Автоматизация систем вентиляции

Автоматизация вентиляции — это применение технологий для управления системами вентиляции. Она нужна для оптимизации рабочего процесса, поддержания комфортного микроклимата, экономии энергии и обеспечения безопасности.

Что такое автоматика для вентиляции

Механизация вентиляции представляет собой набор электрических и электронных агрегатов, которые помещены в металлический корпус, например, щит или шкаф. Они оснащены различными датчиками и измерительными приборами. Все чаще автоматизированные климатические решения применяются для обустройства крупных производственных, коммерческих и жилых зданий.

Главная цель таких установок заключается в поддержании оптимальных условий микроклимата, а также в снижении затрат на эксплуатацию и износ оборудования. Это позволяет пользователям избежать необходимости вручную настраивать параметры, так как функционирование механизма контролируется с помощью набора оборудования и заранее заданных программ.

Нужна дополнительная информация?

Оставьте заявку и мы с Вами свяжемся.

Заказать

Принцип работы автоматики вентиляции

Рабочий процесс систем механизации осуществляется благодаря вентустановкам, которые связаны с управляющим шкафом. Основные плюсы такого подхода включают автоматическую и непрерывную настройку объема воздушных масс в соответствии с установленными параметрами. Это происходит вне зависимости от сопротивления воздуховодов, климатических условий и уровня загрязнения фильтров.

К основным компонентам конструкции можно отнести:

• механизмы, которые обеспечивают подачу электроэнергии;
• клапаны, отвечающие за регулирование потока энергии (например, электроприводы для воздушных клапанов);
• инверторы, которые служат для переключения частоты;
• драйверы, позволяющие выполнять программирование;
• термостаты, реле давления и гигростаты;
• ступенчатые регуляторы, используемые для контроля скорости и температурного режима;
• смесительные узлы;
• фильтры;
• решетки;
• диффузоры;
• шумоглушители;
• конвекторы;
• завесы;
• радиаторы;
• насосы;
• обогреватели;
• зонты.

Какие задачи выполняет автоматизация системы

Современная автоматизация вентиляции и кондиционирования включает множество контроллеров, исполнительных механизмов и управляющих блоков. Для обеспечения их эффективной и бесперебойной работы крайне важно осуществлять регулярный мониторинг и корректировать их функционирование. Автоматизированные вентагрегаты позволяют технике работать самостоятельно, без необходимости постоянного вмешательства со стороны обслуживающего персонала.

Задачи автоматизированных агрегатов вентиляции и кондиционирования:

1. Эффективное управление всеми компонентами оборудования.
2. Непрерывный мониторинг функционирования конструкции и ее отдельных частей.
3. Проведение диагностики оборудования и исполнительных механизмов с своевременным информированием о неисправностях и необходимости обслуживания.
4. Автоматическое управление рабочими процессами.
5. Оптимизация расхода энергоресурсов с учетом времени суток, нагрузки и климатических условий.
6. Снижение вероятности поломок, создание безопасной среды для людей и сохранности имущества.
7. Блокировка механизмов в случае аварий в электронике (например, короткое замыкание или сбой) для предотвращения возгораний.

Разновидности ЩУВ и ШУПВВ

Производители предлагают различные варианты для реализации щитов управления вентиляцией (ЩУВ) и шкафов управления приточно-вытяжной вентиляцией (ШУПВВ). Рассмотрим основные типы:

1. Механизация вентконструкций с учетом предельно допустимых концентраций (ПДК) для запыленности, избытка паров и газов. Такой подход особенно актуален для производств с вредными условиями труда.
2. Оборудование, следящее за механическими характеристиками вентоборудования.
3. Автоматизация системы вентиляции с контролем работы рекуператора.

Каждое из этих решений имеет свою степень сложности, которая зависит от требований к микроклимату и особенностей конкретного помещения.

Сборка ЩУВ и ШУПВВ

Комплектация шкафов основывается на техническом задании и наборе вводных данных. Производители предоставляют схему сборки, которая служит ориентиром для установщиков. Этот документ сохраняется на предприятии на протяжении всего срока эксплуатации оборудования. Монтажная схема может быть полезна и после завершения сборки, особенно при проведении ремонтных работ.

Все рабочие процессы, связанные с комплектацией и установкой автоматики, должны выполняться квалифицированными специалистами. Не рекомендуется заниматься самостоятельной установкой или выбором комплектующих. Специалисты инженерной компании «Ронко Групп» имеют все необходимые сертификаты, лицензии и допуски для выполнения монтажа автоматики вентиляции.

Составные части системы

Механизация вентиляционного оборудования, как правило, включает в себя различные приборы, которые отвечают за мониторинг и регулирование характеристик воздушной среды.

Датчики

Автоматизация механизма вентилирования и кондиционирования играет важную роль в получении информации о состоянии воздуха в помещениях и работе исполнительных приборов. Все собранные данные направляются на центральный блок управления, где они визуализируются через световые индикаторы, приборы и дисплеи, а также проходят анализ.

Для мониторинга рабочего процесса вентоборудования и сбора необходимой информации о микроклимате используются блоки, которые фиксируют следующие параметры:

• температурный режим;
• влажность;
• давление;
• скорость потока воздуха.

На основе собранной информации и ее сопоставления с установленными значениями формируются команды, которые запускают или останавливают различные механизмы. Это помогает поддерживать комфортные условия в помещениях.

Контроллеры

Механизация вентиляционных и кондиционерных приборов зданий (домов) невозможна без основного управляющего прибора. Микропроцессорный контроллер – это аппарат, который получает данные от механизмов, обрабатывает их и сравнивает с установленными параметрами, затем отправляет команды на исполнительные механизмы. Такие управляющие блоки монтируются в автоматизационные щиты.

На сегодняшний день имеется широкий ассортимент контроллеров, которые различаются по мощности, объему памяти и области применения. Эти приборы способны поддерживать необходимые условия воздуха в помещениях и отдельных воздуховодах, а также взаимодействовать с приборами кондиционирования и отопления. Программируемые контроллеры могут запоминать несколько режимов работы оборудования и активировать их в нужное время. У многих моделей предусмотрен ЖК-экран, на который выводится важная информация о рабочих процессах автоматизированной системы.

Исполнительные устройства

После изучения информации, полученной от механизмов, контроллер отправляет команды на различные элементы прибора вентиляции. Электрические сигналы активируют компоненты автоматизированной системы, такие как:

• вентиляторы;
• механические задвижки;
• регулируемые рассекатели воздуха;
• клапаны;
• калориферы;
• насосы;
• компрессоры;
• увлажнители;
• осушители;
• охладители;
• рекуператоры.

Эти элементы могут включаться и выключаться, а также менять рабочий режим благодаря электрическим, пневматическим или гидравлическим приводам. Возможности этих устройств включают:

• ступенчатая или плавная настройка частоты вращения вентиляторов;
• контроль положения воздушных заслонок и клапанов;
• изменение рабочих режимов нагревательных и охладительных устройств;
• корректировка производительности насосов;
• управление устройствами для изменения уровня влажности и температуры воздуха.

Регуляторы

Автоматизированные приборы вентиляции не могут обойтись без ключевых компонентов. Регуляторы играют важную роль, управляя исполнительными механизмами на основе данных, получаемых от механизмов. В приборах, предназначенных для поддержания оптимальных условий микроклимата в помещениях, применяются регуляторы температурного режима и скорости. Их исполнительные устройства отвечают за подогрев, охлаждение, а также изменение скорости потока воздуха или хладоносителя.

Электрические регуляторы скорости могут быть подключены как к однофазным, так и к трехфазным сетям. Они регулируют работу вентиляторов и насосов, изменяя скорость их вращения и, при необходимости, включая или выключая их. При этом возможно одновременное управление несколькими устройствами или только одним из них.

Регулирование скорости вращения может осуществляться как ступенчато, так и плавно. Выбор метода зависит от мощности электродвигателя. Наиболее эффективные устройства для регулировки скорости работают за счет изменения частоты входящего тока. Такие устройства называют частотными преобразователями. Они позволяют плавно настраивать скорость, при этом практически не теряя мощность.

Запуск электродвигателя с применением частотного преобразователя безопасен, и его мощность не имеет ограничений. Скорость вращения корректируется постепенно, а в проводах не возникают резкие скачки тока.

Что касается регуляторов температуры, то они делятся на механические и электронные. Механические модели включают термочувствительный элемент и клапан. Изменение температурных показателей в окружающей среде приводит к перемещению штока, который регулирует подачу холодного воздуха в помещение.

Электронные терморегуляторы выполняют автоматическое управление исполнительными механизмами. Для поддержания заданной температуры они включаются или выключаются в нужный момент.

Нужна дополнительная информация?

Оставьте заявку и мы с Вами свяжемся.

Заказать

Щитовая для обслуживания автоматики с нагревателем

Щит управления автоматикой систем вентиляции с отопительным элементом включает в себя ряд дополнительных приборов и контрольных элементов:

• регуляторы температурного режима;
• звуковые и визуальные сигналы;
• устройства для плавной или ступенчатой настройки;
• набор инструментов для поддержания необходимых параметров;
• индикаторы загрязненности фильтров;
• защитные механизмы от перегрева оборудования.

Кроме того, данное решение оснащено функцией автоматического отключения при коротком замыкании.

Возможности авторегулировки с помощью VAV-системы

В больших помещениях, таких как школы, офисы и коммерческие здания, разумно применять систему VAV, что означает регулирование переменного объема воздуха. Эта система управляет работой вентоборудования в зависимости от того, сколько помещений используется в данный момент. Вентиляция в незанятом пространстве либо полностью отключается, либо сводится к минимуму. Такое решение позволяет организовать воздухообмен более эффективно и значительно экономить электроэнергию.

Системы VAV имеют встроенные элементы автоматизации управления вентиляцией, однако их распространение ограничено высокой стоимостью и сложностью установки в доме. Кроме затрат на покупку расходомеров, внедрение VAV требует наличия развитой системы автоматического контроля и мощных вентиляторов для корректной работы. Из-за шума, генерируемого регуляторами, в установках используют акустические глушители. Тем не менее, VAV-вентиляция может обеспечить значительную экономию на эксплуатационных расходах в будущем.

Инверторное управление с помощью PID-регуляторов

К энергосберегающим технологиям можно отнести инверторное регулирование нагревательного элемента с применением PID-регуляторов. Основное отличие от простых двухпозиционных систем заключается в возможности точной настройки параметров нагрева. Традиционные нагреватели работают на полную мощность, не принимая во внимание внутренние условия.

В свою очередь, PID-регулятор вычисляет необходимые параметры работы устройства, такие как мощность и время, и обеспечивает нагрев с минимальными затратами. Погрешность в его работе составляет всего 0,2-0,5 градусов Цельсия. Для сравнения, традиционный нагревательный элемент может вызывать колебания температуры в диапазоне 3-5 градусов Цельсия.

Датчик СО2

Автоматика приточно-вытяжной вентиляции может использовать дополнительные механизмы, которые контролируют качество воздуха. Эти устройства способны самостоятельно настраивать уровень воздухообмена в зависимости от содержания углекислого газа. Основной принцип работы системы заключается в постоянном мониторинге концентрации газа в помещении.

Когда уровень СО2 превышает заданный порог, контроллер активирует звуковую и световую сигнализацию, например, мигающий светодиод, чтобы уведомить о потенциальной опасности. В это время также увеличивается приток свежего воздуха, а вытяжной вентилятор повышает свою скорость работы.

Диспетчеризация систем вентиляции

Диспетчеризация вентсистем — это регулирование и мониторинг различных элементов системы, направленные на создание комфортных условий для воздухообмена и поддержания нужной температуры в помещениях.

Этот процесс предоставляет возможность дистанционно управлять работой системы, включая:

1. Включение и отключение отдельных узлов вентиляции и кондиционирования;
2. Изменение рабочих режимов;
3. Наблюдение за состоянием системы;
4. Анализ и улучшение работы всех компонентов.

Основные функции диспетчеризации вентиляционных систем:

1. Обеспечивает комфортный микроклимат в помещении, включая контроль уровня влажности, температуры и запыленности, что устанавливается диспетчером.
2. Уведомляет о возможных неисправностях или значительном износе оборудования.
3. Активирует аварийные режимы работы в экстренных ситуациях согласно установленным алгоритмам реагирования.
4. Запускает вентиляцию в специальном режиме при возникновении пожара, чтобы минимизировать задымление и предотвратить распространение огня на другие этажи здания.
5. Реализует различные сценарии работы в зависимости от времени суток и погодных условий. Например, переводит оборудование в режим энергосбережения в ночное время.
6. Контролирует выполнение заданных алгоритмов для группового включения устройств, отвечающих за подачу или удаление воздуха.

Программируемые логические контроллеры (ПЛК) играют ключевую роль в функционировании диспетчерских систем. Они получают данные от датчиков и сенсоров, обрабатывают их по заранее заданным алгоритмам и приводят в действие исполнительные механизмы.

Режимы работы автоматики вентиляции

Шкафы и щитки разрабатываются с учетом возможностей как ручного, так и автоматического регулирования. Ручной режим выполняет роль резервного инструмента. Автоматическая настройка не зависит от действий пользователя. Работа системы основывается на данных, полученных от механизмов, а также на заранее заданных сценариях. Автоматизированная система может функционировать самостоятельно или быть интегрирована с другими инженерными сетями. Второй вариант более сложен, но зачастую предпочтителен с точки зрения эффективности и экономии энергии.

Множество автоматизированных систем предлагает разнообразные пользовательские режимы. Например, это могут быть: экономный, оптимальный или комфортный. Для каждого из этих режимов предусмотрены уникальные рабочие параметры: основная настройка, значения контроля, такие как температура в комнате, уровень влажности, содержание CO2 или расход воздуха. Для каждого временного периода можно настроить один из трёх режимов работы.

Нужна дополнительная информация?

Оставьте заявку и мы с Вами свяжемся.

Заказать

Автоматизация противодымной вентиляции

В процессе проектирования автоматики вентиляции важно учитывать функции, которые активируются в случае возникновения пожара. Эти требования прописаны в строительных нормах СП 60.13330.2012. Противопожарные меры предполагают отключение электроэнергии и закрытие вытяжных отверстий, чтобы предотвратить распространение огня через вентиляционные каналы.

Кроме того, в зоне, где произошло возгорание, и на путях эвакуации запускается система противодымной вентиляции. Это помогает снизить температуру и уровень углекислого газа, а также улучшить видимость. Такие меры создают безопасные условия для быстрой эвакуации людей и эффективной работы пожарных команд.

Вопрос-ответ

Можно ли установить автоматизацию в уже существующую вентиляционную систему?

Да, ее можно установить в уже существующую вентиляционную систему. В большинстве случаев это вполне возможно, хотя может потребоваться адаптация или замена некоторых компонентов для обеспечения совместимости с системой автоматизации. Важно провести предварительную оценку существующей системы, чтобы определить необходимые изменения и подобрать подходящее оборудование механизации.

Какие виды датчиков используются для автоматизации вентиляции?

Для механизации вентилирования используются различные типы датчиков: температуры, влажности, концентрации CO2, давления, датчики загрязненности воздуха (пыли, VOC), дыма и воздушного потока. Выбор датчиков зависит от требований к вентсистеме и целей автоматизации, таких как поддержание комфортного микроклимата, оптимизация энергопотребления или обеспечение безопасности.

Какой тип вентиляции лучше автоматизировать: приточную или вытяжную?

Автоматизировать можно как приточную, так и вытяжную вентиляцию. Однако чаще автоматизируют приточные системы, так как они отвечают за подачу свежих воздушных масс в доме и поддержание оптимальных параметров микроклимата. Автоматизация приточной вентиляции позволяет более точно контролировать температуру, влажность и уровень CO2 в доме. Автоматизация вытяжной вентиляции может быть полезна для удаления загрязненного воздуха и запахов, особенно в таких помещениях, как кухни или санузлы. В идеале, механизация обеих систем обеспечивает наиболее эффективное управление вентилированием.

Какие устройства входят в комплект автоматики для вентиляции?

В комплект автоматики для вентилирования обычно входят контроллер (центральный блок управления), датчики (температуры, влажности, CO2 и др.), исполнительные механизмы (приводы заслонок, регуляторы скорости вентиляторов), щит управления, элементы защиты и коммутации, а также программное обеспечение для настройки и регулирования системы. Состав комплекта может варьироваться в зависимости от сложности вентсистемы и требуемых функций механизации.

Можно ли управлять системой вентиляции удаленно?

Да, современной вентсистемой можно управлять удаленно. Для этого используются специальные контроллеры с возможностью подключения к сети Интернет или локальной сети. Управление осуществляется через веб-интерфейс или мобильное приложение, что позволяет контролировать параметры вентиляции, изменять настройки и получать уведомления о неисправностях из любой точки мира, где есть доступ к сети.

Есть ли возможность расширить функционал системы автоматики?

Функциональные возможности вентсистемы можно значительно улучшить, добавив канальные охладители и увлажнители. Это решение дает возможность понизить температуру поступающего воздуха на 10-15 градусов Цельсия, что особенно важно в теплое время года. На практике это достигается путем подключения компрессорно-конденсаторного блока (ККБ), который работает на фреоне. Кроме того, в воздуховодах и в самих домах устанавливается температурный датчик. Необходимые параметры можно настраивать с помощью пульта дистанционного управления. Как только температура достигает установленного значения, система управления активирует работу ККБ.