Меню

Принцип работы автоматизации вентиляции



Ventkam.ru

Вентиляция и кондиционирование

Как осуществляется автоматизация систем вентиляции

Автоматические устройства контроля за работой вентиляционной системы предназначены для поддержания комфортных условий в производственных и жилых помещениях.

Современные системы – это комплекс автоматического управления микроклиматом помещения. Для поддержки слаженной работы всех механизмов и устройств, разработчики устанавливают сложную аппаратуру с различными датчиками и реле. Только такое обустройство щита автоматики позволяет корректировать действие всей системы вентиляции.

Шкаф управления вентиляцией

Автоматизация систем вентиляции монтируется для решения проблем при использовании вентиляционного оборудования и механизмов.

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.

Важно. В организации безопасной работы вентиляционной системы автоматика выполняет главную роль – позволяет проводить управление процессом без участия человека, экономя при этом значительные средства.

Сложность выполняемой работы зависит от укомплектованности щита автоматического устройства.

Оборудование для системы автоматического управления вентиляцией

Выпускается ряд типов приборов, устройств и датчиков для создания автоматики управления вентиляцией. Для управления отдельным процессом, предназначены механизмы контроля. Но устройства не только контролируют весь процесс, но и управляют эксплуатацией одного участка схемы.

Автоматизированная система управления приточной вентиляцией

Поэтому, в состав автоматики входят десятки различных реле, датчиков и других приборов.

Важно. Как правило, для обслуживания вентиляции используются электронные приборы. Но для контроля над температурой нагрева или охлаждения воздуха устанавливают механический узел обвязки.

В состав автоматического устройства управления системой вентиляции, обязательно входят следующие приборы:

  • регулятор температуры воздушных масс;
  • прибор регулировки величины оборотов вентилятора;
  • в узле обвязки устанавливается датчик нагрева воды и воздуха;
  • привод управления запорным клапаном.

Но данные приборы производят локальное регулирование работы системы или делают замеры. Контроль и определение общего уровня безопасности, всего цикла работы вентиляционной системы, осуществляется с помощью шкафа центрального управления устройства вентиляции.

Сложность системы можно понять, ознакомившись с полным списком оборудования данного устройства. Количество определенных датчиков или реле может быть значительным, а некоторые приборы представлены в единственном числе. Рассмотрим устройство некоторых щитов автоматического управления.

Устройство вентиляционной щитовой для системы с установкой электрического калорифера

Для обустройства данной щитовой используются следующие составляющие автоматики:

  • регулятор установки температурного режима (одним из лучших вариантов будет использование шведских деталей компании Regin);
  • группа управления вентиляторами приточной, вытяжной системы. Лучшим вариантом является установка приборов, осуществляющих ступенчатую или плавную регулировку;
  • индикаторы использования вентиляционной установки;
  • группа приборов для поддержания номинальной температуры в помещении;
  • выключение подачи электричества на калорифер, при отключении приточных вентиляторов;
  • группа приборов для отключения, индикации загрязнения воздушных фильтров;
  • устройство защитного отключения при перегреве системы;
  • система автоматического выключения при пиковых токах короткого замыкания, значительных перегрузках.

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.
Читайте также:  Krona ermina 500 inox pb вытяжка кухонная

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.

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.

Источник

Автоматизация общеобменной вентиляции

Вентиляция: Обмен воздуха в помещениях для удаления избытков теплоты, влаги, вредных и других веществ с целью обеспечения допустимого микроклимата и качества воздуха в обслуживаемой или рабочей зоне при средней необеспеченности 400 ч/год — при круглосуточной работе и 300 ч/год — при односменной работе в дневное время (СП 60.13330.2012.)

Вентиляция бывает приточной и вытяжной.

Приточная – это вентиляция, при которой осуществляется подача очищенного свежего воздуха заданной температуры и влажности приточными установками и центральными кондиционерами.

Вытяжная – это вентиляция, при которой осуществляется удаление воздух из помещения с помощью вытяжных вентиляторов.

Приток и вытяжка должны быть равны по объему (исключением является противодымная вентиляция – когда на путях эвакуации создается подпор приточного воздуха). Внутри объекта приточный и вытяжной воздух распределяются по неравномерно. Например, в комнате приготовления пищи, в сан узлах, в комнатах сбора мусора баланс должен быть отрицательный (вытяжка больше притока), в чистых помещениях, например, кабинетах, переговорных, в чистых комнатах (микроэлектроника, фармацевтика) – напротив, положительный (приток больше вытяжки). Тогда запахи и пыль не будут распространяться по всем площадям и будут локализованы.

Кратность воздухообмена —определяется числом обменов воздуха в помещении за единицу времени. Она равняется отношению объема воздуха, который подается в помещение в единицу времени, к объему помещения. Кратность воздухообмена может быть переменной величиной, она зависит от количества людей в помещении, температуры, влажности и т.п. Управление кратностью должно осуществляться в автоматическом режиме.

Кроме обеспечения комфортных условий в помещениях, автоматизации вентиляционных систем:

  • Осуществляет контроль и управление работой агрегатов вентиляции, это до минимума сокращает необходимость вмешательства пользователя;
  • Обеспечивает поиск и индикацию неисправностей оборудования;
  • Измеряет параметры электрической цепи оборудования, режимов его работы, и в случае их отклонения защищает его от возможных коротких замыканий, перегрузок, перегревов и замерзания. В качестве примера приведено фото разорванного калача калорифера вентиляционной системы, автоматика не обеспечила циркуляцию теплоносителя в ночной период времени;

  • Осуществляет контроль состояние воздушных фильтров, информирует службу эксплуатации о предстоящем техобслуживании;
  • Управляет температурой воздуха, влажностью, уровнем загазованности в отдельных помещениях объекта и в целом;
  • Обеспечивает работы по расписанию: недельный, суточный или циклический режим работы таймером без вмешательства человека;
  • Позволяет управлять основными возможностями системы вентиляции с единого пульта или удаленно.
  • Процесс работы не автоматизированной системы вентиляции выглядит следующим образом: в помещение стало душно, оператор поднимает производительность системы вентиляции, в помещении стало холодно, оператор снижает производительность вентиляционной системы. Данный пример не имеет ничего общего с работой современных систем вентиляции, но иллюстрирует основную задачу системы автоматизации, которая должна выполняться – создание комфорта для посетителей здания или обеспечение заданных условий для производства.

    Общий алгоритм работы системы. Основные параметры воздуха внутри помещения и на улице постоянно контролируются, измеряется температура воздуха, влажность, наличие в воздухе посторонних газов и примесей, концентрация СО2 и т.д. Данные поступают на микропроцессорный контроллер и анализируются. При выходе значений за определенный интервал (эти значения задаются при настройке системы, они называются «уставка»), контроллер передает управляющий сигнал на запуск исполнительных механизмов, вентиляторов, охладителей, нагревателей, осушителей, срабатывают клапана и заслонки, управляющих сечением воздуховодов и пр. При возвращении значений параметров в заданный диапазон, контроллер отправляет корректирующие сигналы.

    Читайте также:  Вытяжка из гаража кратность воздухообмена

    Необходимость технического обслуживания определяется по косвенным параметрам, по падению давления или снижению скорости воздушных потоков в воздуховодах, энергопотреблению электрооборудования, сравнению параметров системы со средними для данного режима работы. Информация, выводимая оператору, сообщает о необходимости замены масла в компрессоре, замене фильтров, чистке воздуховодов и т.д.

    Автоматика систем вентиляции состоит из следующих элементов:

    • Датчики и преобразователи;
    • Регуляторы;
    • Исполнительные механизмы;
    • Щиты автоматизации (контроллеры, управляющие контакты).

    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).

    Исполнительные устройства

    Исполнительные устройства следует рассматривать в привязке к управлению приводом.

    Это важный элемент в таком процессе как управление вентиляцией, на долю которого выпадает роль осуществления приводной части автоматизации. Эти механизмы могут быть как электрическими, так и гидравлическими.

    В качестве исполнительных устройств могут выступать клапаны, заслонки и частотные регуляторы.

    Регуляторы

    Регуляторы – это один из основных элементов системы автоматики для вентиляции, обеспечивающий управление исполнительными механизмами по показаниям различных датчиков.

    По функциональному предназначению эти элементы вентиляционных систем подразделяются на регуляторы скорости и регуляторы температур.

    Регуляторы скорости бывают однофазными и трёхфазными (также, как и двигатели). Также они бывают с плавным или ступенчатым регулированием, при этом выбор способа регулирования зависит от мощностей вентиляторов. Наиболее современным и экономичным является способ скорости вращения насосов и вентиляторов с помощью преобразователей частоты (ПЧ). Несмотря на высокую стоимость, ПЧ экономически оправдывают себя уже на двигателях с мощностью более 1 кВт.

    Регуляторы температур в зависимости от способа управления бывают пороговыми, управляющие температурой с помощью полностью открытой или полностью закрытой заслонки (пример – автомобильный термостат), и с пропорционально дифференциальным управлением (PID), позволяют плавно управлять температурой в рабочем диапазоне.

    Управление регуляторами в системах автоматизации вентиляции осуществляется из щитов управления.

    Читайте также:  Как отсоединить вентилятор от мотора

    Щиты автоматизации

    Работа автоматизированной системы, ее удобство, надежность и безопасность эксплуатации напрямую зависят от алгоритмов управления процессом (специалистов, выполнивших проектирование и наладку), а также от возможностей комплектующих изделий. Алгоритмы реализуются на программном уровне и «зашиваются» в свободно программируемые контроллеры, установленные в щитах автоматизации.

    При подключении датчиков к щиту автоматизации учитывают тип сигнала, передаваемого преобразователем (аналоговый, дискретный или пороговый). Аналогично выбираются и модули расширения, управляющие приводами устройств.

    Щиты вентсистем бывают силовые, управляющие или совмещенные, если система небольшая. Щиты автоматики для вентиляции обеспечивают:

    • Включение и выключение системы вентиляции;
    • Индикацию состояния оборудования;
    • Защиту от неправильного подключения питающего напряжения и короткого замыкания;
    • Управление производительностью вентиляционной установки;
    • Индикацию состояния воздушных фильтров;
    • Защиту от перегрева электродвигателей;
    • Защиту калорифера от замерзания;
    • Поддержку и контроль температуры воздуха на входе вентиляционной установки и в помещении;
    • Возможность применения временных ручных алгоритмов управления.

    Проектирование системы автоматизации вентиляции и кондиционирования

    Система автоматизации вентиляции и кондиционирования является одним из наиболее сложных проектов инженерных систем здания.

    Это связано с большим количеством точек контроля и исполнительных устройств в системе и учетом нескольких режимов работы системы, включая зимний и летний. Предусматривают:

    • Автоматическое управление производительностью установок систем вентиляции;
    • Сблокированную работу двигателей приточно-вытяжных вентиляторов и заслонок на воздухозаборе;
    • Автоматическую регулировку температуры подающего воздуха;
    • Автоматическое отключение систем при аварийных ситуациях;
    • Защиту калориферов от замораживания;
    • Разные режимы пуска в зависимости от сезона;
    • Контроль параметров внешней и внутренней среды, и параметров техпроцесса- температур, перепадов давления, влажности и т.п.

    Проект разрабатывается по заданию технологов – специалистов, разработчиков проекта вентиляции и кондиционирования. В стандартный комплект чертежей включают:

    • Общие данные;
    • Структурные схемы, при необходимости;
    • Задание на программирование системы;
    • Функциональные схемы автоматизации для каждой из подсистем – по ним будут собираться щиты автоматизации;
    • Схемы связи контроллеров системы автоматизации;
    • Схемы внешних соединений для щитов автоматизации (фактически это таблица соединений);
    • Схемы связи со смежными системами автоматизации;
    • Принципиальные электрические схемы щитов автоматизации, двигателей насосов или вентиляторов;
    • Принципиальные схемы питания щитов автоматизации;
    • План расположения оборудования и проводок систем автоматизации;
    • Кабельные журналы;
    • Монтажные схемы;
    • Спецификация оборудования и проводок.

    Режимы работы системы. Работа в системе автоматизации и диспетчеризации здания

    Щит автоматизации системы вентиляции должен обеспечивать работу в следующих режимах:

    Ручном. В этом случае управление системой осуществляется вручную.

    Автоматическом автономном, с передачей данных в систему диспетчеризации. В этом случае включение и выключение происходит автономно, без учета показаний смежных инженерных систем, при этом уведомления о работе системы передаются диспетчеру.

    Автоматический в составе автоматизированной системы управления зданием. При таком режиме работа вентиляции синхронизирована с другими системами жизнеобеспечения здания. Все системы здания, управляемые по разработанным алгоритмам, формируют систему автоматизации и диспетчеризации здания.

    Управление системой осуществляется по протоколам управления здания. Наиболее известные это LonWorks, ModBus, BACnet.

    Управление вентиляцией при пожаре

    При проектировании систем автоматики вентиляции, учитывают их работу в случае пожара.

    Согласно СП 60.13330.2012, для зданий и помещений, оборудованных автоматическими установками пожаротушения или автоматической пожарной сигнализацией, следует предусматривать автоматическое действия электроприемников систем вентиляции:

    • Отключение при пожаре в помещении или в системе вентиляции, которое может производиться централизованно, прекращая подачу электропитания и обеспечивая закрытие противопожарных клапанов на распределительные щиты систем вентиляции, или индивидуально для каждой системы с целью предотвращения распространения огня по воздуховодам и остановки притока кислорода к пламени;
    • Включения систем противодымной вентиляции на путях эвакуации и в зонах безопасности, или противодымной вентиляции в помещении, где произошел пожар, в зависимости от проектных решений;
    • Включения систем для удаления газа и дыма после пожара.

    Системы управления электроэнергией. Контроль и автоматизированное управление работой системы. Подробнее »

    В ближайшем будущем, появится возможность увеличения КПД солнечных панелей до 50%. Эффективность. Подробнее »

    Руководство Филиала КОО «ЛОГРАР ЛИМИТЕД» выражает благодарность коллективу ООО. Подробнее »

    КОО «ЛОГРАР ЛИМИТЕД» 1 сентября 2015

    Уважаемый Ринат Шакирзянович! ООО «ФИНПРОЕКТ» выражает благодарность компании ООО. Подробнее »

    Источник