СТРУКТУРНА ТА ПАРАМЕТРИЧНА ІДЕНТИФІКАЦІЯ ТЕПЛОВОГО НАСОСУ У СКЛАДІ ЗЕРНОСУШАРКИ НЕПЕРВНОЇ ДІЇ

Анотація

Анотація. Енергоефективність зерносушильного обладнання стає важливою задачею через значні витрати енергії при сушінні зерна, особливо насіннєвого, і зростання цін на енергоносії. Теплонасосне сушіння є перспективним методом, що потребує вдосконалення алгоритмів керування для досягнення балансу між енергоефективністю та технічними можливостями обладнання. Проведений огляд літератури встановив, що у існуючих дослідженнях процесу теплонасосного сушіння сільськогосподарської продукції недостатньо вивчені питання взаємному впливу параметрів процесу, зовнішніх збурень та динамічних характеристик теплового насосу. У цьому дослідженні запропоновано вирішити поставлену проблему шляхом структурної та параметричної ідентифікації теплового насосу як об’єкту керування. Для цього складена технологічна схема процесу теплонасосного сушіння зерна у модифікованій зерносушарці неперервної дії виробництва Франції. Проведено експериментальне дослідження параметрів теплового насосу у складі зерносушарки. Зокрема, отримані статичні та динамічні характеристики теплового насосу по каналам керування тепловологісними параметрами сушильного агенту при зміні керуючих впливів. Отримані характеристики дозволили оцінити взаємний вплив параметрів функціонування теплового насосу: температури кипіння та конденсації холодильного агенту, положення терморегулюючого вентилю та продуктивності компресора на регульовані координати: температуру та вологовміст сушильного агенту. На підставі цих даних розроблена параметрична схема теплового насосу, яка включає два прямих канали керування, два перехресних зв’язки та два канали збурення. Встановлено, що по всіх каналах у робочому діапазоні температур та вологовмісту сушильного агенту тепловий насос може бути досить точно описаний лінійними диференційними рівняннями та володіє властивостями самовирівнювання. Отримані експериментальні дані дозволили провести ідентифікацію математичних моделей каналів керування, контрольованих збурень та перехресних зв’язків у вигляді передатних функцій першого та другого порядку. Розроблені моделі можуть слугувати основою для створення імітаційної моделі зерносушарки з тепловим насосом як об’єкту керування та розроблення енергоефективних алгоритмів керування основними параметрами процесу теплонасосного сушіння зерна.