Jaké jsou různé typy vodního systému?
Voda je nejčastější složkou na Zemi. Řízení teploty vody, průtoku, tlaku a čistoty ovlivňuje prakticky každý umělý, biologický a fyzický systém. Jedinečné vlastnosti vody z něj činí nejpoužívanější rozpouštědlo, tekutinu pro výměnu tepla a čisticí prostředek v průmyslu. Kontrolní strategie jsou navrženy podle vlastností vody použité v daném procesu.
Teplota vody v průmyslových aplikacích je řízena procesními regulátory ve výměnících tepla. Chladicí nebo topné činidlo může být voda. V chladiči automobilu způsobuje vysoká tepelná kapacita vody, že voda absorbuje teplo z motoru. Poté přenáší teplo do okolního vzduchu pohybem vzduchu přes radiátor. Regulátory ventilů buď zvyšují nebo snižují průtok vody na základě odchylky od požadované teploty.
Průtok vody je problémem v zavlažovacích, zpracovatelských a čisticích aplikacích. Tento parametr je řízen monitorováním tlaku v uzavřených systémech. Protože je znám průměr potrubí, lze odečty tlaku převést na průtoky. Smyčky zpětné vazby v elektronice řídicí jednotky udržují stabilní průtok.
V otevřených systémech, jako jsou zavlažovací kanály, zachycovací zařízení, jako je vrtule, zachycují rychlost vody. Znáním průřezové plochy systému pro dodávání vody a sledováním průtoku v čase lze získat celkový objem přenesené vody. Systém řízení vody zahrnuje ruční a automatické brány, ventily a přehrady.
Tlak je řídící parametr při zpracování mnoha materiálů a při extrakci chemikálií vodou. V těchto kontrolních schématech je parní forma vody často činným činitelem. Tlak je základem tohoto systému pro regulaci vody a je upravován regulováním průtoku a teploty par.
Čistota vody nebo koncentrace požadované sloučeniny rozpuštěné ve vodě tvoří kontrolní faktory v jiném typu systému regulace vody. Online kontrolní systémy monitorují rozpuštěnou látku jedním z několika různých způsobů. Voda může být analyzována na změny elektrické vodivosti, průhlednosti, kyselosti nebo přímo na koncentraci pomocí přístrojů specifických pro sloučeniny, jako jsou iontově specifické elektrody. Strategie offline řízení se vždy používají k zálohování a kalibraci online kontrol pomocí periodického vzorkování a analýzy.
Lidé byli méně úspěšní v regulaci vody kvůli povětrnostním podmínkám. Hurikány, tsunami, záplavy a další přírodní katastrofy způsobují obrovské zmatky a každoročně vedou k tragické ztrátě mnoha životů. Přehrady, pobřežní odvody a varovné systémy, které se pokoušejí vytvořit vodní kontrolní systém, často nemohou zabránit enormnímu ničení.
Biologické systémy využívají více systémů řízení vody, které regulují tok vody dovnitř a ven z buněčných struktur. Každý systém řízení vody sleduje stejné vlastnosti jako jeho průmyslové protějšky. Epidermální buňky regulují teplotu pohybem vody přes kůži. Oběhový systém používá regulátory tlaku k regulaci krevního tlaku a hladiny rozpuštěných plynů v krevním řečišti. Jaterní a ledvinové buňky regulují hladinu živin a toxinů v krvi.