Автоматизация систем вентиляции: функциональные параметры, плюсы и минусы

Приводы исполнительных устройства

К исполнительным устройствам системы кондиционирования – воздушным клапанам и заслонкам, вентиляторам, насосам, компрессорам, а также калориферам, охладителям и т.д. подключаются электро- или пневмоприводы, через которые и осуществляется управление системой. Они позволяют:

Ступенчато или плавно (при применении преобразователей частоты) регулировать скорость вращения вентиляторов;
Управлять состоянием воздушных клапанов и заслонок;
Регулируется производительность канальных нагревателей и охладителей;
Регулировать производительность циркуляционных насосов;
Осуществляется управление увлажнителями и осушителями воздуха и т.д.

Анализ сигналов с датчиков, выбор алгоритма работы, передача команды на привод и контроль выполнения команды происходит в контроллерах и серверах системы автоматизации.

Управление электродвигателями компрессоров, насосов и вентиляторов, в особенности мощностью более 1 кВт, наиболее экономично выполнять с помощь преобразователей частоты. На рисунке показан возможный экономический эффект от применения ПЧ в системах кондиционирования.

Обзор средств

Неотъемлемой составляющей системы диспетчеризации котельной являются средства автоматизации расположенных в ней устройств, позволяющие функционировать без постоянного обслуживающего персонала на базе ПЛК. Сам контроллер реализует алгоритмы автоматизированного управления процесса и обмена данными с системой диспетчеризации. Также данное устройство способно учитывать энергоресурсы.

Алгоритм функционирования ПЛК определяется самим пользователем во время программирования устройства при помощи специального программного обеспечения. Если рассматривать функции, выполняемые ПЛК, то можно увидеть, что он измеряет и преобразовывает в цифровой формат те сигналы, которые поступают от датчиков устройств. Как правило, к ним относятся напряжение, частота, сопротивление, длительность импульса и сила тока, если речь идет о паровой котельной.

Кроме того, контроллер управляет локальными автоматическими системами оборудования, обеспечивает обмен данных и выводит информацию на монитор персонального компьютера.

Дальнейшие средства стоит рассмотреть на примере паровой котельной. У всех имеющихся котлоагрегатов устанавливаются датчики и устройства автоматического контроля, обеспечивающие безопасное функционирование горелок. В экстренных ситуациях контроллер подает сигнал, и у котлоагрегатов происходит отключение подачи топлива.

Как правило, происходит это если произошло повышение температуры воды выше допустимой, снижение давления воздуха перед горелкой, изменение давления газа или воды соответственно перед горелкой или на выходе из котла. К аварийным ситуациям также принято относить аварийное погашение факела горелки и неисправности защитной системы. Как правило, в автоматизированной системе котельной присутствуют средства защиты и сигнализация.

Обычно на газопроводе монтируется запорный клапан быстрого действия, который автоматически перекрывается в ряде случаев, к примеру, если пропало электропитание. Открывается данный клапан не дистанционно, а только изнутри котельной, после того как была ликвидирована авария. Аварийная сигнализация также автоматически срабатывает в ряде случаев, после чего в помещении включаются световые сигналы.

Что касается непосредственной диспетчеризации, контроллер, «собравший» всю необходимую информацию – то есть режим работы и сигналы неисправности, передает ее через интернет на диспетчерский пункт, расположенный удаленно. Возможен также вариант отправки данных смс-сообщением при помощи модема на телефон оператора. Что касается контроля, на экран мобильного или компьютера в случае с парной котельной выводятся режим работы горелки котлов, подмешивающего и сетевых насосов.

Информация о давлении поступает касаемо уровня на входе и выходе теплоносителя на котле, подачи и обратки, а также уровня теплоносителя до и после сетевых насосов. Обычно оператору также приходят сведения о показаниях электросчетчиков и СПТ.

К аварийным сигналам, о которых контроллер обязательно отправляет информацию, относятся загазованность первого и второго порога, пожар, вскрытие помещения, изменение давления теплоносителя, нарушение работы системы подпитки, а также открытие или закрытие топливного клапана. Оператор также может получить данные о том, что неисправны котел, горелка или насосы, либо же что электропитание по вводам исчезло.

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.

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

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

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.

Терморегуляторы

Терморегуляторы являются элементом управления системы и бывают механическими и электронными. С помощью терморегулятора пользователь может устанавливать условия, которые он считает комфортными

Механические терморегуляторы. Они состоят из термической головки (чувствительного элемента) и клапана. При изменении температуры воздуха в охлаждаемом помещении чувствительный элемент реагирует на это и перемещает шток клапана регулятора. Таким изменением хода осуществляется регулирование подачи холодного воздуха.

Электронные терморегуляторы. Это автоматические устройства, пульты управления, которые обеспечивают поддержание заданной температуры в помещении. В системе охлаждения воздуха они автоматически управляют внутренним блоком (изменяя расход хладагента или частоту вращения вентилятора), целью их работы является созданием в помещении температурного режима, заданного пользователем.

Механический и электронный воздушные терморегуляторы отличаются только способом задания температуры. Механизм управления температурой у них идентичен – по сигналу, передаваемому по кабельной линии. В этом их отличие от регуляторов на радиаторных батареях.

Какие задачи выполняет автоматика

Механизмы для вентиляционных систем могут похвастаться широким набором функций. К ним можно отнести

Поддержание климатических условий внутри помещений
Возможность дистанционного управления вентилятором
Появление автоматизированного контроля за датчиками системы.

Особенности устройства ЩУВ

Требования, предъявляемые к комплектации щитов. При подборе ЩУВ необходимо ориентироваться на площадь.

Главные требования

В щит должны входить все приборы
Узлы должны быть снабжены индикацией

Все устройства располагают в одной плоскости. Комплектацию делают очень простой. Функциональность щитов зависит от их типа.

Рабочие элементы

Установка автоматики представляет собой непростую задачу, которая требует наличие определенного опыта. При проектировании такого механизма нужно знать:

Построение подобной системы
Ее элементы
Принцип взаимодействия всех составляющих

Для подбора подходящих приборов необходимо понимать номенклатуру изделий

Также важно иметь опыт использования разных аппаратов

Автоматика состоит из трех основных групп изделий:

Датчики и сенсорные приборы. Они помогают осуществлять сбор информации о состоянии системы.
Контроллеры. Эти устройства занимаются изучением данных, которые спрогнозировали датчики.
Аккуратная механика. Она представляет собой различные органы регулировки.

Щитовая с водяными калориферами

Автоматика приточной вентиляционной системы нужна для того, чтобы обеспечить безопасность в процессе использования устройств. Самым главным прибором является контроллер AQUA.

Автоматизация вентиляционной системы помогает решать сложные проблемы в разных условиях. Каждая схема устанавливается с автоматической системой.

Сейчас будут приведены важные моменты, которые нужно обязательно учитывать при выборе механизмов оснащения щита.

Надежность комплектующих является самой важной чертой. Рекомендуется просмотреть сертификат качества данных приборов

Также нужно обращать внимание на производственную базу и качественное обслуживание на сервисе

Ваша задача заключается в том, чтобы получить надежный механизм. На сегодняшний день производители представляют широкий ассортимент комплектующих.

https://youtube.com/watch?v=n4MW0caAm_o

Задачи автоматики для вентиляции зданий

Сервопривод куплен наа Aliexpress за 2 usdИсточник youtube.com

Сегодня на любом современном предприятии есть множество приборов и узлов для управления приточной вентиляцией и набор их функций порой не просто помогает, но даже может спасать здоровье и человеческие жизни. ПУ модуля ШУПВВ или ЩУВ оснащаются элементами электронного интеллекта для следующих действий:

постоянное поддержание микроклимата помещения в заданном режиме (температура, влажность, загазованность);
возможность дистанционного управления тем или иным блоком (запуск/блокировка, смена режима) удаленно (оператором при помощи ПУ);
автоматически переход оборудования на другой режим при смене сезона (зима – лето);
контроль всех фильтров на уровень загрязнение и автоматическая подача сигнала о необходимости их очистки/замены;
автоматическое управление приточной вентиляцией при помощи заслонок;
блокировка притока воздуха при срабатывании пожарных датчиков безопасности;
отключение электропитания при возникновении скачков напряжения.

Автоматизация систем вентиляции и кондиционирования.

Разновидности ЩУВ и ШУПВВ

Сборка щитов должна обеспечивать полную видимость каждого прибора и максимально быстрый доступИсточник oboiman.ru

Современный рынок электрооборудования предлагает широкий выбор самых разных ЩУВ и ШУПВВ, классифицируя их по размерам и по категориям. Все модификации можно разделить, как минимум, на четыре пункта:

Оборудование для проветривания и удаления задымленности в помещениях. Такой климат-контроль нужен на производстве, например, для обустройства рабочего места сварщика или в кузне.
ЩУ, контролирующие запуск, остановку и частоту вращения (мощность) систем вентиляции. Как правило, устройства такого типа имеют обширный функционал и могут устанавливаться как в подвесных, так и напольных шкафах управления. Возможна работа с фреонными установками, водяными калориферами и управление приточной вентиляцией.
ЩУ электроснабжением приточно-вытяжной вентиляции. Сюда включается рекуператор для поддержания заданной температуры входящих и выходящих газовых потоков. Существуют также модификации, на основе гликоля (CₙH₂ₙ(OH)₂), где в системе теплоснабжения применяется циркуляция незамерзающих жидкостей типа антифриза. Сюда также входит циркуляционный насос и автоблокировка от неконтролируемых температурных перепадов.
Модель с использованием обычного рекуператора рассматривается, как ЩУ приточной вентиляцией. Его легко перевести в любой режим. Сам рекуператор здесь выполнен в виде оцинкованного стального куба (квадратного или прямоугольного) с четырьмя патрубками – по два с каждой стороны. К ним подсоединяются металлические или пластиковые воздуховоды.

Щиты автоматизации системы кондиционирования

Щиты автоматизации являются средством, предназначенным для управления системой кондиционирования и вентиляции. Основным элементом щита управления является микропроцессорный контроллер. Контроллеры систем автоматики, выпускаются свободно программируемыми, что позволяет их использовать в системах разного масштаба и назначения.

При подключении датчиков к щиту автоматизации системы кондиционирования учитывают тип сигнала, передаваемого преобразователем – аналоговый, дискретный или пороговый. Модули расширения, управляющие приводами устройств, выбирают с учетом вида управляющего сигнала и протокола управления.

После программирования контроллер выводит систему на заданные параметры и временной цикл работы, далее система может функционировать, в полностью автоматическом режиме осуществляется:

Анализ полученных от датчиков показаний, обработка данных и внесение в работу оборудования корректировок для поддержания заданных параметров среды внутри в помещении;
Вывод информации о системе опратору;
Слежение за работой и состоянием оборудования кондиционирования с выводом информации на индикационные табло;
Защиты оборудования от короткого замыкания, перегрева, избегания неправильных режимов работы, и т.п.;
Контроль своевременной замены фильтров и прохождения техобслуживания.

Общие сведения

Вентиляционная система умного дома — это устройство, которое способствует автоматизированной очистке воздуха с учетом заданных параметров качества. То есть, оборудование дает возможность автоматически обновлять воздушные массы, обеспечивая и сохраняя их свежесть.

Управление климатом в умном доме

Основное достоинство этой системы заключается в том, что смарт устройство подключается к общему оборудованию «умного дома». При этом производится управление и регулировка соответствующих параметров при помощи панели приборов, либо удаленно через мобильное устройство.

К примеру, если в детской комнате необходимо поддерживать теплую температуру, а в спальне — создать небольшую прохладу, то в этом поможет кондиционирование «интеллектуальной» системы. Она позволяет организовать множество зон с различным микроклиматом во всех комнатах частного дома. Теперь можно больше не заниматься постоянной настройкой вентиляции, поскольку оборудование все это сделает автоматически. Необходимо будет только один раз установить необходимые параметры.

Одна из наиболее популярных систем для вентилирования кухонного помещения и других жилых комнат — это комплексная установка на основе фанкойлов. Оборудование подразумевает установку вентилятора около натяжного потолка. Прибор оснащен несколькими скоростями, которые регулируют объемы подаваемых в комнату воздушных масс. К прибору подключена трубка, оборудованная теплоносителем. За счет этого тепло будет подаваться одновременно с воздухом, который поступает в «умный дом». Для настройки температурного режима устанавливается сервопривод. Это устройство дает возможность ограничивать температуру подаваемого тепла.

Фанкойл

Другой дополнительный способ контроля подаваемого объема тепла в помещение — управление скоростями вращения вентилятора. Умная вентиляционная система подсоединяется к двум трубам. При этом по одной тепло попадает в помещение, по другой — выводится наружу.

Установленное оборудование может учитывать особенности каждого помещения. Его можно использовать для спальной комнаты, гостиной, ванной или прихожей. При этом установка особенно актуальна для кухни, поскольку позволяет быстро удалить неприятные запахи, гарь, дым, которые часто появляются во время готовки еды.

Помимо установки режима отопления, система может также: управлять настройками кондиционера, регулировать влажность, следить за вентиляцией. Все это происходит за счет большого количества соответствующих датчиков.

Преимущества автоматизации приточной вентиляции

Автоматизация общеобменной вентиляции дает следующие положительные эффекты:

Экономия ресурсов:

За счет работы по расписанию;
За счет точности ПИД-регулирования режимов работы оборудования;
За счет поддержания оптимального теплового режима теплообменника в системе подогрева воздуха в зимнее время: в нерабочие дни – минимизируется расход тепла и не допускается замораживания теплообменника.

Поддерживать индивидуальные климатические режимы в выделенных зонах. Осуществлять поэтажное регулирование температурных режимов в здании. Осуществлять пофасадное регулирование температурных режимов в различных зонах здания при неравномерном внешнем нагреве или охлаждении здания; В дежурном режиме (режиме экономии) обеспечивать заданные климатические условия в подсобных помещениях. Обеспечение оптимальных режимов по обратной воде для систем подогрева воздуха от тепла, получаемого от теплоцентрали позволяет исключить штрафные санкции за нарушение температурных режимов обратной воды. Снижение затрат на содержание персонала (за счет снижения трудоемкости обслуживания системы вентиляции.

Система автоматического управления вентиляцией также может управлять сетью сплит-систем некоторых производителей локально установленных в здании и имеющих стандартные порты для соответствующего удаленного управления, например по протоколу Modbus.

Что это такое?

Диспетчеризация котельных представляет собой систему удаленного доступа, позволяющую отслеживать и корректировать их работу

Особое внимание уделяется контролю параметров теплоносителя. Автоматизация установок осуществляется двумя основными способами: либо при помощи компьютера, либо посредством мобильной связи. В первом случае автоматизированная система находится под контролем оператора, располагающегося на удаленном объекте и обладающего доступом к ПК

На экране данный специалист может наблюдать показатели всех параметров котельной, объединенных на одной мнемосхеме – динамичной картинке

В первом случае автоматизированная система находится под контролем оператора, располагающегося на удаленном объекте и обладающего доступом к ПК. На экране данный специалист может наблюдать показатели всех параметров котельной, объединенных на одной мнемосхеме – динамичной картинке.

Также посредством ПК оператор может оперативно получить информацию об авариях. Второй способ автоматики подразумевает использование смс-сообщений. Именно он чаще всего выбирается для обеспечения безопасности частного дома.

СМСки могут приходить только в экстренных ситуациях, когда произошла авария, и содержать описание случившегося. Во втором случае функциональная система просто информирует через определенные промежутки времени о контролируемых параметрах. Как правило, оператор получает сведения, касаемо системного давления воды, работы насосов, температуры обратного трубопровода, температуры подающего трубопровода и остальных важных показателей.

Для организации диспетчеризации котельной посредством мобильной связи необходимы программируемый логический контроллер (ПЛК), модем и телефон, на который будут поступать смс-сообщения. Диспетчеризация при помощи компьютера обойдется в гораздо большую сумму: дополнительно потребуются персональный компьютер, необходимое программное обеспечение, а также оплата работы оператора. Тем не менее такая система гораздо удобнее и информативнее, особенно, если осуществляется управление несколькими котельными.

Одним из главных требований, предъявляемых к системе удаленного доступа, является наличие устойчивой связи без перебоев с предоставлением фиксированного IP адреса. Необходимо понимать, что даже в случае с смс-оповещением потеря связи может оказаться катастрофической, ведь о том, что модем просто не получает отклик от какого-либо устройства, пользователь даже не узнает

Помимо этого, крайне важно, чтобы проектно-монтажная и обслуживающая организация обладала профессионализмом и достаточным опытом. От того, как будет составлена программа, будет зависеть, как долго котельная вообще сможет функционировать в штатном режиме без аварий

Стоит добавить и о том, что автоматизировать можно любые разновидности котельных. К примеру, это может быть газовая котельная, функционирующая благодаря природному и другим газам. Подвергаются автоматизации и паровые котельные, использующие пар в качестве тепловой энергии для снабжения промышленных объектов. И, конечно же, нельзя забывать и про угольную котельную – преобразующую тепловую энергию, возникающую во время сгорания угля.

проект автоматизации инженерных систем

Проект автоматизации, проектирование раздела Автоматизация системы отопления и вентиляции выполняется на основании следующих нормативных документов:

Постановление правительства РФ от 16 февраля 2008 года N 87 — о составе разделов проектной документации и требованиях к их содержанию;
Федеральный закон № 123 — Технический регламент о требованиях пожарной безопасности;
ГОСТ 21.404-85 — СПДС. Автоматизация технологических процессов;
СП 7.13130-2009 — Отопление, вентиляция и кондиционирование. Противопожарные требования.

Проект автоматизации. Автоматизация инженерных систем

В основе автоматизации инженерных систем отопления и вентиляции лежит задача в соединении механических частей системы в единое целое и обеспечение работы систем с заданными алгоритмами, а так же их взаимодействие с системами пожарной сигнализации, комплексной автоматизации. Автоматизация инженерных систем давно стала необходимым атрибутом каждого здания, позволяющим вести безопасную эксплуатацию и управление всеми системами.

Задачи, которые решает Проект автоматизация инженерных систем :

местное, автоматическое и дистанционное управление вентиляторами приточно-вытяжных установок;
местное, автоматическое и дистанционное управление вентиляторами дымоудаления и вентиляторами подпора воздуха;
автоматическое и дистанционное управление противопожарными клапанами дымоудаления и подпора;
автоматический запуск противодымной вентиляции по сигналу «Пожар»;
дистанционный запуск с АРМ – автоматизированного рабочего места систем противодымной защиты и отключение установок приточно-вытяжной вентиляции;
обеспечение подачи питания на вентустановки и контроль их работы с выводом данных на панель АРМ оператора;
поддержание заданных параметров температуры и воздухообмена в помещении в зависимости от внешней температуры.

Важное внимание требуется уделять применяемым материалам, кабельной продукции ( чтобы кабельные линии выполнялись из материалов не распространяющих горение, при групповой прокладке, с низким дымовыделением и газовыделением с маркировкой кабеля нг- LS , прокладку выполнять согласно СНиП 3.05.06-85. Работа специалистов по автоматизации выполняется на основании готового раздела по отоплению и вентиляции из которых берутся данные о механической составляющей системы. Специалисты в рамках раздела АОВ разрабатывают схемы щитов автоматизации, которые запитывают потребителей и обеспечивают заданный заданием алгоритм работы

Специалисты в рамках раздела АОВ разрабатывают схемы щитов автоматизации, которые запитывают потребителей и обеспечивают заданный заданием алгоритм работы

Работа специалистов по автоматизации выполняется на основании готового раздела по отоплению и вентиляции из которых берутся данные о механической составляющей системы. Специалисты в рамках раздела АОВ разрабатывают схемы щитов автоматизации, которые запитывают потребителей и обеспечивают заданный заданием алгоритм работы.

Схема 1 АОВСхема 2 АОВСхемы соединенийСхема соединений 2

Специалисты проектное бюро «AEC-PROJECT» выполнят проект автоматизации инженерных систем качественно и в установленный срок.

Описание системы автоматического контроля в области вентиляции

Приводы исполнительных устройства

Обзор средств