电加热器中不同控制技术的性能和效率

IF 0.4 Q4 ENGINEERING, MULTIDISCIPLINARY Ingenius-Revista de Ciencia y Tecnologia Pub Date : 2019-06-29 DOI:10.17163/INGS.N22.2019.09
Gabriel Vinicio Moreano Sánchez, César Daniel Arregui Toro, Henry Javier Pilco Cajo, Camilo Geovanny Tenesaca Asadobay
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摘要

加热水在厄瓜多尔住宅部门已成为空间研究和开发支出,由于试图减轻人们和流动过程,同时发挥积极的力量会在全国能源效率。本文对使用电加热器的住宅系统控制水温的不同方法进行了比较分析;分析了AC/AC直接相位控制变换器的响应,该变换器允许延迟交流波的触发角度,以及ON/OFF控制的响应,该控制在预定数量的交流电半周期内激活或关闭加热器。为了进行测试,安装了一个带有14米线圈的原型电加热器;利用每个变换器产生的温度响应,确定了每个系统的传热函数,因为它们在传热技术和数学模型上都不同。随后,对每个系统进行了PID控制器的调整,在两种情况下都获得了良好的温度响应结果,但只有一种情况证明是有效的节能。
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Rendimiento y eficiencia de distintas técnicas de control en un calefón eléctrico
El calentamiento de agua en el sector residencial ecuatoriano se ha convertido en un espacio de investigación y desarrollo, debido al intento de mitigar el gasto corriente de las personas y a la vez contribuir de manera activa a los procesos de eficiencia energética que van tomando fuerza en el país. En el presente documento se muestra un análisis comparativo entre diferentes maneras de controlar la temperatura del agua para un sistema residencial utilizando un calentador eléctrico; se analizó la respuesta de un conversor AC/AC de control de fase directa que permite retrasar el ángulo de disparo de la onda de corriente alterna y la respuesta del control ON/OFF que activa o desactiva el calentador durante un número preestablecido de semiciclos de corriente alterna. Para las pruebas se instaló un prototipo de calentador eléctrico con un serpentín de 14 metros a base de resistencias eléctricas; con las respuestas de temperatura que se generan de cada conversor se procedió a identificar la función de transferencia de cada sistema ya que ambos difieren en su técnica de transmisión de calor y a la vez en su modelo matemático. Posteriormente se procedió a sintonizar un controlador PID para cada sistema, obteniendo buenos resultados de respuesta de temperatura en ambos casos, pero solo uno resultó eficiente en ahorro energético.
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