Автоматика для вентиляции: функции, особенности, возможности

Автоматизация приточно-вытяжных систем вентиляции

Разработка и внедрение приточно-вытяжных систем вентиляции является одной из самых востребованных задач в современной автоматизации. Сложно представить торговый центр, жилой комплекс или производство без инженерных систем вентиляции, а сами вентиляционные системы без автоматики. Вот об этом мы сегодня и поговорим, акцентируя внимание, в первую очередь, на автоматизацию данного процесса. Также рассмотрим устройство систем вентиляции и особенности их управления.

Приточно-вытяжная вентиляция представляет собой совокупность устройств, направленных на создание оптимальных параметров воздуха в помещении, согласно нормативным документам, путем постоянного притока свежего воздуха, а так же удалении отработанного воздуха. В частности, регламентируется чистота воздуха в помещении, согласно ГОСТ 12.1.005-88 «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны», уровень шума в помещениях СНиП 23-03-2003 «Защита от шума», минимальный расход свежего воздуха на одного человека, температура, влажность воздуха СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование».

Вентиляция, в зависимости от назначения, может быть:

  • только приточной, осуществляющей подачу очищенного свежего воздуха заданной температуры и влажности,
  • только вытяжной, осуществляющей удаление воздух из помещения с помощью вытяжных вентиляторов,
  • смешанной.

В зависимости от зоны обслуживания — общеобменная и местная.

  • Исходя из технических условий, состав вентиляционной системы может видоизменяться:
  • с использованием либо без использования рекуперации. При этом рекуператоры могут быть пластинчатого либо роторного типа,
  • для нагрева воздуха могут применяться водяной либо электрический калорифер,
  • резервирование системы путем установки дополнительных вентиляторов (либо без резервирования).

Но в целом общий принцип работы вентустановки остается неизменным: приточный воздух подается в систему воздуховодов, пройдя предварительную фильтрацию, нагрев либо охлаждение (зависит от температуры наружного воздуха). Нагрев производится горячей водой или с помощью электричества. Охлаждение воздуха в летнее время производится с помощью водяного теплообменника либо фреонового охладителя, расположенных в холодной секции вентустановки, в случае, если она предусмотрена проектом. После этого очищенный воздух подается в помещения в необходимом объеме. В это же время отработанный воздух удаляется из помещений на улицу в таком же объеме. Оба потока воздуха циркулируют в системе одновременно, но при этом нигде не смешиваются.

Основные элементы приточной системы

Типовая система вентиляции состоит из различных элементов, одни из которых являются обязательными для установки (их отсутствие ведёт к некорректной работе всей системы воздухообмена), другие — опциональны. Их наличие определяется техническими условиями.

Понятно, что любая система должна иметь в своем составе воздуховоды, шумоглушители, воздушные клапаны, воздухозаборные решетки и т. д., но мы рассмотрим только те элементы, которые так или иначе задействованы в системе автоматизации.

Ниже представлена типичная функциональная схема приточной вентиляции с водяным калорифером без рекуперации.

Элементы функциональной схемы

1 — Датчик температуры наружный

Предназначен для измерения температуры окружающей среды. По данному датчику система автоматики осуществляет переход зима/лето. В основном используются уличные датчики, представляющие собой термосопротивление Pt1000, Pt100, либо на основе термисторов NTC10k, NTC20k.

2- Воздушная заслонка с электроприводом (жалюзи)

Используется для открытия/закрытия вентиляционных каналов и регулирования объёма подачи воздуха. При отключении вентустановки, например при наладке, заслонка препятствуют проникновению в систему холодного воздуха. Зачастую заслонки оснащаются системой обогрева в виде нагревательных элементов либо греющего кабеля, хотя на вышеприведенной схеме данная функция отсутствует.

Приводы воздушных заслонок различаются по типу управляющего сигнала — двухпозиционный («открыть/закрыть»), трехпозиционный и аналоговый 0-10 V. Соответственно, от типа провода меняются и функциональные возможности заслонок.

Двухпозиционный привод типа «открыть/закрыть» используется только для полного открытия либо закрытия жалюзей, никаких промежуточных положений не предусмотрено.

В случае, если необходимо регулирование расхода воздуха, применяются аналоговые или трехпозиционные привода. При использовании аналогового привода, створки заслонки открываются в зависимости от напряжения управляющего сигнала 0-10 V.

Трехпозиционные привода имеют три состояния — «открыть», «закрыть» и «останов». Изменение положения происходит прямо пропорционально длительности импульса электрического сигнала. При отсутствии сигнала привод останавливается, при подаче сигнала на один контакт привод открывается (закрывается), при замыкании второго контакта — закрывается/открывается. Помимо этого могут быть задействованы вспомогательные контакты. На рисунке ниже показана схема подключения трехпозиционного привода.

3 — Воздушный фильтр

Защищает всю систему от попадания в неё различных частиц пыли и других примесей.

4 — Реле перепада давления на фильтре

Измеряет разность давления воздуха до и после фильтрации. В случае выхода перепада давления за пределы порога срабатывания (уставки), контакты реле переключаются и сигнал о необходимости замены фильтрующего элемента поступает в систему управления. При этом установка продолжает работу в штатном режиме.

5 — Водяной калорифер

Служит для подогрева поступаемого в помещение наружного воздуха. Представляет собой теплообменник с медными либо стальными трубками, по которым проходит горячая вода из системы отопления здания.

6 — Циркуляционный насос

Обеспечивает циркуляцию теплоносителя в калорифере. При работе калорифера должна осуществляться постоянная работа насоса, даже в дежурном режиме. В летний период во время останова системы насос выключен, но при этом системой автоматики предусмотрен запуск насоса раз в сутки на непродолжительное время во избежание закисания ротора насоса. Для защиты насоса от работы на сухом ходу может применяться термореле, блокирующее его работу при понижении температуры воды на входе в калорифер.

7 — Трехходовой запорно-регулирующий клапан с приводом

Предназначен для плавного регулирования количества теплоносителя, поступающего в калорифер. При необходимости часть потока воды проходит через байпас. В зависимости от температуры приточного воздуха либо температуры обратной воды регулирующий клапан повышает или уменьшает поступление обратной воды в теплообменник. Регулировка осуществляется управляющими сигналами 0-10 V или 4-20 мА.

8 — Датчик температуры обратной воды

Применяется для контроля температуры на выходе теплообменника, что обеспечивает дополнительную защиту водяного калорифера от замерзания.

9 — Термостат защиты калорифера от замораживания

Является основной защитой калорифера от заморозки. Контролирует температуру воздуха после теплообменника и в случае понижения температуры ниже уставки (примерно 5-6 °C) выдает сигнал в щит управления вентустановкой.

Измерение температуры производится при помощи чувствительного элемента в виде газонаполненной капиллярной трубки, при этом необходимо уделить внимание ее правильному монтажу, в частности, минимальный радиус изгиба капилляра должен быть примерно 20 мм; трубка монтируется равномерно по всей площади теплообменника.

10 — Вентилятор

Обеспечивает направленное движение воздушного потока. Управление скоростью вращения вентилятора осуществляется частотным преобразователем.

В основном применяют вентиляторы осевого и радиального (центробежные) типов с асинхронными электродвигателями, которые соединяются между собой через ременную передачу либо вентиляторы непосредственно крепятся на вал двигателя. Управление вращением осуществляется при помощи частотных преобразователей.

В последнее время набирают популярность ЕС-вентиляторы на основе бесколлекторных синхронных двигателей со встроенным электронным управлением (electronically commutated — электронно коммутируемые). Вращение ротора ЕС-двигателя осуществляется за счет подачи питания на обмотку статора в зависимости от положения ротора.

Для определения положения ротора применяются датчики Холла. Также регулирование может осуществляться от внешних датчиков при помощи унифицированных сигналов 4-20 мА или 0-10 В.

11 — Реле перепада давления на вентиляторе

Контролирует перепад давления и в случае неисправности самого вентилятора или обрыва ремня привода выдает сигнал на управляющий контроллер. Происходит останов системы в аварийном режиме.

При монтаже реле перепада есть один нюанс. Если прессостат используется на фильтре, то трубка со штуцером с маркировкой «+» подключается перед фильтром, а с маркировкой «-» после. На вентиляторе наоборот, штуцер «+» подключается после вентилятора, штуцер «-» перед. В случае применения систем с рекуперацией, штуцер «+» подключается перед рекуператором, штуцер «-» после, ориентируясь по движению воздуха.

12 — Канальный датчик температуры приточного воздуха

Осуществляет контроль температуры приточного воздуха. По показаниям датчика температуры притока происходит управление нагревом вентустановки.

Система автоматики приточной вентиляции

Управление работой вентиляционной установки производится контроллером, находящимся в щите управления и обеспечивающим автоматическое поддержание температуры приточного воздуха по заданной уставке.

На контроллер приходят основные сигналы с установки:

  • значение с датчика температуры наружного воздуха,
  • сигнал открытия приточной заслонки,
  • температура воды до и после калорифера,
  • положение и сигнал обратной связи привода клапана калорифера водяного нагрева,
  • сигнал о состоянии насоса, состояние вентиляторов и их скорость вращения в процентном соотношении от максимального.

В зависимости от полученных данных автоматика осуществляет управление исполнительными устройствами:

  • температура воздуха в приточном воздуховоде,
  • привод воздушной заслонки,
  • циркуляционный насос нагревателя,
  • привод регулирующего вентиля нагревателя,
  • скорость вентиляторов с помощью частотных преобразователей.

Система автоматики, помимо температурных режимов, должна обеспечивать:

  • Защиту калориферов от заморозки.
  • Автоматическое отключение систем при аварийных ситуациях.
  • Ручной/автоматический режимы работы.
  • Отображение рабочих и аварийных параметров системы.
  • Ручное и автоматическое переключение режимов работы «зима-лето».
  • Формирование аварийных сигналов и сохранение архива аварийных сообщений.
  • Возможность передачи данных в систему верхнего уровня.
  • Задание режимов работы.
  • Индикацию статуса работы системы на лицевой панели щита с помощью индикаторных ламп.
  • Контроль силовой цепи.

Общий алгоритм управления работой вентиляционной системы

Переход в автоматический режим производится переключателем на двери щита управления — система по датчику температуры переходит в режим «зима/лето». Режим «лето» включается при температуре 11-13 °С, при понижении температуры до 8 °С осуществляется переход в режим «зима».

При запуске системы в зимнем режиме воздушный клапан закрыт, вентилятор приточной установки выключен, трехходовой клапан открыт на 100 %, циркуляционный насос работает постоянно, пока в работе водяной калорифер (в том числе и в дежурном режиме). Водяной калорифер должен прогреться до заданной температуры, определяемой по датчику обратной воды теплоносителя.

После прогрева калорифера поступает команда на запуск вентустановки. При этом вентиляторы не включаются, идет открытие воздушного клапана. Одновременно с этим начинается отсчет задержки перед запуском приточного вентилятора. После его запуска происходит регулирование температуры воздуха в приточном канале при помощи ПИД-регулятора. Управление нагревом вентиляционной установки осуществляется по датчику температуры в приточном воздуховоде.

При включении этого режима воздушный клапан закрыт, вентилятор приточно установки выключен, циркуляционный насос не работает. При пуске системы, также как и в режиме «зима», открывается воздушный клапан и одновременно (с задержкой) подается команда на включение вентилятора.

При возникновении угрозы заморозки водяного нагревателя алгоритм работы системы автоматики следующий — вентилятор останавливается, воздушная заслонка закрывается, регулирующий клапан теплоносителя открывается на 100 %, в журнал событий заносится аварийное сообщение об угрозе заморозки. Также в журнал заносится расшифровка аварийного сигнала, что конкретно послужило причиной аварийной ситуации (термостат, низкая температура обратной воды, низкая температура притока).

Для вентиляторов предусмотрены следующие виды аварийных сигналов:

  • о перегрузке электродвигателя, по срабатыванию встроенного термоконтакта.
  • об аварии с преобразователя частоты. При этом контроль электрических параметров электродвигателя осуществляется встроенными функциями самого частотного преобразователя. При поступлении данного сигнала установка переходит в дежурный режим, снимается сигнал подачи питания на преобразователь частоты, аварийное сообщение заносится в журнал событий. В системах, где используется резервирование вентиляторов вместо перехода в дежурный режим включается резервный вентилятор.
  • об обрыве ремня по срабатыванию датчика перепада давления на вентиляторе.

При поступлении сигнала аварии насоса с термоконтакта или при размыкании дополнительного контакта автоматического выключателя насос выключается, вентустановка переходит в дежурный режим и в журнал контроллера записывается данное событие.

Управление и контроль за системой вентиляции могут осуществляться удаленно через систему диспетчеризации здания, куда передаются все необходимые сигналы с контроллера. Также в щит управления вентиляцией могут приходить сигналы с системы пожарной сигнализации. При срабатывании сигнала о пожаре приток свежего воздуха в помещение должен прекращаться, поэтому вентиляционная установка остановится, перейдя в дежурный режим.

Выводы

Конечно, данное описание алгоритма работы обобщенное, так как не рассмотрены некоторые важные моменты при работе, но, наверное, лучше это сделать в будущем на примере реальной программы управления вентиляционной установкой. В завершение хочется отметить, что данная тема является очень объемной и в рамках одной статьи невозможно рассказать о всех аспектах работы вентиляционных систем, поэтому в дальнейшем мы еще вернемся к данной проблеме.

Автор: Алексей Есиков

Автоматика для вентиляции: функции, особенности, возможности

кондиционирования систем воздуха и Автоматизация вентиляции разрешает организовать управление и контроль главными процессами, и обеспечить энергоэффективность и безопасность вентиляционных систем. Мы желаем поведать о назначении, характеристиках и основных особенностях, которыми отличается автоматика систем вентиляции.

Вентиляционная автоматика

Назначение

вентиляции и Современные системы кондиционирования являются достаточно сложные комплексы устройств, силовых установок, каналов и калориферов, каковые способны обеспечить нужные параметры микроклимата в помещении лишь при условии слаженной работы всех агрегатов и узлов (определите тут, что такое теплообменники для вентиляции).

Дабы обеспечить это условие, современные инженеры создали специальные устройства, механизмы и датчики, благодаря которым возможно собрать защиты вентиляции и систему управления.

Грамотно созданная система решает целый комплект задач, среди которых наиболее значительны такие:

  • Отслеживание, контроль и мониторинг всех параметров системы. Оповещение о неисправностях, страшных режимах, других событиях и чрезвычайных ситуациях. Современные средства мониторинга и контроля разрешают оператору в настоящем времени отслеживать все соответствия режима исправности и важные показатели системы ее работы желаемому режиму,
  • Анализ данных мониторинга и коррекция работы каждого устройства в отдельности и системы в целом в соответствии с режимами и предустановленными параметрами. Управляющая автоматика собирает данные посредством датчиков, анализирует их посредством вычислительных мощностей, принимает решение о внесении трансформаций в работу и дает сигнал выполняющей механике либо устройствам пуска/выключения,
  • Защита водяных контуров обогрева клапанов и приточного воздуха от замерзания зимой. Посредством термостатов система отслеживает температуру калориферов и не дает ей опуститься ниже критического значения,
  • Переключение режимов работы системы в зависимости от времени дней, дня семь дней, погодных условий, нагрузки на помещение. Автоматика управления вентиляцией по заданной программе, и на базе данных мониторинга может вводить в эксплуатацию дополнительные силовые установки, отключать работающие вентиляторы либо поменять скорость их вращения, включать либо выключать осушители воздуха и т.д.,
  • Отсечка токов замыкания либо иных аварийных режимов для защиты электроники и проводников от опасности перегорания.

Обратите внимание! Как видим, автоматика вентиляционных систем решает множество наиболее значимых задач, совладать с которыми силами персонала было бы нереально.

Главные узлы

направляться сходу заявить, что проектирование автоматики систем вентиляции – достаточно непростая инженерная задача, для решения которой нужно иметь последовательность теоретических знаний и определенный опыт.

Кроме этого принципиально важно знать:

  • структуру подобной системы,
  • ее детали и основные узлы,
  • логику взаимодействия и работы всех ее агрегатов и частей.

Дабы подобрать наиболее подходящий под конкретные условия комплекс средств и приборов контроля, нужно знать номенклатуру изделий различных производителей, иметь опыт эксплуатации разных аппаратов, знакомиться с отзывами пользователей, знать модели с позиций соотношения цена/уровень качества. Одним словом, необходимо быть «в теме».

Современные автоматические комплексы оснащены разной аппаратурой, как аналоговой, так и цифровой, включающей три главные группы:

  1. датчики и Сенсорные приборы. Эта несколько включает разные средства сбора информации о настоящем состоянии системы по разным параметрам: температуре, давлению, влажности воздуха, силе тока и т.п. Полученная информация преобразовывается в электрический сигнал, который поступает на вход контроллера,
  2. контроллеры и Регуляторы. Эта несколько устройств осуществляет анализ и сбор данных, взятых от датчиков, и на базе анализа дает команды выполняющей механике либо выключателям, каковые меняют режим работы системы либо ее отдельных частей. Регуляторы смогут быть собраны на основании аналоговых логических схем либо складываться из цифровой техники с программным обеспечением,
  3. Аккуратная механика. Включает разные приводы, органы регулировки, прочие механизмы и выключатели, каковые реализовывают реализацию команд от контроллеров по трансформации тех либо иных параметров работы вентиляции. Это возможно непроизвольный клапан приточной вентиляции, сервопривод, выключатель токовой отсечки, регулятор частоты вращения ротора электродвигателя и т.д.

Обратите внимание! Независимо от сложности системы управления, она, так или иначе, будет включать перечисленные узлы. В зависимости от задач, к этим узлам смогут быть добавлены другие, но без датчиков, приводов и контроллеров обойтись не окажется.

Знание логики работы системы не сделает вас экспертом в области автоматики, но у автора статьи таковой задачи и не было, поскольку все адекватные люди знают, что чтения статей для получения квалификации очевидно не хватает. Но сейчас вы сможете сказать со экспертами на одном языке, осознавая, что именно вам предлагают и из-за чего это нужно.

Обратите внимание! Большая часть компаний, каковые реализовывают продажу автоматических систем управления, предоставляют сопроводительные услуги, каковые включают доставку, проектирование, монтаж, ремонт и обслуживание автоматики вентиляции.

преимущества и Возможности

С развитием цифровой вычислительной техники на фоне неспециализированного технического прогресса у инженера стало возмможно создавать сложные логические схемы и решать многоходовые комплексные задачи силами электроники и техники без участия человека. Все современные системы вентиляции созданы с учетом данной возможности, исходя из этого обойтись без автоматического управления они не смогут.

Обратите внимание! Автоматика нужна не только вследствие того что она эргономичнее и действеннее управления силами оператора, но и вследствие того что оператор не в состоянии решать те задачи, с которыми справляется сегодняшняя техника.

Автоматические комплексы разрешают в один момент отслеживать фактически неограниченное число параметров, принимать мгновенные и правильные решения, выполнять расчёты и сложнейшие вычисления, приводить команды в выполнение строго вовремя и корректно. Тут отсутствует усталость, невнимательность и другие антропогенные факторы.

Минимальный комплект функций, каковые делает автоматика, за редкими исключениями регулировка:

  • частоты и таков Контроль вращения вентиляторов,
  • Контроль температуры обратной защита и воды калориферов от замерзания,
  • Контроль параметров воздуха в помещении и осуществление стратегического управления системой на базе показателей ее главного продукта – микроклимата в объекта,
  • Индикация степени загрязнения фильтров очистки воздуха, и оповещение оператора о необходимости их замены,
  • Перевод системы либо ее отдельных частей в «дремлющий» режим методом отключения неиспользуемых мощностей, и активизация «дремлющих» узлов при необходимости,
  • Защита двигателей, проводников и электроники от коротких замыканий и перегрузок,
  • Индикация режимов и состояния системы ее работы с выводом сигналов на дисплей, настройка и ручное управление посредством разных программных средств и органов.

Обратите внимание! Преимущество автоматического управления в том, что оно лишено ошибок и человеческого фактора, способно работать в круглосуточном режиме и решать одновременно большое число непростых задач в короткие сроки.

Вывод

Сложные комплексные вентиляционные системы не смогут обойтись без контроля и автоматического управления (определите кроме этого для чего нужна вентиляция в пластиковых окнах).

Проектирование, настройка и монтаж автоматики должны производиться квалифицированными экспертами, заметить работу которых возможно посредством видео в данной статье.

Автоматика для управления системой вентиляции

Автоматизация технических процессов сегодня коснулась практически всех областей человеческой деятельности, как на производстве, так и в быту. Не стали исключением и вентиляционные системы, для управления которыми разработаны специальные устройства, позволяющие максимально оптимизировать их работу.

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.

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.

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 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.

Обратите внимание! Точный перечень функций, которыми снабжен тот или иной автоматизированный модуль, следует узнавать у продавца или производителя.

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.

Как выбрать и установить

При выборе аппаратуры управления вентиляционными устройствами, особое внимание следует уделить эксплуатационно-техническим характеристикам.

Важную роль при правильном подборе техники играют сложность системы вентиляционных ходов, количество помещений и их внутренние объемы, а также количество людей, которые находятся в помещении.

Следует отдавать предпочтение продукции компаний, зарекомендовавших себя на рынке электроники.

При этом важно узнать, каковы гарантийные обязательства, предусмотрено ли бесплатное сервисное обслуживание. Чем выше уровень качества аппаратуры, тем выше ее стоимость. Однако, не стоит жалеть денег на качественную технику, поскольку она окупит все расходы многолетней безаварийной службой. Идеальным вариантом будет найти такой электронный модуль управления, который совмещал в себе качество сборки, большое количество функций и доступную стоимость. Как показывает практика, подобная аппаратура сегодня встречается среди продукции новых компаний, только выходящих на мировой рынок.

Это важно! Установкой и подключением систем автоматизации вентиляций должны заниматься только техники со специальными допусками.

Прошедшие необходимую подготовку специалисты устанавливают аппаратуру в полном соответствии с требованиями технического регламента.

При самостоятельном подключении возможны ошибки, способные привести к выходу из строя, как отдельных узлов, так и всего оборудования. Также самостоятельно смонтированные комплексы управления не подлежат сервисному обслуживанию, и при поломке покупателю придется ремонтировать их за свой счет.

Устройство и тонкости монтажа автоматики для вентиляции

  1. Функции и возможности автоматизации
  2. Устройство
  3. Монтаж вентиляционных систем
  4. Настройка и управление
  5. Советы профессионалов

Вентиляция является неотъемлемой составляющей как обычных жилых, так и общественных и промышленных возведений. Для поддержания максимально комфортных условий в имеющемся пространстве вентиляционные системы оснащаются дополнительной автоматикой. Сегодня мы познакомимся с устройством подобных элементов, а также рассмотрим тонкости их правильного монтажа.

Функции и возможности автоматизации

Автоматика вентиляционной системы выполняет несколько важных задач. Ознакомимся с ними.

  • Благодаря автоматике вся система работает исправно и всегда находится под контролем. Обычно монтируют специальный анализатор аварий. Современные разработки дают возможность управлять автоматическими системами удаленно – оператор только следит за эксплуатацией имеющегося устройства, а также может вносить свои корректировки, устанавливая те или иные режимы.
  • При помощи автоматического оснащения можно проводить анализ в индивидуальном порядке и мониторинг функционирования каждого имеющегося механизма. Кроме того, есть возможность отслеживать общую деятельность вентиляционной схемы. Датчики агрегата выдают определенные данные, автоматическая система исследует положение и вносит свои поправки в действии техники. Если приключилась авария, то на специальную кнопку пуска отправляется соответствующий сигнал отключения.

  • Автоматика в системах вентиляции также предназначена для сбережения клапанов и водяного нагревательного контура от губительного влияния низких температурных значений. Кроме того, автоматическое оснащение не дает температуре спускаться до опасных значений.
  • Система автоуправления позволяет регулировать вентиляцию в помещении. Благодаря такому дополнению есть возможность переключения разнообразных режимов. Так, в условиях резких скачков нагрузок и температуры автоматика может сократить скорость вращения имеющихся вентиляторов, а также дезактивировать оборудование полностью.
  • Если имеет место такая неприятность, как короткое замыкание или иные подобные проблемы, то автоматика просто блокирует определенные механизмы, чтобы предупредить возгорание и поражение людей электрическим током.

Как можно заметить, автоматика, идущая в комплекте с вентиляционной системой, выполняет много функций, и позволяет избежать многих серьезных проблем. Кроме того, заниматься регулировкой вентиляции гораздо проще именно с автоматическими компонентами.

Устройство

Устройство автоматических вентиляционных систем различается, и зависит от определенного типа калорифера. Приточная вентиляция с электрокалорифером состоит из следующих компонентов:

  • регулятора, ответственного за установку того или иного режима температур;
  • элементов управления вентиляторами приточной и вытяжной систем (самыми удачными считаются устройства, которые производят ступенчатое или плавное регулирование);
  • индикаторов применения вентиляционного устройства;
  • приборов, отвечающих за поддержание оптимального температурного режима в имеющемся пространстве;
  • устройства для выключения и индикации загрязнений фильтрующих элементов воздуха;
  • элементов защитного выключения при лишнем нагреве техники;
  • системы автодезактивации при токах короткого замыкания и существенных нагрузках.

Что касается автоматики приточной вентиляции с водяным калорифером, то здесь основным элементом выступает особый контроллер, который изготавливают в Швеции. Остальные же элементы устанавливают для:

  • управления вентиляторами;
  • поддержки установленного температурного режима воздуха;
  • переключения режимов;
  • управления клапанными приводами с возвратными пружинными деталями;
  • управления работы насоса, ответственного за циркуляцию жидкости в калорифере;
  • слежением за температурным режимом жидкости в обратной магистрали в различных режимах;
  • дезактивации подачи энергии в случае если воздушный фильтр сильно загрязнен.

Также в автоматических вентиляционных системах присутствуют такие важные компоненты, как:

  • датчики температуры, влажности, потока и давления;
  • исполнительные устройства;
  • регуляторы скорости и температуры;
  • упомянутые ранее щиты автоматизации;
  • исполнительная механика.

Монтаж вентиляционных систем

Перед монтажом вентиляционных систем с автоматическими составляющими требуется грамотное составление проекта. Для этого нужно обладать определенными инженерными навыками, поэтому проведение таких работ лучше всего доверить профессионалам.

Нынешние технологии дают возможность конструировать довольно сложные системы автоматического управления вентиляционных систем. По этой причине их установка и последующая наладка, даже при наличии грамотно составленного проекта, должны осуществлять только опытные специалисты. Своими руками проводить такие работы не рекомендуется, особенно если речь идет об очень сложной схеме. Любые недочеты и ошибки, допущенные по ходу монтажа, могут спровоцировать серьезное нарушение воздушного обмена, из-за чего в имеющемся пространстве будут иметь место условия, невозможные для пребывания людей.

Не менее важным этапом в проведении таких работ станет пуско-наладка. В этот момент проверяется работа собранной вентиляционной системы в целом, а также приводятся все необходимые показатели в соответствии с разработанным заранее проектом.

В результате верная работа вентиляции будет способствовать формированию комфортного микроклимата в имеющемся помещении или выделенной зоне. Использование современных технических устройств дает массу преимуществ, гарантируя более скорое исполнение требуемых команд.

Настройка и управление

Только что установленные вентиляционные системы обязательно нужно грамотно настроить. Разумеется, правильное распределение воздушных потоков должно учитываться еще на стадии разработки проекта, когда осуществляется ряд требуемых инженерных расчетов. Однако, в данном случае важно учесть, что:

  • при проектировании чаще применяются сечения воздуховодов стандартного типа, а сам воздух по ним может ходить с различной скоростью;
  • львиная доля схем имеет определенные участки, где есть возможность верно распределить воздух лишь ручным способом.

Учитывая данные особенности, можно сделать вывод, что наладку вентиляционной системы с автоматикой также лучше доверить специалистам. Порядок проведения этих работ таков:

  • сначала с применением анемометра определяют и вычисляют среднюю скорость прохождения воздуха через решетку вентиляции;
  • затем, применяя величину живого сечения решетки, рассчитывают объем воздуха, опираясь на специальную формулу;
  • при помощи регулирующего клапана объем воздуха, поступающего на решетку, уменьшается либо увеличивается;
  • клапан воздушного расхода встраивают как в воздушный отвод, так и в решетку;
  • изменив угол заслонки регулирующего клапана, вновь проводят все требуемые замеры скорости воздушных масс на решетках;
  • все выявленные параметры сверяются с проектом, и в случае расхождений система настраивается дальше.

Главными управляющими возможностями грамотно установленной вентиляционной системы с автоматикой являются:

  • последовательный пуск;
  • последовательная остановка;
  • резервирование и дополнение.

Советы профессионалов

Автоматика необходима вентиляционным системам не только из-за удобства применения и высокой эффективности, но и из-за возможности самостоятельного регулирования оператором тех или иных процессов, с которыми без труда справляется нынешняя техника. Именно поэтому пренебрегать установкой подобного оснащения не стоит. Обращайтесь к таким компаниям, которые не только предлагают автоматические системы, но и оказывают все сопроводительные услуги: занимаются проектированием, монтажом, настройкой и ремонтом оборудования.

Настраивать автоматику в вентиляционной схеме лучше специалистам. Для этого применяются специализированные инструменты, которых в инструментарии обычных домашних мастеров обычно не водится.

Нельзя забывать о том, что каждый прибор, присутствующий в вентиляционной автоматической системе, должен иметь свой набор необходимых документов: паспорт, инструкцию и схему подключения. Обязательно убедитесь в наличии всех перечисленных элементов. Автоматика вентиляционной системы – прекрасное решение не только для частных домов, но и для коммерческих организаций. Это обусловлено тем, что для работы с подобными устройствами понадобится не более 1-2 операторов (целого отдела с персоналом просто не потребуется). Благодаря данному факту, можно серьезно сэкономить на персонале.

На современном рынке можно найти ультрасовременное оборудование, которое можно подключить к «умному дому». В таком случае вентиляцией можно будет управлять, используя Bluetooth или сеть Wi-Fi. Конечно, такие системы обойдутся дороже, зато пользоваться ими очень удобно и легко.

О том, как настроить автоматические вентияляционные системы, смотрите в следующем видео.

Для чего нужна автоматикa для вентиляции и какие проблемы она может решить?

В современном мире немаловажное место занимает уровень комфортности. Один из элементов, который обеспечивает его поддержание это различные вентиляционные системы и приборы для кондиционирования воздуха. Стоит учесть, что подобные системы – довольно сложный механизм, требующий постоянного контроля и вероятной корректировки. Для выполнения такой функции служит автоматика вентиляции.

С помощью современной автоматики систем вентиляции осуществляется возможность постоянного управления создаваемого в помещении микроклимата. Слаженная работа всех устройств задействованных в этом процессе сможет контролироваться в автоматическом режиме без постоянного вмешательства человека. Применение автоматики для вентиляции позволит сэкономить использование энергоресурсов и повысит уровень безопасности всей системы. В данной статье опишем особенности и раскроем характеристики автоматики систем вентиляции.

  • 1. Главные задачи, которые выполняет автоматика вентиляции
  • 2. Из чего состоит автоматическая вентиляция
  • 3. Щитовая, которая обслуживает автоматику с водяным калорифером
  • 4. Основные возможности и существующие преимущества

Вентиляция, обуславливающая создание идеального микроклимата в помещении, защищается с помощью автоматики. В свою очередь защитные функции самой автоматики вентиляции на себя берет специализированный щит. Схема автоматического регулирования вентиляции предусматривает использование нескольких групп устройств. Рассмотрим их подробнее.

Фото 1. Схема автоматики вентиляции

  1. 1. Группа сенсорных приборов. В такую категорию входят различные датчики, которые служат средством для сбора необходимой информации о состоянии всей системы. К такой информации относят параметры температуры, давления, влажности помещения и т.д. Контроллер получает такие трансформированные данные в виде электрических сигналов.
  2. 2. Группа регуляторов и контроллеров. Приборы этой сферы, получив информацию от датчиков, производят ее анализ и подают команды исполнительной механике на изменение режима деятельности системы или отдельного элемента. Такие приборы – это уже программируемая цифровая техника.
  3. 3. Механика исполнения. К ним относятся включатели и выключатели, устройства регулировки другие механизмы, которые призваны выполнять командные действия контроллеров. Они непосредственно воздействуют на все точки управления вентиляционной системы.

Какие же основные задачи должна выполнять автоматика по отношению к вентиляции?

  • Все управленческие функции, связанные с нормальной деятельностью системы. Обязательно процесс мониторинга. В такой схеме обязательно присутствует сигнализатор нештатной ситуации, для предупреждения об опасности. Инновационные разработки позволяют работать с такими системами удаленно.
  • Производится индивидуальный анализ относительно работы каждого отдельного элемента. При необходимости работа узла начинает корректироваться. На крайний случай всегда можно выключить все оборудование.
  • Осуществляется защита аппаратов от воздействия холода. При этом просто не допускается возможность критического охлаждения системы.
  • Режимы управления меняются автоматически в зависимости от изменения условий внешней среды. То есть изменение нагрузки в электросети или изменение температурных критериев приводит к различным действиям, направленным на выравнивание ситуации.
  • Возможное короткое замыкание взывает автоматическое отключение всей системы.

Основное достоинство – управлять системой можно без постоянного контроля со стороны человека.

Как уже описывалось выше, весь комплекс автоматической системы довольно сложная конструкция. В набор автоматики входят различные датчики, реле и другие устройства. Проанализируем наличие основных узлов автоматики вентиляции с выполнением необходимых функций.

Итак, что же входит в данную совокупность?

  1. 1. Обязательно регуляторы изменения температурного режима.
  2. 2. Устройство, регулирующее количество оборотов у вентиляторов.
  3. 3. Датчик, отслеживающий показания по нагреву воды и воздушной массы.
  4. 4. Привод, управляющий клапаном запора.

Все перечисленные приборы воздействуют на систему локально. Общий уровень безопасности достигается при помощи щита с центральным управлением вентиляционной системы.

Сложность всей конструкции можно осознать, если присутствовать при ее монтаже опытными специалистами. НЕ которых датчиков много, остальные – единственные экземпляры. Основа – их слаженная робота.

Каждая вентиляционная система имеет свои конструкционные и инженерные особенности. Рассмотрим систему расположенную, как обычно в щитовой при управлении системой вентиляции с водяным калорифером.

Какие задачи решает установленная система?

  • Четкое управление всеми вентиляторами.
  • Поддержание на нужном уровне заданной температуры.
  • Переключение режимов при изменении условий эксплуатации.

Фото 2. Традиционный вид щитовой автоматики вентиляции.

  • Обязательные действия с приводом клапана при возникновении ситуации, которая этого требует.
  • Коррекция работы насоса связанного с циркуляцией водной массы в калорифере.
  • Мониторинг температуры воды, при отключении калорифера.
  • Отключение энергопоставок, при засорении воздушного фильтра.

Автоматизация вентиляционной системы разрешает самые сложные ситуации, возникающие внезапно на этом участке человеческой деятельности.

Все функции, которые взяла на себя автоматика, исключают человеческие ошибки. То есть не будет ошибок связанных с невнимательностью, халатностью или замедленной человеческой реакцией.

Автоматика в состоянии отслеживать одновременно большое количество параметров и мгновенно реагировать на них.

Проанализируем основные возможности таких систем.

  1. 1. Корректировка работы вентилятора.
  2. 2. Защита от замерзания воды в приборе.
  3. 3. Мониторинг критериев воздуха в комнате, с последующим созданием нужного микроклимата в процессе управления.
  4. 4. Контроль за загрязнением фильтра воздуха, с немедленным оповещением.
  5. 5. Направление всей системы в режим «спячки» при возникшей необходимости.
  6. 6. Защита всех энергоузлов от перепадов напряжения и другого негатива.
  7. 7. Отслеживание режимов состояния системы с их регулированием по мере надобности.

Главное достоинство автоматики – исключение людских ошибок при управлении. Работает она круглосуточно, и требует только профилактического обслуживания.

Автоматика для вентиляции: функции, особенности, возможности

Aвтoмaтизaция cиcтeм вeнтиляции и кoндициoнирoвaния вoздуxa пoзвoляeт oргaнизoвaть кoнтрoль и упрaвлeниe ocнoвными прoцeccaми, a тaкжe oбecпeчить бeзoпacнocть и энeргoэффeктивнocть вeнтиляциoнныx cиcтeм. Мы xoтим рaccкaзaть o нaзнaчeнии, ocнoвныx ocoбeннocтяx и xaрaктeриcтикax, кoтoрыми oтличaeтcя aвтoмaтикa cиcтeм вeнтиляции.

Нacтрaивaeтcя aвтoмaтикa для вeнтиляции cвoими рукaми c пoмoщью cпeциaльныx прибoрoв.

Вeнтиляциoннaя aвтoмaтикa

Нaзнaчeниe

Aвтoмaтизaция вeнтиляции и кoндициoнирoвaния – пeрвocтeпeннaя зaдaчa упрaвлeния.

Coврeмeнныe cиcтeмы кoндициoнирoвaния и вeнтиляции прeдcтaвляют coбoй дocтaтoчнo cлoжныe кoмплeкcы прибoрoв, cилoвыx уcтaнoвoк, кaлoрифeрoв и кaнaлoв, кoтoрыe cпocoбны oбecпeчить нeoбxoдимыe пaрaмeтры микрoклимaтa в пoмeщeнии тoлькo при уcлoвии cлaжeннoй рaбoты вcex узлoв и aгрeгaтoв (узнaйтe здecь, чтo тaкoe тeплooбмeнники для вeнтиляции).

Aвтoмaтизaция вeнтиляциoнныx уcтaнoвoк пoзвoляeт cпрaвитьcя c нeпрocтoй зaдaчeй иx oбcлуживaния.

Чтoбы oбecпeчить этo уcлoвиe, coврeмeнныe инжeнeры coздaли cпeциaлизирoвaнныe прибoры, дaтчики и мexaнизмы, c пoмoщью кoтoрыx мoжнo coбрaть cиcтeму упрaвлeния и зaщиты вeнтиляции.

Грaмoтнo coздaннaя cиcтeмa рeшaeт цeлый нaбoр зaдaч, cрeди кoтoрыx нaибoлee cущecтвeнны тaкиe:

  • Oтcлeживaниe, мoнитoринг и кoнтрoль вcex пaрaмeтрoв cиcтeмы. Oпoвeщeниe o нeиcпрaвнocтяx, oпacныx рeжимax, прoчиx чрeзвычaйныx cитуaцияx и coбытияx. Coврeмeнныe cрeдcтвa кoнтрoля и мoнитoрингa пoзвoляют oпeрaтoру в рeaльнoм врeмeни oтcлeживaть вce вaжныe пoкaзaтeли иcпрaвнocти cиcтeмы и cooтвeтcтвия рeжимa ee рaбoты жeлaeмoму рeжиму;
  • Aнaлиз дaнныx мoнитoрингa и кoррeкция рaбoты кaждoгo уcтрoйcтвa в oтдeльнocти и cиcтeмы в цeлoм в cooтвeтcтвии c прeдуcтaнoвлeнными пaрaмeтрaми и рeжимaми. Упрaвляющaя aвтoмaтикa coбирaeт дaнныe c пoмoщью дaтчикoв, aнaлизируeт иx c пoмoщью вычиcлитeльныx мoщнocтeй, принимaeт рeшeниe o внeceнии измeнeний в рaбoту и дaeт cигнaл иcпoлняющeй мexaникe или уcтрoйcтвaм пуcкa/выключeния;
  • Зaщитa вoдяныx кoнтурoв oбoгрeвa притoчнoгo вoздуxa и клaпaнoв oт зaмeрзaния в зимнee врeмя. C пoмoщью тeрмocтaтoв cиcтeмa oтcлeживaeт тeмпeрaтуру кaлoрифeрoв и нe дaeт eй oпуcтитьcя нижe критичecкoгo знaчeния;
  • Пeрeключeниe рeжимoв рaбoты cиcтeмы в зaвиcимocти oт врeмeни cутoк, дня нeдeли, пoгoдныx уcлoвий, нaгрузки нa пoмeщeниe. Aвтoмaтикa упрaвлeния вeнтиляциeй пo зaдaннoй прoгрaммe, a тaкжe нa ocнoвe дaнныx мoнитoрингa мoжeт ввoдить в экcплуaтaцию дoпoлнитeльныe cилoвыe уcтaнoвки, oтключaть рaбoтaющиe вeнтилятoры или мeнять cкoрocть иx врaщeния, включaть или выключaть ocушитeли вoздуxa и т.д.;
  • Oтceчкa тoкoв кoрoткoгo зaмыкaния или иныx aвaрийныx рeжимoв для зaщиты элeктрoники и прoвoдникoв oт oпacнocти пeрeгoрaния.

Щит aвтoмaтики вeнтиляции в видe нacтeннoгo шкaфa.

Вaжнo! Кaк видим, aвтoмaтикa вeнтиляциoнныx cиcтeм рeшaeт цeлый ряд вaжнeйшиx зaдaч, cпрaвитьcя c кoтoрыми cилaми oбcлуживaющeгo пeрcoнaлa былo бы нeвoзмoжнo.

Ocнoвныe узлы

Шкaф упрaвлeния aвтoмaтикoй вeнтиляции.

Cлeдуeт cрaзу cкaзaть, чтo прoeктирoвaниe aвтoмaтики cиcтeм вeнтиляции – дocтaтoчнo cлoжнaя инжeнeрнaя зaдaчa, для рeшeния кoтoрoй нeoбxoдимo имeть ряд тeoрeтичecкиx знaний и oпрeдeлeнный oпыт.

Тaкжe вaжнo знaть:

  • cтруктуру пoдoбнoй cиcтeмы;
  • ee ocнoвныe узлы и дeтaли;
  • лoгику рaбoты и взaимoдeйcтвия вcex ee чacтeй и aгрeгaтoв.

Чтoбы пoдoбрaть нaибoлee пoдxoдящий пoд кoнкрeтныe уcлoвия кoмплeкc прибoрoв и cрeдcтв кoнтрoля, нeoбxoдимo знaть нoмeнклaтуру издeлий рaзныx прoизвoдитeлeй, имeть oпыт экcплуaтaции рaзличныx aппaрaтoв, знaкoмитьcя c oтзывaми пoльзoвaтeлeй, знaть мoдeли c тoчки зрeния cooтнoшeния цeнa/кaчecтвo. Oдним cлoвoм, нужнo быть «в тeмe».

Cпрoeктирoвaть грaмoтную вeнтиляциoнную aвтoмaтику cмoжeт тoлькo квaлифицирoвaнный cпeциaлиcт.

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.

    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.

    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 »

    Ссылка на основную публикацию