Автоматизация работы систем вентиляции и кондиционирования. Автоматизация системы вентиляции и кондиционирования: эффективность и удобство использования. Автоматизация работы группы приточных систем

Автоматическое управление вентиляционными системами оптимизирует их работу. Особенное значение автоматика для вентиляции имеет при возведении больших зданий. Здесь вентиляционные конструкции расположены на больших площадях, и проконтролировать в ручном режиме работу всего оборудования проблематично. Важно правильно настроить автоматическую систему. Это будет гарантией её качественной работы и облегчит управление приборами.

Показать всё
Основные задачи автоматики
Конструкция современных систем вентиляции устроена достаточно сложно. Она состоит из множества приборов, каждый из которых имеет своё назначение в обеспечении функционирования системы. Чтобы работа приборов была качественной, её нужно контролировать, добиваясь согласования действий всех агрегатов. Для этого и создана автоматика . Она значительно облегчает работу с системой и обеспечивает слаженную работу приборов без непосредственного участия человека.
Контроль над работой механизмов осуществляется установленными на них специальными датчиками. Это позволяет оператору управлять системой удалённо с единого центра, не контактируя с каждым прибором непосредственно.
Автоматизация систем вентиляции и кондиционирования
Комплекс датчиков собирает информацию с вентиляционных механизмов и передаёт её на монитор центра управления. Здесь она анализируется специалистом, после чего в случае серьёзных неполадок производится коррекция рабочего процесса.
Если необходимо, система самостоятельно может осуществлять подключение дополнительных агрегатов и контрольных приборов для оптимизации рабочего режима. Это может понадобиться при изменениях погоды, что может привести к повышенной нагрузке на механизмы, из-за чего последние могут выйти из строя.
При аварийной ситуации автоматика сама отключит приборы от электропитания.

Автоматика системы вентиляции оптимизирует работу комплекса, уменьшает количество обслуживающего персонала до 1-2 человек. Благодаря этому снижаются расходы на оплату труда дополнительных работников.

Режим работы
Центром управления приточной вентиляции является щитовая. Щит обеспечивает три режима её функциональности:
- ручной;
- автоматический автономный;
- автоматический.
Первый вариант подразумевает ручной контроль над системой. Осуществляется он оператором, дежурящим в щитовой.
Во втором случае запуск и остановка вентиляции, а также передача функциональных данных осуществляется независимо от показаний, собранных от смежных инженерных систем. Сведения о работе получает диспетчер.
В полностью автоматическом режимевентиляция включена в общее автоматизированное управление, которое синхронизирует все функции, отвечающие за жизнеобеспечение здания, его системную автоматизацию диспетчеризацию.

Узлы системы
Устанавливать подобные системы непросто, поэтому настройкой центра автоматики должны заниматься только опытные специалисты. Автоматическая вентиляция разделяется на узлы управления:
- сенсорными датчиками;
- регуляторами;
- исполнительной механикой.
Сенсорные датчики
Первая группа приборов занимается сбором информации об окружающей среде - температуре, давлении, уровне влажности и т. п. , а также о состоянии вентиляционных агрегатов. Собранные датчиками данные поступают в центр управления для анализа.
Информация собирается прессостатами, термостатами и гигростатами. Эти элементы контроля устанавливаются в узловых точках системы и при достижении заданных программой рабочих параметров приборов или окружающей среды соединяют или разъединяют контакты, запуская или останавливая механизмы. Таким образом, поддерживается оптимальный режим температуры и влажности воздуха внутри канала или помещения.
Параметры контролируются датчиками, фиксирующими влажность, температуру, давление и уровень углекислого газа.

Регуляторы оборотов и частотные преобразователи
Вторая группа приборов обрабатывает полученные сведения. Сравнивая показания сенсоров между собой и с заложенными в программе управления нормами, они корректируют работу системы отключением или подключением соответствующих функций, что обеспечивают исполнительные механизмы.
Корректировка рабочих функций происходит с помощью регуляторов оборотов и частотных преобразователей. Регуляторы оборотов устанавливаются для обслуживания вентиляторов и могут контролировать как один, так и целую их группу. При установке этого узла контроля нужно помнить, что сила тока, проходящая через корректирующий агрегат, не должна в сумме быть больше допустимой для него. Поэтому, выбирая регулятор, нужно обязательно учитывать, на какую максимальную силу тока он спроектирован.

С помощью частотных преобразователей проводятся безопасные запуски двигателей, мощность которых при этом не ограничена. Но самая важная функция преобразователей - регулировка скорости вращения двигателя с помощью изменяющихся частот напряжения питания. Это обеспечивает плавную регулировку скоростного режима, не влияя на механические характеристики. Процесс такой регулировки вызывает минимальную потерю мощности.
Такие преимущества частотных преобразователей, несмотря на их высокую стоимость, делают их всё более популярными.

Ни одна система формирования и поддержания микроклимата на оптимальном уровне не сможет выполнять свои основные задачи точно и корректно, если не будет оснащена системой автоматики.

Состав оборудования систем автоматики

Основными считывающими, контролирующими и управляющими элементами систем автоматики являются:

Датчики: температуры воздуха, влажности, воды, перепада давления на воздушном фильтре — все они предназначены для контроля и реального фиксирования параметров работы установки. В соответствии с показаниями датчиков моделируется тот или иной режим работы установок.
Приводы исполнительных механизмов: воздушных клапанов, противопожарных клапанов или дымоудаления, регулирующих водяных клапанов и т. д. В зависимости от команды, выдаваемой управляющими элементами, приводы могу открывать или закрывать клапана, либо пропорционально изменять сечение на проход воздуха или воды.
Преобразователи частоты вентиляторов, насосов или роторных рекуператоров, а также регуляторы скорости — переназначены для изменения частоты вращения управляемого оборудования в зависимости от сигнала, поступающего с щита управления.
Термостаты, реле протока и прочие компоненты автоматизации, работа которых дублирует основные сигналы систем управления.
Контроллеры, регуляторы напряжения, температуры в составе щитов управления — «мозг» систем автоматизации. Их количество, вид и функциональность целиком и полностью зависит от логики управления, от типа управляемых систем и количества синхронно работающих.

Разновидности систем автоматизации

Неоспоримым фактом является прямая зависимость типа системы автоматики от применяемого оборудования систем вентиляции и требования к функциональности управления системами и поддержанию параметров воздуха.

Систем автоматизации можно выделить несколько типов:

Автоматика приточных систем с водяным или электрическим нагревом.
Комплексная автоматика приточных систем с нагревом воздуха и им соответствующих вытяжных систем.
Автоматика приточно-вытяжных установок с рекуперацией воздуха.
Комплексная автоматика и управление всеми климатическими системами: системой отопления, вентиляции, кондиционирования и т. .д.

Автоматика приточных систем с водяным или электрическим нагревом

Такой тип автоматизации является одним из простейших, позволяющий контролировать минимальное количество параметров и работу оборудования отдельных приточных систем. При данном типе автоматизации согласованного управления совместно с вытяжными системами не происходит.

Основными функциями таких систем является:

Поддержание температуры приточного воздуха;
Поддержание температуры обратного теплоносителя;
Защита калорифера от обмерзания;
Контроль засорения воздушного фильтра;
Регулирование скорости вращения вентилятора.

Щиты автоматики для таких систем, как правило, поставляются комплектно с установками, так как не требуют доскональной разработки программного продукта управления и логикой системы. С экономической точки зрения штатные комплектные шкафы автоматики можно применять когда приточных систем вентиляции в здании небольшое количество и они значительно удалены друг от друга.

Комплексная автоматика приточных и вытяжных систем

Данный тип автоматизации является одним из самых распространенных, так как позволяется выполнять следующий набор функций:

Поддержание температуры приточного воздуха в зависимости от температуры уставки контроллера, а также с корректировками в зависимости от температуры вытяжного воздуха или температуры базового помещения. То есть в случае, когда происходит рост температуры в помещении (или вытяжного воздуха общеобменных систем) автоматика выдает сигнал на исполнительные механизмы, что температуру приточного воздуха можно понизить до заданного диапазона. Градиент понижения температуры приточного воздуха не должен быть ниже температуры точки росы.
Управление качеством воздуха в зависимости от наполненности помещения посетителями (например, в торговых центрах и ли кинозалах). С увеличением содержания СО2 в вытяжном воздухе контроллер системы автоматики выдает сигнал на увеличение расходов воздуха для разбавления вредностей. При достижении нормируемых показателей системы могут выходить на минимальный расход, тем самым обеспечивается значительная экономия энергоресурсов.
Управление работой вентиляторов приточных систем согласованно с работой вытяжных из общего объема помещений. Эта функция как нельзя просто позволяет осуществлять главные правила сбалансированных систем вентиляции. То есть когда требуется снижение расхода приточного воздуха, система автоматики пропорционально снижает расход вытяжного воздуха. При этом системы должны быть общеобменными, управлять местными вытяжными системами по такому принципу нельзя с технологической точки зрения.

Щиты управления комплексных систем автоматизации уже не являются готовым продуктом, а должны разрабатываться специализированными организациями совместно с проектными организациями. Контроллеры в таких системах применяются свободно программируемого исполнения, в которые в процессе программирования вшивается программа с определенной логикой работы систем вентиляции. Щитов управления может быть равным количеству сисетем, а могут и объединяться по зонам управления, если, например, несколько приточных систем находятся в одной венткамере. Это позволит значительно экономить на стоимости контроллеров, наращивая их определенными блоками расширения. Щиты управления при этом должны быть соединены совей внутренней сетью.

Автоматика приточно-вытяжных установок с рекуперацией воздуха

Системы общеобменной вентиляции с функцией рекуперации являются разновидностью систем вентиляции со сбалансированной работой приточных и вытяжных установок, с добавлением в системы автоматизации дополнительных управляющих, сигнализирующих и контролирующих элементов.

Схема рекуператора

Основными функциями таких систем автоматики является:

Поддержание температуры приточного воздуха в зависимости от уставки либо с корректировкой по базовому датчику воздуха в помещении.
Контроль температуры вытяжного воздуха до и после рекуператора с целью предотвратить его замораживание, или в случае применения роторного рекуператора увеличить или уменьшить его частоту вращения.
Контроль обмерзания каналов пластинчатого рекуператора в зависимости от датчика дифференциального давления. В случае, когда воздушные каналы зарастают инеем или «ледяной» шубой, должен открыться байпас рекуператора или включиться первая ступень нагрева калориферов.
Поддержание температуры обратного теплоносителя.
Защита калорифера от обмерзания.
Контроль засорения воздушного фильтра.
Управление качеством воздуха в зависимости от показаний датчика СО2.
Управление работой вентиляторов приточных систем согласованно с работой вытяжных из общего объема помещений.
Управление частотой вращения роторного рекуператора в зависимости от соотношения температур приточного и вытяжного воздуха для достижения максимальной эффективности и снижения затрат на нагрев приточного воздуха.

Комплексная автоматика и управление всеми климатическими системами

Этот тип автоматизации инженерными системами является одним из самых сложных с точки зрения реализации, но в то же время позволяет максимально эффективно использовать все внешние и внутренние энергоресурсы здания.

Суть данного способа заключается в контроле работ инженерных систем, контроля общих параметров воздуха с целью не допустить одновременной работы «конкурирующих» установок.

Часто возникает ситуация когда системы отопления, ИТП и кондиционирования здания могут работать одновременно каждые в своем режиме, согласно программе контроллера каждой системы в отдельности. В целом такая работа является верной, поддерживаются все параметры, но общей логики включения/отключения систем не предусмотрено. Такие ситуации могут возникнуть в переходный период времени года, когда температура помещения с остеклением, выходящим южный фасад, начинает расти, включается система кондиционирования здания, при этом подача тепла в здание не прекращается, так как показания уличной температуры воздуха не позволяют прекратить обогревать помещения. Возникает перерасход тепловой и электрической энергии до момента, пока эти системы вручную не будут отрегулированы или отключены.

Комплексные системы автоматизации обязательно должны проектироваться одновременно со всеми инженерными системами здания и учитывать нюансы систем, ориентацию здания по сторонам света, работу систем в переходный период, зональное управление с учетом температур помещений и т. д.

P/S. от директора компании ООО «Регион»:

Автоматизация систем вентиляции устанавливается для того, чтобы оборудованием можно было управлять без непосредственного участия человека, в автоматическом режиме. Расходы на автоматизацию вентиляции оправданны в том случае, если в здании имеется сложная разветвленная сеть вентиляционного оборудования. Подобные системы характерны для производственных корпусов, офисных и торговых центров, промышленных теплиц и других объектов, на которых поддерживаются строго определенные параметры качества воздуха.

Внедрение систем автоматики и диспетчеризации дает еще одно важное преимущество – возможность экономии электроэнергии. Таким образом, затраты на монтаж автоматики вентиляции окупаются по мере эксплуатации системы.

Применение и задачи автоматического управления

Основная задача, решаемая при установке автоматического управления системой вентиляции – это обеспечить оптимальный микроклимат во всех помещениях здания без вмешательства человека. Автоматика вентиляции контролирует показатели воздуха и интенсивность воздухообмена, подстраивая режим работы оборудования под заданные значения.

Автоматизация систем вентиляции выполняет следующие функции:

контроль и обеспечение установленных характеристик микроклимата (температуры, влажности, количество подаваемого воздуха);
учет различных факторов (времени года, времени суток, температуры окружающей среды и т.д.);
диагностика оборудования;

обеспечение работы системы в заданном режиме;
аварийное отключение системы в форс-мажорных ситуациях;
дистанционное управление вентиляционным оборудованием.

Преимущества автоматических систем управления

Автоматизация вентиляционных систем позволяет добиться существенных преимуществ:

автоматизировать работу климатического оборудования, свести к минимуму участие человека в управлении оборудованием;
совместить несколько типов вентиляции в одном здании. Особенно актуально для производственных корпусов, оздоровительных, развлекательных центров и других объектов, в которых находится ряд помещений разного назначения;
обеспечить наиболее комфортный микроклимат в здании. Климатические показатели изменяются в зависимости от условий (погоды, времени суток, количества присутствующих людей и других факторов);
обеспечить экономию ресурсов;

повысить безопасность. В частности, при угрозе пожара автоматическое отключение оборудования позволяет минимизировать распространение огня.

Система автоматического регулирования в вентиляции и кондиционировании представляет собой сложный дорогостоящий комплекс. Помимо расходов на установку оборудования, автоматика требует более квалифицированного обслуживания, что увеличивает эксплуатационные затраты. Предварительный экономический расчет позволяет принять грамотное, взвешенное решение о необходимости автоматизации вентиляции.

Типы и элементы автоматики

Все автоматические системы вентиляции условно делятся на три типа:

система автоматики центрального кондиционирования воздуха предназначена для управления комплексом оборудования, предназначенного для поддержания оптимальных климатических показателей в помещении. Как правило, такие системы устанавливаются на крупных объектах – в промышленных зданиях, офисных, торговых, развлекательных центрах, на складах, в гостиницах и т.д. Сложнейшие современные системы теплоснабжения, кондиционирования и вентиляции состоят из множества элементов и узлов, работа которых может контролироваться только в автоматическом режиме;
система автоматики модульных систем вентиляции . Модульные вентиляционные системы состоят из отдельных блоков, которые поставляются в готовом виде и собираются в единый комплекс. Это воздуховоды, вентиляторы, фильтры, решетки и другие элементы. В систему автоматики таких комплексов входят датчики, контроллеры и исполнительные механизмы;
система автоматики систем пожарной вентиляции предназначена для обнаружения возгорания и предупреждения распространения пожара. Противопожарная автоматика работает по заданному алгоритму и позволяет зафиксировать возгорание, ограничить распространение пламени, оповестить людей, активизировать сигнализацию, противодымную защиту и оборудование пожаротушения.

В общем виде работу автоматизации и диспетчеризации систем кондиционирования и вентиляции можно описать следующим образом. Датчики, установленные в помещениях, замеряют климатические показатели и передают их на контроллер. Контроллер сверяет эти данные с параметрами, заданными в его программе, и отправляет сигнал исполнительным устройствам, после чего срабатывают соответствующие участки системы. Кроме того контроллер фиксирует изменения в работе самого климатического оборудования и извещает о необходимости профилактического ремонта.

Элементы автоматического управления вентиляцией объединяются на щитах автоматики. Таким образом, при необходимости специалист может контролировать работу системы из единого пункта управления.

Проектирование и монтаж систем автоматизации

Проектирование

Поскольку современные системы автоматизации вентиляции и кондиционирования отличаются высокой сложностью, особое внимание уделяется проектированию этих комплексов.

Разработкой проекта должны заниматься квалифицированные инженеры. Вентиляционная система и система автоматизированного управления составляют единый проект.

Монтаж

Монтаж автоматизированных систем осуществляется специализированными компаниями. Необходимым условием является соблюдение стандартов СНиП и ГОСТ. По окончании установки проводятся обязательные пуско-наладочные работы. Их цель – оценить состояние и работоспособность всего климатического оборудования, датчиков, замерить основные показатели функционирования системы.

Важные факторы

В процессе проектирования учитываются следующие факторы:

размеры и назначение, количество и функции помещений;
тип вентиляционной системы;
требования к качеству воздуха;
возможность и необходимость применения дополнительного климатического оборудования (осушителей, увлажнителей, ионизаторов воздуха и т.д.);
планируемый бюджет.

Специалисты компании «ЭКОХАУС» имеют большой опыт устройства автоматических систем вентиляции. По вашему запросу мы рассчитаем стоимость автоматики для вашего объекта, проконсультируем по вопросам, связанным с установкой климатического оборудования.

Расчет стоимости

Онлайн заявка на расчет стоимости проекта системы автоматизации вентиляции позволяет нам подобрать для Вас самый подходящий вариант. Мы детально ознакомимся с предъявленными Вами эксплуатационными требованиями и сообщим цену работ, которую Вы сможете сравнить с предложениями других компаний. Также стоимость проекта автоматизации можно узнать по телефону

Параметры влияющие на расчет стоимости систем автоматизации вентиляции

Размеры помещения. Стоимость системы автоматизации зависит от размеров и назначения, количества и функционального назначения помещений.
Требования к качеству воздуха. От типа и назначения, условий эксплуатации и специфических требований зависит необходимость применения дополнительного климатического оборудования (осушителей, увлажнителей, ионизаторов воздуха и т.д.).
Технология устройства. Стоимость оборудования, также как и затраты на соблюдение технологии различны, но мы гарантируем подобрать их по цене оптимальной качеству.