Kwalifikacja: ELE.11 - Eksploatacja urządzeń i systemów energetyki odnawialnej
Histereza regulatora temperatury grzałki w zbiorniku wynosi 2°C, a temperatura docelowa została ustawiona na 40°C. Regulator wyłączy grzałkę i ponownie ją włączy przy temperaturach wody w zbiorniku odpowiednio:
Odpowiedzi
Informacja zwrotna
Odpowiedź, która wskazuje na wyłączenie grzałki przy 42°C i załączenie przy 38°C, jest poprawna, ponieważ odzwierciedla zasadę działania regulatorów z histerezą. Histereza regulatora odnosi się do różnicy temperatury, przy której grzałka wyłącza się i ponownie załącza. W tym przypadku, z ustawioną żądaną temperaturą na 40°C oraz histerezą wynoszącą 2°C, grzałka wyłączy się, gdy temperatura osiągnie 42°C (40°C + 2°C), co zapobiega jego częstemu włączaniu i wyłączaniu, co mogłoby prowadzić do nadmiernego zużycia elementów grzejących. Po spadku temperatury do 38°C (40°C - 2°C) grzałka ponownie się załączy, co efektywnie utrzymuje temperaturę w zadanym zakresie. W praktyce, takie podejście stosuje się w wielu systemach grzewczych, od kotłów gazowych po systemy ogrzewania podłogowego, gdzie stabilizacja temperatury jest kluczowa dla komfortu użytkowników oraz efektywności energetycznej. Zrozumienie działania histerezy jest istotne dla projektowania systemów automatyki domowej i przemysłowej, gdzie precyzja temperatury ma kluczowe znaczenie dla bezpieczeństwa i wydajności.
W przypadku wskazania wyłączenia grzałki przy 38°C oraz załączenia przy 40°C, pojawia się fundamentalny błąd w zrozumieniu zasad działania regulatorów z histerezą. Regulator temperatury działa w oparciu o różnice między ustawioną temperaturą a rzeczywistą temperaturą otoczenia. Gdy grzałka się załącza przy 40°C, to nie powinno być sytuacji, w której wyłącza się ona przy temperaturze poniżej tej wartości, w tym przypadku przy 38°C. W rzeczywistości, jego wyłączenie powinno następować przy wartości powyżej temperatury zadanej, co zapobiega ciągłemu włączaniu i wyłączaniu urządzenia, co mogłoby prowadzić do uszkodzeń i zmniejszonej efektywności energetycznej. Dodatkowo, wyłączenie przy 40°C i ponowne załączenie przy 38°C stwarzałoby ryzyko niestabilności temperatury w systemie, co mogłoby powodować częstsze cykle pracy grzałki, a tym samym zwiększenie kosztów eksploatacji oraz ryzyko awarii. Takie podejście jest sprzeczne z dobrymi praktykami stosowanymi w automatyzacji, gdzie celem jest nie tylko zarządzanie temperaturą, ale również minimalizacja zużycia energii oraz zapewnienie długotrwałej pracy urządzeń. W systemach grzewczych stosuje się różne metody, aby unikać tego typu problemów, a zrozumienie zasady histerezy jest kluczowe dla efektywnego projektowania i zarządzania systemami grzewczymi.