Удалённое управление системами вентиляции на примере беспроводных М2М-решений

Функции автоматического шкафа вентиляции

Благодаря усовершенствованию оборудования в области вентиляционной автоматизации, стало возможным исключение человеческого фактора из работы шкафа управления вентиляцией. Автоматика гарантирует высокий уровень безопасности огромного функционала, которым обладает вентиляция, управляемая исполнительными устройствами шкафа.
Широкие возможности шкафов управления вентиляцией включают в себя:

• Подключение любых элементов вентиляции с разными физическими характеристиками и различными портами для установки системы.
• Способность контроля напряжения сети.
• Управление специальными электрическими клапанами для обеспечения беспрерывной мощности в электросети. Увеличивает эксплуатацию приборов, исключая их перегрев, замыкание, перегрузки.
• Контроль заданных параметров для помещения и скорости вращения вентиляторов.

Стандартные функции

Обычный шкаф автоматики вентиляции обладает следующими функциями:

• Контроль температуры нагрева отдельно взятого элемента системы вентиляции.
• Контроль над параметрами работы привода воздушного клапана.
• Контроль за чистотой воздушных фильтров. При загрязнении подается звуковой сигнал на узел управления вентиляционным оборудованием.
• Управление клапаном для перемещения потоков воздушных масс для поддержания заданной температуры воздуха в помещении.
• Управление узлом вентиляционного оборудования осуществляется в ручном режиме, включение и выключение.
• Исключение перегрева и короткого замыкания насосного мотора.
• С помощью световых индикаторов можно получить информацию о работе системы в целом.
• Возможность продления времени остановки перемещения: и приточного, и вытяжного воздуха, вентиляторами ШУВ (шкаф управления вентиляцией).
• Ведение журнала сбоев в работе системы принудительной вентиляции.
• Контроль за обледенением деталей фреоновых охладителей.

Расширенные функции

Набор расширенных функций зависит от конкретной модели прибора ШУВ. Часто используют такие функции как:

• Управление специальными клапанами для регулировки давления при обрыве ремня вентилятора.
• Осуществление контроля в автоматическом режиме за количеством углекислого газа.
• Сохранения всех данных о работе в журналах после отключения электроэнергии.
• Контроль над специальной камерой смешения потоков воздуха.
• Программирование на неделю вперед всего рабочего процесса.
• Контроль за параметрами охлаждающего клапана.
• Контроль с помощью электрообогревателя.
• Использование пульта дистанционного управления.
• Осуществление эффективной работы с датчиками, предназначенными для контроля разных параметров помещения, используя каскадный способ.

Вентиляция и центральное кондиционирование

Приведенные здесь типовые технологические схемы для систем вентиляции и центрального кондиционирования, работающие под управлением контроллера «С2000-Т», являются базовыми. Это означает, что пользователь может вносить в них изменения по своему усмотрению. Например, в конфигурацию можно ввести предварительный прогрев воздушных жалюзи, или изменить тип регулирования по канальному датчику на каскадное регулирование по комнатному датчику температуры. А с использованием блока условий можно, например, ввести дискретное управление скоростью вентилятора, в том числе реализовать понижение скорости вращения вентилятора при условии понижения уличной температуры ниже фиксированной уставки. На технологических схемах показана обвязка калориферов с использованием двухходовых клапанов. Это не запрещает применение обвязок калориферов с трехходовыми клапанами. Алгоритмы управления рекуперационными установками поддерживают как рекуперацию тепла зимой, так и рекуперацию холода летом.

На технологических схемах вентиляционных систем применяются следующие условные обозначения

приборов и узлов:

ТЕ

– датчик температуры. В зависимости от расположения на схеме может быть уличным, канальным, комнатным или датчиком обратной воды (погружного или накладного типа).

FG

– привод воздушной заслонки. Как правило, применяются двухпозиционные привода, а при наличии водяного нагревателя – двухпозиционные привода с механической возвратной пружиной.

PDA

– дифференциальное реле давления. В зависимости от места установки может являться датчиком загрязненности фильтра, если приемники реле давления установлены до и после фильтра, либо датчиком обрыва ремня, если реле установлено около вентилятора. В последнем случае к контроллеру С2000-Т подключается нормально замкнутый контакт.

P

– пропорциональный привод клапана водяного нагревателя (двух- или трехходового). Для работы с контроллером С2000-Т необходим стандартный привод, управляемый напряжением 0…10 В.

Y1

– пропорциональный привод клапана водяного охладителя (как правило, всегда трехходового), управляемый напряжением 0…10 В.

TZA

– капиллярный защитный термостат по воздуху устанавливается сразу за калорифером (монтируется на ребра теплообменника) и настраивается на температуру срабатывания не менее 5 °С. К контроллеру С2000-Т подключается его нормально замкнутый контакт.

M

– силовые цепи управления циркуляционным насосом.

Аварийный режим

– состояние системы, в котором нарушены некоторые заранее определенные условия. В данном режиме контроллер работает по стандартному аварийному алгоритму либо по алгоритму, заданному пользователем.

Стандартно поддерживаются блокировки по понижению температуры обратной воды ниже заданной уставки и по срабатыванию защитного термостата по воздуху, а также по неисправности температурного датчика. При этом контроллер совершает следующие действия:

• формирует событие «Авария»;
• выдает звуковой сигнал;
• дает команду на закрытие воздушных заслонок;
• дает команду на открытие клапана P1;
• дает команду на останов вентилятора П1.

В числе поддерживаемых блокировок также присутствуют блокировки по обрыву ремня вентилятора, по срабатыванию термоконтакта обмоток двигателя и по факту превышения максимально допустимых токов обмоток. При этом контроллер:

• формирует событие «Авария»;
• выдает звуковой сигнал;
• дает команду системе на переход в дежурный режим.

Дежурный режим

– состояние системы, в котором:

• воздушная заслонка закрыта;
• вентилятор остановлен;
• производится поддержание заданной температуры обратной воды согласно уставке.

Щитовая для обслуживания автоматики с водяными калориферами

Автоматика приточной вентиляции призвана обеспечивать безопасность при эксплуатации приборов подогрева воздуха, вентиляции помещения. Основной прибор щита – это контроллер AQUA шведского производства. Остальные составляющие устанавливают для решения следующих вопросов:

• производят управление вентиляторными устройствами;
• поддерживают заданную температуру воздушных масс;
• переключают режимы эксплуатации;
• управляют приводами клапанов с возвратными пружинами, обеспечивающими закрытие воздухозаборными клапанами, в случае выключения вентиляторных установок, коротком замыкании фазы на корпус;
• управляют работой насоса циркуляции воды в калорифере, устанавливаемом в узле обвязки;
• осуществляют контролирование за температурой воды в обратной магистрали при разных режимах работы, при выключении калорифера;
• выключают подачу энергии при загрязнении воздушного фильтра.

Автоматизация вентиляции позволяет решать сложные задачи в любых условиях и при различных режимах эксплуатации оборудования. Каждая схема вентилирования воздуха монтируется с автоматической системой управления процессом.

В заключение, отметим основные моменты, на которые следует обращать пристальное внимание при покупке приборов оснащения щита автоматического управления устройством вентилирования зданий. Основной критерий выбора – это надежность комплектующих

Обязательно попросите у менеджера сертификат качества данных приборов, а также гарантии компании изготовителя щитов вентиляции и каждой отдельной детали. Обращайте внимание на наличие производственной базы для выполнения ремонта, гарантийного сервисного обслуживания вентиляционного оборудования, схемы автоматического управления процессом

Основной критерий выбора – это надежность комплектующих. Обязательно попросите у менеджера сертификат качества данных приборов, а также гарантии компании изготовителя щитов вентиляции и каждой отдельной детали

Обращайте внимание на наличие производственной базы для выполнения ремонта, гарантийного сервисного обслуживания вентиляционного оборудования, схемы автоматического управления процессом

Каждый прибор должен иметь паспорт, инструкцию, схему подключения. Сегодня на рынке вентиляционного оборудования, различные производители предлагают разнообразный ассортимент комплектующих и схем устройств щитов вентиляции. Сделав правильный выбор, качественно выполнив монтаж автоматических шкафов, вы получаете надежное, безопасное оборудование, на достаточно долгое время.

Установка автоматики для систем вентиляции.

Автоматизация систем вентиляции применяется для более эффективного управления климатом, обеспечения требуемого качества обработки воздуха и защиты вентиляционных установок от поломки.

В зависимости от установленной системы вентиляции, выполняется установка автоматики с разной комплектацией шкафа:

• Автоматика приточной вентиляции: выполняется установка щита автоматики, предусматривающего оснащение системы датчиками притока воздуха, обеспечивая анализ качества воздухообмена в сети, степень очистки воздуха и пр.
• Автоматика вытяжной вентиляции: для обеспечения вытяжки отработанного (загрязненного) воздуха выполняется монтаж шкафа управления, предусматривающий установку датчиков замера скорости воздушного потока, давления в сети и пр.

Подробнее см.: автоматика систем вентиляции.

Описание функциональной схемы

На функциональной схеме показан принцип автоматизированного управления приточной и вытяжной вентиляции, чертеж ДП АТ061 К897 Э2.

Во время работы системы наружный воздух, через воздухозаборную решетку, поступает в приточную установку, проходит через открытый воздушный клапан, затем через шумоглушитель проходит в секцию карманного фильтра. После этого очищенный воздух проходит через секцию нагрева и в зимний режим работы подогревается до температуры 22°С. Затем воздух проходит через камеру охлаждения и в летнем режиме работы охлаждается. Дальше воздух попадает в секцию вентилятора, где создается напор и после секции шумоглушителя по воздуховодам попадает в обслуживаемые помещения.

Температура приточного воздуха измеряется датчиком (16а). Измеренная температура передается в щит управления, и контроллер вырабатывает сигнал на запорно-регулирующие клапана (8а, 11а).

В системе предусмотрен контроль засорения фильтра. Когда перепад давления до и после фильтра превысит 100Па датчик (4а) замкнет свои контакты и этот сигнал включит световую сигнализацию и если в течение 72 часов фильтр не почистит или не заменят, остановит систему.

В системе предусмотрена защита калориферов от замерзания. Когда температура воды в обратном трубопроводе снижается ниже 20°С, сигнал от датчика (5а) поступает в щит управления. Также предусмотрена защита по температуре воздуха после калорифер. Датчик (9а) выработает сигнал при температуре 5°С который поступит в щит управления. При поступлении одного из сигналов происходит остановка вентилятора, закрывается сблокированный с ним клапан наружного воздуха и полностью открывается трехходовой клапан (8а) для максимального увеличения расхода теплоносителя. Таким образом, движение холодного воздуха прекращается, а циркуляция теплоносителя через калорифер продолжается. Вследствие отсутствия теплосъема, температура охлажденного теплоносителя начинает повышаться. При достижении температуры теплоносителя 50°С вентилятор включается, клапан наружного воздуха открывается, и работа воздухонагревателя возобновляется.

По датчику температуры наружного воздуха (1а) происходит переключение режимов работы зимний или летний. В зависимости от режима работы воздух либо нагревается или охлаждается. Для регулирования температуры приточного воздуха применяют узел управления подачей теплоносителя в воздухонагреватель. Схема узла управления УУ1 показана на рисунке 3.

Рисунок 3 — Схема узла управления УУ1.

• 1 — Накладной термостат защиты калорифера от замерзания по воде.
• 2 — Циркуляционный насос.
• 3 — Показывающий стрелочный манометр.
• 4 — Показывающий стрелочный термометр.
• 5 — Фильтр.
• 6 — Накладной датчик температуры обратной воды.
• 7 — Балансировочный клапан.
• 8 — Отсечной шаровой кран.
• 9 — Трехходовой клапан с электроприводом.

Вода из теплосети проходит через балансировочный клапан и фильтр и поступает в теплообменник, отдает часть тепла и возвращается в теплосеть. Циркуляционный насос создает подмешивание воды приточной с обратной водой, которая поступает в приточный трубопровод в зависимости от положения регулирующего клапана. Регулирующий клапан увеличивает или уменьшает поступление обратной воды в теплообменник в зависимости от температуры приточного воздуха или температуры обратной воды, которую измеряет накладной датчик температуры. Накладной термостат обеспечивает защиту теплообменника от замерзания теплоносителя. Если температура воды будет ниже 0°С, то произойдет замерзание теплоносителя и приводит к разрыву трубок теплообменника, который ремонту не подлежит, а замен дорогостоящий.

В летнем режиме работы регулированием подачей холодоносителя применяется узел управления подачей холодоносителя в воздухоохладитель. Узел управления подачей холодоносителя в воздухоохладитель УУ2 показан на рисунке 4.

Рисунок 4 — Подача хладоносителя в воздухоохладитель УУ2.

• 2 — Циркуляционный насос.
• 3 — Показывающий стрелочный манометр.
• 4 — Показывающий стрелочный термометр.
• 5 — Фильтр.
• 7 — Балансировочный клапан.
• 8 — Отсечной шаровой кран.
• 9 — Трехходовой клапан с электроприводом.

Вода из холодильной машины проходит через балансировочный клапан и фильтр и поступает в секцию охлаждения, нагревается и возвращается в теплосеть. Циркуляционный насос создает подмешивание воды приточной с обратной водой которая поступает в приточный трубопровод в зависимости от положения регулирующего клапана. Регулирующий клапан увеличивает или уменьшает поступление обратной воды в теплообменник в зависимости от температуры приточного воздуха.

Датчики и преобразователи

Датчики — это элементы систем автоматизации вентиляции, служащие для получения информации о реальном состоянии регулируемого объекта. С их помощью осуществляется обратная связь системы регулирования с объектом по следующим параметрам: температуре, давлению, влажности и т.д.

Для того, чтобы информация с датчика передавалась системе в виде цифрового кода каждый датчик снабжается преобразователем.

Оптимальные места установки датчиков указываются в прилагаемых к ним инструкциях.

Датчики температуры могут быть для внутреннего и наружного применения; накладными на трубопровод (для контроля температуры поверхности трубопровода) или канальными (для измерения температуры воздуха в воздуховоде). Внутри помещений датчики температуры устанавливаются в нейтральных, относительно источников тепла или холода местах, снаружи здания в местах где датчик будет защищен от ветра или прямого попадания солнечных лучей.

Датчики влажности представляют собой блок с электронным прибором, измеряющим относительную влажность, и преобразующий данные в электронный сигнал. Бывают наружного и внутреннего исполнения. Устанавливаются в местах со стабильными условиями влажности, не допускается установка их вблизи радиаторов отопления, блоков кондиционеров, у источников влаги.

Датчики давления подразделяются на реле давления (механическое измерение перепада давлений и электрическое преобразование) и аналоговые датчики давления (преобразование давления сразу в электрический сигнал, например, с помощью пьезо-элементов). И те, и другие применяются для измерения давление как в одной точке, так и разность давлений в двух точках.

И внешние и внутренние датчики желательно устанавливать по два и более, например, с северной и с южной стороны здания. В современных системах, все внешние климатические датчики объединяют в единую метеостанцию.

Датчики потока измеряют скорость движения жидкости или газа в трубопроводе или воздуховоде. Расход жидкости вычисляется по формуле внутри процессорного блока исходя из разности давлений и других параметров (температуры, сечения трубопровода, плотности).

Управление принудительной вентиляцией

Система автоматического управления очень важна для удобства использования механической вентиляции. Она выполняет следующие функции:

• Запуск и остановка работы вентилирования по команде оператора;
• Позволяет поддерживать условия, выставленные перед началом работы;
• Позволяет с легкостью найти места неполадок;
• Контролирует нагрузку на отдельные элементы, во избежание поломки;
• Позволяет отслеживать состояние системы вентиляции.

Элементы автоматики

Любая система автоматики включает в себя электрический щит. Он является местом, в которое монтируется пульт управления вентиляцией. Наиболее простым вариантом является рычаг, отвечающий за включение и выключение вентилирования и индикатора. Но для простоты контроля используют промышленную автоматизацию с элементом автоматики. Она позволяет отслеживать малейшие изменения в вентиляционной системе: определять уровень загрязнения фильтров, при нужде включает калорифер и прочее. Чтобы это все было возможно, используются датчики давления, температуры, термо-, гидростаты и т.д.

Микропроцессорный контроллер

Одним из элементов автоматики вентиляции является микропроцессорный контроллер. Он включает в себя экран с простым меню благодаря которому, можно следить за изменениями и регулировать параметры работы вентилирования.

Сигналы об изменении состояния системы и воздуха в помещении подаются датчиками. В основном используются два типа:

• Температурные;
• Измерители давления.

Температурные датчики, в свою очередь, делятся на канальные и комнатные. Первые используются для определения температуры воздуха внутри вентиляционных каналов. Комнатные используются для определения температуры внутри помещения. Работают они следующим образом: датчик подает сигнал в пульт управления, там данные сравниваются с установленными и, в зависимости от полученных результатов, происходят изменения в работе вентилирования.

Датчик давления

Важными элементами автоматики являются датчики давления, они позволяют отследить нарушения движения воздуха в сети воздуховодов. Прибор срабатывает в случае малейших изменений давления, что позволяет определять степень загрязненности фильтров и рекуператора, защищает от фальстарта калорифера и прочих нагревательных элементов.

В любую систему автоматики установлен сервопривод воздушного клапана. Он необходим для регулирования положения воздушных заслонок. Кроме этого, он служит для предотвращения замораживания теплообменника, в случае с приточно-вытяжной вентиляцией регулирует степень рециркуляции.

Монтаж датчиков

Важно правильно разместить все датчики, так как от этого будет зависеть качество работы системы автоматического управления. Если в ней используются датчики накладного типа, то их следует крепить прямо на трубу. Для корректной работы канальных датчиков их устанавливают перпендикулярно движению воздушного потока. Комнатные следует монтировать на высоте 1,5-1,8 метра от пола, где на них не будут воздействовать посторонние источники тепла или холода. Что касается атмосферных датчиков, то их закрепляют снаружи здания, на подветренной стороне, в районе 2/3 высоты здания.

Датчик температуры

Важно, место на котором будет размещаться датчик не должно подвергаться воздействию вибрации.

Для того чтобы запустить систему в первый раз следует выполнить следующие действия:

• Нужно проверить качество соединения всех элементов автоматики;
• Установить порог срабатывания защитного термостата по воздуху на +10 градусов по Цельсию;
• Установить порог срабатывания защитного термостата по воде на +25 градусов по Цельсию и проверить работу прибора, в случае падения температуры термобалона;
• Если в систему автоматики входит водяной калорифер, нужно установить время, за которое будет нагреваться калорифер и нагнетатель переходить в рабочий режим – настройка реле времени;
• В зависимости от оборудования нужно установить порог срабатывания датчика-реле давления для вентилятора и фильтра.
• Также нужно настроить пульт управления.

Перед тем как начинать работы следует внимательно изучить техническое описание всего оборудования. И проверить исправность всех приборов.

Назначение шкафов управления вентиляцией

Сегодня шкаф управления вентиляцией является неотъемлемой частью системы воздухообмена. Он намного облегчает работу оборудования по обеспечению свежим воздухом помещения или утилизации отработанных газов.

Приобретая распределительный узел ШУВ, стоит руководствоваться функциями управления для конкретной вентиляции, согласно условиям ее эксплуатации.

Для вентиляционной системы, обеспечивающей дымоудаление из помещений необходим ШУВ, который обеспечит повышенную безопасность, будет контролировать температуру воздуха в помещении и его влажность. А также поддерживать нужные показатели в норме и перемещать воздушные массы с определенной постоянной скоростью.

Назначение шкафа управления вентиляцией зависит от типа системы воздухообмена:

• С рекуперацией или очищение от вредных веществ воздуха в рабочей зоне.
• С электрическим нагревателем.
• С водяным нагревателем.
• С функцией дымовыделения.
• Вытяжные, приточные или приточные — вытяжные вентиляции (ШУ ПВВ).

Все шкафы для управления вентиляцией работают в двух режимах:

• Летний режим. Означает, что контроль температуры воздуха отключен. При понижении температуры приточного воздуха автоматика включает режим защиты согласно параметрам, введенным заранее. Контроль температуры осуществляется с помощью датчиков.
• Дежурный режим.

Для управления одним вентилятором возможно использовать шкаф дымоудаления ШУВ1. Для управления же несколькими вентиляторами подойдет шкаф типа ШСАУ-ВК. Цена напрямую зависит от количества управляемых вентиляторов.

Датчики

В системе кондиционирования применяются следующие виды датчиков:

• Датчики контроля температуры приточного воздуха и воздуха внутри помещения;
• Датчики контроля концентрации в воздухе помещений углекислого газа СО2;
• Датчики контроля влажности воздуха;
• Датчики контроля состояния и работы оборудования (давления и скорости воздушного потока в воздуховодах, температурные, датчики давления или протока для устройств с циркулирующей по трубопроводам жидкостью и т.д.).

Выходные сигналы с датчиков поступают в шкаф управления для анализа полученных данных и выбора соответствующего алгоритма работы системы кондиционирования.

Материалы изготовления

При проектировании конструкции оборудования венсистем учитываются условия эксплуатации, в которых они будут бесперебойно функционировать. Внутренние части шкафа редко устанавливаются снаружи панели.

При разработке проекта принимается во внимание:

• температура окружающей среды при работе. Если не соблюдается температурный режим, то эксплуатационные характеристики будут ухудшены. Материал быстро оплавится, износится, и энергооборудование, размещенное внутри, придет в негодность;
• влажностный режим тоже необходимо обеспечить в пределах нормативных показателей, чтобы не возникало коротких замыканий на электрических частях;
• обеспечение высоты относительно уровня моря. Этот показатель влияет на устройство принудительной вентиляции, так как условия теплообмена ухудшаются при изменении параметров атмосферного давления.

При установке оборудования среда внутри шкафа, по сравнению с наружными показателями воздуха, изменяется. По результатам проведенных исследований выпускаются шкафы для оснащения вентсистем с открывающимися крышками. Но зачастую пользуются действующими нормативами климатизации для соответствующих внешних параметров эксплуатации, при этом принимается в учет:

• рабочая температура;
• температурные показатели внутри шкафа и снаружи технического устройства;
• показатель излучаемой мощности оборудования;
• заданная высота над уровнем Балтийского моря.

При выборе материала следует учитывать данные о размерах проектируемого шкафа, типе установки, а далее подобрать один из существующих материалов, задать высоту относительно уровня моря с учетом показателей внешней среды и расчетной мощности, превышающей на 5% номинальную.

Основные задачи автоматики для вентиляции

Поскольку на современном рынке представлено большое количество всевозможных технических устройств для автоматизации вентиляции, набор их функций также чрезвычайно широк.

Основные функции модуля управления, оснащенного элементами электронного интеллекта:

• Поддержание заданных параметров микроклимата внутренних помещений — температуры и влажности воздуха, насыщенности углекислым газом и т.д.
• Возможность для оператора удаленного управления вентиляторами, дистанционного их включения и отключения.
• Осуществление автоматизированного контроля над датчиками работы всех узлов и агрегатов вентиляционного оборудования.
• Самостоятельный перевод оборудования в летний или зимний режим.
• Контроль над уровнем загрязнения фильтрующих устройств с функцией подачи сигнала о необходимости прочистки.
• Открывание и закрывание заслонок воздуховодов, регулировка производительности приточных и вытяжных вентиляторов.
• Прекращение подачи свежего воздуха при срабатывании пожарной сигнализации.
• Отключение электропитания при аварийных ситуациях — резких скачках или понижении напряжения. Это позволяет предотвратить выход из строя приборов, датчиков и отдельных узлов вентиляционной системы.

Дополнительные функции

Современные производители для максимально полного удовлетворения запросов покупателей, уделяют особое внимание не только надежности выпускаемого оборудования. Немаловажным фактором в конкурентной борьбе за потребителя является оснащение продукции как можно большим дополнительным функционалом

Сегодня стали доступны такие высокоинтеллектуальные функции, как:

• Подключение вентиляции к единому электронному диспетчеру управления «умный дом».
• Управление настройками через интернет-приложения, при помощи Wi-Fi и блютуз.

Оснащенная современным функционалом автоматическая аппаратура становится понятной и простой в управлении, подобно прочей бытовой технике.

Что такое автоматика для вентиляционных систем

Сегодня автоматические системы управления вентиляцией представлены большим комплексом всевозможных технических приборов. Все они, начиная от термостатов, и заканчивая сложными компьютеризированными модулями, предназначаются для облегчения управления и контроля над работой принудительных вентиляционных систем. Разнообразие оборудования даёт возможность решения задач по обеспечению автоматизации на любом объекте, вне зависимости от его характеристик и назначения.

Исходя из эксплуатационно-технических требований, возможен различный подход к изготовлению пультов автоматизированного управления вентиляцией:

• На одних объектах можно обойтись стандартными модулями, выпускаемыми в виде шкафов с установленными в них приборами управления.
• В других случаях монтажникам приходится вручную собирать комплексы, адаптированные под сложные приточно-вытяжные вентиляции с учетом конкретных задач.

Разница в подходах обусловлена необходимостью обеспечить эффективное функционирование вентиляции и созданием комфортных условий для жильцов или работников во внутренних помещениях здания, вне зависимости от времени года и внешних погодных условий.

Важно! В больших торгово-развлекательных комплексах, в учебных и административных зданиях, на больших производствах установка оборудования для автоматизации вентиляционных систем позволяет устранить возможные сбои в работе и минимизировать влияние человеческого фактора.

Управление работой вентиляционных механизмов происходит с помощью комплекса датчиков, установленных внутри помещений. Одни из них действуют по принципу термостата – с повышением температуры внутри здания автоматически включаются вентиляторы, чем обеспечивается приток свежего воздуха.

Рекомендуем ознакомиться: Виды встраиваемых вытяжек 90 см на кухню

Современные автоматизированные системы оснащаются элементами искусственного интеллекта и более сложными контрольно-измерительными приборами.

Конструктивно подобные модули состоят из трех групп узлов:

• Датчики – приборы, передающие информацию об окружающей среде – термостаты, измерители влажности воздуха, газоанализаторы. Собранные данные они передают в анализирующий центр.
• Центр управления собирает и обрабатывает информацию, поступающую от контрольных датчиков, и на основании полученного анализа выдает команды механизмам управления на изменения режима работы.
• Исполнительные механизмы – узлы, осуществляющие механические действия. К этой группе относятся: преобразователь частоты вращения вентилятора, сервоприводы для регулировки положения задвижек и т.д.

Центры управления анализируют соотношение в воздухе кислорода и углекислого газа, процент влажности, при необходимости выдавая команду проветрить помещение. При обнаружении возгорания высокоинтеллектуальная электроника самостоятельно блокирует приток свежего воздуха, препятствуя распространению пожара.

В обычном режиме автоматика обеспечивает слаженное функционирование всех узлов и механизмов вентиляционных систем без привлечения оператора.

Компьютеризированные модули передают информацию о режиме работы, о показаниях датчиков на единый пульт управления. Это позволяет оператору, при необходимости, корректировать работу автоматики, и менять настройки в удаленном режиме.

Обратите внимание! Благодаря использованию автоматики контролировать работу и заниматься обслуживанием вентиляции с установленной автоматикой, может гораздо меньшее количество технических специалистов.

В зависимости от конкретной ситуации, используется один из 3-х режимов управления приборами:

• Ручной. Управление вентиляцией осуществляет оператор, находящийся непосредственно в щитовой комнате, либо за удалённым пультом управления.
• Автономный. Аппаратура работает в соответствии с установленными настройками, вне зависимости от прочих инженерных систем, установленных в здании.
• Автоматический. Приборы управления интегрированы в общее управление всеми инженерными комплексами здания. Работа вентиляции синхронизирована с прочими приборами и датчиками, расположенными в доме – например, с пожарной сигнализацией, иными аварийными датчиками.

Рекомендуем ознакомиться: Естественная система вентиляции в частном доме своими руками

Таким образом, автоматизированный комплекс исполняет роль управляющего контрольного центра. Он запускает вентиляцию в работу, останавливает её, обрабатывает показания датчиков и устанавливает нужный режим в зависимости от температуры, влажности и прочих параметров.

Основные задачи, выполняемые автоматикой вентиляции

При возникновении некоторых неисправностей, происходит срабатывание автоматического управления вытяжки, обеспечивается высокая безопасность:

1. Решение задач по управлению и мониторингу нормальной работы схемы. Должен устанавливаться сигнализатор аварии, опасных режимах эксплуатации оборудования. Новые разработки позволяют управлять работой схемы удаленно. Оператор наблюдает за функционированием устройства, может вносить коррективы, устанавливать оптимальные режимы.
2. Произведение индивидуального анализа и мониторинга работы каждого отдельного механизма и общей деятельности схемы вентиляции. Датчики устройства доставляют информацию, автоматика производит исследование ситуации и вносит корректировки в работу вентиляционного оборудования. В случае аварии, подается сигнал на кнопку пуска для выключения оборудования.
3. Осуществляет защиту клапанов и водяного контура нагрева от низких температур, не позволяет опускаться температуре до критического уровня.
4. Обеспечивает возможность управления процессом вентилирования помещения, переключая режимы эксплуатации оборудования. При перепадах нагрузки, температуры в помещении – система управления способна понижать скорость вращения вентиляторов, полностью выключать оборудование и поддерживать комфортные условия в обслуживаемом помещении.
5. В случае короткого замыкания и других аварийных ситуаций, производит блокировку механизмов, для исключения пожара и поражения людей током.

Сложность выполняемой работы зависит от укомплектованности щита автоматического устройства.

Функции автоматического шкафа вентиляции

шкаф управления вентиляцией «Рубеж-4А
Возможности шкафов управления вентиляцией:

• поддерживают требуемую постоянную мощность электросети;
• позволяют удобно подключить линии разного силового напряжения к различным колодкам клемм;
• контролируют интенсивность вращения вентиляторов, плавно их запускают и не допускают перекос фаз;
• уравнивают мощности, предупреждая перегрев оборудования, перегрузку и замыкания;
• контролируют напряжение в сети автономно, удаленно или местно.

Шкаф управления приточно-вытяжной вентиляцией работает в дежурном или летнем режимах. В летнем режиме не контролируется температура воздуха. Когда температура приточного воздуха низка, автоматика шкафа переключает управление приточной вентиляцией в режим защиты.

Стандартные функции

• Ручная остановка и запуск;
• совместим с датчиками температуры приточного, наружного воздуха, а также обратного теплоносителя;
• фиксирует температуру контактов двигателей вентиляторов;
• регулирует функцию привода воздушного клапана;
• предупреждает замыкания и перегрузки двигателя насоса;
• управляет приводом теплопоставляющего клапана;
• предупреждает обмерзание водяных обогревателей и фреоновых охладителей;
• предупреждает перегрев электрического обогревателя;
• продлевает остановку вентилятора приточного воздуха;
• подает сигналы о необходимости очищения воздушных фильтров;
• останавливает и обесточивает оборудование при пожарной тревоге;
• оповещает с помощью световой индикации о работе системы;
• фиксирует аварии в специальном журнале.

Расширенные функции

• Предупреждает перепады давления при обрывах ремня вентилятора;
• Обеспечивает частотное преобразование для вентиляторов;
• Регулирует температуры воздуха в помещениях каскадным способом;
• совместим с термодатчиком на вытяжке;
• оповещает об аварии световой индикацией;
• возможно подключение дистанционного управления;
• контролирует работу воздушного клапана;
• обеспечивает присоединение дополнительных вентиляторов;
• двухфазовый контроль блока компрессор-конденсатор;
• пятифазовый контроль электрообогревателем;
• контролирует камеру смешения;
• предупреждает обмерзание рекуператора и роторного регенератора;
• контролирует увлажнители воздуха;
• программируется на 7 дней;
• контролирует клапан охладителя;
• контролирует заслонки рециркуляции;
• при недостаточной мощности нагревания уменьшает скорость вращения лопастей вентилятора;
• сохраняет данные в памяти после отключения электропитания;
• контролирует над уровнем углекислого газа.

По заказу производители оснащают шкаф для автоматического контроля над вентиляцией дополнительными возможностями:

• работа без датчиков;
• запись отчетов о работе системы;
• рекуперация холода;
• диспетчерский дистанционный или локальный контроль.

Элементы систем вентиляции

Система управления включает в себя основные элементы, такие как датчики, регуляторы и прочие исполнительные механизмы.

Датчики

При помощи датчиков можно получать информацию о состоянии необходимого объекта по различным параметрам (температуре, давлению, влажности и пр.) и контролировать его, в случае малейшего сбоя системы. Подбирать датчики необходимо строго в соответствии с условиями той или иной вентиляции (условия эксплуатации, диапазон и степень точности измерений и т.д.).

Датчики температуры выполняются для наружного и комнатного применения, могут показывать температуру на поверхности трубопровода или внутри канала (воздуховода). Закрепляются они либо на сами трубы (на их поверхность) — наружные, либо перпендикулярно движущемуся потоку воздуха в трубе, воздуховоде – канальные датчики. Атмосферные датчики устанавливаются снаружи здания, выше его середины, с подветренной стороны, а комнатные виды датчиков должны крепиться внутри помещения, на расстоянии от пола не менее 1 – 1,5 м.

Датчики системы вентиляции и отопления

Управление вентиляцией зависит и от датчиков, регулирующих степень влажности, бывают они комнатного назначения и канального. Внешне выглядят, как блок со встроенным в него электрическим прибором, который измеряет относительную влажность воздуха и преобразует полученные данные в электронные сигналы. Чтобы прибор работал точнее, его необходимо устанавливать на определенном расстоянии от окон, приборов отопления, струй вентиляции и солнечных лучей.

Датчиками потока называются устройства, измеряющие скорость движение потока (это может быть как жидкость, так и газ) в трубах и воздуховодах. Расчет расхода газа или жидкости производится с учетом площади сечения трубы.

Регуляторы

Регуляторы необходимы для управления исполнительными вентиляционными механизмами. Они получают сигналы от датчиков, обрабатывают их показания и приводят в действие исполнительные механизмы системы вентиляции.

Регуляторы управления исполнительными вентиляционными механизмами

Исполнительные механизмы

Устройство, начинающее свою работу по команде, полученной от регулятора, называется исполнительным механизмом. Разделяются по способу работы: электрические, механические, гидравлические и пр.

Все процессы, из которых составляется вся система управления вентиляцией, контролируются посредством такого устройства, как электрический щит управления.

Щиты (шкафы, блок) управления для вентиляционных систем

Щитом управления называется устройство, благодаря которому осуществляется централизованный контроль над технологическими процессами в предприятиях различного назначения (электростанции системы газоснабжения, водоснабжения, электроснабжение и пр.). Это некий пульт, с располагающимися на нем приборами измерения и контроля всевозможных параметров, световыми индикаторами, ключами управления и мнемоническими схемами.

Комплектация блока управления выполняется так, чтобы видимость приборов и быстрый доступ к ним были максимально учтены. Вместе со щитом управления для всего предприятия в системе могут быть установлены групповые, агрегатные, цеховые и другие щиты.

В системах вентиляции, также, применяются шкафы управления. Контроль, посредством шкафов, может производиться запрограммированными микро контроллерами (автоматически) и при помощи ручной регулировке рабочих параметров.

Щит управления вентиляцией является базовой единицей данной системы, он выполняет такие основные функции:

1. Включает индикацию работы и саму вентиляционную установку;
2. Управляет приточным вентилятором;
3. Регулирует скорость приточного вентилятора;
4. Управляет приводом заслонки для воздуха;
5. Регулирует температуру.

Работают пульты управления с различными видами оборудования для вентиляционных систем. Благодаря нему не только поддерживается постоянная температура и влажность помещения, но и повышается безопасность работающего оборудования.

Управление вентиляцией пультом (щитом) происходит по заданным производителем параметрам, это могут стандартные и дополнительные (расширенные) функции. Шкаф регулирует и фиксирует температуры контактов вентиляционных двигателей, управляет воздушным и тепло поставляющим клапанами, замедляет время остановки для вентилятора приточного воздухообмена, подает сигналы о загрязнении фильтров, обо всей работе системы, предупреждает и фиксирует аварии, и выполняет множество других поставленных ему задач.

Основные узлы системы

Проектирование подобных систем является сложным делом, требующим определенных знаний и навыков, поэтому шкаф автоматики вентиляции должен настраивать специалист, который в этом разбирается. Чтобы работать с приборами, нужно знать назначение каждого узла, особенности его работы и взаимодействия с другими элементами. Нужно иметь опыт работы с различными аппаратами и техникой от разных производителей. Именно поэтому выполнять всю работу должны профессионалы, которые имеют необходимые знания и опыт.

Современные щиты автоматики для систем вентиляции включают в себя довольно много различного оборудования. Все приборы, которые каким-либо образом задействованы в создании системы управления, можно разделить на три группы:

• Сенсорные датчики. Эти устройства собирают всевозможную информацию о состоянии системы, считывая уровень влажности, температуры, давления и прочие важные показатели. Они подают электрический сигнал, который поступает дальше в систему.
• Регуляторы и контроллеры. Эти приспособления отвечают за дальнейший анализ полученных данных. Они сравнивают информацию между собой, а также с установленными нормами, проводят логический анализ и на его основе подают какие-либо команды в систему, включая или отключая определенные функции.
• Исполнительная механика. Эти детали обеспечивают выполнение полученных команд, заставляя приборы исполнять определенные функции и действия.

Комплектующие

Шкаф управления вентилятором оборудован блоком питания, контроллерами, преобразователями и большим количеством включателей/выключателей. Выключатели, в свою очередь, имеют подключение к электрокалориферам, рекуперационным устройствам, вентиляторам, водяным нагревателям и холодильным установкам. Обязательным элементом щита является блок ручного управления, принимающего на себя функции регулирования и контроля в случае отказа или сбоя автоматики. Кроме того, все шкафы оснащаются датчиками экстренной сигнализации, срабатывающей в случае аварийной либо предаварийной ситуации.

Особую роль в осуществлении контроля за работой вентсистем играют датчики, являющиеся своего рода рецепторами, и собирающие информацию о работоспособности каждого узла. С их помощью можно получить наглядную картину загрязнения воздушных потоков, их температуры и влажности, а также скорость движения воздушных масс и частоту вращения лопастей вентилятора. Температурные датчики выпускаются как в цифровом, так и в аналоговом вариантах, и при изменении температурного режима внутри системы способствуют переключению всей установки на другой режим. По такому же принципу работают и датчики влажности. Полученная датчиками информация уходит на автоматические регуляторы, которые, в свою очередь, выполняют корректировку работы ключевых узлов вентиляционных систем.

По месту расположения датчики делятся на внешние и внутренние. Первые нередко называют атмосферными и устанавливают с наружной стороны зданий. Внутренние, в свою очередь, подразделяются на канальные и поверхностные модели. Канальные устанавливают внутри воздуховодов на стенках либо поперёк движения воздушных масс. Поверхностные размещаются на поверхности узлов и осуществляют снятие параметров с данных устройств.

Не менее важным элементом шкафов управления являются контроллеры. Приборы принимают информацию, приходящую с датчиков, и занимаются её обработкой в автоматическом режиме. После обработки параметров контроллеры посылают сигнал основным узлам вентустановок, таким как вентиляторы, калориферы, холодильные установки, после чего те изменяют свой рабочий режим. Функционально контроллер может либо обслуживать несколько устройств, либо взаимодействовать только с одним из них. Универсальные модели часто оснащены микропроцессорами, что делает их менее громоздкими и позволяет без труда разместить в небольшом шкафу или на стенде.

Ещё одним элементом комплектации щитов являются преобразователи частоты вращения лопастей вентилятора. Благодаря этим устройствам можно регулировать количество оборотов двигателя, чем значительно сокращать количество потребляемой установкой электроэнергии. Помимо экономии средств, это приводит к существенному уменьшению износа деталей вентилятора и продлевает общий срок эксплуатации вентиляционной установки.

(голосов пока нет)