برای جستجو در بین هزاران پایان نامه در موضوعات مختلف     

      و دانلود متن کامل آنها با فرمت ورد اینجا کلیک کنید     

 
دانلود پایان نامه

این سنسور در محوطه ای که اسپیلت در آن قرار دارد نصب می شود، و در صورتی که تحریکی را بعد از پنج دقیقه حس نکند یک سیگنال به اسپیلت می فرستد و اسپیلت به یک دور پایینتر می رود، و بعد از پنج دقیقه دوم باز دور آن کمتر می شود تا مصرف انرژی را کاهش دهد. با این روش مصرف انرژی %10 کاهش می یابد.
1-2 اهداف و ضرورت های انجام پایان نامه
هر کولر چه کولر آبی و چه کولر گازی ویژگی های منحصر به خود را دارد. در انتخاب یک کولر باید به عواملی چون قیمت، نوع اقلیم، میزان مصرف انرژی و … توجه داشت. مثلا کولرهای آبی چون رطوبت را افزایش می دهند مناسب مناطق شرجی نمی باشد اما برخلاف آن کولرگازی مناسب همین نوع اقلیم هاست. از نظر تنوع ظاهر نیز کولرگازی تنوع بیشتری دارند. یکی از مسائل مهم این سیستم های تبرید مسئله میزان مصرف انرژی است. با توجه به بالا رفتن قیمت انرژی در سال های اخیر، استفاده از سیستم خنک کننده ای که مصرف انرژی کمتری داشته باشد در اولویت قرار گرفته است. این موضوع به همراه پدیده گرم شدن زمین یا اثر گلخانه ای، مهندسین و محققان را به سمت استفاده از سیستم های با مصرف انرژی و آلودگی کمتر سوق داده است. یکی از راه حل های کاهش مصرف انرژی، هوشمند سازی سیستم های تهویه مطبوع و تبرید موجود است. در این روش با اضافه کردن سنسور های مناسبی به سیستم های تبرید موجود، علاوه بر هوشمند سازی سیستم تبرید و کاهش مصرف انرژی، قیمت دستگاه های تبرید موجود (اعم از کولر آبی یا کولر گازی) تغییر زیادی نخواهد کرد]13[.
در این پایان نامه سیستمی طراحی و ساخته می شود که برای هوشمند سازی سیستم های تبرید موجود در کشور قابل استفاده است. این سیستم مبتنی بر استفاده از یک سنسور دماسنج مادون قرمز است که توانایی تشخیص افراد در محیط مورد نظر را داشته باشد و در صورت وجود آنها سیستم تبرید را روشن کند. سیستم های تبرید خودکار موجود بر اساس افزایش و یا کاهش دمای محیط از یک دمای تنظیم شده عمل می کند و حتی در صورت عدم وجود افراد در محیط ترموستات عمل کرده و با افزایش دمای محیط، بیشتر از دمای تنظیمی، سیستم تبرید روشن می شود. این نحوه عملکرد باعث مصرف بیهوده انرژی و افزایش هزینه ها می شود. انتظار می رود با استفاده از سیستم هوشمند پیشنهادی در این پایان نامه مصرف انرژی به طور محسوسی کاهش پیدا کند و طول عمر سیستم های تبرید نیز افزایش یابد.
1-3 رئوس مطالب پایان نامه
در این پایان نامه در فصل دوم مبانی طراحی سیستم تبرید هوشمند پیشنهادی و روش انتخاب سنسور بیان می شود. در این فصل ابتدا به بررسی انواع سنسور های موجود تشخیص انسان پرداخته شد و با مقایسه آنها بهترین سنسور که یک سنسور دماسنج مادون قرمز است انتخاب می گردد. با انتخاب این سنسور و مدل قابل تهیه آن در پایان نامه، مکان قرار گیری و فضای مورد پوشش آنها مشخص و معین می گردد.
در فصل سوم مراحل طراحی و ساخت این سیستم بیان می شود. سیستم پیشنهادی دارای یک قسمت مکانیکی و یک قسمت الکترونیکی است که جزئیات این قسمت ها به همراه نقشه ها و روش اجرا و ساخت مدار آنها و همچنین الگوریتم و منطق عملکرد این سیستم بیان خواهد شد.
در فصل چهارم نتایج آزمایشات انجام گرفته توسط این سیستم نشان داده و به بحث گذاشته می شود. در این فصل خروجی های این سنسور درحالات مختلف قرار گیری اشخاص در اتاق مورد مطالعه نشان داده شده و تحلیل می شود.
در فصل پنجم نیز به بحث و نتیجه گیری اختصاص یافته و پیشنهاداتی برای ادامه کار بیان می گردد.
فصل دوم
اصول طراحی سیستم هوشمند تبرید و انتخاب سنسور
2-1 اهدف و ضرورت طراحی سیستم هوشمند تبرید
بحث تهویه مطبوع به دلیل شرایط اقلیمی کشورمان بسیار حائز اهمیت است. انرژی مورد استفاده در اکثر سیستم های تهویه مطبوع انرژی برق است. ازآنجا که هزینه تأمین این انرژی بالا است، باید حداکثر صرفه جویی و استفاده بهینه از این انرژی در سیستم های تهویه مطبوع انجام شود.
کاهش مصرف حتی یک درصد از انرژی برق در سیستم های تهویه مطبوع در بحث کلان بسیار قابل تأمل و مهم است. کارهای مهمی که برای این منظور انجام شده است در فصل 1 مرور گردید. سیستم های ذکر شده در فصل 1 سیستم های مستقلی هستند که از همان ابتدا برای کاهش مصرف انرژی طراحی شده اند، در حالیکه سیستم های تبریدی که امروزه در منازل ادارات و … استفاده میشوند سیستم هایی عمدتا مبتنی بر کولرهای آبی و گازی هستند. این سیستم های سنتی جایگاه خود را در میان مصرف کنندگان باز کرده و به شکل گسترده ای در کشور استفاده میشوند. تغییر این سیستم های سنتی به سیستم های جدید کم مصرف پرهزینه بوده و نیاز به فرهنگ سازی وسیعی دارد و این خود فرآیندی زمانبر است]14[.
روش جایگزینی که وجود دارد بهینه سازی سیستم های موجود است. بدین ترتیب که بدون تغییر در پیکربندی کلی سیستم های موجود، آنها را بهینه و هوشمند نمود. یکی از روشهای متداول کنترل سیستم های تبرید استفاده از ترموستات در محیط میباشد. بدین ترتیب که با تنظیم دستی دمای محیط، در صورت افزایش دما بیش از دمای تنظیم، سیستم تبرید روشن میشود و در صورت کاهش دما کمتر از مقدار تنظیم شده، سیستم تبرید خاموش میشود. اگر چه این روش در کاهش مصرف انرژی نقش بسزایی دارد؛ ولی همچنان دارای نواقصی است. مهم ترین عیب این سیستم روشن شدن آن هم در صورت وجود و هم ودر صورت عدم وجود افراد در محیط مورد نظر است. این سیستم هوشمندی لازم را برای تشخیص حضور افراد در محیط را ندارد و نتیجتا حتی در صورت عدم حضور افراد در محیط اتاق سیستم روشن میشود. که این باعث مصرف بیهوده انرژی میشود.
در این فصل اصول هوشمند سازی سیستم های تبرید موجود بر اساس روشی نوین بیان میشود. در این روش علاوه بر مانیتورینگ و کنترل دمای محیط، وجود و عدم وجود انسان در محدوده ی کاری تشخیص داده شده و در صورت عدم وجود انسان بعد از زمان معینی سیستم به حالت آماده بکار(stand by) در می آید و اگر فردی یافت شد سیستم سرمایشی به کار خود ادامه می دهد، برای انجام این کار باید از سنسور مناسبی جهت یافتن افراد در محیط استفاده کرد. در قسمت های بعدی این فصل انواع سنسورهای موجود تشخیص انسان در بازار بررسی شده و نهایتا یک سنسور مناسب برای ساخت سیستم هوشمند انتخاب میگردد.
2-2 بررسی انواع سنسورهای تشخیص انسان
2-2-1 سنسورهای آلتراسونیک
سنسورهای آلتراسونیک در زمینه های متعددی مورد استفاده قرار میگیرند. این سنسورها میتوانند برای شناسایی اشیا و اندازه گیری فواصل مورد استفاده قرار گیرند. بعنوان مثال تصویر نگاری آلتراسونیک (سونو گرافی) در پزشکی استفاده میشود و در تست های غیر محری محصولات برای شناسایی عیوب و فاصله انها استفاده میشود. نمونه طبیعی استفاده از امواج آلتراسونیک برای شناسایی اشیا و مسیر در خفاشهاست که بدینوسیله مسیر خود را در تاریکی تشخیص میدهند. نمونه دیگر استفاده از این سنسورها در سونارهای فعال (Active Sonar) برای اندازه گیری فاصله اهداف زیر آبی است.
در سنسورهای آلتراسونیک تشخیص حرکت انسان یک سیگنال صوت توسط یک فرستنده ارسال شده و در صورت برخورد با بدن انسان به گیرنده بازتابانده شده که با توجه به سرعت صوت در هوا فاصله انسان تا گیرنده بدست می آید. این سنسورها همچنین از اثر دوپلر استفاده کرده و سرعت حرکت و جهت حرکت را نیز بدست می آورند. (شکل 2-1) در پژوهشهای جدیدتر روشهایی برای تشخیص حرکت انسان از سایر حرکات در محیط (مانند حرکت حیوانات و ماشین ها) بر اساس تحلیل امواج صوتی دریافتی ارائه شده است که بدلیل پیچیدگی عملا تاکنون استفاده نشده است]15[.
شکل (2-1) اصول عملکرد سنسورهای آلتراسونیک تشخیص انسان
دسته بندی : علمی