Pienpolttosimulaattorin tiedonkeruujärjestelmän suunnittelu, rakennus ja käyttöönottotestaus

Abstract

Tässä opinnäytetyössä suunniteltiin ja toteutettiin tiedonkeruujärjestelmä Itä-Suomen yliopiston (UEF) ja Savonia-ammattikorkeakoulun yhteiseen pienpolttosimulaattori-hankkeeseen (SIMO). Pienpolttosimulaattorissa on kaksi sähköistettyä ja kalustettua merikonttia; mittaus- ja saunakontti, jotka yhdessä simuloivat pientä omakotitaloa. Molemmissa on tulisija, joiden aiheuttamia päästöjä voidaan mitata mittauskontissa olevilla mittalaitteilla ja antureilla. Opinnäytetyöhön sisältyi näiden mittalaitteiden ja antureiden testaus ja tiedonsiirtoon liittyvä selvitys, kytkentä kontissa sekä ohjelman teko LabVIEW:llä.

Pienpolttosimulaattorin tiedonkeruujärjestelmän kytkentöihin käytettiin National Instrumentsin CompactRIO-alustaa, joka kerää mittalaitteilta mittaustiedot ja lähettää ne tietokoneelle. Tietokoneella ajetaan LabVIEW-ohjelmaa, jolla mittaustiedot saadaan esitettyä graafisesti käyttäjälle. Tiedonkeruujärjestelmällä saadaan myös ohjattua mittauskontissa olevaa ilmanvaihtokonetta, ilmanvaihdon peltimoottoreita, ilmanvaihtokanavien kanavapuhaltimia sekä massavirtasäätimien asetusarvoja. Mittaustiedot tallennetaan tiedostoon ja pilvipalveluun.

Opinnäytetyössä saavutettiin asetetut tavoitteet; kaikki mittalaitteet ja anturit saatiin toimintakuntoon ja LabVIEW:llä tehdyllä testausohjelmalla saatiin suoritettua ensimmäisiä polttomittauksia ja testattua pienpolttosimulaattorin toimintaa.

The purpose of this final year project was to design and create an information gathering system for a residential wood combustion simulator (SIMO). SIMO is a collaborational project of the University of Eastern Finland and Savonia University of Applied Sciences. The simulator includes two sea containers which have been electrified and furnished. One of them has all the measurement equipment, ventilation controls and a changeable fireplace whereas the other container is a working sauna. Together they simulate a small house where different kinds of measurements and tests can be done regarding to wood combustion.

The goal of this thesis was to get the information gathering system to a point, where scientists can do measure-ments of real life wood combustion and the data can be stored in a text file.

The information gathering system was made for the simulator using National Instruments’ CompactRIO and Lab-VIEW. All the electrical wiring and cabling had to be done from the scratch. Careful planning and documentation were required due to the amount of measurement devices and sensors.

As a result of this thesis: All the measurement equipment and ventilation controls were made fully functional and the first wood combustion measurements and tests were done using the testing program created in LabVIEW. The data could be stored in a text file for a later review. The goals of the thesis were achieved.