Автоматизация систем вентиляции

Задача вентиляционной системы – обеспечение в помещениях воздухообмена, а в ряде случаев и поддержание необходимой температуры и уровня влажности. Достижение и поддержание заданных параметров требует эксплуатации оборудования в различных режимах, поэтому ручное управление было бы слишком неудобным, затратным и ненадежным.

В современных вентсистемах совместно работают вентиляторы, фильтры, насосы, клапаны, электрические нагреватели, рекуператоры энергии и многие другие устройства. Выход из строя любого из них при отсутствии контроля может привести к лавинообразному нарастанию неполадок. Следствием этого может стать выход вентиляции и строя, необходимость дорогостоящего ремонта.

Именно поэтому на автоматику возлагаются не только задачи управления оборудованием, но и контроля его состояния ‒ исправности, режимов работы и т.д. Автоматика приточной вентиляции обеспечивает подачу в нужных объемах уличного воздуха, контролирует его температуру. Автоматика вытяжной части может обеспечивать не только удаление загрязненного воздуха, но и контролировать исправность рекуператора энергии.

Конфигурация приборов управления и контроля подбирается под решение конкретных задач, в их числе:

• автоматическое включение и выключение оборудования;
• поддержание заданных параметров воздухообмена, температуры, влажности;
• управление работой вентиляторов и их производительностью;
• управление насосами, рекуператорами, нагревателями, увлажнителями, осушителями;
• контроль степени загрязнения фильтров;
• защиту оборудования от поломок – например, предотвращение сухого хода насосов;
• отключение вентсистемы по сигналу пожарной сигнализации;
• отключение вентиляции в случае серьезных поломок;
• вывод информации о поломках и других нештатных ситуациях.

Таким образом, современные системы управления не только обеспечивают функционирование вентиляционной системы в автоматическом режиме, но и защищают оборудование при возникновении нештатных ситуаций. Кроме того, их использование позволяет уменьшить расход энергии, снизить затраты на обслуживание, повысить уровень безопасности.

Обычно вся необходимая автоматика предусматривается еще на этапе проектирования вентиляционной системы. Учитывается ее тип, конфигурация, особенности используемого оборудования. Разрабатывается алгоритм работы, действий в различных ситуациях. После чего подбираются необходимые датчики, исполнительные механизмы и другое оборудование с учетом конкретных решаемых задач.

В состав автоматики могут входить:

• датчики и регуляторы температуры воды и воздуха;
• устройства регулировки скорости вентиляторов;
• приводы управления запорными клапанами;
• датчики контроля чистоты фильтров;
• устройства защиты от перегрузок;
• программируемые коммутаторы.

Одной из важнейших задач является создание правильного алгоритма работы оборудования, предусматривающего все возможные нештатные ситуации, в том числе:

• отключение и последующее включение электропитания;
• поломку вентиляторов;
• засорение фильтров;
• сбои в работе насосов;
• неисправности калориферов;
• неисправности клапанов;
• короткие замыкания в электропроводке;
• перегрузки в электрических цепях;
• утечку тока и т.д.

Грамотное проектирование исключает возможность серьезных проблем при эксплуатации систем вентиляции. Любые поломки локализуются и не могут существенно повлиять на работу остальных ветвей вентсистемы. При серьезных неполадках оборудование отключается с выводом соответствующей информации на диспетчерский пульт.

Отдельной задачей является автоматизация уже действующих вентиляционных систем. Очень часто установленная на них автоматика решает только основные задачи – включение и выключение по таймеру, обеспечивает защиту от замыканий и перегрузок.

В современных условиях этого может оказаться недостаточно. Такие системы могут быть доработаны необходимым образом, в них могут быть введены новые функции, повышающие их эффективность и экономичность:

• контроль температуры воздуха и теплоносителя;
• выбор режима работы в зависимости от времени суток;
• учет погодных условий;
• контроль состояния отдельных узлов;
• интеграция с другими инженерными системами и т.д.

Конкретный перечень работ определяется по итогам анализа текущей конфигурации системы и с учетом технического задания заказчика. Отметим, что современное оборудование для автоматизации позволяет эффективно решать самые разнообразные задачи.

В настоящее время даже в самых простых приточно-вытяжных вентиляционных системах предусматривается возможность точной настройки алгоритмов функционирования. Для этого используются различные модели программируемых логических контроллеров, обеспечивающих:

• включение и выключение вентиляционной системы;
• выбор режима работы в зависимости от дня недели, времени суток, температуры;
• поддержание в помещениях заданной температуры и влажности;
• поэтажное регулирование температуры;
• регулирование температуры в помещениях при неравномерном нагреве и охлаждении стен здания (солнечная сторона, теневая);
• поддержание нужного теплового режима в подсобных и складских помещениях;
• координацию работы вентсистемы с другими инженерными системами и т.д.

Современные контроллеры имеют аналоговые и цифровые входы и выходы, могут коммутировать различное оборудование. Есть модели с интерфейсом RS 485, обеспечивающим внутрисистемную связь и взаимодействие с периферийными устройствами, что обеспечивает удобство управления и контроля.

Автоматика приточно-вытяжной вентиляции регулирует воздухообмен с учетом температуры воздуха на улице и в помещениях. При необходимости воздух может подогреваться или охлаждаться, для экономии энергии могут применяться рекуператоры, на входах в здание возможен монтаж тепловых завес.

Работа всего этого оборудование также контролируется автоматикой. Многие контроллеры поставляются с библиотекой готовых алгоритмов, есть возможность создания собственных алгоритмов. Это существенно расширяет возможности системы вентиляции, позволяет оптимально ее настроить.

Помимо контроллеров, могут использоваться следующие устройства:

• датчики температуры – уличные, комнатные, канальные;
• приводы клапанов, задвижек, заслонок;
• регуляторы скорости;
• преобразователи частоты;
• смесительные узлы;
• пульты управления;
• термостаты;
• шкафы автоматики и т.д.

Используемая автоматика дает возможность эффективно решать весь спектр задач, при этом уровень автоматизации может быть самым разным, от простейших вариантов с термостатом до самых современных систем с элементами искусственного интеллекта.

Одной из важнейших задач является обеспечение безопасности эксплуатации вентиляционного оборудования. И в этом случае приборы контроля и управления также играют важнейшую роль. В частности, они обеспечивают защиту электросетей и оборудования от коротких замыканий и перегрузки. Для этого используются:

• автоматические выключатели;
• устройства защитного отключения (УЗО);
• дифференциальные выключатели (совмещают функции АВ и УЗО).

Автоматика предотвратит возгорание электропроводки при коротком замыкании или длительной перегрузке, не допустит поражения людей электрическим током в случае его утечек. Также она может контролировать работу основных узлов и своевременно отключать неисправное оборудование или предупреждать о нарушении параметров его работы.

В настоящее время системы вентиляции, отопления и кондиционирования обычно работают в едином комплексе, обеспечивая автоматическое поддержание в помещениях заданной температуры в любое время года. При этом именно автоматика берет на себя все функции их координации и обеспечения надежной безопасной эксплуатации.

В частности, автоматика следит за насосами, контролирует температуру теплоносителя, не допускает обмерзания водяных теплообменников, своевременно информирует о засорении фильтров и других возникающих неполадках.

Основная часть автоматики монтируется в щите (шкафу) управления. Конкретная конфигурация оборудования может быть самой разной, типовой вариант может включать установку следующих устройств:

• программируемый контроллер;
• преобразователи частоты (регулируют скорость работы вентиляторов, насосов);
• индикаторы исправности оборудования ‒ вентиляторов, насосов, калориферов и т.д.;
• приборы индикации состояния фильтров и их отключения;
• вводные автоматы;
• автоматы защиты на отдельные цепи.

ООО «Аванте» качественно и быстро осуществит автоматизацию вентиляционной системы вашего объекта. Мы решаем любые задачи, от проектирования и монтажа «под ключ» до модернизации уже существующих вентиляционных систем, приведения их в соответствие с современными эксплуатационными требованиями.