Sunkiausia dalis pridedant daugiau temperatūros jutiklių prie PTFE šildytuvo yra ne pats jutiklis, o laidų infrastruktūra, reikalinga signalams nukreipti per drėgną, ėsdinančią ar mechaniškai suvaržytą aplinką. Kabelių prasiskverbimai, sandarinimo reikalavimai ir techninės priežiūros prieiga kelia sąnaudų ir gedimo riziką. Belaidė sistema, maitinama energija, gaunama iš paties šildytuvo šiluminio gradiento, galėtų pašalinti daug šio sudėtingumo.
Nuo laidinio stebėjimo iki savaeigių{0}}jutimo tinklų
Tradicinis PTFE šildytuvo stebėjimas priklauso nuo laidinių termoporų arba RTD, prijungtų prie PLC arba temperatūros reguliatorių. Kiekvienam papildomam matavimo taškui reikalingas kabelis, jungties sandarinimas ir apsauga nuo cheminių medžiagų poveikio. Dideliuose įrenginiuose laidai dažnai tampa ribojančiu jutiklio tankio veiksniu, o ne elektronikos kaina.
Atsirandanti koncepcija abevielis energijos surinkimo jutiklis PTFE šildytuvo stebėjimassistema pašalina šį apribojimą visiškai pašalindama išorinio maitinimo ir signalo laidus.
Energijos surinkimas naudojant termoelektrinę generaciją
Koncepcijos esmė yra mažas termoelektrinis generatorius (TEG). Šis prietaisas gamina elektros energiją iš dviejų jo pusių temperatūrų skirtumo:
Karšta pusė: pritvirtinta prie šildytuvo apvalkalo arba šalia esančio šilto paviršiaus
Šaltoji pusė: veikiama aplinkos oro arba vėsioje tvirtinimo vietoje
Susidaręs temperatūros gradientas sukuria mažą elektros galią, paprastai milivatų diapazone. Nors ir nedidelė, šios energijos pakanka itin-mažos{2}}energijos elektronikai maitinti.
Tipiška architektūra apima:
TEG modulis energijos surinkimui
Temperatūros jutiklis (integruotas termistorius arba skaitmeninis jutiklis)
Mažos{0}}galios mikrovaldiklis
Belaidis siųstuvas (dažniausiai Bluetooth Low Energy arba panašus protokolas)
Energijos kaupimo kondensatorius pertraukiamam perdavimo buferiui
Pats šildytuvas efektyviai tampa savo stebėjimo sistemos energijos šaltiniu.
Belaidis stebėjimas atšiaurioje pramonės aplinkoje
PTFE šildytuvai dažnai veikia chemiškai agresyvioje arba{0}}daug drėgmės aplinkoje, kur nuolatinis susirūpinimas dėl laidų gedimo. Belaidis jutiklis suteikia keletą veikimo pranašumų:
Jokio kabelio vedimo per korozines ar šlapias zonas
Sumažinti sandarinimo reikalavimai rezervuaro angose
Supaprastintas esamų šildytuvų įrengimas
Didesnis jutiklių išdėstymo išilgai šildytuvo korpuso lankstumas
Naudojant belaidžio energijos surinkimo jutiklio PTFE šildytuvo stebėjimą, galima naudoti papildomus matavimo taškus, kad būtų galima aptikti dubliavimą arba lokaliai aptikti karštą{0} tašką neperplanuojant elektros infrastruktūros.
Priežiūros darbo eigas taip pat galima supaprastinti. Delninis įrenginys arba fiksuotas šliuzas gali rinkti temperatūros duomenis iš kelių šildytuvų vienu metu, todėl galima greitai patikrinti sistemos būklę.
Sistemos{0}}lygio pranašumai ir stebėjimo galimybės
Pagrindinė energijos{0}}rinkimo jutiklių tinklų vertė yra paskirstytas matomumas. Užuot pasikliavus nedideliu laidinių taškų skaičiumi, per visą šildytuvo ilgį galima paskirstyti kelis pigius{2}}daviklius.
Tai leidžia:
Lokalių perkaitimo zonų aptikimas
Ankstyvas užsiteršimo{0}}sukelto terminio disbalanso nustatymas
Tolygaus šilumos paskirstymo patikrinimas
Nuolatinis būklės stebėjimas be papildomo laidų sudėtingumo
Kadangi energijos šaltinis gaunamas iš paties šildytuvo šiluminio gradiento, įprastomis veikimo sąlygomis sistemos veikimas iš esmės tampa{0}}savarankiškas.
Techniniai apribojimai ir svarstymai
Nepaisant didelio potencialo, išlieka keletas inžinerinių apribojimų:
TEG išvestis ribojama iki milivatų{0}}lygio galios biudžetų
Duomenų perdavimas turi būti{0}}perduotas, kad būtų taupoma energija
Veikimas labai priklauso nuo galimo temperatūros gradiento
Jutiklio patikimumas turi būti palaikomas esant cheminiam ir terminiam poveikiui
Dėl šių suvaržymų technologija šiuo metu pirmiausia naudojama mažo-duomenų-sugebėjimo stebėjimo programose, o ne aukšto-dažnio valdymo kilpose.
Išvada
Energiją{0}}renkantys belaidžiai jutikliai rodo reikšmingą PTFE šildytuvo stebėjimo strategijų pokytį. Atliekinę šilumą paverčiant elektros energija, jutimo mazgai gali veikti be baterijų ar laidinių jungčių, todėl šiluminiai duomenys yra lankstesni ir keičiamo dydžio.
Thebevielis energijos surinkimo jutiklis PTFE šildytuvo stebėjimasTikimasi, kad metodas plėsis, nes itin{0}}mažos galios-elektronika toliau bręs, todėl paskirstytasis šiluminis intelektas tampa vis praktiškesnis pramoninėse šildymo sistemose.
