Головка терморегулятора на радиаторы

Дж.Волкер, теперь Ваш выход :a

J.Walker написал : Для автоколебаний нужна ОЧЕНЬ нелинейная обратная связь, в какой-то своей части переходящая в положительную.

Да Вы что! А я всю жизнь думал, что на операционном усилителе всегда можно добиться автогенерации, достаточно подобрать нужную цепочку ОС, где фаза сдвигается так, что на определённой частоте получается баланс амплитуд и фаз... причём авторегулированием коэффициента передачи (классика - генератор на двойном Т-мосте, коэффициент - оптроном) можно добиться того, чтобы амплитуда была стабильна, а ОУ работал в абсолютно линейном режиме! :) Ну а сдвиг фаз в системе отопления получить можно: распределение тепла по помещению - это по сути линия задержки...

Inch1964 написал : К сожалению, там ложные логические выводы сделаны.

Где КОНКРЕТНО, будьте любезны! )))

Если речь идет о том, что в несбалансированной большой системе возможны значительные перепады давления и температуры на входе в прибор, на регуляторе, что неизбежно отразится и на температуре в помещении - то да, отразится. Будет иметь место фактически непрерывный переходный процесс, это очевидно, ибо мы имеем непрерывное возмущающее воздействие. Вообще-то это и есть работа регулятора! ;)

Однако, если посмотреть не тупо на кривые и взаимозависимости, а на работу системы в динамике - то внезапно выяснится, что действует огромное количество демпфирующих факторов: теплоемкость помещения, характеристика теплоотдачи прибора с учетом не только температуры и расхода, но и температуры в помещении (!), скорость прогрева/остывания жидкости/парафина в элементе головки, которая тоже нелинейна с затуханием по мере уменьшения дельта-Т и так далее.

Просто для понимания: система из регулятора, клапана, радиатора и помещения в терминах ТАУ описывается в динамике системой дифференциальных уравнений минимум 5-го порядка, которая может быть решена только численным методом для определенных заданных кривых изменения внешних параметров во времени. Соответственно, для многоквартирного дома в динамике она описывается системой дифуров порядка 100+. На минуточку. Это лютый математический трэш. Но это - в динамике, и на практике это никому не нужно, ибо не ракету в небо запускаем.

А для расчета систем отопления используется метод статического баланса, т.е. считается статическое состояние системы для крайних условий, в этих КРАЙНИХ условиях система должна остаться сбалансированной в том смысле, что всем должно хватить тепла. Все эти выкладки по графикам примитивны как каменный топор и систему в динамике не описывают от слова "вообще". Это костыль для проектировщиков, позволяющий получить заведомо приемлемый результат с минимальным приложением усилий. И этот костыль безусловно правильный! Но надо понимать, что правильность использования костыля гарантирует правильность работы системы, но НЕ означает, что за пределами, определенными костылем система ОБЯЗАНА работать неправильно. Поэтому любые выводы из этой статики про поведение системы в динамике - извините, полная туфта.

Спасает здесь то, что системы отопления весьма устойчивы к переразмериванию. Так, при температуре около ноля система отопления в статическом состоянии переразмерена в разы, но это не мешает ей работать. В первую очередь потому, что она регулируется "от ноля". И это тоже нормальное поведение. Вот у меня солнце в окна как дунуло! И через час все регуляторы закрылись наглухо. Ибо и без подкачки тепла из системы его достаточно. Вот вам и старт-стоп! )))

У меня сейчас расход тепла 150Вт при расходе теплоносителя 15 литров в час :) На одном из трех радиаторов вентиль просто закрылся. Открою окно - приоткроется минут через 20.

И что самое главное, любые переходные процессы в системе с регуляторами идут в итоге в диапазоне считанных 2..3 градусов по воздуху. То есть функция - осуществляется :)

Если быть точным - процесс регулирования непрерывен и осуществляется всегда, любое его стационарное состояние существует лишь в математическом смысле, поскольку лишь в математическом смысле могут оставаться стабильными возмущающие факторы.

psnsergey написал : я всю жизнь думал, что на операционном усилителе всегда можно добиться автогенерации, достаточно подобрать нужную цепочку ОС, где фаза сдвигается так, что на определённой частоте получается баланс амплитуд и фаз... причём авторегулированием коэффициента передачи (классика - генератор на двойном Т-мосте, коэффициент - оптроном) можно добиться того, чтобы амплитуда была стабильна, а ОУ работал в абсолютно линейном режиме! [Радость]

Ок, я выразился некорректно. Автоколебания возможны в случае, если время реакции регулятора существенно меньше, чем задержка в обратной связи и функция регулирования обладает существенной избыточностью, т.е. это вполне конкретное сочетание условий. Однако здесь у нас в системе такие мощные демпферы, что мне в автоколебания не верится вовсе.

Ну а сдвиг фаз в системе отопления получить можно: распределение тепла по помещению - это по сути линия задержки...

Так, но есть нюанс: демпфирование за счет того, что теплоперенос сам по себе линейно зависит от дельта-Т. То есть у нас автоматом ОС демпфируется по мере приближения к целевой точке регулирования. Масса нагреваемая всегда одна и та же, а теплоперенос при дельта-Т в градус в десять раз меньше, чем при дельта-Т в десять градусов, ЕМНИП. Что, кстати, и обеспечивает довольно узкий конечный диапазон регулирования при весьма широких параметрах.

Inch1964 написал : Для наглядности приведу пример. Пробовали ли когда-нибудь открыть шаровый кран с давлением до него от 3 Бар и выше, чтобы из него текла тоненькая струйка воды для помывки рук или умывания?

Вот поэтому для регулирования не используются шаровые краны. Иллюстрировать нелинейность в системе отопления шаровым краном - это уже по кафедре психиатрии, разрушение когнитивных способностей головы :)

Или вы термоголовки на шаровые краны цепляете?

Mazayac написал : Позволите Вас цитировать, если кому понадобится объяснять принцип действия?

Да на здоровье, я же это уже написал, мне этого уже не жаль :)

J.Walker написал : Иллюстрировать нелинейность в системе отопления шаровым краном - это уже по кафедре психиатрии, разрушение когнитивных способностей головы Или вы термоголовки на шаровые краны цепляете?

То, что от дискуссии перешли на демагогию и попытки оскорбить оппонента, только доказывает отсутствие у Вас каких-либо аргументов. А также Вашу несостоятельность и неадекватность.

Inch1964 написал : То, что от дискуссии перешли на демагогию и попытки оскорбить оппонента, только доказывает отсутствие у Вас каких-либо аргументов. А также Вашу несостоятельность и неадекватность.

Ок, считайте это шуткой юмора. Но согласитесь, что шаровый кран и регулирующий вентиль - имеют принципиально разные характеристики проходного сечения от управляющего воздействия. Поэтому ваш пример совершенно некорректен.

Учитывая конструкцию термоголовки она не может быстро открыть регулятор. Или быстро его закрыть. Даже при максимальной динамике воздействия время на полной открытие-закрытие составит по минимуму минут этак десять. Поэтому предлагаю про стартстопные режими и автоколебательные процессы в системе больше не педалить, либо четко и аргументированно объяснять откуда они конкретно берутся. А не вида "вы все тупые, идите книжки читайте". Потому что я тоже пару ссылок на фундаментальные туда по ТАУ и теории автоколебаний могу выложить, а толку-то от них?

Если в моей логике есть ошибка - прошу КОНКРЕТНО ее указать, а не филосовствовать и отсылать к авторитетам как какой ни будь гуманитарий :)

psnsergey написал : я всю жизнь думал, что на операционном усилителе всегда можно добиться автогенерации, достаточно подобрать нужную цепочку ОС, где фаза сдвигается так, что на определённой частоте получается баланс амплитуд и фаз...

Вы заставили меня освежить теорию автоколебательных процессов, так вот: не бывает автоколебаний при стабильно отрицательной, пусть и нелинейной обратной связи. Нужно обязательно, чтобы она в какой-то момент стала положительной - за счет временного сдвига ли или нелинейной функции в канале ОС. Но таки надо. При стабильно отрицательной ОС - процесс всегда сходящийся, возможно - гармонически сходящийся.

J.Walker написал : Но согласитесь, что шаровый кран и регулирующий вентиль - имеют принципиально разные характеристики проходного сечения от управляющего воздействия. Поэтому ваш пример совершенно некорректен.

Корректен. Ибо на грани закрывания термоклапана, наклон кривой зависимости расхода теплоносителя от хода штока термоклапана имеет такой же крутой уклон, как и у шарового крана в приведенной аналогии с шаровым краном. Это иллюстрирует рисунок 6.5 (а) на скане в конце поста.

J.Walker написал : Учитывая конструкцию термоголовки она не может быстро открыть регулятор. Или быстро его закрыть. Даже при максимальной динамике воздействия время на полной открытие-закрытие составит по минимуму минут этак десять.

Отвлекитесь уже от времени действия обратной связи и автоколебаний, которые и вводят Вас в заблуждения и рушат Вашу логику. Уже писал, что подробности можно прочитать у В.В.Пыркова, если Вам это действительно нужно, чтобы разобраться в чём ложность Вашей логики. К написанной им книге мне добавить нечего. Один скан со стр.176 приведен в конце поста. Ссылку уже давал выше. Если Вам нужна истина (и осознать Ваши заблуждения), то ничего не мешает Вам полистать труд Пыркова. Если же Вам хочется просто похоливарить, то смысла в продолжении дискуссии (особенно с переходом в трамвайное хамство) - не вижу. И все вышенаписанное и ниженаписанное, конечно не для Вас, а для других людей, которым нужна истина. Посмотрите внимательно на график (на скане рис.6.5) и может поймете, что ошибались (если, конечно, Вам истина дороже, а не выиграть спор переходом на инсинуации и оскорбления). Только этот график предполагает знание читателя о кривой графика зависимости теплоотдачи отопительного прибора от массового расхода теплоносителя через ОП. Надеюсь, что Вы осознаете, что это такое.

J.Walker написал : Нужно обязательно, чтобы она в какой-то момент стала положительной - за счет временного сдвига ли или нелинейной функции в канале ОС.

Брррр... Не в какой-то момент, а в какой-то области частот. И за счёт, строго говоря, сдвига фаз. А нелинейность тут только определяет режим самовозбуждения - жёсткий, мягкий - и генерацию гармоник...

psnsergey написал : Брррр... Не в какой-то момент, а в какой-то области частот. И за счёт, строго говоря, сдвига фаз. А нелинейность тут только определяет режим самовозбуждения - жёсткий, мягкий - и генерацию гармоник...

Ок. При стабильно ОТРИЦАТЕЛЬНОЙ обратной связи автоколебания возьмутся откуда? ;)

Inch1964 написал : Уже писал, что подробности можно прочитать у В.В.Пыркова, если Вам это действительно нужно, чтобы разобраться в чём ложность Вашей логики. К написанной им книге мне добавить нечего.

Если Вы, милейший, не можете объяснить "ложность моей логики" и конкретно показать в чем я не прав, а предел Ваших возможностей в дискуссии - "идите книги читайте", то это значит одно: что в логике все скорее всего ОК, а Вы либо сами не понимаете физики процесса, либо сами же не разобрались в книге.

Потому что если Вы понимаете и разобрались, а в чужих рассуждениях есть шибка - на раз-два ее показать не составляет труда. Это раз.

Второе, нелинейна характеристика протока на клапане НИКАК не означает никаких "стартстопных режимов", не означает ни срыва регулирования (недостижения целей регулирования), ни неработоспособности регулятора. В общем-то 99% процессов в этом мире нелинейны, это регулировать их не мешает. В этом смысле все ваши утверждения про "такие системы неработоспособны" по степени обоснованности близки к тезисам любой религии. Поскольку обосновать их, опять же, Вы не можете методом иным, чем "идите книги читайте, я вам ссылок дал!".

Ну и третье, сей документ в части касающейся я таки читал ;) Оставляя за кадром то, что это по сути промо-материалы Данфосса, рассказывающие какие они офигенные, могу сказать следующее: вы сами сделали неправильные выводы из прочитанного. Не про какое возникновение "стартстопных режимов" там речь не идет, а идет она только о том, применительно к нашей дискуссии, что отсутствие всеобъемлющего динамического регулирования на нескольких уровнях системы приводит к тому, что конечные регуляторы вынуждены больше, чаще и активнее реагировать на возмущения. Что теоретически приводит, есс-но, к большему износу подвижных частей. Ну и собственно больше ни к чему.

Дело в том, что нелинейность - не бинарное качество. Нелинейность в том виде, в котором она присутствует в системах отопления - зверь нестрашный, потому что таки на локальных участках характеристика псевдолинейна с разным углом наклона. Поэтому это вовсе не драма и регулированию не мешает, но в разных режимах время стабилизации и "перехлест" регулирования получаются разные - где-то больше, где-то меньше.

Гораздо умнее было бы, например, сослаться на то, что при отсутствии автоматических регуляторов перепада возникает шум в клапанах, регулирование становится несколько менее эффективным и точным, увеличивается износ. И в общем-то все.

Ну а в общем и целом все сводится к тезису "правильно рассчитанная и настроенная система работает лучше, чем неправильно". Капитан Очевидность тут с Вами целиком согласен! )))))

На чем и закончим.

Сухой остаток дискуссии: Оно с регуляторами работает и так и этак. И регулирует и так и этак если в системе нет дефицита тепла. А его обычно таки нет.

Ну а в принципе поставить автоматический регулятор перед коллектором - вполне себе неплохая идея. Годная. Тогда шума не будет в принципе, а режимы работы регуляторов на радиаторах станут более ровными. Но работать будет и без него :)

J.Walker написал : При стабильно ОТРИЦАТЕЛЬНОЙ обратной связи автоколебания возьмутся откуда?

ООС в чистом виде не бывает. Всегда найдутся частоты, где угол сдвига фаз не 180°, а другой. И даже частоты, где "ООС" превращается в ПОС. Вопрос только в коэффициентах, чтобы на этих частотах петлевое усиление не было больше 1, тогда генерации не будет.

J.Walker написал : нелинейность - не бинарное качество. Нелинейность в том виде, в котором она присутствует в системах отопления - зверь нестрашный, потому что таки на локальных участках характеристика псевдолинейна с разным углом наклона.

Согласен, конечно же, это так.

J.Walker написал : Если Вы, милейший, не можете объяснить "ложность моей логики" и конкретно показать в чем я не прав, а предел Ваших возможностей в дискуссии - "идите книги читайте", то это значит одно: что в логике все скорее всего ОК

У меня нет не желания, ни времени заниматься Вашим ликбезом, и доказывать Вам, что дважды два будет четыре. Хотите - занимайтесь своим самообразованием сами. Не хотите - не занимайтесь.

Inch1964 написал : У меня нет не желания, ни времени заниматься Вашим ликбезом, и доказывать Вам, что дважды два будет четыре. Хотите - занимайтесь своим самообразованием сами. Не хотите - не занимайтесь.

Ну то есть по существу вопроса - сказать нечего? Тут бы Вам самим книжечку перечитать, что так рекомендовали, небось бы поняли в чем тут смысл ;) Ибо отрицательные эффекты (а они есть!) там перечислены списком, поименно. Только ничего там нету про "старт-стопные режимы", и не надо свои выдумки и недопонимание теории пытаться подпирать маститыми именами, а то может неудобно выйти, вот как сейчас примерно.

Впрочем, не принципиально и не важно. Желаю удачи и творческих успехов! )))

psnsergey написал : ООС в чистом виде не бывает. Всегда найдутся частоты, где угол сдвига фаз не 180°, а другой. И даже частоты, где "ООС" превращается в ПОС. Вопрос только в коэффициентах, чтобы на этих частотах петлевое усиление не было больше 1, тогда генерации не будет.

При чисто отрицательной характеристики восприятия ОС регулятором? Нужен как минимум колебательный контур, а не подскажете, что бы могло служить колебательным контуром в системе отопления? Нет колебательного контура - нет сдвига фазы в ОС. Запаздывание есть, а сдвига - нет, "перерегулирование" в виде затухающего колебательного переходного процесса к установившемуся режиму - возможно, возбуждение - нет. АФАИК.