Популярная автоматика для систем вентиляции и кондиционирования

На автоматизацию систем вентиляции возлагаются следующие функции:

• обеспечение работы системы вентиляции по заданным временным параметрам, т.е. только лишь в рабочее время и т.д.;
• контроль текущих параметров воздуха (таких как температура и влажность) и их поддержание на требуемом уровне, управление производительностью вентиляционной установки;
• контроль в режиме реального времени состояния оборудования вентиляционной системы: вентиляторов, фильтров, компрессоров, нагревателей, охладителей, воздушных клапанов, электродвигателей, рекуператоров и пр.;
• учет часовой наработки и подача сигналов о необходимости текущих профилактических работ (например, промывки фильтров или прочистки воздуховодов);
• остановка работы или смена алгоритма работы в случае возникновения нештатных (аварийных) ситуаций: задымления или пожара;
• визуализация параметров технологического процесса при помощи устройств индикации;
• дистанционное управление работой всей группы вентиляционного оборудования.

Автоматику систем вентиляции  представляют следующие устройства:

Датчики

Датчики – они выполняет функцию своего измерителями в схеме автоматики вентиляции. Они осуществляют контроль параметров обрабатываемого воздуха, работы и состояния сетевого оборудования и выдают информацию на шкафы автоматики.

 

 

• Датчики температуры

Делятся на два типа, по методу измерения:

• термоэлектрические преобразователи или термопары (действие основано на измерении термоэлектродвижущей силы, развиваемой термопарой)
• термосопротивления или термисторы (действие основано на зависимости электрического сопротивления материала от температуры окружающей его среды). Различают два типа таких датчиков - NTC термисторы (сопротивление материала снижается с повышением температуры) и PTC термисторы (сопротивление материала повышается с повышением температуры).

Датчики температуры могут быть как комнатного, так и наружного исполнения, канальными (измеряют температуру воздуха в воздуховодах), накладными (измеряют температуру поверхности трубопровода) и так далее. Выбирая датчик нужно обратить внимание на температурные характеристики чувствительного элемента, они должны совпадать с рекомендуемыми в описании регулятора температуры.

• Датчики влажности

Это электронные устройства, измеряющие относительную влажность по изменению электрической емкости в зависимости от относительной влажности воздушной среды. Датчики влажности делят на два типа: комнатные и канальные. Друг от друга они отличаются конструкцией. При установке датчика нужно выбирать место со стабильной температурой и скоростью движения окружающего воздуха, а также нежелательно располагать датчик возле окон, под прямыми солнечными лучами и вблизи отопительных приборов.

• Датчики давления

Различают два типа датчиков давления - аналоговые датчики давления и реле давления. Оба типа датчиков могут измерять давление как в одной точке, так и разность давлений в двух точках. В этом случае датчик называется дифференциальным датчиком давления.

Примером использования реле давления в климатических системах может послужить датчик давления, служащий для защиты компрессора от слишком низкого или высокого давления фреона. Также, дифференциальные манометры применяются для определения степени засора в фильтрах систем вентиляции. При помощи же аналоговых датчиков определяется давление в точке измерения. Измеренное давление конвертируется в электрический сигнал вторичным преобразователем датчика.

• Датчики потока

Принцип работы датчика потока состоит в следующем: в первую очередь измеряется скорость движения газа или жидкости в воздуховоде или трубопроводе, после чего измеренный сигнал преобразуется во вторичном преобразователе в электрический, затем рассчитывается расход газа или жидкости в вычислительном блоке. Наиболее востребованы такие датчики в сфере учета тепловой энергии. По принципу действия первичных преобразователей датчики потока делятся на лопастные устройства, сужающие, турбинные, вихревые, роторные, ультразвуковые и электромагнитные.

В системах вентиляции и кондиционирования наиболее распространены датчики-реле протока. Они реагируют на скорость газа, создающего напор на лопасть датчика, которая приводит в действие микропереключатель с сухим контактом. В тот момент, когда скорость потока достигает заданного порога переключения, происходит замыкание контактов. Когда же скорость потока падает ниже этого порога, контакты размыкаются. Порог переключения можно регулировать.

• Датчики концентрации углекислого газа

По содержанию углекислого газа в воздухе принято оценивать газовый состав воздуха в помещении. В системе вентиляции и кондиционирования концентрация углекислого газа может быть объектом регулирования. (Нормой содержания углекислого газа в воздухе считается значение от 600 до 800 ppm).

Выбирают датчики на основе следующих данных:

• условия эксплуатации
• диапазон
• требуемая точность измерения физического параметра

Шкаф автоматики

Шкаф автоматики - является главной управляющей составляющей в автоматизированной системы вентиляции.

Функциональные возможности:

• автоматическое регулирование температуры приточного воздуха в зимний период;
• автоматическое регулирование температуры обратного теплоносителя в дежурном режиме;
• автоматическая защита калорифера от  замораживания по воде и по воздуху;
• контроль работоспособности приточного вентилятора (по термоконтакту двигателя, датчику-реле перепада давления);
• контроль запыленности воздушного фильтра (по датчику-реле перепада давления);
• контроль положения воздушного клапана (по состоянию концевого выключателя лектропривода);
• отключение вентиляционной системы  при пожаре с сохранением работоспособности цепей защиты от замораживания в активном состоянии;
• работа системы по индивидуальному расписанию;
• сигнализация нормальной работы и аварийного состояния на щите автоматики

Контроллеры

Контроллеры - их применение наиболее актуально, когда важно:

• управление переходными процессами в реальном времени с использованием мощных микропроцессоров;
• возможность сохранения событий во флэш-памяти (сигналов тревоги, показателей температуры, давления) в течение продолжительного времени;
• настраиваемый вид пользовательского интерфейса;
• обмен данными с большинством широко используемых стандартов связи посредством встроенного мультипротокольного программного обеспечения;
• гибкость использования различных функций и алгоритмов,

Универсальные конфигурируемые контроллеры для систем кондиционирования

Система конфигурируемых контроллеров  представляет собой результат десятилетий работы в области проектирования и производства конфигурируемых контроллеров для устройств вентиляции и кондиционирования воздуха. Система  составлена из конфигурируемых контроллеров – как для панельного монтажа, так и для монтажа на направляющих стандарта DIN, – локальных и дистанционных пользовательских интерфейсов, интерфейсов связи, входных/выходных модулей расширения и приводов электронных ТРВ. Конфигурируемые контроллеры могут быть адаптированы к широкому диапазону вариантов применения за счет настройки различных параметров для устройств охлаждения/отопления: воздух/вода, вода/вода, воздух/воздух, крышные агрегаты, двухконтурные системы, максимум с 3-мя компрессорами на контур.

Преимущества:

• исключительно компактная конструкция;
• возможность подключения к дистанционному терминалу;
• высокая надежность;
• управление электронными ТРВ;
• эргономичная и высокоэффективная индикация с использованием пиктографических изображений – «иконок»;
• простота электромонтажа;
•  модульная архитектура.

Основные функции:

• пропорциональное регулирование температурой обратной и выходной воды/воздуха с использованием синхронизированной логики;
• пропорционально-интегральное регулирование;
• ступенчатое регулирование в каждом контуре;
• управление конденсатором/испарителем;
• управление с подключением различных обмоток;
• автоматическое поддержание низкого давления;
• постепенное размораживание в режиме отопления;
• ступень электроподогрева как автономная дополнительная функция размораживания испарителя;
• контроль продолжительности работы компонентов и выдача предупреждений;
• возможность работы с частичной нагрузкой по высокому давлению в режиме охлаждения;
• профилактическая вентиляция при включении в условиях высокой наружной температуры воздуха;
• останов компрессора при низких температурах наружного воздуха;
• работа с частичной нагрузкой по низкому давлению (в режиме отопления);
• низкий уровень шума при работе в режиме охлаждения и обогрева;
• изменение установки и Включение/Отключение по заданному временному интервалу;
• управление приводом электронного ТРВ;
• регистрация событий: тревог по принципу «первый пришел – первый вышел»;
• регистрация данных по испарителю, а также температуры конденсации и давления (последние 100 тревог);
• ключ программирования – загрузка файлов зарегистрированных данных в компьютер;
• отправка сигналов тревоги в виде SMS;
• автоматическая настройка;
• самодиагностика;
• автоматическое переключение;
• функция интеллектуального размораживания;
• ключ программирования.

Регуляторы

Регулятор температуры обеспечивает управление исполнительными механизмами по показаниям всевозможных датчиков и является одним из основных элементов системы. Простейшим типом регуляторов являются термостаты, они предназначены для контроля и поддержания заданной температуры в различных технологических процессах. Термостаты разделяются по принципу действия, способу применения и конструкции. По принципу действия они делятся на:

• биметаллические
• капиллярные
• электронные

Принцип действия биметаллических термостатов основан на срабатывании биметаллической пластины под воздействием температуры. Их применяют в основном для защиты электронагревателей от перегрева и поддержания заданной температуры в помещении.

Капиллярные термостаты используют для контроля температуры теплообменников в системах кондиционирования и вентиляции и предотвращения их разрушения из-за замерзания теплоносителя. Составляющие такого термостата - капиллярная трубка, заполненная фреоном R134A, соединенная с диафрагмированной камерой, которая, в свою очередь, механически связана с микропереключателем.

В системах вентиляции капиллярный термостат угрозы замораживания может запускать следующие процессы:

• остановка вентилятора
• закрытие заслонки наружного воздуха
• запуск циркуляционного насоса теплоносителя
• включение аварийного сигнала

Для помещений в глубине зданий применяют электронные термостаты, имеющие релейный выход. Поддерживать заданную температуру термостаты могут как по встроенному, так и по выносному датчику.

Беспроводные комнатные терминалы - беспроводное решение для управления климатическими параметрами (температурой и влажностью) в зданиях. Такой подход гарантирует энергосбережение и оптимизацию системы управления. Устройство оптимально подходит для систем кондиционирования воздуха (крышных кондиционеров, приточно-вытяжных установок), и может быть адаптировано для других систем (например, для теплого пола).

Система состоит из:

• терминала со встроенными датчиками температуры и влажности;
• датчика температуры и влажности;
• точки доступа, используется для сбора информации с беспроводных терминалов и датчиков и передачи ее в систему управления зданием, которая строится либо на основе контроллера  и сервера системы диспетчеризации, либо с использованием центрального блока управления;
• повторителя, который обеспечивает расширение зоны покрытия радиосигналом для обеспечения обмена данными между беспроводными терминалами и датчиками, расположенными в удаленных местах объекта.

Преимущества:

• Гибкость: Возможность легко менять структуру управления инженерным оборудованием, например, в случае необходимости изменения планировки супермаркета или офиса без внесения изменения в существующие коммуникационные каналы.
• Упрощенное переоснащение исторических или иных зданий, где затруднены или недопустимы строительные работы, связанные с вскрытием полов, стен, и т.д.
• Более низкая стоимость монтажа и эксплуатации.
• Упрощенная пуско-наладка системы.
• Интеграция с большинством распространенных систем управления зданием BMS.
• Поддержание заданных параметров в индивидуальных зонах помещения (способствует снижению энергозатрат).
• Сотовая структура обмена данными между точками доступа и устройствами обеспечивает высокую надежность передачи данных внутри сети.

Исполнительные механизмы

Исполнительные механизмы - относятся электроприводы воздушных клапанов и заслонок, вентиляторов, насосов, компрессорных установок, а также калориферы, охладители, задвижки, заслонки, электроприводыи прочее оборудование.

Исполнительным механизмом называют приводную часть исполнительного устройства. Исполнительные механизмы делятся на гидравлические, электрические и пневматические. В частности электрические могут быть соленоидные (электромагнитные) и с электродвигателями (электрические)

• Клапаны и заслонки

Клапаны двухходовые и трехходовые делятся на резьбовые и фланцевые. Клапаны с фланцевым подключением как правило комплектуются монтажным набором с уплотнителем, а с резьбовым - фитингами и уплотняющими шайбами. В качестве проходных, изменяющих расход рабочей среды используются двухходовые клапаны. Они монтируются в системе трубопроводов или воздуховодов так, чтобы направление потока совпадало с направлением стрелки на корпусе клапана. Типичный пример использования такого клапана - контур с локальным циркуляционным насосом.

Трехходовые клапаны служат в качестве смесительных, разделительных и проходных клапанов. Эти клапаны широко применяются в системах  холодоснабжения. Клапаны "бабочка" монтируются на фланцевом соединении. Рабочая часть таких клапанов - укрепленный на вращающейся оси диск. Величина просвета между диском и внутренней поверхностью клапана меняется в зависимости от угла поворота оси. Клапаны такой конструкции чаще всего используются в жидкостных трубопроводах большого диаметра. На воздуховодах как круглого, так и прямоугольного сечения применяются воздушные дроссельные заслонки. Они используются для регулирования воздушных потоков при небольшом статическом давлении. Обратные клапаны нужны для предотвращения движения потока жидкости или газа в обратном направлении, в частности их используют в жидкостных и всасывающих трубопроводах чиллеров и автономных кондиционеров.

• Электроприводы воздушных заслонок

Для управления воздушными заслонками часто недостаточно вручную переключать положения клапанов, поэтому используются электроприводы, управляемые дистанционно или автоматически. Электроприводы классифицируются по:

• величине питающего напряжения (24В AC/DC или 230В 50Гц)
• величине крутящего момента (необходимое значение определяется площадью воздушного клапана, на который устанавливается привод)
• способу управления (плавное, двухпозиционное или трехпозиционное)
• способу возврата в исходное положение (при помощи пружины или с помощью реверсивного электродвигателя)
• наличию дополнительных переключающих контактов