Передаточные функции системы кондиционирования воздуха и рефрижераторной системы определяются в основном динамикой воздушных каналов и самим обслуживаемым помещением.

Поэтому рассмотрим сначала более подробно характеристики этих двух типов объектов регулирования.

Характеристика температуры воздушного канала как объекта управления. Для динамической характеристики канала температуры воздушного объекта управления определяющее значение имеют происходящие внутри системы воздухопроводов турбулентные аэродинамические процессы, а также теплопередача от протекающей среды через стенки в окружающую среду. В случае тепловых передаточных функций (функций теплопередачи) особый интерес представляет влияние изменения температуры входного воздуха на температуру воздуха на выходе из канала.

Математическое описание передаточных функций воздушных каналов на основе происходящих физических процессов может считаться в настоящее время, по крайней мере для двух предельных случаев «тонкостенный канал» и «предельно толстостенный канал» практически решенным вопросом.

Рис. 1. Переходная функция температуры канала для предельного мучая «тонкостенный канал».

Рис. 2. Переходная функция температуры канала для предельного случая «экстремально толстостенный канал»

Рис. 3. Структура объекта регулирования температуры помещения при полном смешении.

Рис. 4. Переходная функция объекта регулирования температуры помещения

Изображенные характеристики справедливы при условии полного смешения в помещении. Если это условие в достаточной мере не выполняется, то анализы должны быть проведены отдельно для нескольких участков помещения, в которых имеют место приблизительно постоянные условия.

Рис. 5. Модифицированная диаграмма Молье для влажного воздуха.

Характеристика помещения как объекта управления влажностью.

Аналогичным путем можно проанализировать также и динамику объекта управления влажностью помещения. Оказывается, что и процесс изменения влажности помещения можно разделить на аэродинамическую и теплотехническую составляющие. В зависимости от применяемого метода управления следует различать два случая. Если воздействие на относительную влажность оказывают изменением температуры подводимого воздуха, то характеристика этого объекта такая же, что и в случае управления температурой. Если же изменение относительной влажности производится увлажнением помещения паром, то теплотехническим процессом можно пренебречь, так как влагопередача значительно ниже тепло передачи. В этом случае достаточно учитывать только характеристику процесса смешения.

Взаимосвязь между температурой и влажностью воздуха в помещении. Температура воздуха и относительная влажность не являются изолированными величинами, а находятся во взаимосвязи, выражаемой диаграммой Молье. Для нашей задачи целесообразно использовать диаграмму, изображенную на рис. 5.

Взаимосвязь между температурой и влажностью наглядно видна из приведенного здесь примера обработки воздуха. Подведенный воздух в состоянии А проходит через поверхность нагрева, нагревается и переходит в состояние В. Путем последующего впрыскивания воды или пара воздух доводится до требуемого состояния С.

Наличие такой зависимости с точки зрения техники управления означает, что имеет место система управления двух величин.