دانلود رایگان


طراحی و بافت یک نمونه تابلو فرش هوشمند با قابلیت کنترل دمای محیط از طریق تولید حرارت - دانلود رایگان



دانلود رایگان طراحی و بافت یک نمونه تابلو فرش هوشمند با قابلیت کنترل دمای محیط از طریق تولید حرارت

دانلود رایگان طراحی و بافت یک نمونه تابلو فرش هوشمند با قابلیت کنترل دمای محیط از طریق تولید حرارت فایل word

تعداد صفحات 133
طراحی و بافت یک نمونه تابلو فرش هوشمند با قابلیت کنترل دمای محیط از طریق تولید حرارت



چکیده


تامین دمای مناسب، علاوه بر جنبه آسایش فرد، از نقطه نظر حیاتی و بهینه سازی مصرف انرژی نیز بسیار مهم می باشد. در جهان امروز با توجه به افزايش چشمگير قيمت گازو سایر سوخت های فسیلی و همچنين رو به پايان بودن منابع تجديد ناپذير انرژی های طبیعی از یک طرف و ضرورت وجود راهي بهينه، سازگار با محيط زيست، مقرون به صرفه و همچنين قابل کنترل جهت گرمايش در منازل و صنعت از طرف دیگر، استفاده از سیستم گرمایش برقی را مرسوم کرده است. در این راستا در کنار روشها و وسایل متفاوت گرمایشی موجود، در این پایان نامه سعی شده است با تلفیق علم مکانیک با برق و دانش نساجی، با استفاده از قرار دادن سیم های حرارتی در داخل تابلوفرش به عنوان پود، و برقراری جریان برق از آنها، تابلوفرش را گرم نموده تا از این طریق از روش همرفت، فضای اتاق گرم شود. جهت بهبود توزیع حرارت، از شبکه فلزی از جنس سیم استیل در راستای تارهای تابلو فرش استفاده شده است تا از بار حرارتی سیم حرارتی نیز کاسته شود. امتیازات تابلو فرش گرما ساز نسبت به سایر روش ها، سریع گرم شدن محیط، امکان استفاده در اماکنی که استفاده از سایر انرژی ها به علت عدم وجود زیر ساخت های لازم، وجود ندارد، پاکیزه و بی صدا بودن سیستم، عدم هزینه نگهداری و تعمیرات و...می باشد. در این پایان نامه جهت کنترل و مانیتورینگ از پی ال سی و برای شبیه سازی سیستم گرمایش، از نرم افزار فلوئنت استفاده شده است.

کلید واژه:تابلو فرش هوشمند(Carpets Smart)-تابلو فرش هوشمند گرماساز(Carpets smart with heating)-تابلو فرش گرما ساز(Carpets with heating)-منسوجات هوشمند(Smart textiles)-هدایت حرارتی الیاف(Thermal conductivity fibers)

فهرست مطالب

عنوان صفحه
چکیده........................................................................................................................................................1
پیش گفتار..................................................................................................................................................2
فصل اول: ضروریت تحقیق
مقدمه.........................................................................................................................................................3
1-1-اهمیت انرژی وبهینه سازی آن..........................................................................................................4
1-2-شرایط آسایش دمایی انسان..............................................................................................................4
فصل دوم: پیشینه ها
2-1-پیشینه ی تحقیقات حرارتی در صنایع نساجی..................................................................................6
2-1-1-تحقیق روش انتقال گرما در پارچه ها..........................................................................................6
2-1-2-تحقیق تاثیر رطوبت و نفوذ هوا و بخار آب در انتقال حرارت در پارچه ها................................7
2-1-3-تحقیق مشخصات الکترو دینامیکی پارچه ها...............................................................................7
2-1-4-تحقیق تولید پارچه های گرماساز................................................................................................7
2-1-5-تحقیق تاثیرتغییر ساختار پارچه بر میزان هدایت حرارتی پارچه ها.............................................8
2-2-اختراعات حرارتی در صنایع نساجی................................................................................................9
2-3-سیر تکاملی منسوجات هوشمند......................................................................................................10
فصل سوم: محاسبه ی توان حرارتی و مقایسه روش های توزیع آن
مقدمه........................................................................................................................................................17
3-1-روش های انتقال گرما.....................................................................................................................17
3-1-1-روش هدایت یا همرفت.............................................................................................................17
3-1-2-روش جابجایی یا وزش.............................................................................................................18
3-1-3-روش تشعشع یا تابش................................................................................................................19
3-2-مقایسه ی روش های گرمایی اتاق..................................................................................................20
3-2-1-گرمایش از بالا...........................................................................................................................20
3-2-2-گرمایش از کف..........................................................................................................................22
3-3-امتیازات گرمایش از کف................................................................................................................23
3-4-روش های گرمایش از کف............................................................................................................23
3-5-گرمایش از طریق رادیاتورهای قرنیزی...........................................................................................25
3-6-گرمایش از کف برقی.....................................................................................................................27
3-7-مقایسه گرمایش از کف هیدرولیکی با الکتریکی............................................................................27
3-8-کاربرد های گرمایش برقی..............................................................................................................27
3-9-محاسبه اتلاف حرارتی ساختمان ها...............................................................................................32
3-10-محاسبه وات گرمایی مورد نیاز....................................................................................................35
فصل چهارم: تجهیزات و روش تحقیق
4-1-وسایل مورد نیاز.............................................................................................................................38
4-1-1-کنترل کننده منطقی قابل برنامه نویسی.......................................................................................38
4-1-2-فیوز............................................................................................................................................41
4-1-3-ترمیستور....................................................................................................................................42
4-1-4-PT100....................................................................................................................................43
4-1-5-کنتاکتور......................................................................................................................................44
4-1-6-سیم حرارتی...............................................................................................................................44
4-1-7-دیمر...........................................................................................................................................45
4-1-8-سرووموتور................................................................................................................................46
4-1-9-سیم استیل..................................................................................................................................47
4-1-10-وارنیش....................................................................................................................................48
4-1-11-دستگاه بافندگی فرش..............................................................................................................49
4-1-12-نخ............................................................................................................................................51
4-1-12-1-مشخصات الیاف پلی استر................................................................................................. 53
4-2-طراحی بافت فرش.........................................................................................................................54
4-3-محاسبات تقسیم بندی الکتریکی....................................................................................................55
4-4-روش بافت.....................................................................................................................................56
4-5-دیاگرام سیستم................................................................................................................................62
4-6-نحوه ی سیم کشی پروژه ی پایان نامه...........................................................................................64
4-7-کنترل..............................................................................................................................................66
4-7-1-برنامه نویسی..............................................................................................................................66
4-7-2-مانیتورینگ.................................................................................................................................71
4-7- نتایج..............................................................................................................................................77
4-7-1- شبیه سازی سه بعدی توزیع حرارت با استفاده از نرم افزار فلوئنت.........................................77
4-7-1-1- شبیه سازی سه بعدی نحوه ی انتقال حرارت بااستفاده از نرم افزار فلوئنت........................77
4-7-1-2- شکل های قرارگیری تابلو فرش و فایل مش.......................................................................77
4-7-1-3- نتایج شبیه سازی برای حالت تابلو فرش چسبیده به دیوار..................................................81
4-7-1-4- نتایج شبیه سازی برای حالت تابلو فرش در ده سانتیمتری از دیوار....................................86
4-7-1-5- نتایج شبیه سازی برای حالت تابلو فرش به صورت مایل...................................................90
4-7-1-6-. نتایج حاصل از شبیه سازی ها.......................................................................................... 93
4-7-1-7- شبیه سازی سه بعدی انتقال حرارت با استفاده از نرم افزار فلوئنت جهت بررسی نحوه ی توزیع دما در اتاق....................................................................................................................................93
4-7-2- نتیجه گیری از نقطه نظر بافت..................................................................................................96
4-7-3- نتیجه گیری از نقطه نظر تست الکتریکی..................................................................................96
4-7-4- نتیجه گیری از نقطه نظر تست حرارتی....................................................................................97
4-7-4-1- تست حرارتی در اتاق مفروض با تابلو فرش قبل از پرداخت.............................................98
4-7-4-2- تست حرارتی در اتاق مفروض با تابلو فرش بعد از پرداخت ............................................101
4-7-4-3- بررسی اثر خواب تابلو فرش در انتقال حرارت...................................................................104
4-7-5- مقایسه نحوه ی توزیع دما بین نتایج حاصله ازشبیه سازی نرم افزارفلوئنت و تست عملی.....110
فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادات
5-1- نتیجه گیری...................................................................................................................................111
5-2-پیشنهادات.......................................................................................................................................113
5-2-1-پیشنهادات در موردروش های کنترل دمای اتاق........................................................................113
5-2-1-1- وسیله گرماساز کمکی..........................................................................................................113
5-2-1-2- اعمال فرمان از راه دور.........................................................................................................113
5-2-1-3- کنترل حلقه بسته..................................................................................................................113
5-2-1-4- بلوک برنامه زمانی................................................................................................................113
5-2-1-5- تغییر توان حرارتی................................................................................................................115
5-2-1-6- فرمان پذیری هوشمند..........................................................................................................115
5-2-2- پیشنهادات در مورد سخت افزار...............................................................................................115
5-2-2-1- توزیع دما از دو محل.......................................................................................................... 115
5-2-2-2- استفاده از سیم های ساخت جدید...................................................................................... 116
5-2-2-3- چیدمان سیم های فلزی....................................................................................................... 116
5-2-2-4- شبکه فلزی جهت گسترش دما........................................................................................... 116
5-2-2-5- افزایش جریان گردشی دما.................................................................................................. 116
5-2-2-6- فرش گرما ساز.................................................................................................................... 116
5-2-2-7- تولید برق با گرما................................................................................................................ 116
5-2-2-8- استفاده از تکنولوژی نانو..................................................................................................... 117
5-2-2-9- تابلو فرش با قابلیت انتشار نور............................................................................................118
مراجع......................................................................................................................................................119















فهرست جدول ها

جدول (3-1): ضریب انقطاع....................................................................................................................34
جدول (3-2): ضریب قطع.......................................................................................................................34
جدول (3-3): مقدار K برای سقف انقطاع...............................................................................................34



فهرست شکل ها

شکل(2-1): نمایش هوای محبوس با توجه به طرح فرش.....................................................................7
شکل(2-2):نحوه قرارگیری سیم حرارتی در طرح عرفان مصفا.............................................................8
شکل(2-3): طرحی از اختراع مینگ لای وو..........................................................................................9
شکل(2-4): نحوه بافت پارچه گرماساز توسط فردریش..... ................................................................ 9
شکل(2-5): لباس هوشمند گوگل.........................................................................................................10
شکل(2-6): نحوه قرارگیری رسانا بین الیاف و تولید نخ رسانا..............................................................11
شکل(2-7): نخ رسانای قابل بافت در پارچه.........................................................................................12
شکل(2-8): لباس هوشمند...................................................................................................................12
شکل(2-9): قابلیت فرمان به موبایل از طریق لباس هوشمند.................................................................12
شکل(2-10): فرش هوشمند آشکارسازی مسیر حرکتی فرد................................................................13
شکل(2-11): لباس هوشمند امروزه.......................................................................................................14
شکل(2-12) لباس با رنگ متغیر..........................................................................................................15
شکل(3-1):بخاری با گرمایش همرفتی..................................................................................................18
شکل(3-2):بخاری با گرمایش تابشی.....................................................................................................19
شکل(3-3): مقایسه توزیع دما برای چند سیستم گرمایشی....................................................................20
شکل(3-4): گرمایش دیواری با آب گرم...............................................................................................21
شکل(3-5):گرمایش برقی ازسقف.........................................................................................................21
شکل(3-6): رادیاتور شیشه ای..............................................................................................................22
شکل(3-7): مقایسه نحوه توزیع دما در دو مدل گرمایش از کف و دیوار.............................................24
شکل(3-8): مقایسه توزیع دما در دو مدل گرمایش از کف و دیوار......................................................24
شکل(3-9): مقایسه توزیع گرما بین رادیاتور و قرنیز............................................................................25
شکل(3-10): نمایش نحوه توزیع دما توسط رادیاتور دیواری و قرنیزی...............................................26
شکل(3-11): نحوه انتشار گرما توسط رادیاتور قرنیزی.........................................................................26
شکل(3-12): کابل حرارتی در کف.......................................................................................................28
شکل(3-13): کابل حرارتی در زیر کف پوش.......................................................................................28
شکل(3-14): کابل حرارتی جهت بر طرف نمودن یخ زدگی معابر.......................................................29
شکل(3-15): کابل حرارتی جهت محافظ لوله ها و مخازن در برابر یخ زدگی.....................................29
شکل(3-16): سیستم گرمایش از کف برقی..........................................................................................30
شکل(3-17): سیستم گرمایش از کف برقی ثابت.................................................................................30
شکل(3-18): سیستم گرمایش از کف برقی سیار..................................................................................31
شکل(3-19): گرمایش از کف برقی مدل اکو فیلم................................................................................31
شکل(3-20): فیلم حرارتی پشت آینه...................................................................................................32
شکل(3-21): پلان مسکونی اتاق مورد نظر...........................................................................................35
شکل(4-1): پی ال سی لوگو.................................................................................................................39
شکل(4-2): کارت آنالوگ ورودی.........................................................................................................40
شکل(4-3): منبع تغذیه..........................................................................................................................40
شکل(4-4): نمایشگر لوگو................................................................................................................... 41
شکل(4-5): فیوز مینیاتوری...................................................................................................................41
شکل(4-6): ترمیستور...........................................................................................................................43
شکل(4-7): سنسور دما ........................................................................................................................44
شکل(4-8): کنتاکتور..............................................................................................................................44
شکل(4-9): سیم حرارتی.......................................................................................................................45
شکل(4-10): دیمر.................................................................................................................................46
شکل(4-11): سروو موتور.....................................................................................................................47
شکل(4-12): سیم استیل........................................................................................................................47
شکل(4-13): چیدمان سیم استیل در تابلو فرش....................................................................................48
شکل(4-14): وارنیش............................................................................................................................49
شکل(4-15): دار چله کشی شده تابلو فرش.........................................................................................50
شکل(4-16): گره های مرسوم در بافت................................................................................................51
شکل(4-17): تار و پود..........................................................................................................................52
شکل(4-18): الیاف پلی استر.................................................................................................................53
شکل(4-19): سوف قبل از بافت...........................................................................................................56
شکل(4-20): نقشه تابلو فرش...............................................................................................................56
شکل(4-21): نمایش ساختار سیم حرارتی............................................................................................57
شکل(4-22): سیم فلزی بر روی چله کشی.........................................................................................58
شکل(4-23): نحوه عایق گذاری سیم حرارتی.....................................................................................59
شکل(4-24): طرح بافت یک قسمت از تابلو فرش.............................................................................59
شکل(4-25): قسمتی از بافت تابلو فرش............................................................................................60
شکل(4-26): تابلو فرش کامل بافته شده............................................................................................60
شکل(4-27): تابلو فرش کامل بافته شده در حال پرداخت.................................................................61
شکل(4-28): تابلو فرش کامل بافته شده از پشت...............................................................................61
شکل(4-29): دیاگرام فرایند................................................................................................................62
شکل(4-30): طرح کلی فرش.............................................................................................................63
شکل(4-31) :سخت افزار پروژه در حال تست..................................................................................64
شکل(4-32): دیاگرام کنترلی ON/OFF...........................................................................................66
شکل(4-33): نحوه تنظیمات بلوک برنامه...........................................................................................67
شکل(4-34): عملکرد ANALOG THRESHOLD TRIGGER.........................................68
شکل(4-35): محیط برنامه نویسی پی ال سی.....................................................................................68
شکل(4-36): برنامه کنترلی پی ال سی................................................................................................69
شکل(4-37): برنامه کنترلی و حفاظتی PLC با سه سنسور...............................................................70
شکل(4-38): محیط نرم افزار مانیتورینگ WINCC FLEXIBLE..............................................72
شکل(4-39): نمایش وضعیت ورودی ها در LCD PLC LOGO................................................72
شکل(4-40): پی ال سی و نمایشگرآن................................................................................................73
شکل(4-41): برنامه کنترلی و حفاظتی و مانیتورینگ...........................................................................74
شکل(4-42): نحوه تنظیمات بلوک پیغام.............................................................................................75
شکل(4-43): نمایش عددی مقادیر در حالت تست آنلاین.................................................................76
شکل(4-44): نمایش گرافیکی مقادیر در حالت تست آفلاین.............................................................76
شکل(4-45): تابلو چسبیده به دیوار....................................................................................................78
شکل(4-46): مش ورودی نرم افزار فلوئنت در حالت تابلو چسبیده به دیوار.....................................78
شکل(4-47): تابلو با 10 سانتی متر فاصله از دیوار.............................................................................79
شکل(4-48): مش ورودی نرم افزار فلوئنت در حالت فاصله تابلو از دیوار 10 سانتی متر.................79
شکل(4-49): شکل اتاق با تابلو در حالت مایل..................................................................................80
شکل(4-50): مش ورودی نرم افزار فلوئنت در حالت تابلوی مایل..................................................80
شکل(4-51): انتقال حرارت از طریق تابلو به بیرون..........................................................................81
شکل(4-52): توزیع دما در اتاق........................................................................................................82
شکل(4-53): انتقال گرما از تابلو به اتاق...........................................................................................82
شکل(4-54): اتلاف گرما از طریق پنجره و دیوارها..........................................................................83
شکل(4-55): انتقال گرما از تابلو به اتاق...........................................................................................83
شکل(4-56):توزیع دما در دیوار سمت اتاق......................................................................................84
شکل(4-57): توزیع دما روی دیوار سمت بیرون اتاق.......................................................................84
شکل(4-58): توزیع دما روی دیوار سمت داخل اتاق.......................................................................85
شکل(4-59): توزیع دما نزدیک تابلو و انتقال گرما به اتاق.............................................................. 85
شکل(4-60): نمودار مکانی توزیع دما در حالت تابلو چسبیده به دیوار............................................86
شکل(4-61): توزیع دما در اتاق........................................................................................................86
شکل(4-62): انتقال گرما از تابلو به اتاق...........................................................................................87
شکل(4-63): نحوه انتقال گرما از تابلو به اتاق..................................................................................87
شکل(4-64): اتلاف دما از طریق پنجره و دیوارها............................................................................88
شکل(4-65): توزیع گرما از تابلو به اتاق..........................................................................................88
شکل(4-66): توزیع دما روی دیوار پشت تابلو.................................................................................89
شکل(4-67): نمودار مکانی توزیع دما در حالت تابلو با فاصله 10 سانتیمتری دیوار........................89
شکل(4-68): توزیع دما در اتاق........................................................................................................90
شکل(4-69): انتقال گرما از تابلو به اتاق...........................................................................................90
شکل(4-70):نحوه انتقال گرما از تابلو به اتاق...................................................................................91
شکل(4-71): اتلاف دما از طریق پنجره و دیوارها............................................................................91
شکل(4-72): توزیع دما روی دیوار سمت تابلو................................................................................92
شکل(4-73): نمودار مکانی توزیع دما در تابلو در حالت مایل.........................................................92
شکل(4-74): اتلاف گرما از طریق پنجره و دیوارها.........................................................................93
شکل(4-75): توزیع دما در اتاق......................................................................................................94
شکل(4-76): انتقال گرما از تابلو به اتاق.........................................................................................94
شکل(4-77): نمایش کانتر دما در تابلو فرش...................................................................................95
شکل(4-78):نمودار مکانی توزیع دما در تابلو در حالت وات ثابت..................................................95
شکل(4-79): محل قرارگیری سنسور داخل تابلو فرش....................................................................97
شکل(4-80): محل قرار گیری کلیه سنسورها در اتاق......................................................................98
شکل(4-81):موقعیت تابلوو سنسورها در اتاق.................................................................................99
شکل(4-82): نمودار زمانی مقادیر سنسورها در اتاق قبل از پرداخت تابلو فرش............................99
شکل(4-83): نمودار مکانی توزیع دما در حالت قبل از پرداخت ..................................................100
شکل(4-84): نمودار زمانی مقادیر سنسورها بعد از پرداخت تابلو فرش.........................................102
شکل(4-85): نمودار مکانی توزیع دما در حالت بعد از پرداخت.....................................................103
شکل(4-86): نمایش دما در تابلو فرش............................................................................................104
شکل(4-87):مقایسه توزیع دما در دو حالت قبل و بعد از پرداخت.................................................105
شکل(4-88): مقایسه انباشت دما در داخل تابلو فرش در دو حالت قبل و بعد از پرداخت.............106
شکل(4-89):نمودار زمانی تست 16 ساعت.....................................................................................107
شکل(4-90):نمودار مکانی نحوه ی توزیع دما بعد از 16 ساعت.................................................... 108
شکل(4-91):نمودار نمایش عملکرد حفاظتی و کنترلی پی ال سی...................................................109
شکل(4-92): مقایسه نتایج تست عملی با نتایج حاصل از نرم افزار.................................................110
شکل(5-1): دیاگرام کنترل حلقه بسته..............................................................................................114
شکل (5-2): شمای حقیقی کنترل حلقه بسته...................................................................................114
شکل (5-3): پوشش ضد آب...........................................................................................................117
شکل (5-4): اثر فتو کاتالیزوری.......................................................................................................117



طراحی و بافت یک نمونه تابلو فرش هوشمند با قابلیت کنترل دمای محیط از طریق تولید حرارت


مقاله


پاورپوینت


فایل فلش


کارآموزی


گزارش تخصصی


اقدام پژوهی


درس پژوهی


جزوه


خلاصه


دانلود مقاله کامل درباره ترانسفورماتور ولتاژ

دانلود گزارش طرح بافت فرسوده اراک

دانلود مقاله کامل درباره ترانسفورماتور ولتاژ

تحقیق درمورد آشنایی با کار بر روی چوب

شيوه (استراتژي) در شير اِن زِد 9ص

مقاله درباره: آلبرت اينشتين

تحقیق در مورد خاطرات یک همسر شهید

تحقیق در مورد كار برد انرژي خورشيد

پاورپوینت در مورد كنترل بيماري وبا از ديدگاه بهداشت محيط

تحقیق درباره: تابع