.

Система управления вентиляцией


Автоматика для вентиляции- назначение системы управления

Системы с автоматизированных управлением помогают провести оптимизацию работы вентиляционных систем. Особенно это важно в больших зданиях или на крупных предприятиях, где вентиляционная конструкция занимает довольно обширную территорию, и уследить за работой всех приборов бывает сложно. Оборудование применяется как на объектах, связанных с производством и промышленностью, так и в общественных зданиях — торговых центрах, местах отдыха, спортивных комплексах. Правильная настройка автоматики вентиляции гарантирует бесперебойную работу и удобное управление всей системой.

Назначение автоматических систем

Современные системы, предназначенные для осуществления вентилирования, являются довольно сложными, поскольку включают в себя множество разнообразных приборов со своими функциями и особенностями. Их качественная работа возможна только при осуществлении слаженных действий, которые нужно как-то контролировать. Разобраться в этом помогает схема автоматики вентиляции, которая предназначена для облегчения работы со всеми приборами, включенными в систему. Специальные датчики и механизмы помогают полноценно осуществлять контроль и отдавать различные команды без необходимости пересекать всю территорию предприятия, чтобы проделать какую-то операцию с прибором. Грамотно проведенная система способствует решению следующих вопросов:

  • Отслеживает показатели и контролирует состояние комплекса. На монитор выводятся все необходимые данные, которые видит оператор, и может по ним сделать вывод о текущем положении дел. Кроме того, если произойдут какие-то неполадки, система сразу же подаст тревожный сигнал, оповещающий о том, что нужно решить проблему. А следя за показателями, можно увидеть возможные предвестники проблемы, на основе изменившихся данных, и предотвратить серьезные поломки, сразу вмешавшись в работу конструкции.
  • Анализ данных каждого устройства может проводиться автоматически. Система сама собирает показатели, считывая их на протяжении определенного времени, а затем анализируя и сравнивая с нормой. В соответствии с полученными показаниями, автоматическое управление подает ту или иную команду или сигнал.
  • Переключение режимов. Автоматика может подключать либо выключать доп. установки, приборы и функции, это зависит от времени суток, степени нагрузки или погодных условий, обеспечивая создание оптимального режима работы.
  • В случае замыкания либо возникновения другой аварийной ситуации, система сама отключит оборудование от электросети, предотвращая более серьезные повреждения или даже возгорание приборов.

Наличие автоматического управления позволяет значительно оптимизировать работу всей техники, в итоге для обслуживания потребуются только 1-2 оператора, а не целый отдел персонала. Использование современных технологий позволяет снизить количество требуемых работников и, соответственно, сократить расходы, поэтому это подходящий вариант для коммерческих организаций.

к оглавлению ↑

Основные узлы системы

Проектирование подобных систем является сложным делом, требующим определенных знаний и навыков, поэтому шкаф автоматики вентиляции должен настраивать специалист, который в этом разбирается. Чтобы работать с приборами, нужно знать назначение каждого узла, особенности его работы и взаимодействия с другими элементами. Нужно иметь опыт работы с различными аппаратами и техникой от разных производителей. Именно поэтому выполнять всю работу должны профессионалы, которые имеют необходимые знания и опыт.

Современные щиты автоматики для систем вентиляции включают в себя довольно много различного оборудования. Все приборы, которые каким-либо образом задействованы в создании системы управления, можно разделить на три группы: 

  • Сенсорные датчики. Эти устройства собирают всевозможную информацию о состоянии системы, считывая уровень влажности, температуры, давления и прочие важные показатели. Они подают электрический сигнал, который поступает дальше в систему.
  • Регуляторы и контроллеры. Эти приспособления отвечают за дальнейший анализ полученных данных. Они сравнивают информацию между собой, а также с установленными нормами, проводят логический анализ и на его основе подают какие-либо команды в систему, включая или отключая определенные функции.
  • Исполнительная механика. Эти детали обеспечивают выполнение полученных команд, заставляя приборы исполнять определенные функции и действия. 
к оглавлению ↑

Возможности и преимущества системы

Что может делать автоматическая система контроля? Минимальный набор доступных функций включает следующие пункты:

  • Контроль за вращением вентиляторов и их частотой, а также регулировка этого процесса.
  • Отслеживание температуры воды и предотвращение замерзания.
  • Контроль состояния воздуха и управление системой на основании изучения параметров микроклимата.
  • Индикация состояния фильтров и сигнализирование о необходимости их очищения.
  • Перевод отдельных частей системы в неактивный режим.
  • Защита техники от коротких замыканий и других неполадок.

Развитие техники позволяет создавать сложные схемы и системы, поэтому многие современные конструкции уже планируются с учетом таких факторов и никак не могут обойтись без автоматического управления. Если на предприятии или в организации используется самое современное вентиляционное оборудование, то, скорее всего, оно предполагает и наличие автоматического управления, и схемы уже заранее рассчитаны на установку таких приборов.

Впрочем, использование техники действительно имеет значительные преимущества. Машина способна быстро анализировать огромное число информационных потоков и проводить сразу множество операций, на что человеческий мозг просто не рассчитан. Поэтому такая система работает гораздо эффективней, чем даже целый отдел из человеческого персонала. Кроме того, технике не нужны выходные, перерыв на сон и на обед, она в любое время остается на своем посту и следит за системой вентиляции. Использование автоматики позволяет исключить возможные ошибки из-за влияния человеческого фактора.

ventilationpro.ru

Управление вентиляционной системой на базе приборов ОВЕН

Основными условиями создания комфортной среды в любом помещении являются достаточный воздухообмен и оптимальный температурный режим, а также прочие параметры микроклимата. Специалисты компании ЗАО «ВикMа» обеспечили нормальное «дыхание» многим зданиям Москвы и Московской области, смонтировав в них надежные системы вентиляции и кондиционирования. Среди таких объектов – театр кукол им. Образцова, сеть фитнес-центров «МедСи», офисы многих фирм и т.д. В основу системы управления вентиляцией положены приборы ОВЕН. 

Вентилируем по-разному

Вентиляция делится на естест­венную и принудительную. Первая в автоматизации не нуждается и закла­дывается на стадии проектирования зданий и сооружений. А вот принудительная – это и есть предмет рассмот­рения данной статьи.

Собственно процесс вентиляции связан с подачей в помещение очи­щенного от пыли определенной тем­пературы и влажности воздуха и уда­ления «старого». Наиболее простым способом принудительной вентиляции является сблокированная система из приточного вентилятора, вытяжного вентилятора, жалюзи, фильтра приточ­ного воздуха и электрокалорифера. Воздух извне сначала направляется на фильтр, где очищается от пыли и прочих загрязнений, затем поступа­ет в приточный вентилятор. После этого в работу включается электрока­лорифер, который нагревает воздух до необходимой температуры. Далее «отработанный» воздух удаляется из помещения вытяжным вентилятором.

В простейшем случае для управ­ления этой системой (поддержание температуры в помещении с помо­щью электрокалорифера) достаточно любого одноканального измерителя-регулятора температуры с релейным выходом. Использование регуляторов ОВЕН ТРМ10, ТРМ101 и т.д. с релей­ным выходом позволяет добавить в эту схему фреоновый охладитель. Это обеспечивает не только вентиляцию в зимний период времени, но и конди­ционирование воздуха в летний.

Однако такие системы, как прави­ло, применяется редко и только в не­больших помещениях, где уже есть кондиционеры. Чаще для зданий и сооружений создается система венти­ляции с водяными калорифером и ох­ладителем (рис. 1).

Созданная система весьма эффек­тивна с точки зрения эксплуатации. Ведь стоимость единицы тепла, подво­димой с помощью центрального отоп­ления, существенно ниже по сравне­нию с электрическими калориферами. Для систем большой производитель­ности этот фактор становится решаю­щим. Кроме того, датчик температуры наружного воздуха позволяет вносить коррекции в температуру приточного воздуха, что самым положительным образом сказывается на экономии потребляемого тепла. Наиболее часто в таких системах, смонтированных на­шими специалистами, работают конт­роллеры ОВЕН ТРМ133 – своеобразная «ездовая лошадка» систем автомати­зации вентиляции. 

Все под контролем – вода, воздух, влажность

Особенностью работы водяных калориферов и охладителей является наличие 2-х контуров циркуляции – большого (непосредственно через теплообменник) и малого (минуя его). Причем если в охладителе вода идет либо по радиатору, либо по байпасу, то в нагревателе она постоянно ре­циркулирует через калорифер. В этом случае происходит лишь подмес го­рячей обратной воды в контур цир­куляции. Обратная вода удаляется из контура рециркуляции, как правило, через клапан запорно-регулирующий (КЗР), расположенный на отводящей теплоноситель трубе. В этой техно­логической схеме необходимо конт­ролировать температуру, во-первых, воды на выходе из калорифера (чтобы защитить его от замораживания) и, во-вторых, воздуха на выходе из ка­лорифера, который нужно нагревать до заданного уровня (этот прогретый воздух и поступает в обслуживаемые помещения).

Еще одной особенностью этой сис­темы является наличие рекуператора, то есть теплообменника. Его приме­нение позволяет значительно снизить (до 30 % от расчетных) предельные мощности калориферов и нагревате­лей, что приводит к экономии средств, как при монтаже, так и при эксплуа­тации. В некоторых системах перед рекуператором требуется установка байпаса, управляемого задвижкой. Необходим он в двух случаях. Во-пер­вых, при низких температурах наруж­ного воздуха существует опасность обмерзания рекуператора. Чтобы из­бежать этого, на рекуператор ставится специальное реле давления, открыва­ющее байпас. Во-вторых – происходит компенсация потери мощности реку­ператора при предельных условиях работы нагревателя-холодильника. Байпас рекуператора открывается, если величина регулятора достигает некоего предельного значения, хотя на некоторых системах были установ­лены плавно регулируемые приводы заслонки байпаса рекуператора, свя­занные с выходом регулирования тем­пературой приточного воздуха.

На системах контроля влажности для удаления влаги из приточного воздуха летом необходимы фрео­новый охладитель и нагреватель (электрический или водяной). А для увлажнения воздуха зимой исполь­зуются специальные устройства – ув­лажнители. Они представляют собой систему, которая управляется двухка­нальным регулятором с четырьмя ре­гулирующими релейными выходами, где один датчик– это датчик темпе­ратуры, а второй – аналоговый датчик влажности.

Все алгоритмы управления – в ТРМ133

Таким образом, управлять венти­ляционной системой весьма непрос­то – необходимо добиться слаженности управления большого числа испол­нительных механизмов. Для решения этой проблемы компания «ВикМа» ис­пользует контроллеры ОВЕН, чаще всего – ТРМ133. Именно этот конт­роллер имеет несколько существен­ных преимуществ. Прежде всего, он поддерживает разнообразные систе­мы, благодаря уже заложенным в нем алгоритмам управления. Кроме того, этот контроллер, в отличие от боль­шинства аналогичных, позволяет ре­шить проблему завышенной обратной воды теплоносителя.

Следует отметить, что сама компа­ния ОВЕН рекомендует использовать вентиляционную приточно-вытяжную систему с водяным калорифером. Од­нако специалисты ЗАО «ВикМа» до­статочно часто применяют ТРМ133 и при использовании электрических нагревателей. В этом случае потре­буются некоторые отклонения от стандартных настроек. Во-первых, в качестве вторичного регулятора мощности электрокалорифера ис­пользуется тиристорный регулятор с управляющим сигналом 0…10 В, ге­нерируемый контроллером ТРМ133, а также твердотельные реле, подклю­чаемые к релейным выходам. Во-вто­рых, эта система не требует контроля температуры обратной воды.

Кроме того, с помощью ТРМ133 (с потерей некоторых функций) мож­но управлять и холодильными уста­новками в системах вентиляции. Что для этого нужно? Для управления фреоновой холодильной установкой используется релейный выход с боль­шим периодом широтно-импульсной модуляции, а для водяного охладите­ля – аналоговый выход управления клапаном запорно-регулирующим. Температура перехода в летний режим завышается. Кроме того, необходи­мо увеличить и время хода задвижки, учитывая, что подобные настройки приводят к потере качества регули­рования температуры обратной воды: разброс может достигать 1-1,5 °С (при стандартных настройках качество ре­гулирования обеспечивается с точнос­тью +/- 0,1 °С),

Решение этой проблемы обеспе­чивает использование преобразова­телей аналогового сигнала «REGIN» SD-1. Большинство задвижек имеет зону нечувствительности 0…2 В. Поэтому установив пороги срабатывания 0,5 В и 1 В для включения и выключе­ния охлаждения, без потери качества регулирования по горячей воде была обеспечена точность регулирования по холоду в пределах 1,5 °С. Данную схему мы реализовали на установке одного из офисов МТС.

Отличный диспетчер

Контроллер ОВЕН ТРМ133 может стать отличной базой для создания диспетчеризации систем вентиля­ции. Вот как выглядит схема системы диспетчеризации, реализованная на одном из наших объектов (рис. 2). Объект отличается набором разных элементов – как по времени произ­водства, так и по компаниям-произво­дителям холодильного оборудования и вентиляционных систем. Задача ока­залась непростой, но решаемой. Глав­ным достоинством ТРМ133 стала его универсальность. Он был установлен в системы управления приточными вентиляциями без замены датчиков и иного оборудования, так как старые контроллеры не имели интерфейсов связи. Кроме того, наличие систем связи по интерфейсу RS-485 позволи­ло включить в систему управления и частотные регуляторы оборотов вентиляторов, расположенных в двух ос­новных помещениях объекта.

Большое количество вытяжных систем (36) не позволило реализо­вать сблокированную с приточны­ми установками схему управления и диспетчеризации вытяжных систем. Поэтому за основу были взяты кон­троллеры ОВЕН ПЛК100 с блоками расширения МДВВ и МВА8, обеспе­чивающие полноценный контроль за исправностью систем вытяжной вен­тиляции и их управлением, а также контроль температуры тепло- и хо­лодоносителя в критических точках. Сами же контроллеры ПЛК100 управ­ляют насосной станцией пожароту­шения и параллельно служат концен­траторами для сбора информации для ПЭВМ с системой SCADA, с которой и осуществляется управление всеми уз­лами вентиляции.

Таким образом, использование приборов ОВЕН в автоматизации вен­тиляционных систем позволяет не только сэкономить финансовые ре­сурсы (аналоги стоят в разы дороже), но и, благодаря универсальности этих приборов и простоте их подключения, добиваться высокой степени управля­емости создаваемых систем.

От редакции: сегодня ОВЕН рас­ширил линейку контроллеров для систем вентиляции. Выпущены два прибора: ТРМ133М-02 и ТРМ133М-04, которые позволят управлять не только нагревом воздуха в зимнее время при помощи водяного калори­фера (ТРМ133М-02) и электричес­кого калорифера (ТРМ133М-04), но и охлаждением в летнее время с по­мощью водяного или фреонового ох­ладителя.

Отзыв инженера Евгения Комендантова, инженера КИПиА ЗАО «ВикMа» о работе приборов ОВЕН ТРМ133М-02 и ТРМ133М-04.

В настоящее время в связи с новыми требованиями по энергоэффективности все чаще стали применяться ус­тановки с рециркуляцией воздуха и частичным подмесом. На мой взгляд новые контроллеры ОВЕН ТРМ133М-02 и ТРМ133М-04 идеально подходят для управления данны­ми системами. В них датчик температуры выделен в отдельный функционал, и его встраивание в воздуховод возвратного воздуха обеспечивает надежный контроль температуры в помещении без выведения датчика на­прямую.

Статья опубликована в журнале АиП № 2, 2010 (36)

www.owen.ru

Как управлять системой вентиляции?

Вентиляционные системы присутствуют не только в быту, но и в промышленности. Различие между ними существенное. Причём главным технологическим отличием считается ширина воздуховода. Между тем, принципы управления практически одинаковы.

Следует понимать, что автоматическая система управления вентиляцией располагает рядом положительных аспектов. Однако, они становятся возможными лишь в том случае, если система работает без сбоев. Достигается это благодаря применению качественных комплектующих. В качестве примера можно привести belimo lm230a – электрический привод воздушного клапана.

Части системы управления вентиляцией

 

Как уже было сказано, использование автоматики в вентиляционных системах позволяет эффективно сокращать расходы на электроэнергию. Причём, экономия может достигать 20%. В условиях эксплуатации вентиляции на промышленной площадке подобная экономия обеспечивает возможность более эффективного расходования средств предприятия.

При помощи автоматизации можно управлять следующими аспектами системы:

  • скорость вращения фанов (вентиляторов);
  • обеспечение качества воздуха;
  • тотальная защита водяного калорифера;
  • оценка чистоты фильтров.

Вряд ли стоит говорить о том, что повышение эффективности работы вентиляционной системы достигается благодаря увеличению скорости вращения самих вентиляторов. Однако, не будем забывать, что воздуховоды также располагают пределом в отношении максимального давления.

Как правило, пределы установлены. Автоматика не даст увеличивать давление воздуха, превышая пределы. Ведь внутри воздуховодов установлены различного рода датчики.

Использование микроконтроллеров в управлении вентиляционными системами

 

Вся управляющая начинка устанавливается в металлическом или пластиковом шкафу. Преимуществом использования микроконтроллеров считается возможность самостоятельного программирования процессов управления системы.

К примеру, можно задавать режимы для частичного открывания заслонок в системе. В случае же, если вентиляция не используется по каким-то причинам, заслонки закрываются полностью.

Крайне важно, чтобы в систему вентиляции не попали механические загрязнители. Наличие частиц, которые по своим размерам превышают 400 мкм, уже станет серьёзной проблемой – вентиляция начинает громыхать.

В видео демонстрируется автоматизация и диспетчеризация вентиляционных систем:

euroelectrica.ru

Автоматика вентиляции — технические задачи, требования, монтаж и наладка

Вентиляция в общественных и промышленных зданиях необходима для удаления загрязнённого или сильно нагретого воздуха и подаче чистого воздуха с заданными по температуре и влажности параметрами.

При этом воздухообмен и скорость воздушного потока определяются по нормативным требованиям в зависимости от типа помещений, выполняемых технологических процессов и интенсивности загрязнения.

Применение автоматизации для управления работой вентиляции позволяет оптимизировать их работу и обеспечить эффективный воздухообмен в помещениях для создания комфортных условий во время пребывания в них людей.

Поэтому наличие автоматики имеет большое значение на больших и разветвлённых системах вентиляции промышленных предприятий, общественных зданий, спортивных комплексов, вокзалов, аэропортов и других крупных сооружений. Правильно подобранный и налаженный комплект способен обеспечить максимально эффективный и бесперебойный воздухообмен в любых помещениях.

Технические задачи, выполняемые с применением автоматики

Автоматизация вентиляции предусматривает установку контролирующих, управляющих и исполнительных элементов. Их совместная работа обеспечивает контроль температуры, влажности, скорости и давления воздуха в пределах вентиляционной камеры, в воздуховодах, на воздухораспределительных устройствах и непосредственно в обслуживаемых помещениях.

Правильно разработанная, смонтированная и налаженная схема автоматического управления вентиляцией помещений или рабочих зон позволяет решить следующие задачи:

  • отслеживание контрольных климатических показателей и постоянный контроль работоспособности основного вентиляционного оборудования;
  • сохранение данных о работе и параметрах подаваемого воздуха на протяжении длительного времени;
  • автоматическое поддержание и изменение режимов подачи воздуха в обслуживаемые помещения;
  • включение и выключение дополнительных вентиляционных установок в зависимости от изменения микроклиматических условий, фактической степени нагрузки, времени суток и других изменяющихся условий;
  • автоматический переход на летний или зимний режим работы;
  • осуществление контроля уровня загрязнения воздушных фильтров, рекуператоров, калориферов и другого оборудования;
  • обеспечение отключения системы в случае короткого замыкания для предотвращения более серьёзных повреждений;
  • совместная работа с системами пожарной безопасности и отключение подачи воздуха при обнаружении очага возгорания;
  • возможность перехода на ручное управление работой.

В качестве дополнительных элементов автоматизированного управления может быть предусмотрено наличие дистанционного беспроводного пульта для внесения необходимых корректив в работу вентиляционной системы. Такое управление может осуществляться через интернет, Wi-Fi или Bluetooth. В результате управление автоматической системой станет простым и удобным.

Особенности систем промышленной вентиляции

Большие разветвлённые системы вентиляции промышленных цехов отличаются большими объёмами воздухообмена и необходимостью распределения воздуха по отдельным рабочим зонам. При этом климатические параметры отдельных зон могут существенно отличаться.

Поэтому система автоматического распределения воздуха может предусматривать управление оборудованием не только в вентиляционной камере, но и на воздухораспределительных устройствах. Для этого в обслуживаемой рабочей зоне должны быть установлены датчики, следящие за температурой и влажностью воздуха, а при необходимости и о скорости воздушного потока.

Организация регулирования может происходить за счёт изменения производительности вентилятора, калорифера, оросительной камеры и установки исполнительных приводов на воздухораспределительные решётки.

Требования к проекту автоматики

Длительная эффективная работа автоматизированной системы вентиляции может быть обеспечена разработкой проекта, который предусматривает возможность выполнения всех необходимых задач.

Проектирование таких систем требует определённых инженерных знаний и поэтому правильную разработку проекта может выполнить только специалист соответствующего профиля, который имеет опыт применения оборудования от разных производителей.

Все устройства автоматизации подразделяются на три большие группы:

  • датчики, которые собирают информацию о состоянии системы и параметрах воздуха, и передают её на обработку;
  • контроллеры и регуляторы, собирающие всю информацию с датчиков, обрабатывающие её и подающие сигналы для исполнения;
  • исполнительные механизмы, обеспечивающие выполнение команд поступающих с регуляторов.

Главной задачей проекта является составление схемы автоматики, которая при совместной работе трёх групп устройств обеспечит эффективный воздухообмен для создания комфортных условий в помещении во время пребывания людей.

Монтаж и наладка

Современные технологии позволяют создавать очень сложные системы автоматического управления вентиляции. Поэтому их монтаж и последующую наладку, даже при наличии хорошо разработанного проекта, должны выполнять профессионалы. Любые ошибки монтажа могут привести к нарушению воздухообмена и создать условия невозможного пребывания людей в обслуживаемых помещениях.

Не менее важным вопросом будет проведение пуско-наладочных работ. На этом этапе выполняется проверка качественной работы вентиляции в целом и приведение всех показателей в соответствие с проектным заданием.

В итоге правильная работа вентиляции обеспечит создание комфортных микроклиматических условий в помещениях или отдельных зонах. Применение современной техники даёт значительные преимущества, обеспечивая более быстрое исполнение необходимых команд и освобождая обслуживающий персонал. При этом предусматривается возможность круглосуточной беспрерывной работы.

setafi.com


Смотрите также