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Implementación de un sistema de control de alta precisión en temperatura para una cámara de clima controlado

机译：实现用于恒温箱的高精度温度控制系统

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Los equipos de refrigeración deben cumplir con las normativas nacionales e internacionales, y deben ser eficientes en el consumo de energía para poder ser fabricados y comercializados. Es común que durante la etapa de diseño y prueba de prototipos de máquinas yuddispositivos térmicos, se requiera medir el desempeño de estos en condiciones específicas y de forma controlada. En este sentido, algunos productos requieren ser probados a baja temperatura (pruebas con temperaturas cerca de los -30 ◦C) y la información obtenida suele ser de gran relevancia para evaluar la respuesta dinámica, el desempeño y el deterioro de máquinas que operan en condiciones climáticas extremas. La cámara climática que se desarrollo en las instalaciones de la Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica (FIME) excede en capacidades y desempeño a su predecesora, la Cámara de Bajo Costo, construida y diseñada por el Grupo de Investigación en Energías Térmica y Renovable de la UANL en el Centro de Tecnología CETEC Whirlpool México, ubicado en el municipio de Apodaca en el Estado de Nuevo León. El rango de temperaturas de la cámara climática se han ampliado (-30 a 45 ◦C), la precisión en la temperatura es de ± 0.5 ◦C. La adquisición de datos registra en una computadora las temperaturas, voltaje,udcorriente y calcula la potencia consumida por dispositivos o máquinas en prueba, dentro del programa se crea un registro del consumo eléctrico. En el sistema de control se gobiernan válvulas dentro del circuito de refrigeración y resistencias eléctricas que acondicionanudel clima interno de la cámara. Para lograr estos avances se desarrollaron una amplia gama de tareas, mismas que han mostrado efectividad. En este documento se da cuenta de algunas de las estrategias que se han desarrollado y cuya principal aportación es la implementación de un sistema de control basado en el controlador PID (proporcional, integral, derivativo) altamente flexible, el cual gobierna la refrigeración y calefacción; dando como ventaja la versatilidad de programación en pruebas, ya sean con cambios dinámicos o estáticos en el tiempo y en alguna propiedad física del ambiente con variaciones mínimas. Los logros se alcanzaron debido al apoyo y trabajo del personal académico, vinculación con empresas del ramo de la refrigeración y una fuerte convicción del equipo de trabajo. Pruebas preliminares del desempeño de refrigeradores comercializados con el nombre de Chillerators por empresas del consorcio Whirlpool en América del Norte, permitieron identificar áreas de oportunidad que condujeron a mejoras en el algoritmo de control, en la programación de la aplicación, así como en la adquisición de datos. La cámara de clima controlado ha sido el esfuerzo de todo un equipo que lleva como objetivo la formación de recursos humanos de alto nivel académico y con la capacidad de desarrollar proyectos deudinvestigación básica y aplicada en las distintas disciplinas de la ingeniería energética. Es importante mencionar que el trabajo que se reporta en esta Tesis fue reconocida a nivel estatal a través de la nominación al Premio Estatal de la Juventud de Nuevo León, y nacionaludcon el premio NI Reto Académico 2013 al Desarrollo Tecnológico de Vanguardia organizado por la empresa National Instruments.
机译：制冷设备必须符合国家和国际法规，并且必须高效消耗能源才能进行制造和销售。通常，在机器和热设备原型的设计和测试阶段，需要在特定条件下以受控方式测量它们的性能。从这个意义上讲，某些产品需要在低温下进行测试（在接近-30℃的温度下进行测试），并且所获得的信息通常与评估在一定条件下运行的机器的动态响应，性能和性能下降具有重大意义。极端天气。机电工程学院（FIME）设施中开发的气候室的功能和性能超过了其前身，即由美国热能和可再生能源研究小组设计建造的低成本室。 UANL位于墨西哥新莱昂州Apodaca市的CETEC漩涡墨西哥技术中心。气候室的温度范围已扩展（-30至45℃），温度精度为±0.5℃。数据的采集记录了计算机中的温度，电压和电流，并计算了被测设备或机器所消耗的功率，并在程序中创建了电耗记录。制冷回路中的阀门和调节腔室内温度的电阻由控制系统控制。为了实现这些进步，已开发了许多任务，这些任务已证明是有效的。该文件报告了一些已制定的策略，其主要贡献是实施了高度灵活的PID（比例，积分，微分）控制器控制系统，该系统控制制冷和制热；具有优势的是，它具有测试编程的多功能性，可以随时间进行动态或静态更改，并且在环境的某些物理属性中具有最小的变化。这些成就得益于学术人员的支持和工作，与制冷行业公司的联系以及工作团队的坚定信念。对北美Whirlpool财团的公司以Chillerators品牌销售的冰箱的性能进行的初步测试，可以确定机会领域，这些领域可导致控制算法，应用程序的编程以及购置等方面的改进。数据。气候控制室是整个团队的工作，其目标是培养高学历的人力资源，并具有开发不同能源工程学科的基础和应用研究项目的能力。值得一提的是，本论文报道的工作获得了新莱昂州青年奖提名，并获得了州立大学颁发的NI 2013年度先锋技术发展学术挑战奖，在全国范围内得到认可。国家仪器公司。

著录项

  • 作者

    Martín Cobos Adrián;

  • 作者单位
  • 年度 2014
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  • 正文语种 es
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