Exempel - Varmluftsbatteriet som reglerobjekt

Figur 1.

För samhörande värden på ventilinställningen h/h_max och luftens uppvärmning T_i - T_u får man en kurva som anger under vilka förhållanden som batteriet arbetar. Minst tre sammanhörande värden bör bestämmas för att noggrannheten ska bli tillfredsställande. I Figur 1 har ventilinställningarna 0,3*h_max, 0,5*h_max, 0,7*h_max ritats in i diagrammet. Den resulterande kurvan buktar antingen nedåt (a) eller uppåt (b) eller bildar en rät linje. Denna kurva ska i kombination med nätfunktionen komma så nära en rät linje som möjligt.

En uppåtbuktande kurva kan ”tryckas ner” genom att öka vattenkylningen i batteriet, dvs. öka temperaturdifferensen T_ri - T_ru. Uttrycket ingår som täljare för temperaturverkningsgraden på batteriets vattensida och benämns batteriets relativa vattenavkylning.

Formel 2.

Vattenavkylningen ökas i första hand genom att minska vattenflödet via justering på cirkulationspumpen och i andra hand genom strypning på injusteringsventilen. Strypning får dock inte drivas längre än att batteriet klarar den önskade uppvärmningen vid DUT. En alltför stor strypning kan också medföra ojämn cirkulation i batteriet och därmed en ökad frysrisk. Ett annat alternativ är att byta ut batteriet till ett som både klarar det maximala effektbehovet och att ge en ökad avkylningsgrad. Ytterligare ett sätt att ”trycka ner” kurvan är att välja en styrventil med exponentiell karakteristik, i den mån en sådan inte redan används. En exponentiell styrventil i kombination med en pump med brant pumpkurva förstärker det önskade resultatet.

På motsvarande sätt kan regleringen förbättras i det fall driftsfunktionen buktar nedåt. Man minskar vattenavkylningen genom att öka vattenflödet genom batteriet. I detta fall finns ingen risk för komplikation vad gäller vattenhastigheten i batteriet eller kapaciteten vid DUT. I detta fall kan regleringen förbättras genom val av en styrventil med linjär eller komplementär karakteristik.