Schemat ideowy systemy automatyki wentylacji są z reguły opracowywane na etapie projektowania kompleksów inżynieryjnych budynku, jednocześnie decyduje się na kwestię preferowanego trybu sterowania (półautomatyczny lub automatyczny). Szafy sterownicze powinny być instalowane jak najbliżej dostępne miejsce aby w razie potrzeby łatwo monitorować sprzęt i przeprowadzać jego regularną konserwację.

Sterowanie automatyczne pozwala na:

Dostosuj intensywność wentylatorów;
Zapobiegaj zamarzaniu podgrzewacza wody w odpowiednim czasie;
Wsparcie optymalna temperatura powietrze i inne wskaźniki wpływające na aktywność życiową.

Koncepcja automatyzacji

Automatykę wentylacji zapewniają zainstalowane w budynku specjalne szafy, które odpowiadają za automatyczne sterowanie wszystkimi istniejącymi urządzeniami wentylacyjnymi i klimatyzacyjnymi. Automatykę można przeprowadzić na dowolnych obiektach, systemy wentylacyjne które są skomplikowanymi schematami lub kompleksami o średniej złożoności. Nowoczesne elementy automatyki pełnią jednocześnie kilka funkcji, dzięki czemu właściciel jest chroniony przed nieuniknionymi (w przypadku braku jednolitego sterowania) awariami systemu.

Powody zapotrzebowania na zautomatyzowane systemy wentylacyjne

Systemy wentylacyjne to w większości przypadków skomplikowane kombinacje urządzeń inżynierskich, których zadaniem jest zapewnienie efektywnej wymiany powietrza. Sterowanie ręczne tutaj nie jest racjonalne, ponieważ wskaźniki ciśnienia, wilgotności i temperatury stale zmieniają się w zależności od pory roku, warunki klimatyczne, ilość zmian powietrza usuwanego i napływającego. Idealne rozwiązanie będzie pełna automatyzacja wentylacji i systemy klimatyzacji.

Wymagany sprzęt

Główne elementy, które zapewniają automatyka wentylacji:

regulatory– elementy kluczowe, to one koordynują działanie elementów wykonawczych w oparciu o wskaźniki dostępnych czujników;
Czujniki– elementy, na podstawie których tworzony jest system automatyki, dostarczają informacji o aktualnym stanie sterowanego obiektu; Czujniki dostarczają informacji zwrotnej na temat każdego pojedynczego parametru – wilgotności, temperatury, ciśnienia itp. Kryteriami wyboru czujników są warunki pracy, wymagana dokładność pomiaru i zakres wskaźników.
Siłowniki– siłowniki elektryczne, hydrauliczne, mechaniczne.

Zalety stosowania zautomatyzowanych systemów wentylacji:

Zauważalny oszczędność prąd (koszty obniżone o około 20%);
Zdalne sterowanie i regulacja pracy elementów systemu;
Wskazanie wymagane parametry funkcjonowanie systemu;
Możliwość regulacja cech klimatycznych powietrze w pomieszczeniach;
Śledzenie intensywności zanieczyszczeń filtry, zapewniające terminową obsługę;
Monitorowanie wydajności sprzętu, zabezpieczenie przed wychłodzeniem, przegrzaniem elementów instalacji.

Dziś automatyzacja wentylacji realizowana jest nie tylko w obiekty przemysłowe, ma to również znaczenie w przypadku większości budynków mieszkalnych i użyteczności publicznej. Jego głównym zadaniem jest zapewnienie jak najbardziej komfortowej przestrzeni powietrznej w pomieszczeniu.

Klimatyzacja: Automatyczna konserwacja wszystkich lub poszczególnych parametrów powietrza (temperatura, wilgotność względna, czystość, szybkość poruszania się i jakość) w celu zapewnienia co do zasady optymalnych warunków meteorologicznych, najkorzystniejszych dla dobrostanu ludzi, przy zachowaniu proces technologiczny, zapewniający bezpieczeństwo przedmiotów wartościowych (SP 60.13330.2012).

Systemy klimatyzacji dzielimy na trzy główne grupy:

System podzielony. Jest to układ klimatyzacji składający się z dwóch bloków: zewnętrznego (sprężarkowo-skraplającego) i wewnętrznego (wyparnego). Zasada działania systemu opiera się na usuwaniu ciepła z klimatyzowanego pomieszczenia i przekazywaniu go na ulicę. System split, jak każdy system klimatyzacji, działa na tej samej zasadzie zasady fizyczne jako lodówka domowa.

Centralne systemy klimatyzacji połączone z systemami wentylacji. Głównym zadaniem takich systemów jest utrzymanie odpowiednich parametrów środowisko powietrzne: temperatura, wilgotność względna, czystość powietrza i mobilność we wszystkich obszarach obiektu przy użyciu jednego lub więcej instalacje technologiczne, ze względu na dystrybucję przepływów systemem rurociągów.

W tym przypadku o prawidłowy skład powietrza dba bardziej wentylacja niż klimatyzacja. Wentylacja nawiewna odpowiada za przepływ świeżego powietrza, spaliny za usuwanie szkodliwych zanieczyszczeń.

Jednostka nawiewna służy do uzdatniania powietrza i dostarczania go do obsługiwanych pomieszczeń. Uzdatnianie powietrza oznacza oczyszczanie go z kurzu i innych zanieczyszczeń, schładzanie, podgrzewanie, osuszanie lub nawilżanie.

Systemy wielostrefowe. Stosowane są do obiektów z duża liczba pomieszczenia, w których istnieje potrzeba indywidualnej regulacji temperatury powietrza i specjalne wymagania zgodnie z komfortem lokalu, na przykład serwerowniami lub wyposażenie technologiczne, wymagające dużego odprowadzania ciepła. Strukturalnie system wielostrefowy składa się z jednej lub większej liczby jednostek zewnętrznych połączonych rurociągami freonowymi, kable elektryczne zasilanie i sterowanie przy wymaganej liczbie jednostek wewnętrznych konstrukcji ściennej, podłogowo-sufitowej, kasetonowej i kanałowej.

Najpopularniejszymi systemami wielostrefowymi są agregaty chłodnicze, klimakonwektory i centralne klimatyzatory.

System automatyki pozwala systemowi klimatyzacji zapewnić niezbędne, czasem znacząco odmienne parametry w pomieszczeniach, unikając przy tym nadmiernego zużycia energii (systemy VRV i VRF).

Możliwy błąd projektowy: Nie rozdzielać północny I kontury południowe ogrzewanie i klimatyzacja w dużych budynkach. W rezultacie połowa pracowników czuje się komfortowo, a druga połowa marznie lub przegrzewa się.

Elementy systemu

Zarządzanie systemem centralna klimatyzacja w połączeniu z systemem wentylacji można rozłożyć na sterowanie następującymi częściami:

W wielostrefowych systemach klimatyzacji kontrolowane są tryby pracy jednostki zewnętrznej (centralnej), tryby pracy każdej z jednostek wewnętrznych oraz rozdział mocy chłodniczej pomiędzy obwodami. W tych systemach każda jednostka wewnętrzna jest wyposażona w elektroniczny zawór rozprężny, który reguluje ilość czynnika chłodniczego napływającego ze wspólnego obwodu w zależności od obciążenia termicznego jednostki. W efekcie system jest lepszy od konwencjonalnego domowe systemy split, utrzymuje ustawioną temperaturę.

Jakimi parametrami można sterować

Automatyzacja systemów wentylacji i klimatyzacji pozwala na realizację następujących funkcji:

Reguluj temperaturę i wilgotność powietrza wchodzącego do systemu kanałów nawiewnych;
Utrzymuj parametry powietrza w dopuszczalnych granicach standardy sanitarne korzystanie z wielu narzędzi do zarządzania;
Przełączaj systemy klimatyzacji i wentylacji na energooszczędne tryby pracy w godzinach niskiego obciążenia;
W razie potrzeby przenieś systemy do niestandardowych i awaryjnych trybów pracy;
Wyświetlanie parametrów technologicznych poszczególnych elementów systemu wentylacji na lokalnych panelach sterowania;
Powiadomić operatora w przypadku wystąpienia awarii lub parametrów poszczególnych urządzeń i jednostek wykraczających poza ustawienia, a także jeżeli jakiekolwiek elementy systemu wentylacyjnego są sprawne, choć zgodnie z przepisami powinny być wyłączone.

Do technicznych środków automatyzacji instalacji wentylacyjnych i klimatyzacyjnych zalicza się:

Przetworniki pierwotne (czujniki);
Urządzenia wtórne;
Automatyczne regulatory i komputery sterujące;
Mechanizmy wykonawcze i organy regulacyjne;
Urządzenia elektryczne do sterowania napędami elektrycznymi.

Parametry pracy urządzeń oraz odczyty czujników, których monitorowanie jest niezbędne do prawidłowej i ekonomicznej pracy systemu, wyświetlane są na lokalnych pulpitach sterowniczych oraz na konsolach systemu dyspozytorskiego. Monitoring parametrów pośrednich może być wyświetlany na monitorze automatycznie po wyjściu z określonego zakresu lub poprzez podmenu dla każdego z podsystemów.

Systemy wentylacji nawiewnej wyposażone są w przyrządy do pomiaru:

Temperatury powietrza w obsługiwanych pomieszczeniach, na zewnątrz i w punktach pośrednich;
Temperatura i ciśnienie wody (pary lub czynnika chłodniczego) przed i za nagrzewnicami powietrza (klimatyzatorami), sprężarkami, pompami obiegowymi, wymiennikami ciepła i innymi krytycznymi punktami procesu technologicznego;
Zmiany ciśnienia powietrza na filtrach urządzeń wentylacyjnych;
Parametry energetyczne jednostek systemowych.

Centrale klimatyzacyjne wyposażone są dodatkowo w przyrządy do pomiaru ciśnienia i temperatury zimna woda lub solankę ze stacji chłodniczej, a także przyrządy do pomiaru temperatury i wilgotności podczas obróbki powietrza.

W centralnym systemie klimatyzacji temperatura w pomieszczeniu jest kontrolowana poprzez zmianę współczynnika wymiany powietrza (temperatura powietrza nawiewanego jest ustawiana dla całego systemu). W systemach wielostrefowych możliwe jest dokładniejsze ustawienie temperatury dla każdego pomieszczenia poprzez zmianę trybu pracy jednostek wewnętrznych z czynnikiem chłodniczym lub chłodziwem (zamykacze).

Czujniki

W układzie klimatyzacji stosowane są następujące typy czujników:

Czujniki kontroli temperatury powietrze nawiewane i powietrze wewnętrzne;
Czujniki kontroli stężenia CO2 dwutlenek węgla w powietrzu w pomieszczeniach;
Czujniki kontroli wilgotności powietrze;
Czujniki monitorujące stan i pracę urządzeń(ciśnienie i prędkość przepływu powietrza w kanałach wentylacyjnych, czujniki temperatury, ciśnienia lub przepływu dla urządzeń z cieczą cyrkulującą rurociągami itp.).

Sygnały wyjściowe z czujników przesyłane są do szafy sterowniczej, która analizuje otrzymane dane i dobiera odpowiedni algorytm pracy układu klimatyzacji.

Termostaty

Termostaty są elementem sterującym systemu i mogą być mechaniczne lub elektroniczne. Za pomocą termostatu użytkownik może ustawić warunki, które uważa za komfortowe

Termostaty mechaniczne. Składają się z głowicy termicznej (elementu czujnikowego) i zaworu. Kiedy zmienia się temperatura powietrza w chłodni, wrażliwy element reaguje na to i porusza trzpieniem zaworu regulatora. Ta zmiana skoku reguluje dopływ zimnego powietrza.

Termostaty elektroniczne. Są to urządzenia automatyczne i panele sterujące, które zapewniają utrzymanie zadanej temperatury w pomieszczeniu. W układzie chłodzenia powietrzem sterują automatycznie jednostka wewnętrzna(poprzez zmianę przepływu czynnika chłodniczego lub prędkości wentylatora) celem ich działania jest tworzenie reżim temperaturowy, określone przez użytkownika.

Mechaniczne i elektroniczne termostaty powietrza różnią się jedynie sposobem ustawiania temperatury. Ich mechanizm kontroli temperatury jest identyczny - oparty na sygnale przesyłanym przez linia kablowa. Na tym polega ich różnica w stosunku do regulatorów na bateriach grzejnikowych.

Napędy siłowników

DO siłowniki systemy klimatyzacji- zawory i przepustnice powietrza, wentylatory, pompy, sprężarki, a także nagrzewnice, chłodnice itp. Podłączane są siłowniki elektryczne lub pneumatyczne, za pomocą których następuje sterowanie systemem. Pozwalają:

Dostosuj prędkość obrotową wentylatora stopniowo lub płynnie (w przypadku stosowania przetwornic częstotliwości);
Zarządzaj stanem zawory powietrzne i amortyzatory;
Wydajność nagrzewnic i chłodnic kanałowych jest regulowana;
Reguluj wydajność pomp obiegowych;
Nawilżacze i osuszacze itp. są kontrolowane.

Analiza sygnałów z czujników, wybór algorytmu działania, przekazanie poleceń do napędu oraz kontrola wykonania poleceń odbywa się w sterownikach i serwerach systemu automatyki.

Najbardziej ekonomiczne jest sterowanie silnikami elektrycznymi sprężarek, pomp i wentylatorów, zwłaszcza o mocy powyżej 1 kW, za pomocą przetwornic częstotliwości. Rysunek przedstawia możliwy efekt ekonomiczny zastosowania falownika w układach klimatyzacyjnych.

Panele automatyki do systemów klimatyzacji

Tablice automatyki to narzędzie przeznaczone do sterowania systemem klimatyzacji i wentylacji. Głównym elementem centrali jest sterownik mikroprocesorowy. Sterowniki systemów automatyki produkowane są w wersji swobodnie programowalnej, co pozwala na ich zastosowanie w układach o różnej wielkości i przeznaczeniu.

Podłączając czujniki do panelu automatyki układu klimatyzacji brany jest pod uwagę rodzaj sygnału przesyłanego przez przetwornik - analogowy, dyskretny lub progowy. Moduły rozszerzeń sterujące napędami urządzeń dobierane są z uwzględnieniem rodzaju sygnału sterującego i protokołu sterującego.

Po zaprogramowaniu sterownik doprowadza system do zadanych parametrów i cyklu czasu pracy, po czym system może w pełni funkcjonować tryb automatyczny przeprowadzone:

Analiza odczytów otrzymanych z czujników, przetwarzanie danych i dokonywanie korekt pracy urządzeń w celu utrzymania określonych parametrów środowiskowych wewnątrz pomieszczenia;
Wyświetlanie operatorowi informacji o systemie;
Monitorowanie pracy i stanu urządzeń klimatyzacyjnych za pomocą informacji wyświetlanych na wyświetlaczach;
Ochrona sprzętu przed zwarciem, przegrzaniem, unikanie nieprawidłowych trybów pracy itp.;
Monitorowanie terminowej wymiany filtrów i konserwacji.

Projekt układu automatyki klimatyzacji

Projekt automatyzacji układu klimatyzacji realizowany jest z uwzględnieniem wymagania technologiczne Specjaliści od projektowania OV:

Maszyny chłodnicze, pompy obiegowe, zawory dwu- i trójdrogowe oraz inny sprzęt podlegają automatyzacji;
Uwzględniane są letnie, zimowe, przejściowe i awaryjne tryby pracy systemów;
Zapewniona jest synchronizacja pracy maszyny chłodnicze, zawory pomp obiegowych;
Zapewniają przełączanie między pompami głównymi i zapasowymi w celu równomiernego zużycia zasobów;
Zapewnić przekazanie informacji do systemu dyspozytorskiego budynku i reakcję po otrzymaniu sygnału alarmowego z systemu sygnalizacji pożaru.

Typowa kompozycja projektu automatyki systemu klimatyzacji zawiera arkusze:

Tryby pracy systemu. Praca w systemie automatyki budynkowej i dyspozytorskiej

Centrale mogą pracować w trzech głównych trybach sterowania:

Tryb ręczny. Za pomocą pilota podłączonego do panelu automatyki można go umieścić bezpośrednio na panelu lub mogą to być przyciski włączania/wyłączania. Operator ręcznie, bezpośrednio na centrali lub zdalnie wybiera tryb pracy systemu w zależności od parametrów otoczenia pomieszczenia.

Automatyczny tryb offline . W takim przypadku włączenie, wyłączenie i wybór trybu pracy systemu odbywa się autonomicznie, bez uwzględnienia danych z innych systemów klimatycznych, za powiadomieniem systemu dyspozytorskiego.

Tryb automatyczny z uwzględnieniem algorytmów systemu zarządzania budynkiem. W tym trybie działanie ogrzewania jest zsynchronizowane z innymi systemami podtrzymywania życia budynku. Przeczytaj więcej o

Wentylacja (VV) i klimatyzacja (AAC) zawierają w sobie dwa przeciwstawne warunki: pierwszy to prostota i niezawodność działania, drugi to wysoka jakość funkcjonowanie.

Główną zasadą w organizacja techniczna automatyczne sterowanie SV i SLE są funkcjonalny projekt hierarchiczna struktura realizowanych zadań zabezpieczeniowych, regulacyjnych i kontrolnych.

Każdy przemysłowy SCR musi być wyposażony w elementy i urządzenia do automatycznego uruchamiania i zatrzymywania, a także urządzenia zabezpieczające awaryjne. To pierwszy poziom automatyzacji VCS.

Drugi poziom automatyzacji SCR to poziom stabilizacji trybów pracy urządzeń.

Rozwiązywanie problemów trzeciego poziomu sterowania wiąże się z przetwarzaniem informacji i tworzeniem działań kontrolnych poprzez rozwiązanie dyskretnych funkcji logicznych lub przeprowadzenie szeregu określonych obliczeń.

Trójpoziomowa struktura technicznej realizacji zarządzania i regulacji działania SCS umożliwia organizację działania systemów w zależności od specyfiki przedsiębiorstwa i jego usług operacyjnych. Regulacja systemów klimatyzacji opiera się na analizie stacjonarnych i niestacjonarnych procesów cieplnych. Kolejnym zadaniem jest zautomatyzowanie przyjętego schematu sterowania technologicznego SCR, który automatycznie zapewni zadany tryb pracy i regulacji poszczególne elementy a system jako całość jest w trybie optymalnym.

Rzeczywiste lub zbiorcze utrzymanie określonych trybów pracy tyrystorów odbywa się za pomocą przyrządów i urządzeń automatyki, tworząc zarówno proste lokalne pętle sterowania, jak i złożone wieloobwodowe systemy automatycznego sterowania (ACS). O jakości działania ACS decyduje przede wszystkim zgodność parametrów mikroklimatu tworzonego w pomieszczeniach budynku lub budowli z ich wymaganymi wartościami i zależy od prawidłowego doboru zarówno schematu technologicznego, jego wyposażenia, jak i elementów automatyczny system kontroli tego schematu.

Automatyzacja systemu wentylacji nawiewnej

Podczas regulacji mocy grzewczej systemy zasilania Najpopularniejszą metodą jest zmiana przepływu chłodziwa. Stosowano również metodę automatycznej regulacji temperatury powietrza na wylocie komory nawiewnej poprzez zmianę przepływu powietrza. Jednakże, gdy te metody są stosowane oddzielnie, nie jest zapewnione maksymalne dopuszczalne wykorzystanie energii chłodziwa.

W celu zwiększenia efektywności i szybkości procesu sterowania można zastosować metodę kumulacyjną zmiany wydajności cieplnej nagrzewnic powietrza w instalacji. W tym przypadku system automatycznego sterowania komorą nawiewną zapewnia: wybór sposobu sterowania komorą nawiewną (przyciski lokalne, lokalne, automatyczne z panelu automatyki), a także tryb pracy zimowy i letni; regulacja temperatury powietrza nawiewanego poprzez wpływ na siłownik zaworu chłodziwa; automatyczna zmiana stosunku przepływu powietrza przez nagrzewnice i kanał obejściowy; zabezpieczenie nagrzewnic powietrza przed zamarznięciem w trybie pracy komory nawiewnej oraz w stanie czuwania; automatyczne wyłączanie wentylatory, gdy w trybie pracy załączona jest ochrona przed zamarzaniem; automatyczne załączenie pętli sterującej i otwarcie zaworu dolotu powietrza zewnętrznego po włączeniu wentylatora; sygnalizacja niebezpieczeństwa zamarznięcia nagrzewnicy; sygnalizacja normalnej pracy komory zasilającej w trybie automatycznym i przygotowanie do uruchomienia.

Automatyczny układ sterowania komorą zasilającą (rys. 1) działa w następujący sposób. Wybór sposobu sterowania odbywa się poprzez obrócenie przełącznika SA 1 do pozycji „ręcznej” lub „automatycznej”, a wybór trybu pracy odbywa się za pomocą przełącznika SA 2 przekręcenie go do pozycji „zima” lub „lato”,

Podręcznik samorząd lokalny silnik elektryczny wentylator nawiewny M1 wykonane za pomocą guzików S.B. 1 "Zatrzymywać się" IS.B. 2 "Start" poprzez rozrusznik magnetyczny KM ; aparat M2 zawór wlotu powietrza zewnętrznego z przyciskami S.B. 5 „Otwarcie” i S.B. 6 „Zamykanie” poprzez przekaźniki pośrednie i własne wyłączniki krańcowe; aparat MOH zawory płynu chłodzącego z przyciskami S.B. 7 „Otwarcie” i S.B. 8 „Zamykanie” poprzez przekaźnik pośredni K5 oraz własne wyłączniki krańcowe i siłownik M4 przedni zawór obejściowy z przyciskami S.B.9 , S.B. 10.

Włączenie - wyłączenie silnika elektrycznego M 1 wentylator jest sygnalizowany lampką N L 1 „Wentylator włączony” zainstalowany na panelu automatyki.

Ryc. 1. Schemat funkcjonalny sterowanie komorą zasilającą

Włączanie i wyłączanie komory nawiewnej w trybie pracy automatycznej odbywa się za pomocą przycisków S.B. 3 „Zatrzymaj się” i S.B. 4 „Start”, znajdujący się na panelu automatyki, poprzez przekaźniki pośrednie K1 I. K2 . W takim przypadku przed włączeniem wentylatora przekaźniki pośrednie K1 , zwarcie I K6 zapewniają wymuszone otwarcie zaworu płynu chłodzącego, a po włączeniu wentylatora przekaźnik pośredni K2 łączy obwód regulacji temperatury powietrza nawiewanego i zabezpieczenie przed zamarzaniem, a także otwiera zawór wlotu powietrza zewnętrznego.

Temperatura powietrza nawiewanego jest utrzymywana przez regulator temperatury P2 z czujnikiem termistorowym VK1 , zainstalowany w kanale powietrza nawiewanego; sygnał sterujący poprzez przerywacz impulsów przekaźnikowych P1 dostarczany do siłownika MOH zawór płynu chłodzącego.

Zmiana stosunku przepływu powietrza przez nagrzewnice i kanał obejściowy odbywa się zgodnie z sygnałami regulatora temperatury P4 z czujnikiem VK2 , zainstalowany w rurociągu chłodziwa. Sygnały sterujące poprzez przerywacz przekaźnika impulsowego RZ podawane do siłownika M4 przedni zawór obejściowy.

Ochronę instalacji ogrzewania powietrznego przed zamarznięciem zapewnia czujnik - przekaźnik temperatury płynu chłodzącego P5 , którego czuły element jest zainstalowany w rurociągu płynu chłodzącego bezpośrednio za pierwszą sekcją grzewczą wzdłuż przepływu powietrza, oraz czujnik-przekaźnik temperatury powietrza P6 którego czuły element montowany jest w kanale powietrznym pomiędzy zaworem wlotu powietrza zewnętrznego a nagrzewnicą powietrza. W przypadku zagrożenia mrozem poprzez przekaźnik pośredni K6 silnik elektryczny jest wyłączony M 1 wentylator nawiewny, otwierając zawór płynu chłodzącego i włączając alarm, a także zamykając zawór dolotu powietrza zewnętrznego. Wystąpienie zagrożenia zamarznięciem sygnalizowane jest lampką H.L. 3 „Niebezpieczeństwo zamarznięcia” i sygnał dźwiękowy NA .

Przygotowanie do uruchomienia wentylatora po naciśnięciu przycisku S.B. 4 sygnalizowane lampką H.L. 2 (tylko dla trybu zimowego).

Automatyzacja pracy grupy systemów zasilania

W instalacjach wentylacji przemysłowej powszechne jest stosowanie grupy systemów nawiewnych, które pracują w trybie utrzymywania tej samej temperatury powietrza nawiewanego. W tym celu schemat automatyki zapewnia automatyczną regulację wydajności grzewczej nagrzewnic powietrza poprzez zmianę temperatury dostarczanego chłodziwa przy stałym przepływie przez nie powietrza i chłodziwa poprzez zmieszanie części chłodziwa z przewodu powrotnego do zasilania linia. Uproszczony schemat funkcjonalny układu sterowania grupą komór wentylacji nawiewnej przedstawiono na rys. 2. Na tym schemacie grupa nagrzewnic powietrza do komór nawiewnych PC1-komputer P ,

Rys. 2 Schemat funkcjonalny sterowania grupą komór zasilających

połączone równolegle wzdłuż płynu chłodzącego, podłączone do jednostki przygotowania płynu chłodzącego, składającej się z pomp H 1 I H2 (jedna rezerwa), zawór zwrotny K1 zawór sterujący K2 i regulator ciśnienia RD . NA rurociąg powrotny Przekaźnik przepływu płynu chłodzącego jest zainstalowany przed jednostką przygotowawczą RPT .

Siłownik zaworu K2 elektrycznie podłączony do regulatora RT1 , do którego wejść podłączone są czujniki DT temperatura płynu chłodzącego w przewodzie zasilającym na wylocie jednostki przygotowawczej i czujniku Dzień V. temperatura powietrza na zewnątrz. Na schemacie przedstawiono także elementy wyposażenia sygnalizacyjnego: wskaźnik temperatury powietrza nawiewanego RT2 z czujnikami D1 -DP i przekaźnik przepływu powietrza RPV , zainstalowany w każdej komorze zasilającej. Alarm RT2 konstrukcyjnie zaprojektowano w formie regulacyjnego mostu wielopunktowego KSM , których styki wyjściowe, a także styki RPV , zamknąć obwody sygnalizacji świetlnej i dźwiękowej.

Opracowany system umożliwia sterowanie grupą komór nawiewnych w trybie ręcznym i automatycznym.

W trybie sterowania ręcznego system pozwala na uruchomienie i zatrzymanie silnika wentylatora dowolnej komory nawiewnej PC1-PKP; uruchomić w odpowiednim kierunku i zatrzymać siłownik zaworu sterującego K2 ; uruchomić w odpowiednim kierunku i zatrzymać siłowniki dowolnego zaworu powietrza.

W trybie sterowania automatycznego system umożliwia programowe uruchamianie i wyłączanie komór nawiewnych PC1-PKP , automatyczne utrzymanie zadanej temperatury powietrza na wylocie komór nawiewnych; kontrola temperatury płynu chłodzącego na wylocie nagrzewnicy, temperatury i prędkości powietrza na wylocie komór nawiewnych z alarmem trybu awaryjnego.

System zostaje włączony i na zdalnym panelu sterowania wybrany zostaje tryb „Ręczny-automatyczny”.

W trybie sterowanie ręczne Kiedy przełącznik wyboru pompy znajduje się w pozycji „O”, silnikami pompy steruje się lokalnie zainstalowanymi przyciskami „Start” i „Stop”. Znajdują się tu także przyciski do ręcznego sterowania silnikami elektrycznymi wentylatorów i siłownikami zaworów. K2 i stopowe zawory powietrza.

W trybie sterowania automatycznego, po przesunięciu trybu pracy następuje przełączenie na pozycję „automatyczną”, a wybór pompy na 1 I 2 Przycisk znajdujący się w programie pilota uruchamia grupę komór zasilających. Jednocześnie zapala się lampka kontrolna informująca o włączeniu sterowania automatycznego. Wybrany zostanie włączony jako pierwszy pompa obiegowa i otwiera się zawór sterujący K2 . Po 5 minutach nagrzewania nagrzewnic powietrza automatycznie włączają się silniki elektryczne wentylatorów i otwierają się zawory wlotu powietrza. Po całkowitym otwarciu zaworów powietrza uruchamiane są mikroprzełączniki krańcowe, włączające obwody alarmowe i sterujące komór nawiewnych do działania. W przypadku braku przepływu chłodziwa lub spadku, przekaźnik jest aktywowany RPT i odłącza zasilanie przekaźnika pośredniego, który z kolei otwiera styki w celu zasilania rozruszników magnetycznych silników wentylatorów.

Automatykę sterowania można także wyłączyć z poziomu zdalnego panelu sterowania. W takim przypadku rozruszniki magnetyczne pompy i silniki elektryczne wentylatorów są odłączone od zasilania, zawory wlotu powietrza i zawór są zamknięte. K2 na chłodziwie.

Systemy klimatyzacji (ACS) mają za zadanie wytwarzać i automatycznie utrzymywać niezbędne parametry powietrza w pomieszczeniu (temperatura, wilgotność względna, czystość, prędkość itp.). W zależności od przeznaczenia SCS dzielą się na technologiczne, które zapewniają stan środowiska powietrznego odpowiadający wymaganiom konkretnego procesu technologicznego, oraz komfortowe, które stwarzają korzystne warunki dla człowieka. W zależności od konstrukcji klimatyzatory dzielą się na sekcyjne i modułowe, a ze względu na wyposażenie w urządzenia do wytwarzania ciepła i chłodu na autonomiczne i nieautonomiczne. Klimatyzatory autonomiczne zasilane są z zewnątrz wyłącznie energią elektryczną. Do działania nieautonomiczne klimatyzatory wymagają zewnętrznego źródła ciepła i chłodziwa, a także energii elektrycznej do napędzania silników wentylatorów i pomp.

Rozważmy najpierw podstawowe zasady automatyzacji komfortowej instalacji klimatyzacyjnej, mającej na celu utrzymanie zadanej temperatury i wilgotności w pomieszczeniu (ryc. 8.5).

Dla warunki zimowe powietrze jest przetwarzane zgodnie z następującym schematem. Powietrze zewnętrzne jest najpierw podgrzewane w wymienniku ciepła U od punktu N 3 do punktu U 3, a następnie w pierwszym etapie nagrzewnicy powietrza od punktu U 3 do wartości /k W wyniku nawilżania adiabatycznego przy stałej entalpii powietrze uzyskuje parametry odpowiadające punktowi K. g W nagrzewnicy drugiego stopnia powietrze jest podgrzewane do punktu I 3 i dostarczane do pomieszczenia.

Wraz ze wzrostem entalpii powietrza zewnętrznego zmniejsza się jego nagrzewanie w nagrzewnicy pierwszego stopnia, a po osiągnięciu entalpii 1 tys ogrzewanie musi być wyłączone. Rozpoczyna się reżim przejściowy, który charakteryzuje się stałą temperaturą wewnętrzną / 3 i zmienia się w zależności od entalpii powietrza zewnętrznego i wilgotności względnej w pomieszczeniu.

W warunkach komfortowych dopuszczalne są wahania wilgotności względnej w granicach 40-60%. Zaleca się, gdy entalpia powietrza zewnętrznego jest wyższa niż /p w obsługiwanym pomieszczeniu

Ryż. 8,5.

A - schemat technologiczny SKKV; b - procesy uzdatniania powietrza

na schemacie /-b

utrzymują maksymalną wilgotność względną powietrza zapewniającą komfortowe warunki (do 60%), dopuszczając jednocześnie znaczne wahania temperatury wewnętrznej. Ponieważ wahania temperatury wewnętrznej są związane ze zmianami entalpii powietrza zewnętrznego, w ciepłych czasach tworzy się pewien „dynamiczny” klimat, charakteryzujący się lepsze warunki dla dobra człowieka niż statyczne w stałej temperaturze. Jednocześnie zapewnione są pewne oszczędności w zużyciu zimna. Gdy entalpia powietrza zewnętrznego wynosi /n, zapewnione jest tylko nawilżanie adiabatyczne. W tym momencie na nagrzewnicę drugiego stopnia wpływa czujnik wilgotności względnej cp zainstalowany w pomieszczeniu, za pomocą którego w przypadku odchylenia się wilgotności od duża strona zwiększa się przepływ płynu chłodzącego do nagrzewnicy powietrza. Linia przerywana na ryc. 8,5 (od G p do / l) pokazuje, że czujnik należy ustawić na 57-58%, aby uniknąć wzrostu wartości f powyżej 60%. Jest to spowodowane niedopuszczalnością wyższej wilgotności względnej i chęcią utrzymania zadanej różnicy temperatur pracy pomiędzy powietrzem wewnętrznym i nawiewanym.

Letni tryb pracy układu klimatyzacji rozpoczyna się, gdy powietrze zewnętrzne osiągnie entalpię / l. W tym czasie wymagane jest doprowadzenie zimnej wody do komory nawadniającej, aby utrzymać parametry powietrza K. l. W tym celu za komorą nawadniającą instaluje się czujnik temperatury, za pomocą którego wraz ze wzrostem temperatury zwiększa się dopływ zimnej wody do komory. Ponieważ temperatura powietrza za komorą dyszy nie jest taka sama, mogą przedostawać się krople wilgoci, które spadają na miernik temperatury. Dodatkowo, mając na uwadze negatywny wpływ ciepła promieniowania z drugiej nagrzewnicy powietrza grzewczego, wskazane jest prowadzenie regulacji zgodnie z sygnałami czujnika temperatury zainstalowanego w pomieszczeniu. Zaletami tej metody jest to, że uwzględnia ona także zdolność pomieszczenia do akumulacji ciepła. Zamontowany w pomieszczeniu miernik temperatury nastawia się na wartość temperatury zadaną przez punkt ja, i wpływa na dopływ zimnej wody do komory nawadniającej.

Układ automatyki zbudowany w oparciu o taki schemat uzdatniania powietrza pokazano na ryc. 8.6. W okres zimowy do nawadniania

Ryż. 8.6.

klimatyzacja

Komora korpusu utrzymuje zadaną temperaturę za pomocą regulatora proporcjonalnego (poz. 1). Miernik ustawiony na temperaturę / p 3 oddziałuje na siłownik regulatora na rurociągu powrotnym płynu chłodzącego do nagrzewnicy powietrza pierwszej przekładni grzewczej. Komora nawadniająca zapewnia adiabatyczne nawilżanie powietrza zewnętrznego do 90-95%. Wraz ze wzrostem entalpii powietrza zewnętrznego jego ogrzewanie maleje, a przy entalpii /k pierwsze ogrzewanie zostaje wyłączone.

Temperaturę powietrza wewnętrznego reguluje się regulatorem dwupozycyjnym (poz. 2). Czujnik temperatury zainstalowany w pomieszczeniu i ustawiony na utrzymanie temperatury (3 , działa poprzez urządzenie zabraniająco-zezwalające (poz. 3) do drugiej nagrzewnicy powietrza w skrzyni biegów. W obwodzie znajduje się urządzenie zabraniająco-zezwalające, które przełącza sterowanie w oparciu o temperaturę w pomieszczeniu na sterowanie w oparciu o wilgotność względną. Przełączenie to następuje, gdy wilgotność względna w pomieszczeniu zbliża się do 60%. W tym momencie temperatura powietrza za komorą nawadniającą wzrośnie do wartości / p p. Sygnał z tego czujnika jest wysyłany do urządzenia zezwalającego, które przełącza czujnik temperatury wewnętrznej na czujnik wilgotności względnej.

W ciepłe dni w pomieszczeniu za pomocą regulatora proporcjonalnego (poz. 6) Stała wilgotność względna jest utrzymywana w zmiennych temperaturach. Czujnik wilgotności, jak w czas zimowy, poprzez przekaźnik pośredni RP i urządzenie zezwalające, wpływa na nagrzewnicę powietrza drugiego stopnia. Gdy wilgotność względna wzrośnie powyżej 60%, załączy się druga nagrzewnica i temperatura osiągnie wartość, przy której wilgotność względna spadnie poniżej 60% i odpowiada określonej entalpii powietrza zewnętrznego.

Tryb letni, który wymaga użycia zimnej wody, następuje, gdy temperatura w pomieszczeniu odpowiada średniej temperaturze komfortowej w lecie. W tym momencie drugi czujnik temperatury jest skonfigurowany do 1 l. Regulator temperatury (poz. 5) steruje dopływem zimnej wody do komory nawadniającej. W pomieszczeniu stabilizowane są jednocześnie dwa parametry: temperatura i wilgotność względna. Dwa regulatory działają jednocześnie na różne organy regulacyjne, co pozwala utrzymać wilgotność względną z dokładnością ± 5% i zużywać minimum zimna. Zwiększenie dokładności stabilizacji parametrów mikroklimatu można również osiągnąć poprzez syntezę stabilizacji z korektą na odchylenia od zadanej temperatury i wilgotności względnej w pomieszczeniu. Zapewnia to przejście z jednoobwodowych na dwuobwodowe kaskadowe systemy stabilizacji, które w istocie powinny być głównymi systemami regulacji temperatury i wilgotności powietrza.

Działanie układów kaskadowych opiera się na regulacji nie jednym, a dwoma regulatorami, a regulator kontrolujący odchyłkę głównej zmiennej regulowanej od wartości zadanej działa nie na regulator obiektowy, lecz na wartość zadaną regulatora pomocniczego . Regulator ten utrzymuje na zadanym poziomie pewną wartość pomocniczą punktu pośredniego kontrolowanego obiektu. Ponieważ bezwładność regulowanej części pierwszej pętli sterującej jest niewielka, w tej pętli można uzyskać stosunkowo dużą prędkość. Pierwszy obwód nazywa się stabilizującym, drugi - korygującym. Schemat funkcjonalny układu kaskadowego SCR o przepływie bezpośrednim pokazano na rys. 8.7.

Pierwszy układ zapewnia stabilizację temperatury powietrza po drugiej nagrzewnicy powietrza grzewczego z korektą

Ryż. 8.7.

proces klimatyzacji

w zależności od temperatury powietrza w kontrolowanym obiekcie (pomieszczeniu) poprzez zmianę przepływu chłodziwa w nagrzewnicy powietrza (regulator TC 2). Działanie korygujące przeprowadza się za pomocą regulatora korekcyjnego TC 2. Tym samym układ regulacji temperatury powietrza za drugą nagrzewnicą powietrza grzewczego składa się z obwodu regulującego temperaturę powietrza poprzez zmianę natężenia przepływu chłodziwa oraz obwodu korekcyjnego zmieniającego ustawienie regulatora TC 2 w zależności od zmiany temperatury powietrza w nagrzewnicy. pokój.

Drugi układ stabilizacji składa się z elementu wrażliwego na temperaturę punktu rosy instalowanego za komorą nawadniającą oraz regulatora TC, który steruje sekwencyjnie siłownikami zaworów komory nawadniającej, pierwszą nagrzewnicą powietrza grzewczego oraz zaworami powietrza mieszającego i sterującego powietrza zewnętrznego i recyrkulowanego .

Działanie korygujące na regulator TC odbywa się za pomocą regulatora wilgotności MC, którego czujnik jest zainstalowany w pomieszczeniu.

W ostatnie lata Realizując rozważane zasady automatyzacji systemów klimatyzacyjnych, coraz częściej stosuje się sterowniki mikroprocesorowe.

Obecnie we wszystkich nowo wznoszonych budynkach obecne są systemy wentylacji i klimatyzacji. Układa się je na etapie opracowywania projektu, ponieważ zapewniają: wentylację – odpływ zanieczyszczonego powietrza i dopływ świeżego powietrza, klimatyzację – zapewnia komfortowe warunki obecność ludzi w pomieszczeniach, a mianowicie przywraca wilgotność i temperaturę do normalnego poziomu. Ponieważ oba systemy są dość złożone, opracowywana jest dla nich automatyka, która monitoruje parametry ich działania. W tym artykule zrozumiemy, czym jest automatyzacja systemów klimatyzacji i wentylacji.

Dlaczego jest to potrzebne?

Po pierwsze, należy zauważyć, że normalne warunki wewnętrzne to:

temperatura +20-24C;
wilgotność – 40-65%;
prędkość ruchu powietrza – 1 m/s.

Aby kontrolować te parametry, należy dokładnie obliczyć i zmontować automatykę systemów ogrzewania, wentylacji i klimatyzacji. W takim przypadku projekt natychmiast określa miejsca ich instalacji i cel funkcjonalny. Bardzo często w budynkach o dużych gabarytach i wielu pomieszczeniach stosuje się system klimatyzacji, który składa się z kilku podsystemów. I, jak pokazuje praktyka, wszystkie podsystemy działają w trybie indywidualnym. Aby nadążyć za nimi wszystkimi, zainstalowany jest automatyczny system klimatyzacji.

Należy zrozumieć, że system klimatyzacji i wentylacji jest dość drogi pod względem zużycia energii. Dlatego bardzo ważne jest prawidłowe skonfigurowanie automatyki zapewniającej sterowanie klimatyzatorami i wentylatorami. A jeśli z najnowsze problemy nie powstaje, ponieważ są ustawione na określoną prędkość obrotową, która będzie prawie stała, wówczas w przypadku klimatyzatorów ustawienie jest bardziej złożone.

W końcu ich praca zależy głównie od wilgotności i temperatury powietrza w pomieszczeniu. A te dwie wielkości nie są stałe. Oznacza to, że automatykę trzeba będzie skonfigurować tak, aby przede wszystkim kontrolowała te dwa parametry, a następnie przesyłała sygnał do klimatyzatorów. A ich moc będzie działać albo ze wzrostem, albo ze spadkiem. I tutaj można dokonać ustawienia tak, aby warunki wewnętrzne były normalne, a zużycie energii przez klimatyzatory nie było maksymalne.

Odpowiada za to wysyłka systemów wentylacji i klimatyzacji. Mianowicie kilka urządzeń przetwarzających dane i przesyłających je do sprzętu. W tym przypadku zachowana jest ścisła sekwencja algorytmów, które programuje się indywidualnie dla każdego rodzaju sprzętu.

Automatyka wentylacji i klimatyzacji

Wyróżnia się trzy rodzaje systemów automatyki wentylacji i klimatyzacji: częściowe, zintegrowane i kompletne. Najczęściej używane są dwa pierwsze. Sama automatyzacja składa się z kilku bloków sterujących różnymi procesami:

czujniki lub, jak nazywają je eksperci, przetworniki pierwotne;
wtórny;
regulatory automatyczne;
siłowniki; w niektórych obwodach stosowane są urządzenia sterujące;
urządzenia elektryczne służące do regulacji napędów elektrycznych wentylatorów i klimatyzatorów.

Zasadniczo wszystkie te mechanizmy i urządzenia wchodzące w skład automatyki przemysłowej są standardem. Oznacza to, że są produkowane masowo zgodnie ze standardami GOST. Ale są takie, które są produkowane w małych partiach i są przeznaczone specjalnie do systemów klimatyzacji, ogrzewania i wentylacji. Na przykład czujniki do monitorowania wilgotności powietrza lub regulatory temperatury marki T-8 lub T-48.

Zazwyczaj wszystkie urządzenia wskazujące warunki wewnętrzne są instalowane w specjalnym oddzielnym panelu. Należy zrozumieć, że im więcej podsystemów w budynku, tym więcej paneli należy zainstalować. Komplikuje to monitorowanie parametrów, które należy okresowo usuwać. Aby uprościć ten proces, dziś w rozgałęzionych systemach klimatyzacji i wentylacji zorganizowany jest panel sterowania, za którym siedzi operator. Jedna osoba ma pełną kontrolę nad całym procesem. Jednocześnie przy pomocy Internetu rozwiązano problem sygnalizacji i możliwości kontrolowania wszystkich parametrów na odległość. Oznacza to, że na Twój telefon można wysłać SMS-a z danymi o wszystkich trwających procesach.

Jeśli chodzi o czujniki, bardzo ważne jest prawidłowe rozmieszczenie ich w całym pomieszczeniu z określoną częstotliwością. To właśnie te małe urządzenia zaczynają reagować na zmiany parametrów powietrza. To oni dają impuls do rozpoczęcia zmian w działaniu urządzeń. Jednak funkcje systemów automatyki HVAC obejmują więcej niż tylko monitorowanie warunków wewnątrz budynku. W każdym kanale wentylacyjnym zamontowane są czujniki, które monitorują, czy coś dostało się do środka. W końcu nawet mały obcy przedmiot może dostać się do sprzętu i go uszkodzić. Jest to również bardzo ważne w przypadku przepustnic blokujących wylot i nawiew powietrza.

Każda automatyka zawiera system ostrzegawczo-alarmowy. Tutaj standard: dźwięk i światło.

Wysyłka wentylacji i klimatyzacji

Dyspozytorstwo to zbieranie sygnałów z czujników i na ich podstawie zarządzanie wszystkimi procesami. Do głównych funkcji sterowania wentylacją i klimatyzacją należy:

Indeksowanie sygnałów przychodzących z czujników, ich przetwarzanie i konfiguracja.
Wysyłanie sygnału do dyspozytora w przypadku wystąpienia w systemie odchyleń od zadanych parametrów lub wystąpienia sytuacji niestandardowej lub awaryjnej.
W razie potrzeby praca całego obwodu zostaje przełączona w tryb awaryjny.
W przypadku pożaru w budynku włączana jest instalacja oddymiająca.
Parametry powietrza są ściśle monitorowane i utrzymywane przez cały okres eksploatacji urządzenia.
W razie potrzeby dostosuj określone parametry.
W godzinach niskiego obciążenia systemy wentylacji i klimatyzacji przełączają się w tryb oszczędzania energii elektrycznej i innych nośników energii (para, gorąca woda).
Dane przetwarzane są w momencie włączenia lub wyłączenia.

W zależności od wymagań Klienta co do klimatyzacji, automatyka może być realizowana z wykorzystaniem dowolnie sterowanych urządzeń (sterowników) lub z dodatkiem tzw. systemów sprzętowo-programowych. Druga opcja jest droższa, ale umożliwia połączenie wszystkich dźwigni sterujących w jednym punkcie kontrolnym.

Należy jednak zrozumieć, że sytuacje w dużych budynkach z kilkoma podsystemami mogą być różne. Dlatego też klimatyzacja i wentylacja są podzielone na moduły pod względem dyspozytorskim. A każdy moduł może pracować autonomicznie w przypadku sytuacji awaryjnej.

Możliwości wysyłkowe:

możesz zorganizować zarządzanie dużą liczbą modułów, które w razie potrzeby są połączone równolegle;
ustawienie zbioru danych potrzebnych użytkownikowi;
możliwość przesyłania danych na inne komputery;
monitorowane są sieci telefoniczne i komputerowe;
automatyzacja procesów przesyłania danych z niższych poziomów do centrali;
przesyłanie danych do telefonu.

Sterowniki do automatyzacji i wysyłki

W zasadzie należy zaznaczyć, że schemat technologiczny klimatyzacji i wentylacji budynku, w skład którego wchodzi sterownik, jest standardowy, a raczej podstawowy. Można go zmienić w zależności od wymagań za pomocą dodatków. Na przykład możesz zmienić kontrolę temperatury w pomieszczeniu nie za pomocą czujnika kanałowego zainstalowanego w kanałach powietrznych systemu wentylacji wywiewnej, ale za pomocą czujnika kaskadowego, który jest zainstalowany bezpośrednio w samym pomieszczeniu. Można też dodać do konfiguracji podgrzewane rolety w klimatyzacji, które otwierają lub zamykają otwory.

Oznacza to, że rozmieszczenie systemów wentylacji i klimatyzacji, z uwzględnieniem zainstalowanych sterowników, można opracować wg różne schematy. Jednocześnie możesz wybrać łańcuch technologiczny, który będzie korzystny szczególnie dla określonego rodzaju budynku, w którym różne wymagania do oddzielnych pomieszczeń.

Automatyzacja w życiu codziennym

Dziś coraz częściej słyszy się określenie „inteligentny dom”. W istocie jest to automatyzacja kontroli nad wszystkimi sieciami zapewniającymi normalne życie ludzkie własny dom. Jest to oczywiście rozbudowana sieć, do której zadań należy:

bezpieczeństwo zewnętrzne i wewnętrzne (to drugie to monitorowanie pracy pracowników prace domowe w domu);
kontrola i monitorowanie sytuacje awaryjne: wyciek gazu, zimnej lub ciepłej wody;
tworzenie korzystnego klimatu w pomieszczeniach, dotyczy to klimatyzacji, ogrzewania i wentylacji.

Jednocześnie dyspozytor ściśle kontroluje całą pracę sieci użyteczności publicznej. A jeśli zajdzie potrzeba zmiany dowolnego parametru, nie ma potrzeby biegania po piętrach do paneli automatyki, aby dokonać regulacji. " Inteligentny dom» jest wyposażony w oddzielnie instalowany minipilot lub miniblok, za pomocą którego regulowane i konfigurowane są wymagane tryby.

Najważniejsze jest to, że cała automatyka jest powiązana ze sterowaniem z zainstalowanych w niej sterowników. Oznacza to, że schemat technologiczny jest tutaj dokładnie taki sam, jak w każdym obiekcie, w którym obecne są modułowe schematy klimatyzacji i wentylacji.