بحث متقدم
ترتيب حسب
فلترة حسب
شكلت الطاقة الكهربائية عنصراً هاما في تطور البشرية، لكن ترافق استهلاكها مع تهديدات للبيئة بسبب الاعتماد على الوقود الأحفوري كمصدر أساسي لها. و في حين مايزال استخدام الطاقات المتجددة محدوداً و ذو تكلفة تأسيسية عالية، يجري التوجه بشكل واضح إلى الترشيد في استهلاك الطاقة الكهربائية بمراقبتها و التحكم بتجهيزاتها بحيث تحقق المطلوب بأقل استهلاك ممكن. من المعلوم أن الاستهلاك الأكبر للطاقة في الأبنية يجري في قطاع التكييف، و بالتالي فإن أي توفير في الاستهلاك الكهربائي في هذا القطاع سيؤدي إلى التوفير في الاستهلاك الكهربائي الإجمالي للبناء وذلك يتم من خلال منظومة التحكم به. أنظمة التحكم الكهربائي في تطور مستمر و يجب استغلالها و المساهمة في تطويرها لتحقيق وفراً في استهلاك الطاقة الكهربائية. تم في هذا البحث إجراء دراسة التحكم في نظام تكييف ذو حجم هواء متغير مع تصميم متحكم عائم لقيادة مروحة التزويد المركزية بحيث يتم تخفيض استهلاكها مع المحافظة على دورها، و قد تم ذلك من خلال تصميم نموذج فيزيائي مصغر لمروحة نظام التكييف مع الأدوات و البرمجيات المصممة لتبيان وفر الطاقة الكهربائية الذي نحصل عليه باستخدام المتحكم العائم المصمم.
إنّ كَون مطال إشارات التخطيط الكهربائي للدماغ EEG شديد الصّغر يجعل من الصعب التقاطها بدون التقاط الكثير من إشارات الضجيج (الناتجة عن العوامل الموجودة في الوسط المحيط) التي تؤثّر على إشارة تخطيط الدماغ الأصلية، و لذلك سيكون استخدام المرشحات ضرورة حتمي ة لحذف الضجيج و الحصول على إشارة صحيحة و واضحة. سنتطرق في هذه الدراسة لتصميم دارة إلكترونية بالاعتماد على متحكم صغري و مضخم تجهيزي Instrumentation Amplifier و مضخم عملياتي Operational Amplifier تقوم بثلاث عمليات أساسية، هي استقبال إشارات تخطيط كهربائي من رأس (دماغ) المريض ثم تحويلها من الشكل التشابهي إلى الشكل الرقمي، ثم إرسال الإشارة الرقمية الناتجة إلى مجموعة مكونة من ثلاثة مرشحات رقمية. كما سنتطرق لتصميم ثلاثة مرشحات رقمية ذات استجابة إهليلجية Elliptic Response قابلة للاستخدام في الزمن الحقيقي للمساهمة في عملية ترشيح الضجيج المتراكب مع إشارات تخطيط الدماغ الكهربائية (التي تُظهِر حالة دماغ المريض) لتكون ضمن الجزء البرمجي المتمّم للجزء الداراتي في نظام التقاط هذه الإشارات. و في النهاية سنقوم بعرض طريقة استخدام الدارة الإلكترونية المصمّمة مع المرشحات الرقمية الثلاثة المصممّة و عرض النتائج و مناقشتها. تم استخدام البرنامج Eagle 6.6 لتصميم و رسم الدارة الإلكترونية، و البرنامج CodeVision AVR 3.12 لكتابة البرنامج المثبَّت على المتحكم الصغري، كما تم استخدام البرنامج Mathworks MATLAB 2014a لتصميم المرشحات الرقمية و الأداة Mathworks MATLAB 2014a Simulink لإجراء التجارب و الحصول على النتائج.
تعدّ إعادة استخدام الهواء الراجع في أنظمة التكييف المركزية من أهم الإجراءات الموفرة لاستهلاك الطاقة الكهربائية, إلا أن حاجة الأشخاص الموجودين ضمن الحيز المكيف للهواء النقي يفرض تحديد عدد مرات استخدامه. يهدف هذا البحث إلى ربط عمل نظام التكييف (التدفئ ة) لمنشأة ما بعدد الأشخاص الموجودين ضمنها, و ذلك عن طريق تعديل نسبة مزج الهواء الراجع و الهواء الخارجي بهدف ترشيد استهلاك الطاقة الكهربائية, و رفع درجة حرارة المزيج الهوائي عن طريق التحكم بتدفق الماء الساخن بشكل مستمر, و ليس بطريقة الفتح و الإغلاق المتبعة سابقا, و ذلك بهدف الاستجابة لأي تغيير في عدد الأشخاص, و التخلص من الإقلاعات المتكررة للمعدات. تم إنجاز بحثنا باستخدام أنموذج فيزيائي تم إعداده خصيصاً, مكون من غرفة اختبار و حساسات حرارة و حركة و مضخة و خزان ماء و مبادل حراري و شفرات خلط الهواء. تعمل هذه الأجهزة بقيادة متحكم PIC16F877A . أظهرت النتائج التي حصلنا عليها تجريبيا إمكانية التحكم بكمية الهواء الراجع تبعا لعدد الأشخاص و التحكم بسرعة المضخة بشكل مستمر مع توفير في استهلاكها للطاقة الكهربائية يصل إلى 68% بالمقارنة مع حالة العمل عند السرعة الكاملة.