التحليل الحراري لمشعات التدفئة باستخدام طريقة العناصر المنتهية FEM لإختيار نظام التحكم المناسب لأنظمة التدفئة المركزيــة للمنشآت السكنية

الملخص

تناول البحث إجراء تحليل حراري لمشع تدفئة مركزيـــة بطريقة العناصر المنتهية, وذلك باستخدام برنامج Cosmos/M2.6,حيث تم بناء نموذج ثلاثي البعد لمشع حراري بمواصفات هندسية تحاكي مواصفات أحد المشعات المستخدمة, ومن ثمّ تطبيق حمل حراري يحاكي دور وسيط التدفئة المستخدم ودرجة حرارة الوسط المحيط بالمشع من اجل استنتاج السلوك الرياضي للتدرج الحراري داخل المشع. يقترح البحث نظام تحكم يعتمد على ضبط وسيط التدفئة الداخل إلى المشع, وذلك من خلال تركيب صمام تحكم بالتدفق يعمل بمحرك تيار مستمر عند مدخل كل مشع, يتم التحكم به عن طريق أوامر تأتي من متحكمات مناسبة تأخذ بياناتها من حساسات الحرارة الموزعة في المكان. بيّن البحث عدم إمكانية اعتماد نظام تحكم يستخدم المتحكم التناسبي التكاملي PI في بناء نظام التحكم المناسب, بسبب صعوبة استقبال إشارات محددة من حساس الحرارة التشابهي إلى متحكم PI تعبّر عن قراءات ثابتة لدرجة حرارة الغرفة, مما يجعل استجابة صمام التحكم لهذه الإشارات بطيئة, وبالتالي يجعل من استخدام هذا المتحكم غير مجدي من الناحية الإقتصادية والفنية. This research performs thermal analysis of the central heating's radiator by the final elements method manner using Cosmos/m2.6, Where it was designing a three dimensional model of the radiator with engineering specifications that mimic one of the used radiators .Then apply a convection simulates the role of the mediator heating used and ambient temperature for concluding the mathematical behavior of thermal gradient within the radiator. Research proposing a control system depends on adjusting the intermediary of heating inside the radiator, through the installation of flow control valve which works by D.C motors at the entrance to each radiant. The research shows the inability of depending on controlling system which uses the PI controller in building a suitable control system, Because the difficulty of receiving signals from analog temperature sensor that reflect the constant readings of room temperature which makes the response of control valve for signals slow, Thus makes the use of PI unhelpful of the economic and technical side.