены можно рассматривать как одномерную нестационарную теплопроводность без внутреннего источника тепла ().Дифференциальные уравнения одномерной нестационарной теплопроводности показаны в уравнении (3):

{α1∂2T1 (x, t) ∂x2 = ∂T1 (x, t) ∂tα2∂2T2 (x, t) ∂x2 = ∂T2 (x, t) ∂t,

(3)

где α 1 и α 2 – постоянная Стивена Больцмана.

Распространение тепловой волны в клеевой конструкции стеклянной навесной стены.

Во время испытания стеклянной навесной стены тепловыми волнами мощность источника теплового возбуждения намного превышает потери мощности в окружающую среду.Если не учитывать теплопроводность окружающей среды и стеклянной навесной стены, на стекло влияет только источник излучения MFI. Тепловое возбуждение можно выразить следующим уравнением:

−λ1∂T1 (x, t) ∂x | x = 0 = q (t) = α0q ′ (t),

(4)

где λ 1 – теплопроводность стекла навесной стены; q ‘ ( t ) – плотность теплового потока источника теплового возбуждения, также известная как энергетическая освещенность; α 0 – скорость поглощения стекла; q ( t ) – это энергия, поглощаемая стеклом.

Стекло прочно скреплено структурным клеем. Таким образом, тепловые параметры по обе стороны от границы раздела фаз постоянны. Непрерывные условия показаны следующим образом:

−λ1∂T1 (x, t) ∂x | x = d1 = −λ2∂T2 (x, t) ∂x | x = d1,

(6)

где λ 2 – теплопроводность конструкционного клея; d 1 и d 2 – толщина стекла и клея соответственно.

Установка температуры поверхности стекла T 0 .

T1 (x, 0) = T2 (x, 0) = T2 (∞, t) = T0,

(7)

Для упрощения последующего анализа шкала температуры обнаружения T 0 = 0 была используется в испытаниях тепловыми волнами. Окончательное распределение температуры стекла должно добавить истинную температуру стеклянной навесной стены.

Используя уравнение (3) в (7), можно получить одномерные нестационарные уравнения Лапласа следующим образом:

{α1∂2T¯1 (x, s) ∂x2 = sT¯1 (x, s) α2∂2T¯2 (x, s) ∂x2 = sT¯2 (x, s).

(9)

Граничные условия показаны следующим образом:

−λ1∂T¯1 (x, s) ∂x | x = 0 = Q (s),

(10)

−λ1∂ T¯1 (x, s) ∂x | x = d1 = −λ2∂T¯2 (x, s) ∂x | x = d1,

(11)

T¯1 (d1, s) = T ¯2 (d1, с)

(12)

где T1¯ (x, s), T2¯ ( x , s ) и Q ( s ) – это преобразования Лапласа T 1 ( x , t ), T 2 ( x , t ) и q ( t ) соответственно.

При повреждении клеевой структуры тепловая волна блокируется до глубокого слоя структурного клея. Отраженная тепловая волна формируется на границе разрушения, которая снова отражается при распространении на поверхность стекла [33]. Как показано на, тепловая волна состоит из прямой тепловой волны от теплового возбуждения и отраженной тепловой волны, вызывающей повышение температуры стекла. Из-за быстрого затухания отраженной тепловой волны отраженная тепловая волна от поверхности стекла не учитывается.Может быть построена система дифференциальных уравнений теплопроводности отраженной тепловой волны, аналогичная уравнениям (3) – (7). Процесс вывода опущен. Однако это вызовет сложные формулы и процессы решения. Системная теория используется для упрощения процесса. Анализируя дифференциальные уравнения в области s , теоретические соотношения могут быть получены следующим образом:

{T¯1 (x, s) = Q (s) G1 [h2 (α1, α2, λ1, λ2), f1 (d1, ∞), x, s] T¯2 (x, s) = Q (s) G2 [h3 (α1, α2, λ1, λ2), f2 (d1, ∞), x, s],

(13)

где G 1 и G 2 являются функциями системы теплопроводности стекла и структурного клея соответственно. h 1 и h 2 являются функциями модуляции материалов для стекла и структурного клея, соответственно. f 1 и f 2 являются функциями структурной модуляции стекла и структурного клея соответственно.

Распространение тепловой волны и распределение температуры в поврежденной конструкции. ( a ) Распространение тепловой волны в поврежденной связанной конструкции; ( b ) распределение температуры поврежденной склеенной конструкции.

Инфракрасная (ИК) камера может фиксировать только температуру поверхности стекла. Передаточная функция температуры поверхности стекла T1¯ ( 0 , s ) называется тепловым откликом стекла и выражается следующим образом:

T¯1 (s) = Q (s) G1 [f1 (d1, ∞), s].

(14)

При повреждении клеевой структуры тепловая волна состоит из прямой тепловой волны от теплового возбуждения и отраженной тепловой волны. Следовательно, передаточная функция температуры поверхности стекла с поврежденной связанной структурой может быть выражена следующим образом:

T¯d1 (s) = Q (s) Gd1 [fd1 (d1, d2), s],

(15)

где G d1 – функция теплопроводности системы поврежденной клеевой конструкции. f d 1 – функция модуляции поврежденной адгезивной структуры.

Для составного теплового возбуждения, образованного линейной суперпозицией N h источников теплового возбуждения, теоретические соотношения могут быть получены следующим образом:

{T¯1 (s) = G1 [f1 (d1, d2), s] ∑i = 0Nh − 1Qi (s) = ∑i = 0Nh − 1Qi (s) G1 [f1 (d1, d2), s] T¯d1 (s) = Gd1 [fd1 (d1, d2), s] ∑i = 0Nh − 1Qi (s) = ∑i = 0Nh − 1Qi (s) Gd1 [fd1 (d1, d2), s].

(16)

Температурный отклик составного теплового возбуждения представляет собой линейную суперпозицию множественных откликов теплового возбуждения.Обратное преобразование Лапласа выполняется с обеих сторон уравнения (16). С учетом начальной температуры фактическая температура поверхности стекла выглядит следующим образом:

{Ta1 (t) = T1 (t) + T0 = ∑i = 0Nh − 1qi (t) ⋅g1 [f1 (d1, d2), t ] + T0Tad1 (t) = Td1 (t) + T0 = ∑i = 0Nh − 1qi (t) ⋅gd1 [fd1 (d1, d2), t] + T0,

(17)

где «*» представляет операцию свертки; q i ( t ) – функция импульсной характеристики i -го теплового возбуждения; г 1 и г d1 – это функции импульсного отклика теплопроводных систем с клеевой структурой без повреждений и без повреждений, соответственно.

Для конкретной стеклянной навесной стены температура поверхности стекла связана только с тепловым возбуждением, временем и функцией структурной модуляции. Функцию структурной модуляции можно определить по изменению температуры поверхности стекла, что позволяет обнаружить повреждение адгезивной структуры.

Принимая изменение температуры поверхности стекла в качестве эталона, дифференциальная операция уравнения (17) выполняется для получения разности температур поверхности, то есть разности температур, вызванной отраженной тепловой волной.

ΔT1 (t) = Ta1 (t) −Tad1 (t) = [T1 (t) + T0] – [Td1 (t) + T0] = ∑i = 0Nh − 1qi (t) ⋅ {g1 [f1 ( d1, d2), t] −gd1 [fd1 (d1, d2), t]}

(18)

Влияние начальной температуры на результат обнаружения может быть устранено, а взаимные помехи синфазного режима и шума уменьшены. после дифференциальной работы. Более того, нет необходимости использовать стандартный тестовый блок для калибровки. Что касается тепловизионных изображений, то форму повреждения склеенной структуры можно измерить по разным результатам для каждого пикселя.

2.3. Принцип улучшения слияния изображений пирамиды Лапласа

Последовательность тепловых изображений имеет большой объем избыточной информации и имеет низкую контрастность. Поэтому в данной статье предлагается алгоритм улучшения слияния последовательности тепловых изображений. Сначала строится гауссова пирамида. Затем на основе пирамиды Гаусса строится лапласовская пирамида для разделения формы и деталей тепловых изображений. Наконец, правила улучшения слияния на пиксельном слое используются для анализа последовательности тепловых изображений.

При декомпозиции пирамиды Гаусса нечеткая обработка и понижающая дискретизация используются для получения серии последовательностей тепловых изображений с разными размерами и четкостью, которые имитируют результаты обнаружения тепловых изображений в разных масштабах и разрешениях. Тепловое изображение после предварительной обработки, названное I 0 , помещено в нижнюю часть пирамиды Гаусса. Изображение на слое l называется I l . Функция ядра Гаусса 5 × 5 W ( m , n ) используется для анализа алгоритма свертки изображений слоя l -1-го слоя.Результаты операции свертки подвергаются понижающей дискретизации для получения тепловых изображений l -го слоя. Количество слоев пирамиды Гаусса названо N . Номер столбца тепловизионных изображений слоя l называется C l , а номер строки тепловых изображений l -го слоя – R 1 .

Il = ∑m = −22∑n = −22W (m, n) Il − 1 (2i + m, 2j + m), 0

(19)

Увеличение путем интерполяции используется на изображениях l -го слоя в пирамиде Гаусса для получения увеличенных тепловизионных изображений, которые имеют тот же размер, что и изображения l -го слоя.Уравнения увеличения показаны следующим образом:

Il * = 4∑m = −22∑n = −22W (m, n) I′l − 1 (i + m2, j + n2), 0

(20)

I′l − 1 (i + m2, j + n2) = {Il − 1 (i + m2, j + n2), i + m2andj + n2 – целые 0, другие.

(21)

I l * называется масштабным оператором и обозначается следующим образом:

Различия между I l и I l * вычисляются для получения разностных изображений.Пирамида Лапласа с тем же количеством слоев, что и пирамида Гаусса, строится путем наложения разностных изображений. l -й слой лапласовской пирамиды определяется следующим образом:

{LPl = Il − Expand (Il + 1), 0≤l

(23)

По сравнению с пирамидой Гаусса, изображения пирамиды Лапласа содержат больше деталей в различных измерениях. Процесс тепловых изображений пирамиды Лапласа разделяет форму и детали тепловых изображений.Правила улучшения Fusion включают правила, основанные на пиксельном слое, региональном слое и векторном слое. Правила пиксельного слоя подходят для изображений со схожими свойствами, полученных с помощью однотипных детекторов. Правила слоя пикселей приняты в этой статье как правила улучшения слияния теплового изображения.

Постройте пирамиду Лапласа с N слоями из N f тепловых изображений. Стратегия минимального слияния на пиксельном слое используется на изображениях N -го слоя пирамиды Лапласа, которые отражают формы тепловых изображений для увеличения контрастности изображений.Стратегия максимального слияния на пиксельном слое используется на другом слое, который отражает детали тепловых изображений для выделения деталей. FI l – это l -й слой усиления слияния пирамиды Лапласа. LP kl l -й слой k -го изображения пирамиды Лапласа.

FIl = {∑k = 0Nf − 1min [LPkl (i, j)], l = N∑k = 0Nf − 1max [LPkl (i, j)], 0≤l

(24)

где min [] представляет взятие минимального значения, а max [] представляет взятие максимального значения.

a показывает процесс слияния на пиксельном слое [34]. Изображения каждого слоя пирамиды Лапласа подвергаются операции увеличения, а затем суммируются, чтобы получить пирамиду Лапласа, усиленную синтезом, обозначенную буквой b. FG 0 является результатом улучшения слияния.

Процесс улучшения слияния. ( a ) Процесс пирамиды Лапласа; ( b ) процесс пирамиды Гаусса.

Купить Энергоэффективные прозрачные занавески в Интернете

Прозрачные тепловые завесы разработаны для людей, которые хотят защитить себя и свое внутреннее пространство от солнца.Тепловая прозрачная завеса также является подходящим выбором в тех случаях, когда владельцы собственности хотят сохранить конфиденциальность, не ставя под угрозу проникновение света. Прозрачные или полупрозрачные шторы доступны в различных размерах, тканях и цветах, чтобы удовлетворить особые потребности домовладельцев, которые хотят добавить блеска изысканности в внутреннее пространство, сохраняя при этом максимальную конфиденциальность.

Один из часто задаваемых вопросов о прозрачных тепловых завесах заключается в том, предлагают ли они пользователям в дополнение к известным свойствам изоляционные преимущества.Шторы SmartSheer были разработаны с целью помочь владельцам недвижимости сократить общее потребление энергии, предлагая лучшую изоляцию. Благодаря прозрачным тепловым завесам SmartSheer потребители могут отдыхать спокойно, зная, что их годовые затраты на электроэнергию могут быть снижены на 10 долларов в год на каждое окно, так что вы можете достичь своей цели повышения эффективности использования энергии, а также вложить больше денег в свой карман.

Доступные в широком диапазоне размеров и вариантов измерения, подходящие для панелей и рам, прозрачные шторы от SmartSheer не только повышают эффективность использования энергии в доме, но и добавляют декоративный вид помещения.Более того, наши шторы можно использовать по-разному. В качестве основного оформления окна или в сочетании с жалюзи или шторами, или даже в сочетании с более тяжелыми драпировками, чтобы соответствовать эстетике вашего дизайна.

На этом ваш поиск лучших штор для окон и дверей заканчивается. Какая бы ткань вас ни интересовала, будь то лен, полиэстер, хлопок или другие, у нас есть их в наличии и мы готовы доставить вам в кратчайшие сроки. Войдите в наш каталог, чтобы просмотреть широкий ассортимент тепловых завес SmartSheer.

Закрывают ли наши прозрачные занавески солнце?

Да, конечно. Эту занавеску можно использовать для различных целей, одна из которых – ограничить проникновение солнца в ваше внутреннее пространство. Он доступен в различных цветах и ​​фактурах, а также из таких тканей, как полиэстер, хлопок, лен, что упрощает использование для защиты от солнца. Хотя этот вариант занавески привлекателен для французских дверей, стеклянных входных дверей и окон, его можно использовать для ограничения обзора внешней среды во внутреннем пространстве.Поскольку эти шторы легкие и воздушные и могут создавать мягкий фон в комнатах, вы можете отдыхать спокойно, зная, что вам не нужно тратиться на тяжелые драпировки, чтобы обеспечить конфиденциальность и защитить от солнца.

Кроме того, ваши прозрачные тепловые завесы также обладают преимуществом фильтрации света. Свойство светофильтрации штор SmartSheer позволяет пользователям уменьшить интенсивность солнечного света и бликов, проникающих в их внутреннее пространство. Для домовладельцев, окна которых выходят на юг или запад, высока вероятность того, что окна могут получить большую дозу солнца.Это делает наши прозрачные тепловые завесы правильным выбором не только для контроля температуры в помещении, но и для защиты мебели и обивки в помещении от повреждений, вызванных ультрафиолетовым излучением и выцветанием.

Какие тепловые завесы самые лучшие?

Существуют разные типы прозрачных тепловых завес, которые различаются в основном цветом, текстурой и типом используемой ткани. Лучшие тепловые завесы – это те, которые соответствуют конкретным потребностям потребителя. Здесь, в SmartSheer, наша цель – предоставить вам лучшее обслуживание клиентов, чтобы выбрать лучшие прозрачные тепловые завесы для ваших нужд.

Мы предлагаем широкий выбор тепловых завес, которые дополнят ваш интерьер и подчеркнут привлекательность и красоту вашего внутреннего пространства. Ваш поиск лучших тепловых завес для окон или дверных панелей начинается с выбора используемых материалов.

Наши прозрачные тепловые завесы заставят вас забыть об устаревших разновидностях материалов, таких как прозрачный хлопок, сетка, кружево, шелк, металлические нити, жаккарды и швейцарские узоры, когда вы ощутите преимущества штор с запатентованной технологией.

Что важно знать о наших продуктах

• Наши прозрачные занавески доступны из самых разных материалов, включая хлопок, полиэстер, лен и другие.

• Мы уделяем внимание каждой детали и позаботились о том, чтобы каждый из наших продуктов соответствовал высочайшим стандартам качества, которых мы придерживаемся как торговая марка.

• Мы стремимся положить конец вашим поискам оконных панелей высочайшего качества для оконных панелей вашего дома, доставляя нашу продукцию прямо по вашему адресу по всей стране.

• Наша продукция доступна в различных размерах и размерах, чтобы соответствовать размеру ваших оконных панелей, дверных панелей и кармана для стержней.

• Наша цена доступная, и мы позаботились о том, чтобы каждый из наших продуктов предлагал покупателям конкурентоспособную цену.

Преимущества выбора занавесей

Они идеально подходят для рассеивания солнечного света. Прозрачные тепловые завесы сделаны из легких материалов, которые действуют как светофильтры. Это означает, что, хотя в комнату проникает свет, материал служит цели смягчения света, улучшения конфиденциальности, сокрытия неприглядных видов и обеспечения защиты домашней мебели, светильников и полов.

Они добавляют комнате уединение в дневное время. Эти шторы идеально подходят для уединения в помещении, но при этом не закрывают полностью свет. Этот вариант занавески отлично подходит для людей, которым нравится вид, но которые не хотят, чтобы другие смотрели внутрь.

Они обеспечивают мягкость, текстуру и движение. Наши шторы могут служить прекрасным переходным элементом между жилым пространством на открытом воздухе и внутри помещения. Использование прозрачных тепловых завес может улучшить атмосферу в комнате, смягчая падающий свет и создавая впечатление большей высоты.

Просмотрите и просмотрите коллекцию товаров, которые мы предлагаем по доступным ценам для любых дверей, окон, панелей или светильников в вашем доме.

Пожалуйста, обращайтесь к нам с любыми вопросами. Мы обещаем безупречную поддержку клиентов и стопроцентное удовлетворение запросов клиентов.

(PDF) Тепловые завесы из материала с фазовым переходом

ТЕПЛОВЫЕ ЗАВЕСЫ ДЛЯ ОКОН

Шубхам Шривастава, Дипак, Алок Шарма и Чандра Шекхар Мальви

Мадхавский институт технологии и науки (MITS), Гвалиор, Индия, 9000ha3ms .com, [email protected], [email protected],

[email protected]

РЕЗЮМЕ

Окна прозрачны для солнечного излучения

и пропускают солнечную энергию в здания, которые

влияют на тепловую уровень комфорта внутри. Устройства кондиционирования воздуха

считаются основным оборудованием

для поддержания уровня теплового комфорта

внутри зданий. В большинстве из

стран традиционная энергия, такая как ископаемое топливо

, используется для выработки электроэнергии, которая приводит в действие устройства кондиционирования воздуха

.Глобальное потепление

и изменение климата увеличивают потребность в охлаждающих устройствах на

летом и на

отопительных приборах зимой в зданиях

. Чтобы решить эту проблему, была предпринята попытка

разработать завесы из материала

(PCM) с фазовым переходом, используя

бытовых и легко доступных предметов, чтобы

поддерживал уровень теплового комфорта внутри

зданий без устройств кондиционирования воздуха.

Шторы PCM поглощают скрытое тепло (солнечная энергия

), падающее на окна днем, а

отклоняют его ночью. Для обогрева помещения

здания необходимо отводить тепло внутри него, а для его охлаждения

необходимо отводить накопленную энергию в окружающую среду. В этой статье представлены две

различных конструкций штор из ПКМ

и продемонстрирована разработка такой занавески

.

Ключевые слова: ПКМ, скрытое отопление, воздух

кондиционер, шторы, окна

1. ВВЕДЕНИЕ

Из-за изменения климата лето

становится более жарким с каждым годом в большинстве

тропических стран; устройства кондиционирования воздуха

(AC) используются для обеспечения теплового комфорта

внутри зданий, но это связано с высокими начальными и эксплуатационными затратами

. AC использует

электроэнергии, и его чрезмерный спрос со стороны

промышленных, коммерческих и жилых

видов деятельности приводит к большим колебаниям в потреблении электроэнергии

.Это изменение приводит к дифференцированной системе ценообразования

для пиковых и

внепиковых периодов использования энергии.

Управление производством / распределением электроэнергии

и

Значительная экономическая выгода может быть достигнута

, если часть пиковой нагрузки может быть перенесена на

период внепиковой нагрузки, который может быть достигнут

с помощью вспомогательных средств, таких как тепловая энергия

накопитель для отопления и охлаждения в жилых

и коммерческих зданиях.

Было обнаружено несколько попыток решить

вышеуказанную задачу экспериментально и

численно и оценить тепловые потери [1-

3]. Различные материалы, такие как кремнеземный аэрогель

в теплоизоляции окна, сообщили о более низкой теплопроводности

и столкнулись с эксплуатационными проблемами

[4]. В другом эксперименте

также использовался кремнеземный аэрогель с низкой плотностью

и теплопроводностью [5].

Некоторые проводили эксперименты с модифицированной вентиляцией

[6-7]. Некоторые газы были также

Климат | Бесплатный полнотекстовый | Тепловое смягчение внутреннего и наружного климата зелеными занавесками в японских кондоминиумах

3.1. Сравнение земной температуры с температурой воздуха на балконе
На рисунке 11 показаны глобальная температура и температура воздуха на балконе как с зелеными занавесками, так и без них. Температуры воздуха для обоих условий одинаковы (см. Рис. 11а).Однако глобальная температура на балконе без зеленой занавески выше, чем с зеленой занавеской (см. Рис. 11b). Кроме того, температура на земном шаре без зеленой завесы составляет 28–32 ° C в июле и августе. Таким образом, температура земного шара (T gb ) и температура воздуха (T ob ) сравнивались на балконе как с зеленой занавеской, так и без нее, как показано на рисунке 7. Температура земного шара с зеленой завесой была немного выше, чем температура воздуха с 14:00 до 15:00.Однако никакой разницы между температурой земного шара и температурой воздуха на балконе, как с зеленой занавеской, так и без нее, не наблюдалось (см. Рис. 12а). Однако температура на земном шаре была выше, чем температура воздуха без зеленой завесы, с 5:30 до 17:30. Более того, к вечеру температура на земном шаре постепенно повышалась (см. Рис. 12б). Эти результаты показали, что без зеленой занавески на температуру балкона легко влияет прямое солнечное излучение.
3.2. Температура балкона на разных этапах
Разница между температурой шара балкона и температурой воздуха на балконе была проанализирована, чтобы прояснить эффект смягчения теплового воздействия зеленой занавеской, как показано на рисунке 13.В начале периода измерения вышеупомянутая разница температур в домохозяйствах с зеленой занавеской была выше, чем в домохозяйствах без зеленой занавески. Как показано в Разделе 2.3, не было эффекта затенения от окружающих зданий. Таким образом, балкон с зеленой занавеской находился под воздействием прямого солнечного излучения на полу и стене в ранний период измерений. Кроме того, на этом этапе разница между температурой шара на балконе и температурой воздуха на балконе для дома с зеленой занавеской постепенно уменьшалась.В частности, с 11-го по последний день разница температур была более 2 ° C. Однако разница между температурой шара на балконе и температурой воздуха на балконе для дома без зеленой завесы увеличилась в начале периода измерения, что свидетельствует о достаточно сильном влиянии солнечного излучения на пол и стены балкона. Эти результаты свидетельствуют о том, что эффект уменьшения теплового воздействия зеленой завесы усиливается по мере того, как она продолжает расти вверх.Чтобы прояснить смягчение теплового воздействия ступенями роста зеленой завесы, мы разделили период исследования на три этапа: 1-й, 2-й и 3-й, как показано на Рисунке 14 и в Таблице 4.Кроме того, мы проанализировали взаимосвязь между разностью температур (Δt = T gb – T ob ) и температурой воздуха на балконе для трех ступеней. Мы получили следующие уравнения регрессии: С зеленой завесой (1-й этап):

Δt = 0,037T ob – 0,8 (n = 4608, R 2 = 0,03, S.E. = 0,003, p <0,001)

(1)

С зеленой шторкой (2 этап):

Δt = 0,009T ob – 0,1 (n = 4608, R 2 = 0,003, S.E. = 0,003, p = 0,001)

(2)

С зеленой шторкой (3-й этап):

Δt = -0,009T ob + 0,4 (n = 4608, R 2 = 0,01, S.E. = 0,002, p <0,001)

(3)

Без зеленой занавески (1 этап):

Δt = 0,082T ob – 1,7 (n = 4608, R 2 = 0,20, S.E. = 0,002, p <0,001)

(4)

Без зеленой занавески (2 этап)

Δt = 0,111T ob – 2,5 (n = 4608, R 2 = 0,15, S.E. = 0,004, p <0,001)

(5)

Без зеленой занавески (3 этап):

Δt = 0,111T ob – 2,2 (n = 4608, R 2 = 0,15, S.E. = 0,004, p <0,001)

(6)

T ob : температура воздуха на балконе (° C), T gb : температура шара на балконе (° C), n: количество образцов, R 2 : коэффициент детерминации, SE: стандартная ошибка коэффициента регрессии , p: уровень значимости коэффициента регрессии.

На 1-м этапе температура воздуха была около 40 ° C. Температура воздуха на 2-й ступени постепенно снижалась, прежде чем окончательно упасть примерно до 35 ° C на 3-й ступени. Впоследствии наблюдалась разница между температурой шара на балконе и температурой воздуха на балконе. На 1-м этапе вышеупомянутая разница температур для дома с зеленой занавеской составляла 8 ° C, что означает, что температура на балконе повысилась из-за солнечной радиации.Однако на 2-м этапе разница стала уменьшаться. Наконец, на 3-м этапе не наблюдалось разницы более чем на 4 ° C.

Тем не менее, разница между температурой шара балкона и температурой воздуха на балконе постепенно увеличивалась на 2-м этапе, и максимальная разница составила примерно 10 ° C. На 3-м этапе, хотя температура воздуха на балконе была низкой, температура шара на балконе была на 8 ° C выше, чем температура воздуха на балконе. На основании этих результатов считается, что зеленая завеса значительно выросла с 1-го до 3-го этапа.

Исходя из этих результатов, можно сказать, что балкон был затенен зеленой занавеской, которая, в свою очередь, эффективно контролировала прямое солнечное излучение. Однако балкон без зеленой занавески больше подвержен влиянию прямого солнечного излучения; в такой ситуации стена и пол балкона сохраняли тепло в дневное время и, таким образом, продолжали излучать тепло в ночное время, даже если температура воздуха на балконе снизилась.

3.4. Тепловая среда в помещении и на балконе с использованием кондиционера и без него
На рисунке 18 показана взаимосвязь между глобальной температурой в помещении и температурой воздуха в помещении как с зеленой завесой, так и без нее.В домохозяйствах с зелеными занавесками глобальная температура в помещении и температура воздуха как с использованием кондиционера, так и без него были почти одинаковыми на протяжении всего периода исследования.

Однако в домохозяйствах без зеленых занавесок глобальные температуры в помещении как с использованием кондиционера, так и без него были выше, чем температура воздуха в помещении. Температура без кондиционера была выше, чем с кондиционером. Кроме того, в домах без зеленых занавесок температура воздуха в помещении была высокой.В случае использования кондиционера, когда температура воздуха в помещении была выше 26 ° C, некоторые глобальные температуры в помещении были 46 ° C. Однако в случае неиспользования кондиционера, когда температура воздуха в помещении составляла 31 ° C, глобальная температура составляла 49 ° C. Результаты пришли к выводу, что прямое солнечное излучение, падающее из окна, было основной причиной повышения температуры в помещении в домах без зеленых занавесок. Например, если некоторые домохозяйства оставляли открытой занавеску, их температура внутри земного шара легко повышалась из-за солнечного излучения; однако, если эти домохозяйства установили зеленые занавески на своих балконах, это снизило бы попадание солнечного излучения из окон по сравнению с уменьшением использования обычных занавесок.

На рисунке 19 показано соотношение между разностью температур (T gb -T i ) и температурой воздуха в помещении как с зелеными завесами, так и без них, а также с использованием кондиционера и без него. Когда температура воздуха в помещении была выше температуры балкона, домохозяйства с зелеными занавесками редко использовали кондиционер. Однако в домохозяйствах без зеленых занавесок использовался кондиционер, хотя температура на их балконе была на 0–5 ° C ниже, чем температура воздуха в помещении.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *