Автоматизация систем вентиляции

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.

Если неприятные запахи и грязь распространяются по всем помещениям, это значит, что балансовые соотношения нарушены. Чаще всего это происходит по следующим причинам – ошибка при проектировании системы, засорение вентиляционных каналов, неправильная работа системы автоматизации.

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.

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.

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.

Иногда, хитрые интеграторы представляют автоматическую автономную систему как полностью автоматическую. Заказчик узнает об этом, когда начинает получать счета за коммунальные услуги с суммами, выше ожидаемых.

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.

Читайте также:  Позиционные регуляторы и двухпозицонное регулирование

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.

Источник: http://rina.pro/napravleniya-deyatelnosti/sistemy-avtomatizacii/general-ventilation

Автоматика для вентиляции: элементы и оборудование

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.

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.

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

Щит управления приточной вентиляцией с электрическим калорифером

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.

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: http://ventkam.ru/ventilyatsiya/avtomatika

Автоматика вентиляции и кондиционирования

Автоматизация вентиляции и кондиционирования в первую очередь актуальна для больших промышленных объектов: производственных площадей, фермерских хозяйств, спортивных комплексов, торговых и бизнес центров, мест массового общественного отдыха, но может с успехом применяться и в зданиях жилого фонда. От качества автоматики систем вентиляции и ее рабочих алгоритмов зависят безопасность и надежность работы всей вентиляционной системы.

Автоматика приточной вентиляции также позволяет снизить энергопотребление за счет циклов своевременного включения-отключения различных групп сетевого оборудования.

Система автоматики вентиляции воздуха – это совокупность устройств и алгоритмов, призванных обеспечить поддержание заданных климатических условий и управление ими, в соответствии с принятыми нормами (СНиП, ТУ) и другой нормативно-технической документацией. Система автоматики во многом определяет такие функциональные параметры систем вентиляции как:

  • надежность,
  • экономичность,
  • эффективность
  • долговечность работы.

Автоматизация систем вентиляции, как показывает практика, позволяет экономить от 13% до 20% теплопотребления и хладопотребления, а в итоге и электропотребления.

Системы автоматики вентиляции можно условно разделить на три раздела:

  • Система автоматики модульных систем вентиляции;
  • Система автоматики систем пожарной вентиляции.
  • Система автоматики центрального кондиционирования воздуха

Некоторые до сих пор считают, что диспетчеризация систем вентиляции — это нечто лишнее и ненужное.

Между тем, основная задача диспетчеризации систем вентиляции  состоит в улучшении условий эксплуатации систем и сокращении при этом обслуживающего персонала, чему способствует централизация органов включения-отключения систем, органов управления воздушными и водяными клапанами, сигнализация работы и аварийного останова систем, а также централизация контроля микроклимата в обслуживаемых зонах.

Система автоматики для модульных систем вентиляции

Модульная система вентиляции — это система вентиляции, которая набирается из отдельных элементов для создания требуемых условий в помещении (вентиляторы, калориферы, фильтры, шумоглушители и решетки, воздуховоды). Такие системы просты в монтаже, надежны, дешевы и наиболее распространены.

Система автоматики вентиляции должна обеспечивать:

  • регулирование скорости вращения вентилятора;
  • защиту водяного калорифера от замерзания;
  • поддержание заданной температуры воздуха в воздуховодах или помещении;
  • индикацию степени загрязнения фильтров.

Система автоматики вентиляции включает в себя такие основные элементы:

  • датчики — это элементы систем автоматики, с помощью которых производят измерение различных параметров (температуры, давления, влажности и т.д.) регулируемой системы в реальном времени. Выбор датчиков автоматического управления вентиляцией осуществляется по условиям эксплуатации, диапазону и требуемой точности измерений. Изменение параметров системы вентиляции фиксируется датчиком и с помощью электрического сигнала информация подается на регулятор;
  • регуляторы — это один из основных элементов системы, обеспечивающий управление исполнительными механизмами по показаниям различных датчиков;
  • устройства ввода — периферийное оборудование для занесения  данных или сигналов в электронное устройство системы вентиляции во время его работы;
  • управляющие устройства (контроллеры) —  устройства управления в электронике вентиляционной системы;
  • исполнительные механизмы представляют собой приводную часть исполнительного устройства (привода, смесительные узлы и др.). Исполнительные механизмы делятся на электрические, пневматические и гидравлические.

Элементы автоматического управления вентиляцией и некоторые исполнительные элементы обычно объединяются в щит автоматики. Щиты автоматики изготавливаются с использованием сертифицированного оборудования ведущих мировых производителей, таких как:

  • ABB,
  • Legrand,
  • Siemens,
  • Schneider Electric,
  • Finder,
  • Allen-Bradley,
  • General Electric,
  • Entrelec,
  • Phoenix Contact,
  • Regin и других.

Столь широкий выбор щитов автоматики вентиляции, имеющих высокое качество, позволяет Заказчику проводить гибкую и экономически эффективную подборку устройств, предлагаемых разными производителями.

Автоматизация позволяет повысить производительность труда, улучшить качество продукции, как уже говорилось оптимизировать процессы управления, отстранить человека от производств, опасных для здоровья.

При этом, автоматизация, за исключением простейших случаев, требует комплексного, системного подхода к решению задачи.

В состав систем автоматизации входят датчики (сенсоры), устройства ввода, управляющие устройства (контроллеры), исполнительные устройства, устройства вывода, компьютеры.

Система автоматики для систем пожарной вентиляции

Пожарная автоматика это комплекс технических средств для предупреждения, обнаружения и тушения пожаров, обеспечения безопасности людей при пожаре и автоматической блокировки систем пожарной безопасности, инженерных систем жизнеобеспечения и технологического оборудования по заданному алгоритму.

Пожарная автоматика — общее название комплекса автоматических систем противопожарной защиты (СПЗ), которыми оборудуются строения, сооружения, здания и помещения с повышенной пожарной опасностью.

В комплекс систем противопожарной защиты включаются автоматические установки пожаротушения (АУПТ), сигнализации, оповещения и управления эвакуацией, противодымной защиты.

Общим для систем, включаемым в понятие пожарной автоматики, является автоматический режим работы по заданной программе. При этом предусматривается дистанционное и ручное управление систем.

Автоматические системы и установки пожарной защиты должны обеспечить выполнение основных функций, а именно: обнаружение и тушение пожара, информирование о пожаре, оповещение людей, находящихся в зоне пожара и обеспечение их безопасной эвакуации, ограничение распространения пожара.

Читайте также:  Влияние изменения частоты на работу электрических систем

Блокировка систем пожарной автоматики предусматривается для подачи на тушение пожара дополнительного количества огнетушащих средств (водопровод), ограничения развития пожара (противопожарные преграды, вентиляция, технологическое оборудование), исключения опасности для людей (энергосистемы).

В комплекс систем противопожарной защиты включаются:

  • автоматическая пожарная сигнализация;
  • автоматическое пожаротушение;
  • внутренний противопожарный водопровод;
  • оповещение о пожаре и управление эвакуацией людей;
  • противодымная защита;
  • устройства, ограничивающие распространение огня и дыма;
  • лифты для пожарных подразделений.

Основными элементами систем пожарной автоматики являются устройства для обнаружения (извещатели), приборы приема, обработки и выдачи информационных сигналов, формирования управляющих сигналов и передачи их исполнительным органам, а также исполнительные устройства, обеспечивающие выполнения функциональных задач, исходя из назначения системы пожарной защиты.

Система автоматики центрального кондиционирования воздуха

Системы автоматики, входящие в этот раздел служат для управления оборудованием систем HVAC (от англ.

Heating, Ventilation, & Air Conditioning — теплоснабжение, вентиляция и кондиционирование воздуха), к ним относятся холодильные машины, чиллеры, центральные и прецизионные кондиционеры и др.

Это оборудование, как правило, служит для обеспечения климатических условий на предприятиях, в офисах, промышленных цехах, складах, гостиницах, торговых и спортивных комплексах и прочих зданиях и сооружениях.

Системы автоматики для оборудования систем HVAC обычно уже встроены или поставляются вместе с оборудованием. Такая автоматика проектируется и производится заводом изготовителем под каждый конкретный объект по предоставленному заказчиком техническому заданию и включает в себя целый набор различных устройств и программного обеспечения.

Производители систем автоматики

    VTSBreezartShuftSwegonCarel

Источник: http://www.AirClimat.ru/avtomatika.htm

Автоматика для систем вентиляции и кондиционирования

Содержание

  • Суть автоматизации
  • Эффективность
  • Заключение

Систему обеспечения офисного здания невозможно представить себе без установленных подсистем обеспечения принудительной вентиляции и кондиционирования.

Вентиляция – это процесс удаления загрязненного воздуха из внутреннего объема помещения, заменив его внешним чистым или подмешивая определенный объем из помещения.

Кондиционирование – процесс обеспечения наилучших показателей температуры и влажности для обеспечения комфорта тех людей, которые находятся в здании, для продолжения срока службы техники или мебели.

Схема приточной вентиляции

Суть автоматизации

Получая заданные параметры, введенные в автоматику кондиционера, система начинает достигать, а далее поддерживать уровень влажности и температуры. Нормальными параметрами для среды, где находятся люди, считается:

  • влажность на уровне от 40 до 60%;
  • температура – 20-24 градусов;
  • скорость движения воздуха во внутреннем объеме до 1 м/с.

Для удобства контроля и повышения комфорта применяют автоматические системы кондиционирования, места установки и функциональность которых определяется еще на этапе проектирования.

Учитывая тот факт, что для гарантирования бесперебойной работы могут применяться сразу несколько дублирующих систем, либо работающих на 50 % мощности, такая автоматизация должна включать в себя управление сразу несколькими подсистемами.

Правильно настроенная и установленная система контроля кондиционерами и вентиляции способна не только улучшить условия жизнедеятельности людей внутри помещения, но и снизить затраты на работу системы, эффективно обрабатывать и осуществлять контроль параметров воздуха, включая влажность, температуру.

Автоматику для кондиционирования составляют программные и аппаратные средства, по обеспечению контроля над оборудованием. Заранее составленная индивидуальная последовательность алгоритмов, гарантирует корректную работу оборудования при изменении ключевых параметров воздуха, при возникновении внештатных ситуаций или при выходе из строя тех или иных подсистем.

Управление всей системой можно с одного пульта

Установив элементы контроля, можно легко интегрировать подсистему управления вентиляцией и кондиционированием воздуха в систему управления жизнеобеспечением здания. Таким образом, большие объекты, сложные системы и механизмы управления становятся доступными с одного пульта, который даже может быть подключен к доступу через сеть Интернет или высылать СМС оповещение инженеру или оператору.

Промышленные центральные кондиционеры – это очень сложные приборы, которые снабжены огромным количеством всевозможных датчиков и устройств контроля состояния воздуха. При этом система управления может запускать режим самодиагностики, который включает в себя сбор данных с модульных частей оборудования, заменять локальную температуру и тестировать работоспособность заданных узлов и агрегатов.

Внештатные ситуации, такие как перебои в электроснабжении, попадание сторонних предметов в каналы и вентиляторы, перепады напряжения, выход из строя датчиков должны отслеживаться установленным программно-аппаратным комплексом. Он прост в использовании, не потребует длительного обучения вашего персонала, однако существенно снизит количество регулярно затрачиваемого времени на обслуживание центрального кондиционера.

Эффективность

В качестве достоинств автоматизированных систем контроля над кондиционированием и вентиляцией воздуха можно назвать:

  • Централизованное управление – очень популярные в последнее время системы контроля над обеспечением здания подразумевают использование одного, главного пульта контроля. Это упрощает взаимодействие программно-аппаратной среды с оператором, гарантирует быстрый доступ ко всей необходимой информации и своевременно управление. Перевод здания в разные режимы работы занимает считанные минуты, и включает изменение параметров системы безопасности, отопления, управления освещением, лифтами и многое другое.
  • Эффективное использование ресурсов предприятия снижает расходы на обеспечение вентиляцией воздуха и кондиционированием здания. Количество людей в помещении может меняться, меняются также и параметры воздуха снаружи здания, внутри помещений. От подбора оптимальных автоматических настроек зависит и энергопотребление центрального кондиционера.
  • Правильно спроектированная и смонтированная система быстро обеспечит заданные в автоматическом или ручном режиме параметры воздуха. Делается это по заранее установленной схеме, которую может корректировать оператор.
  • Обеспечение безопасной работы оборудования, включая экономию его ресурса.
  • Отслеживание в режиме реального времени основных параметров входящего и выходящего воздуха, состояния засоренности фильтров, скорости работы вентиляторов с единого центра управления.
  • Обеспечение дистанционного оборудования и удаленная диагностика работоспособности сложного комплекса.

В целом, установка автоматики контроля работы кондиционера и вентиляции воздуха способна экономить от 50 до 70% всех энергетических затрат.

В качестве входящих данных предусмотрены:

  • температура воздуха внутри и за пределами помещения;
  • абсолютная влажность поступающего воздуха;
  • относительная влажность;
  • расчетная энтальпия воздуха;
  • данные с установленных датчиков;
  • скорость движения ветра за пределами здания.

Заключение

Система кондиционирования относится к системам с более высокими требованиями к точности, поскольку даже незначительное изменение рабочих параметров моментально приводит к падению комфорта, увеличению расходов на обслуживание и нагрузки на дорогостоящее оборудование.

При этом реакция на изменение входящих данных должна происходить мгновенно, а при наличии зональных контроллеров и термостатов эффективно обрабатывать данные с размещенных внутри помещения датчиков.

Проектирование автоматизации СКВ предусматривает анализ целевого назначения здания, режима его использования, расчета оптимальных параметров и составление программы работы холодильного центра, подсистемы подачи свежего воздуха, центрального кондиционера. Баланс между требуемыми и фактическими параметрами должен достигаться по энергоэффективной схеме, которая обеспечивает продолжительную работу всего оборудования.

Источник: http://klivent.biz/ventilyaciya/avtomatizacija-ventiljacii-i-kondicionirovanija.html

Автоматика для управления приточной системой вентиляции

Автоматическое управление вентиляционными системами оптимизирует их работу. Особенное значение автоматика для вентиляции имеет при возведении больших зданий.

Здесь вентиляционные конструкции расположены на больших площадях, и проконтролировать в ручном режиме работу всего оборудования проблематично. Важно правильно настроить автоматическую систему.

Это будет гарантией её качественной работы и облегчит управление приборами.

Основные задачи автоматики

Конструкция современных систем вентиляции устроена достаточно сложно. Она состоит из множества приборов, каждый из которых имеет своё назначение в обеспечении функционирования системы.

Чтобы работа приборов была качественной, её нужно контролировать, добиваясь согласования действий всех агрегатов. Для этого и создана автоматика приточной вентиляции.

Она значительно облегчает работу с системой и обеспечивает слаженную работу приборов без непосредственного участия человека.

Контроль над работой механизмов осуществляется установленными на них специальными датчиками. Это позволяет оператору управлять системой удалённо с единого центра, не контактируя с каждым прибором непосредственно.

Автоматизация систем вентиляции и кондиционирования

Комплекс датчиков собирает информацию с вентиляционных механизмов и передаёт её на монитор центра управления. Здесь она анализируется специалистом, после чего в случае серьёзных неполадок производится коррекция рабочего процесса.

Если необходимо, система самостоятельно может осуществлять подключение дополнительных агрегатов и контрольных приборов для оптимизации рабочего режима. Это может понадобиться при изменениях погоды, что может привести к повышенной нагрузке на механизмы, из-за чего последние могут выйти из строя.

Автоматика системы вентиляции оптимизирует работу комплекса, уменьшает количество обслуживающего персонала до 1—2 человек. Благодаря этому снижаются расходы на оплату труда дополнительных работников.

Режим работы

Центром управления приточной вентиляции является щитовая. Щит обеспечивает три режима её функциональности:

  • ручной;
  • автоматический автономный;
  • автоматический.

Первый вариант подразумевает ручной контроль над системой. Осуществляется он оператором, дежурящим в щитовой.

Во втором случае запуск и остановка вентиляции, а также передача функциональных данных осуществляется независимо от показаний, собранных от смежных инженерных систем. Сведения о работе получает диспетчер.

В полностью автоматическом режимевентиляция включена в общее автоматизированное управление, которое синхронизирует все функции, отвечающие за жизнеобеспечение здания, его системную автоматизацию диспетчеризацию.

Узлы системы

Устанавливать подобные системы непросто, поэтому настройкой центра автоматики должны заниматься только опытные специалисты. Автоматическая вентиляция разделяется на узлы управления:

  • сенсорными датчиками;
  • регуляторами;
  • исполнительной механикой.

Видео-обзор щита автоматики вентиляции.

Сенсорные датчики

Первая группа приборов занимается сбором информации об окружающей среде — температуре, давлении, уровне влажности и т. п. , а также о состоянии вентиляционных агрегатов. Собранные датчиками данные поступают в центр управления для анализа.

Информация собирается прессостатами, термостатами и гигростатами.

Эти элементы контроля устанавливаются в узловых точках системы и при достижении заданных программой рабочих параметров приборов или окружающей среды соединяют или разъединяют контакты, запуская или останавливая механизмы. Таким образом, поддерживается оптимальный режим температуры и влажности воздуха внутри канала или помещения.

Регуляторы оборотов и частотные преобразователи

Вторая группа приборов обрабатывает полученные сведения. Сравнивая показания сенсоров между собой и с заложенными в программе управления нормами, они корректируют работу системы отключением или подключением соответствующих функций, что обеспечивают исполнительные механизмы.

Корректировка рабочих функций происходит с помощью регуляторов оборотов и частотных преобразователей. Регуляторы оборотов устанавливаются для обслуживания вентиляторов и могут контролировать как один, так и целую их группу.

При установке этого узла контроля нужно помнить, что сила тока, проходящая через корректирующий агрегат, не должна в сумме быть больше допустимой для него.

Поэтому, выбирая регулятор, нужно обязательно учитывать, на какую максимальную силу тока он спроектирован.

С помощью частотных преобразователей проводятся безопасные запуски двигателей, мощность которых при этом не ограничена.

Но самая важная функция преобразователей — регулировка скорости вращения двигателя с помощью изменяющихся частот напряжения питания.

Читайте также:  Как выбрать устройство плавного пуска для электродвигателя

Это обеспечивает плавную регулировку скоростного режима, не влияя на механические характеристики. Процесс такой регулировки вызывает минимальную потерю мощности.

объяснение РАБОТЫ систем вентиляции

Приводная часть исполнительной механики состоит из сервоприводов, смесительных узлов и других устройств, делящихся на электрические, пневматические и гидравлические группы.

Возможности и преимущества

Автоматическая система контроля обеспечивает экономию до 20% энергоресурсов благодаря эффективной координации работы всех агрегатов приточной вентиляции. Ей доступны функции:

  • контроля частоты вращения вентиляторов и её регулировка;
  • отслеживания уровня нагрева воды и предупреждение замерзания;
  • контроля над состоянием воздуха и параметрами микроклимата;
  • отслеживания уровня загрязнения фильтров;
  • перевода в состояние неактивного режима отдельных элементов системы;
  • предотвращения короткого замыкания, а также иных неполадок.

Автоматическое регулирование вентиляции уменьшает влияние человеческого фактора, сводит к минимуму возможность ошибок. Автоматика не нуждается в отдыхе, работает беспрерывно круглые сутки, останавливать её нужно лишь для профилактического контроля и устранения неполадок.

Автоматизация системы вентиляции и дымоудаления

Автоматическая вентиляция при пожаре

При проектировании автоматической вентиляции обязательно учитывается её работа при пожаре.

Если в здании установлена пожарная сигнализация, при возникновении пожара электроприёмники вентиляционных систем должны автоматически прекращать подавать энергию и закрывать противопожарные клапаны на щите управления. Это не допускает к огню кислород и предотвращает его распространение воздуховодами.

Автоматика для вентиляционных систем облегчает решение многих задач по управлению вентилированием. Необходимый уровень влажности, оптимальный температурный режим, экономия электричества, повышенный уровень безопасности — всё это обеспечивает автоматическое управление.

segnetics pixel 2511 контроллер для управления системами вентиляции

Источник: https://oventilyacii.ru/ventilyaciya/avtomatika-dlya-upravleniya-sistemoj-ventilyatsii.html

Автоматизация систем вентиляции

Главная Статьи Вентиляция Автоматизация систем вентиляции

Ни одна система формирования и поддержания микроклимата на оптимальном уровне не сможет выполнять свои основные задачи точно и корректно, если не будет оснащена системой автоматики.

Системы автоматизации систем вентиляции позволяют поддерживать параметры воздуха приточного, вытяжного или помещения такие как температура и влажность, а также температуру теплоносителя, обеспечивать защиту калориферов от замерзания, регулировать расходы воздуха, включать или отключать системы по таймеру и т. д.

Все мероприятия по автоматизации систем вентиляции нацелены не только на поддержание требуемых параметров воздуха, также на увеличение эффективности климатических систем, повышения надежности и безотказную работу оборудования, снижение затрат на потребляемую тепловую или электрическую энергию, свести к минимуму человеческий фактор, сигнализировать об авариях и выполнять контроль работы систем, то есть снизить и трудозатраты на предприятиях.

Состав оборудования систем автоматики

Основными считывающими, контролирующими и управляющими элементами систем автоматики являются:

  1. Датчики: температуры воздуха, влажности, воды, перепада давления на воздушном фильтре — все они предназначены для контроля и реального фиксирования параметров работы установки. В соответствии с показаниями датчиков моделируется тот или иной режим работы установок.
  2. Приводы исполнительных механизмов: воздушных клапанов, противопожарных клапанов или дымоудаления, регулирующих водяных клапанов и т. д. В зависимости от команды, выдаваемой управляющими элементами, приводы могу открывать или закрывать клапана, либо пропорционально изменять сечение на проход воздуха или воды.
  3. Преобразователи частоты вентиляторов, насосов или роторных рекуператоров, а также регуляторы скорости — переназначены для изменения частоты вращения управляемого оборудования в зависимости от сигнала, поступающего с щита управления.
  4. Термостаты, реле протока и прочие компоненты автоматизации, работа которых дублирует основные сигналы систем управления.
  5. Контроллеры, регуляторы напряжения, температуры в составе щитов управления — «мозг» систем автоматизации. Их количество, вид и функциональность целиком и полностью зависит от логики управления, от типа управляемых систем и количества синхронно работающих.

Разновидности систем автоматизации

Неоспоримым фактом является прямая зависимость типа системы автоматики от применяемого оборудования систем вентиляции и требования к функциональности управления системами и поддержанию параметров воздуха.

Систем автоматизации можно выделить несколько типов:

  • Автоматика приточных систем с водяным или электрическим нагревом.
  • Комплексная автоматика приточных систем с нагревом воздуха и им соответствующих вытяжных систем.
  • Автоматика приточно-вытяжных установок с рекуперацией воздуха.
  • Комплексная автоматика и управление всеми климатическими системами: системой отопления, вентиляции, кондиционирования и т. .д.

Автоматика приточных систем с водяным или электрическим нагревом

Такой тип автоматизации является одним из простейших, позволяющий контролировать минимальное количество параметров и работу оборудования отдельных приточных систем. При данном типе автоматизации согласованного управления совместно с вытяжными системами не происходит.

Основными функциями таких систем является:

  • Поддержание температуры приточного воздуха;
  • Поддержание температуры обратного теплоносителя;
  • Защита калорифера от обмерзания;
  • Контроль засорения воздушного фильтра;
  • Регулирование скорости вращения вентилятора.

Щиты автоматики для таких систем, как правило, поставляются комплектно с установками, так как не требуют доскональной разработки программного продукта управления и логикой системы. С экономической точки зрения штатные комплектные шкафы автоматики можно применять когда приточных систем вентиляции в здании небольшое количество и они значительно удалены друг от друга.

Комплексная автоматика приточных и вытяжных систем

Данный тип автоматизации является одним из самых распространенных, так как позволяется выполнять следующий набор функций:

  • Поддержание температуры приточного воздуха в зависимости от температуры уставки контроллера, а также с корректировками в зависимости от температуры вытяжного воздуха или температуры базового помещения. То есть в случае, когда происходит рост температуры в помещении (или вытяжного воздуха общеобменных систем) автоматика выдает сигнал на исполнительные механизмы, что температуру приточного воздуха можно понизить до заданного диапазона. Градиент понижения температуры приточного воздуха не должен быть ниже температуры точки росы.
  • Поддержание температуры обратного теплоносителя.
  • Защита калорифера от обмерзания.
  • Контроль засорения воздушного фильтра.
  • Управление качеством воздуха в зависимости от наполненности помещения посетителями (например, в торговых центрах и ли кинозалах). С увеличением содержания СО2 в вытяжном воздухе контроллер системы автоматики выдает сигнал на увеличение расходов воздуха для разбавления вредностей. При достижении нормируемых показателей системы могут выходить на минимальный расход, тем самым обеспечивается значительная экономия энергоресурсов.
  • Управление работой вентиляторов приточных систем согласованно с работой вытяжных из общего объема помещений. Эта функция как нельзя просто позволяет осуществлять главные правила сбалансированных систем вентиляции. То есть когда требуется снижение расхода приточного воздуха, система автоматики пропорционально снижает расход вытяжного воздуха. При этом системы должны быть общеобменными, управлять местными вытяжными системами по такому принципу нельзя с технологической точки зрения.

Щиты управления комплексных систем автоматизации уже не являются готовым продуктом, а должны разрабатываться специализированными организациями совместно с проектными организациями.

Контроллеры в таких системах применяются свободно программируемого исполнения, в которые в процессе программирования вшивается программа с определенной логикой работы систем вентиляции. Щитов управления может быть равным количеству сисетем, а могут и объединяться по зонам управления, если, например, несколько приточных систем находятся в одной венткамере.

Это позволит значительно экономить на стоимости контроллеров, наращивая их определенными блоками расширения. Щиты управления при этом должны быть соединены совей внутренней сетью.

Автоматика приточно-вытяжных установок с рекуперацией воздуха

Системы общеобменной вентиляции с функцией рекуперации являются разновидностью систем вентиляции со сбалансированной работой приточных и вытяжных установок, с добавлением в системы автоматизации дополнительных управляющих, сигнализирующих и контролирующих элементов.

Схема рекуператора

Основными функциями таких систем автоматики является:

  • Поддержание температуры приточного воздуха в зависимости от уставки либо с корректировкой по базовому датчику воздуха в помещении.
  • Контроль температуры вытяжного воздуха до и после рекуператора с целью предотвратить его замораживание, или в случае применения роторного рекуператора увеличить или уменьшить его частоту вращения.
  • Контроль обмерзания каналов пластинчатого рекуператора в зависимости от датчика дифференциального давления. В случае, когда воздушные каналы зарастают инеем или «ледяной» шубой, должен открыться байпас рекуператора или включиться первая ступень нагрева калориферов.
  • Поддержание температуры обратного теплоносителя.
  • Защита калорифера от обмерзания.
  • Контроль засорения воздушного фильтра.
  • Управление качеством воздуха в зависимости от показаний датчика СО2.
  • Управление работой вентиляторов приточных систем согласованно с работой вытяжных из общего объема помещений.
  • Управление частотой вращения роторного рекуператора в зависимости от соотношения температур приточного и вытяжного воздуха для достижения максимальной эффективности и снижения затрат на нагрев приточного воздуха.

Комплексная автоматика и управление всеми климатическими системами

Этот тип автоматизации инженерными системами является одним из самых сложных с точки зрения реализации, но в то же время позволяет максимально эффективно использовать все внешние и внутренние энергоресурсы здания.

Суть данного способа заключается в контроле работ инженерных систем, контроля общих параметров воздуха с целью не допустить одновременной работы «конкурирующих» установок.

Часто возникает ситуация когда системы отопления, ИТП и кондиционирования здания могут работать одновременно каждые в своем режиме, согласно программе контроллера каждой системы в отдельности. В целом такая работа является верной, поддерживаются все параметры, но общей логики включения/отключения систем не предусмотрено.

Такие ситуации могут возникнуть в переходный период времени года, когда температура помещения с остеклением, выходящим южный фасад, начинает расти, включается система кондиционирования здания, при этом подача тепла в здание не прекращается, так как показания уличной температуры воздуха не позволяют прекратить обогревать помещения.

Возникает перерасход тепловой и электрической энергии до момента, пока эти системы вручную не будут отрегулированы или отключены.

Комплексные системы автоматизации обязательно должны проектироваться одновременно со всеми инженерными системами здания и учитывать нюансы систем, ориентацию здания по сторонам света, работу систем в переходный период, зональное управление с учетом температур помещений и т. д.

P/S. от директора компании ООО «Регион»:

Если вы зашли к нам на сайт  не просто в процессе изучения «работы сайта», а с целью найти решения Вашей инженерной задачи, моя компания готова выполнить для Вас базовый инжиниринг или проект и помочь принять верное решение.

Мы сотрудничаем с крупнейшими Российскими и Европейскими производителями, что позволяет предлагать максимально выгодные решения с точки зрения капитальных и эксплуатационных затрат.

В отдельных случаях – при заключении контракта на поставку крупного инженерного оборудования мы готовы выполнить разработку рабочего проекта Бесплатно.

Мы не навязываем оборудование собственного производства, мы предлагаем варианты решения Вашей инженерной задачи по открытой, обоснованной цене, на базе передовых решений и опыта.

С уважением, генеральный директор ООО «Регион»
Щукин Алексей Владимирович

Телефон для связи: +7 (812) 627-93-38

Источник: https://dc-region.ru/avtomatizatsiya-sistem-ventilyatsii

Ссылка на основную публикацию