Ocena układu sterowania temperaturą z wykorzystaniem zespołu chłodzącego z modułem Peltiera

• Autorzy: Lis Stanisław , Tomasik Marcin , Kapusta Arkadiusz , Kluzek Tomasz

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2025.01.39

Warianty tytułu

EN

Evaluation of the temperature control system using a cooling unit with a Peltier module

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Analizie poddano proces sterowania temperaturą z wykorzystaniem zespołu chłodzącego z modułem Peltiera. Badano jakość sygnału sterującego w idealnych warunkach i pod wpływem czynnika zakłócającego. Testy przeprowadzono z wykorzystaniem algorytmów regulatorów: dwustawnego, szeregowego PID i równoległego PID. Aby zrealizować postawiony cel opracowano układ doświadczalny. W oparciu o zarejestrowane na nim charakterystyki zamodelowano obiekt i układ sterowania. Przeprowadzono symulacje komputerowe a ich wyniki przedstawiono w postaci wykresów i tabel. Analizę przeprowadzono dla etapu prototypowania.

EN

The temperature control process using a cooling micro-unit equipped with a Peltier module was analyzed. In this process, the quality of the control signal was analyzed under ideal conditions and under the influence of a disturbing factor. The tests were carried out using the following controller algorithms: two-state, serial PID and parallel PID. In order to achieve the set goal, an experimental system was developed. Based on the characteristics recorded on it, the object and the control system were modeled. Computer simulations were carried out and their results were presented in the form of graphs and tables. The analysis was carried out for the prototyping stage.

Słowa kluczowe

PL

sterowanie; moduł Peltiera; modelowanie komputerowe; symulacja komputerowa

EN

control; peltier module; computer modelling; computer simulation

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2025
• Tom: R. 101, nr 1
• Strony: 187--190
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Lis Stanisław

• Uniwersytet Rolniczy w Krakowie, Wydział Inżynierii Produkcji i Energetyki, ul. Balicka 116 B, 30-149 Kraków

autor

Tomasik Marcin

• Uniwersytet Rolniczy w Krakowie, Wydział Inżynierii Produkcji i Energetyki, ul. Balicka 116 B, 30-149 Kraków

autor

Kapusta Arkadiusz

• Uniwersytet Rolniczy w Krakowie, Wydział Inżynierii Produkcji i Energetyki, ul. Balicka 116 B, 30-149 Kraków

autor

Kluzek Tomasz

• Uniwersytet Rolniczy w Krakowie, Wydział Inżynierii Produkcji i Energetyki, ul. Balicka 116 B, 30-149 Kraków

Bibliografia

• [1] Sugarman SC. HVAC Fundamentals, Third Edition. CRC Press; 2020.
• [2] Pezzutto S, Quaglini G, Riviere P, Kranzl L, Novelli A, Zambito A, et al. Screening of Cooling Technologies in Europe: Alternatives to Vapour Compression and Possible Market Developments. Sustainability 2022;14:2971. https://doi.org/10.3390/su14052971.
• [3] Enescu D. Thermoelectric Energy Harvesting: Basic Principles and Applications. In: Enescu D, editor. Green Energy Advances, IntechOpen; 2019. https://doi.org/10.5772/intechopen.83495.
• [4] Jouhara H, Żabnieńska-Góra A, Khordehgah N, Doraghi Q, Ahmad L, Norman L, et al. Thermoelectric generator (TEG) technologies and applications. International Journal of Thermofluids 2021;9:100063. https://doi.org/10.1016/j.ijft.2021.100063.
• [5] Skotnicka-Zasadzień B. Doskonalenie procesu produkcyjnego w przedsiębiorstwie przemysłowym z zastosowaniem metod projektowania jakości 2020. https://docplayer.pl/28898393-Doskonalenie-procesu-produkcyjnego-w-przedsiebiorstwie-przemyslowym-z-zastosowaniem-metod-projektowania-jakosci.html (accessed August 2, 2023).
• [6] Knaga J, Lis S, Kurpaska S, Łyszczarz P, Tomasik M. Optimisation of Energy Use in Bioethanol Production Using a Control Algorithm. Processes 2021;9. https://doi.org/10.3390/pr9020282.
• [7] Tarnowski W. Projektowanie układów regulacji automatycznej. Ciągłych z liniowymi korektorami ze wspomaganiem za pomocą Matlab’a. Koszalin: Uczelniane Politechniki Koszalińskiej; 2008.
• [8] Liu T, Wang Q-G, Huang H-P. A tutorial review on process identification from step or relay feedback test. Journal of Process Control 2013;23:1597–623. https://doi.org/10.1016/j.jprocont.2013.08.003.
• [9] Giełżecki J, Jakubowski T. The Simulation of Temperature Distribution in a Ground Heat Exchanger—GHE Using the Autodesk CFD Simulation Program. In: Mudryk K, Werle S, editors. Renewable Energy Sources: Engineering, Technology, Innovation, Cham: Springer International Publishing; 2018, p. 333–43. https://doi.org/10.1007/978-3-319-72371-6_32.
• [10] Tadeusiewicz R. Biocybernetyka: metodologiczne podstawy dla inżynierii biomedycznej. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN; 2014.
• [11] Gruk W, Habecki S, Piotrowski R. Implementacja niekonwencjonalnych regulatorów PID w sterowniku programowalnym. Pomiary Automatyka Robotyka 2017;R. 21, nr 1. https://doi.org/10.14313/PAR_223/31.
• [12] Sahu RK, Panda S, Rout UK. DE optimized parallel 2-DOF PID controller for load frequency control of power system with governor dead-band nonlinearity. International Journal of Electrical Power & Energy Systems 2013;49:19–33. https://doi.org/10.1016/j.ijepes.2012.12.009.
• [13] Śmierciak P, Ziółkowski E. Wpływ wybranych parametrów zakłóceń na jakość klasycznego i rozmytego sterowania piecem oporowym. Archives of foundry engineering 2014;14:123–6.
• [14] Ziółkowski E, Śmierciak P. Porównanie wyników symulacji wpływu kształtu i amplitudy zakłóceń na jakość sterowania piecem oporowym w układzie z regulatorem PID lub rozmytym. Archives of Foundry Engineering 2015;15:133–8.
• [15] Skruch P, Długosz M, Mitkowski W. Mathematical methods for verification of microprocessor-based PID controllers for improving their reliability. EiN 2015;17:327–33. https://doi.org/10.17531/ein.2015.3.1.
• [16] Rajinikanth V, Latha K. Setpoint weighted PID controller tuning for unstable system using heuristic algorithm. Archives of Control Sciences 2012;22:481–505. https://doi.org/10.2478/v10170-011-0037-8.