www.label.pl | LAB-EL Elektronika Laboratoryjna
Elektronika Laboratoryjna

Recenzja książki Krystyny Kostyrko i Andrzeja Łobzowskiego "Klimat pomiary regulacja"

 
Prof.dr hab.inż. Ryszard Jachowicz
Zakład Miernictwa i Optoelektroniki
Instytut Systemów Elektronicznych
Politechniki Warszawskiej

Warszawa, 30 września, 2002r

Materiał zgromadzony w książce Krystyny Kostyrko, Andrzeja Łobzowskiego pt. " KLIMAT - Pomiary, Regulacja" obejmuje zarówno podstawy teoretyczne opisu mikroklimatu jako środowiska termicznego jak i sposoby pomiaru jego parametrów i regulacji.

    W celu uzyskania wysokiego komfortu dla człowieka (ze względu na mikroklimat) lub w celu osiągnięcia z góry zadanych parametrów wynikających z  wymagań przemysłowych albo innych wymagań użytkowych (n.p. w przechowalnictwie artykułów spożywczych) niezbędne są zróżnicowane metody pomiaru poszczególnych parametrów mikroklimatu oraz sposoby i zakres ich regulacji.
    W książce opisano  przyrządy do pomiaru wilgotności i temperatury gazów ze szczególnym uwzględnieniem sprzętu produkowanego przez firmę LAB-EL do pomiaru i jednoczesnej regulacji temperatury i wilgotności powietrza.
Celem Autorów było przybliżenie specjalistom z dziedziny inżynierii sanitarnej, pomiarów i automatyki, którzy prowadzą nadzór i regulację mikroklimatu, opisu względnie skomplikowanego układu wieloparametrowego jakim jest mikroklimat (człowiek jest jednym z ogniw tego układu). Dlatego też poświecono w książce dużo miejsca wymaganiom w klimatyzacji komfortu oraz w klimatyzacji technologicznej, jak też i wymaganiom sprzętowym w nadzorze mikroklimatu,  gdy nie jest on regulowany. Wymagania te oczywiście dotyczą uzyskania niezbędnych parametrów   fizycznych mikroklimatu.  Recenzowana pozycja ma charakter poradnika dla specjalistów  w dziedzinie klimatyzacji i użytkowników pomieszczeń klimatyzowanych.

Książka ma  140 stron a jej treść podzielona jest na  2 części. Część I obejmuje w zasadzie 5 rozdziałów (w rozdz.6 zamieszczono tylko wykaz literatury) i  dotyczy podstaw fizycznych i metrologicznych pomiarów i regulacji mikroklimatu - łącznie 116 str.
    Część II-ga  zawiera 8 rozdziałów (łącznie 22 str.) i dotyczy produkowanych przez LAB-EL konkretnych przyrządów i systemów  do pomiaru i regulacji mikroklimatu.
    W książce omówiono również komputerowy kalkulator jednostek wilgotności, pomocny przy projektowaniu i eksploatacji systemów regulacji mikroklimatu, który firma LAB-EL opracowała dla użytkowników  swoich systemów sterowania, prowadzących na bieżąco obliczenia
higrometryczne.  Kalkulator oparty jest o najnowsze dane odniesienia opublikowane przez National Physical Laboratory (NPL) z Wlk.Brytanii w  1996r.

Rozdział 1, który stanowi wprowadzenie do zagadnień mikroklimatu i podaje skrótowy opis jego modelu fizycznego. Objaśnia i definiuje najważniejsze pojęcia  dotyczące klimatu i mikroklimatu, omawia parametry mikroklimatu technologicznego i mikroklimatu tworzącego komfort cieplny dla ludzi. Przedstawia również definicje i prawa fizyczne dotyczące termodynamiki wilgotnych gazów a w szczególności  skupia uwagę na  psychrometrii dotyczącej fizyki i pomiarów wilgotnego powietrza.
Definicje i symbole wielkości fizycznych podane w tym rozdziale są  zgodne z normami i zaleceniami  międzynarodowymi w tym szczególnie z ustaleniami Światowej Organizacji Meteorologicznej WMO (ang.World Measurement Organization).

Rozdział 2 obejmuje opis metod, czujników i przyrządów do pomiaru  wilgotności i temperatury powietrza, z uwzględnieniem specyficznych potrzeb do nadzoru mikroklimatu i jego regulacji. Opis ten zawiera wiele konwencjonalnych rozwiązań, które dzisiaj są już stosowane w sprzęcie znacznie wcześniej produkowanym. Pomimo kilku przykładów współczesnych rozwiązań konstrukcyjnych czujników i  przyrządów brakuje opisu wielu nowych typów czujników wilgotności. Autorzy książki, prawdopodobnie w trosce o zrozumienie tekstu przez czytelników  spoza  specjalności elektronicznych, przedstawili definicje i niektóre opisy zasady działania czujników w sposób na tyle uproszczony, że mogą one budzić wątpliwości specjalistów w dziedzinie czujników pomiarowych.
    W rozdziale tym cenne jest  obszerne omówienie metod wzorcowania przyrządów (zarówno tych najdokładniejszych jak i mniej dokładnych - rutynowych) i układów hierarchicznych wzorców. Podano również pewne wskazówki ułatwiające użytkownikom stwierdzenie, jak powinna być zachowana trasabilność prowadzonych przez  nich pomiarów.
Rozdział zawiera 36 odniesień do literatury w tym wiele stron internetowych.

Rozdział 3 zawiera analizę metod oceny i predykcji mikroklimatu, kryteria tej oceny (wskaźniki komfortu i dyskomfortu lokalnego) oraz  strefy komfortu dla człowieka (o określonej aktywności fizycznej i w określonym ubraniu), do których realizacji należy dążyć, utrzymując wilgotność i temperaturę pomieszczenia na wartościach mieszczących się w tej strefie. Rozdział zawiera również opis eksperymentalnych metod pomiaru takich parametrów jak średnia temperatura promieniowania cieplnego padającego na człowieka, asymetria promieniowania, turbulencje powietrza będące jedną z miar przeciągu itd. Rozdział opisuje również najnowszy model adaptacyjny komfortu cieplnego, zalecany przez amerykańskie stowarzyszenie inżynierów sanitarnych ASHRAE z uwagi na oszczędności energii,  które przynosi jego stosowanie.

Rozdział 4 opisuje skrótowo, w stylu poradnikowym, zagadnienia regulacji mikroklimatu.
Jest to zagadnienie  szerokie (powiązane w nowoczesnym wykonaniu z komputerowymi systemami sterowania i zarządzania), że autorzy ograniczyli je jedynie do podania zasad termodynamicznych procesów jednostkowych tej regulacji i do podania klasyfikacji procesów regulacji z punktu widzenia zasad "operacji uzdatniania" powietrza, zwanych klimatyzacją. Jako przykład systemu regulacji omówiono w poradniku koncepcję system fuzzy-logic, który jest obecnie lansowany jako energooszczędny i nadający się szczególnie go regulacji komfortu.

Rozdział 5 przytacza wymagania co do wartości parametrów charakteryzujących mikroklimat
w pomieszczeniach, w których przebywają ludzie oraz w pomieszczeniach o zastosowaniach technologicznych. Podano też wymagania nowych norm europejskich dotyczących odbioru urządzeń wentylacyjnych i klimatyzacyjnych (wymagane możliwości regulacji i wymagane pomiary i ich niepewność przy odbiorze).

Część II-ga przedstawia asortyment produktów firmy LAB-EL dobrany z uwzględnieniem wymagań aktualnych przepisów krajowych jak i tych, które wkrótce wejdą w życie (np. ISO 9000:2001, HACCP, GMP, itp.). W szczególności omówiono wymagania stawiane współczesnym systemom pomiarowym (Rozdz.1), założenia konstrukcyjne dla nowoczesnych przyrządów konstrukcyjnych dla klimatyzacji (Rozdz.2), przegląd produkowanych przez firmę LAB-EL termohigrometrów (Rozdz.3) i termometrów (Rozdz.4) oraz systemów do rejestracji parametrów mikroklimatu i klimatu (Rozdz.5) W Rozdz.6 przedstawiono produkowane przez firmę LAB-El typy regulatorów z podaniem przykładów aplikacji (w hali do uprawy pieczarek, w szklarni).
    W wielu przypadkach specyfika konstrukcji przyrządów pomiarowych Firmy LAB-EL polega na zintegrowaniu w głowicy pomiarowej czujników wilgotności i temperatury  z blokiem inteligentnym (układem pomiarowym, układem mikroprocesorowym z pamięcią ), do której  w procesie laboratoryjnego wzorcowania  wprowadza się dane kalibracyjne i współczynniki korekcyjne dla konkretnych czujników. Przesyłanie informacji z głowicy pomiarowej (sondy) do przyrządu pomiarowego odbywa się cyfrowo wg opracowanego w firmie LAB-EL protokołu transmisyjnego. System taki umożliwia również przesyłanie danych pomiarowych prze internet lub przez sieć telefonii komórkowej. Ważne dla użytkowników jest omówienie warunków eksploatacji, montażu i serwisowania przyrządów i systemów firmy LAB-EL (Rozdz. 7 i 8).
 Mogę z satysfakcją stwierdzić, że zaprezentowana aparatura i systemy pomiarowe firmy LAB-EL do pomiaru parametrów mikroklimatu (lub klimatu) i jego regulacji jest w pełni nowoczesna, nie odbiegająca swoim standardem od poziomu czołowych firm światowych w tej dziedzinie.

Myślę, że recenzowana książka będzie użytecznym kompendium wiedzy dla inżynierów i  techników zajmujących się problematyką pomiaru i regulacją mikroklimatu (klimatyzacją).