Инженерные решения в области отопления, вентиляции и кондиционирования

Автоматика вентиляции и кондиционирования

Система автоматики вентиляции и кондиционирования воздуха предназначена автоматически поддерживать параметры воздуха в помещении, или изменять их в соответствии с заданными установками. Основные параметры регулирования – это температура, влагосодержание, количество приточного воздуха, а также температура, влагосодержание и концентрация углекислого газа (СО2) в помещении. Кроме регулирования параметров воздуха, система автоматики, как правило, контролирует надежность и безопасность работы оборудования. Средства автоматики также обеспечивают:

  • защиту калориферов от размораживания;
  • контроль работы воздушных фильтров;
  • контроль работы регенеративного теплообменника при утилизации тепла удаляемого воздуха, в частности защиту теплообменника от замораживания;
  • безопасность и нормальную работу вентиляторов.

Датчики автоматики вентиляцииДатчики для автоматизации вентиляции

Для контроля параметров воздуха в системе автоматики используют датчики температуры, влажности, концентрации углекислого газа и другие датчики. Датчик контролирует заданные параметры воздуха.

Для измерения температуры воздуха в воздуховодах (каналах), а также температуры внутреннего и наружного воздуха применяют датчики температур. Принцип действия этих датчиков основан на свойстве платины изменять электрическое сопротивление в зависимости от температуры. Изменение сопротивления регистрируют вторичным прибором «контроллером», в измерительную схему которого включен термопреобразователь сопротивления. Для защиты калориферов от размораживания, а также при автоматическом регулировании (при стабилизации), температуры воздуха в помещении или на отдельных участках воздуховодов, в качестве датчиков температуры используют так называемые Капиллярный термостат систем вентиляциитермостаты. Датчиком температуры непосредственно в термостате является капилляр. Капилляр необходимо установить после калорифера, в зоне наиболее низких температур потока воздуха. При снижении температуры воздуха после калорифера ниже минимально заданной термостат подает сигнал на контроллер. Контроллер закрывает воздушный клапан, выключает вентилятор и открывает регулятор на обратном трубопроводе калорифера, с целью предотвращения замерзания теплоносителя. Для стабилизации температуры воздуха в помещении применяют Комнатный термостат вентиляциикомнатный термостат. Потребитель с помощью термостата поддерживает наиболее комфортную температуру в помещении. При отклонении температуры, срабатывает термостат, и импульс поступает на исполнительный механизм регулирующего устройства. Изменяется подача тепла в помещении и температура опять становится комфортной. В системах кондиционирования воздуха, для контроля и регулирования температуры теплоносителя или хладоносителя применяют накладные и погружные термостаты. Накладной термостат совместно с чувствительным элементом устанавливают на трубопроводе. Чувствительный элемент "погружного" термостата находится в потоке теплоносителя или хладоносителя.

В системах кондиционирования при контроле влажности воздуха, как правило, предусматривают установку одного датчика для совместного измерения температуры и влажности. Этот датчик используют для измерения температуры и влажности воздуха в воздуховодах. Для измерения температуры и влажности внутреннего воздуха используют комнатный датчик температуры и влажности.

Датчики давления

Датчики давления систем вентиляцииДатчики давления применяют для измерения избыточного давления или разряжения в воздуховодах, а также для измерения разницы (перепада) давлений. Датчик давлений используют также для контроля работы вентилятора и регулирования расхода воздуха с помощью частотного преобразователя. Его называют дифференциальным датчиком давления. Такие же датчики применяют для контроля за состоянием воздушного фильтра. При загрязнении воздушного фильтра его гидравлическое сопротивление увеличивается. По перепаду давления можно судить о степени загрязнения воздушного фильтра.

Датчики с переключаемыми диапазонами измерения («аналоговые» датчики DPT) имеют больший диапазон измерений избыточного давления, разрежения и разности давлений. Пьезорезистивный измерительный элемент гарантирует высокую достоверность и точность. Датчики используют в вентиляционных каналах систем кондиционирования воздуха, для контроля фильтрующих устройств и управления частотными преобразователями.

Регуляторы - клапаны, вентили систем вентиляцииРегуляторы (клапаны, вентили, смесительные узлы)

При регулировании температуры приточного воздуха, за счет изменения расхода теплоносителя через калорифер в качестве регулятора применяют двухходовой клапан (кран, вентиль). При этом, расход теплоносителя можно регулировать «вручную» или автоматически. Для автоматического регулирования двухходовой кран нужно дополнительно оборудовать электроприводом (исполнительным механизмом). Двухходовые краны устанавливают на фанкойлы, подогреватели и охладители воздуха небольшой производительности.

Смесительный узел вентиляцииБолее широкое распространение, при автоматическом регулировании температуры теплоносителя на входе в калорифер, получили трёхходовые вентили (клапаны, краны). Типовой узел автоматического регулирования температуры теплоносителя на входе в калорифер с помощью трёхходового крана (клапана) – это смесительный узел. При регулировании температуры теплоносителя меняется степень нагрева или охлаждения приточного воздуха. Преимущество трёхходовых клапанов перед двухходовыми кранами состоит в том, что при трехходовом клапане можно осуществить полный контроль над процессом смешения и температурой воды подаваемой в калорифер. Как при полной рециркуляции теплоносителя во внутреннем контуре так и при отсутствии рециркуляции. Постоянный поток воды через калорифер и применение циркуляционного насоса уменьшает вероятность размораживания калорифера.

Приводы электроприводы систем вентиляцииПриводы (электроприводы)

Для регулирования расхода воздуха в системах вентиляции используют воздушные заслонки. При автоматическом регулировании их снабжают исполнительным механизмом (приводом воздушной заслонки). Привод воздушной заслонки используют при двухпозиционном регулировании (типа открыто-закрыто) или плавном регулировании 0-10В.

Частотные преобразователи (регуляторы скорости)

Частотные преобразователи (регуляторы скорости)Регулирование расхода воздуха с помощью воздушной заслонки это не достаточно экономичный способ. При таком способе, эксплуатационные затраты, связанные с расходом электроэнергии, практически не изменяются. Более экономичным способом, расход воздуха регулируют за счет изменения числа оборотов вентилятора. Для этого на электродвигатель вентилятора устанавливают частотный преобразователь. При регулировании с помощью частотного преобразователя, можно плавно, в любом диапазоне, увеличивать или уменьшать число оборотов вентилятора. При этом повышается качество регулирования и достигается существенная экономия электрической энергии. Частотные преобразователи рассчитаны на работу с асинхронными электродвигателями мощностью от 0,25 кВт. Достаточно просты в настройке и эксплуатации.

Скорость вентилятора может регулироваться путем изменения напряжения электропитания как ступенчато с помощью трансформаторов, так и плавно с помощью тиристорных регуляторов напряжения. Однако, следует иметь в виду, что регулирование частоты вращения вентилятора путем изменения напряжения возможно лишь на двигателях с высоким сопротивлением ротора, так как обычные асинхронные двигатели не могут регулироваться таким способом. Причина заключается в том, что при уменьшении напряжения частота вращения вначале существенно не изменяется, а при дальнейшем понижении резко падает. При регулировании частоты вращения изменением напряжения требуется использование термоконтактной защиты двигателя от перегрузок. Изменение частоты вращения вала с помощью частотного преобразователя, за счет изменения частоты электрического тока, наиболее эффективно.

Контроллеры систем вентиляцииКонтроллеры

Управление исполнительным механизмом обеспечивает контроллер. При автоматическом регулировании применяют, как правило, программируемые контролеры. Для такого контроллера, с помощью модулей, можно подобрать необходимое число каналов под свою конкретную задачу и избежать дополнительных расходов. Т.е. не платить за неиспользуемые входные и выходные каналы.

Свободно программируемый контроллер, кроме управления процессом регулирования, может обеспечить аварийную сигнализацию, диспетчеризацию и другие сервисные услуги. Система на базе таких контроллеров может быть подключена к компьютеру. Поставка таких контроллеров, как правило, идет с пакетом необходимых программ.

Щиты, шкафы автоматики вентиляции

Щиты, шкафы автоматики вентиляцииФункциональным элементом вентиляционной системы является электрический щит (шкаф), в котором обычно монтируют систему управления вентиляцией. В простейшем случае система управления состоит только из выключателя с индикатором, позволяющего включать и выключать вентилятор. Однако чаще всего используют систему управления с элементами автоматики, которая включает калорифер при понижении температуры приточного воздуха, следит за чистотой фильтра, управляет воздушным клапаном. В качестве элементов системы управления используют термостаты, гигростаты, датчики давления, а управление осуществляется с помощью контроллера (Carel, Regin и др.). Щиты, шкафы автоматики любой сложности и конфигурации изготавливаются под заказ или имеют стандартное исполнение:

  • щиты управления вентиляторами (в т.ч. дымоудаления, подпора воздуха);
  • щиты управления воздушными клапанами (в т.ч. противопожарными);
  • щиты управления вентиляторами + клапанами;
  • щиты управления приточными/ вытяжными/ приточно-вытяжными вентиляционными системами;
  • щиты управления технологическими процессами под Ваши потребности.

Диспетчеризация систем вентиляции и кондиционирования воздуха

Диспетчеризация систем вентиляции и кондиционированияПри эксплуатации систем вентиляции или систем кондиционирования воздуха неизбежным является процесс управления этими системами. К началу рабочего времени нужно включить систему вентиляции, в конце работы - выключить. В процессе работы приходится изменять расход воздуха или степень его нагрева, а также выполнять другие функции управления. Функции управления обычно «ложатся» на эксплуатационный персонал.

Различают местное управление, дистанционное и диспетчеризацию. При местном управлении кнопки или «ключи» управления находятся непосредственно у агрегатов и управляют процессом вручную. При дистанционном, кнопки и «ключи» управления находятся в помещении, которое обслуживает система вентиляции или кондиционирования воздуха и управляют процессом либо автоматически либо вручную.

При автоматизации систем вентиляции и кондиционирования воздуха, т.е. при автоматическом управлении, функции управления целесообразно возложить на диспетчерский пункт. Для диспетчерского пункта предусматривают отдельное помещение. Система управления в этом случае построена на использовании многофункциональных микропроцесорнных контроллеров, которые обеспечивают таймерное управление, самодиагностику при сбоях в работе, запоминание аварийных ситуаций. На диспетчерский пункт целесообразно возложить функции управления не только системой вентиляции и кондиционированием воздуха но и освещением, лифтами, работой котельной установки или другого оборудования.

Основное преимущество диспетчеризации - непрерывность контроля и независимость его от «человеческого фактора».

При диспетчеризации программно-аппаратные комплексы собирают информацию с датчиков, обрабатывают ее и передают на следующий этап управления. Полученные данные могут быть визуализированы - представлены в виде таблиц, графиков или запакованы в архив. Их можно также передать, так чтобы специалисты получили доступ к нужной информации с помощью сети Интернет. Расходы на диспетчеризацию объекта достаточно быстро окупаются за счет сокращения рабочих мест операторов. После проведения диспетчеризации отпадает необходимость в постоянном присутствии на объекте обслуживающего персонала.

Прибрести наиболее популярные элементы автоматики систем вентиляции и кондиционирования воздуха Regin, Carel, Control Techniques, Siemens, Systemair, Арктос, Polar Bear, Shuft, Belimo, Danfoss, Grundfos, Remak, Gruner и др.

Выбрать автоматику вентиляции и кондиционирования, щиты и шкафы управления и купить в наличии со склада в Санкт-Петербурге и изготовить на заказ по лучшей цене: (812) 702-76-82.

Автоматика
Получите дополнительную информацию по телефону (812) 702-76-82 или отправьте нам сообщение; мы ответим на него в течение рабочего дня.

* — обязательно для заполнения