Warning: Undefined array key 9 in /var/www/vann-good.ru/data/www/vann-good.ru/wp-content/plugins/fotorama/fotorama.php on line 73
Warning: Undefined array key 9 in /var/www/vann-good.ru/data/www/vann-good.ru/wp-content/plugins/fotorama/fotorama.php on line 74
6 Правила установки
Чтобы шкаф управлял всей вентиляцией в здании без перебоев и перерывов в работе, важно расположить его в подходящем месте. На многих производствах есть помещения, куда его устанавливать нельзя, так как он будет повреждён или в его работу будут вмешиваться помехи
Так, на него не должны попадать прямые солнечные лучи, он не должен находиться в зоне радиопомех, магнитного или радиационного излучения.
Лучше всего разместить его в специальном помещении — электрощитовой или диспетчерской. При выборе подходящего места нужно учитывать следующие параметры:
- шкаф не должен располагаться в комнатах с повышенной влажностью и наличием большого количества пыли, рядом с ним не следует располагать химические реагенты или источники тепла;
- как правило, подключая устройство в сеть, нужно ориентироваться на показатели напряжения от 220 до 380 В и частоты тока 50 Герц, а после установки его обязательно заземляют;
- допустимая температура в помещении — от -10 до +55°С, при выходе за эти рамки возможны помехи в работе;
- в зависимости от материала изготовления зависят и условия эксплуатации: так, для шкафов, изготовленных из пластика, стандартная степень защиты — IP 45, что означает надёжную защищённость от твёрдых тел размерами более 1 миллиметра и полную водонепроницаемость; для щитов из металла эти параметры могут отличаться.
Перед установкой оборудования нужно тщательно разработать план и в точности следовать ему, иначе срок работы вентиляции или её продуктивность снизится. При выполнении всех правил щиток для вентиляционной техники очень удобен: им легко управлять, а в случае необходимости нетрудно заменить одну из деталей. Обслуживать его тоже довольно просто, поэтому такие конструкции всё чаще применяются там, где от вентиляции может зависеть здоровье и жизнь людей.
1 Назначение шкафов управления вентиляцией
Подобная деталь исполняет весьма важную и незаменимую функцию – запускает систему обмена воздуха. Что касается функционирования подобного устройства, то оно не требует особенного ухода. Шкафы управления вентиляцией устанавливаются абсолютно в каждой системе вентилирования для того, чтобы обеспечивать ее нормальное и корректное функционирование.
Главным предназначение подобного аксессуара является то, что он полностью защищает систему вентиляции в рабочем процессе, а кроме того является контролирующим звеном в поддержке оптимального режима температуры в помещении и влажности. Для этого шкаф вентиляции оснащен внутри специальным оборудованием, функцией которого является контроль скорости движения воздуха по системе вентилирования. Обычно такие установки монтируются в местах, которые нуждаются в постоянном контроле показателей среды в нем, а также в очистке воздуха от дисперсной пыли, частиц грязи и других загрязняющих веществ.
На рис.1 показано конструкцию шкафа управления вентиляцией.
Зачем нужен и какие функции выполняет шкаф?
Главным назначением распределительных шкафов является управление электродвигателем одного или сразу нескольких насосных агрегатов. При этом тип насоса значения не имеет. Это может быть оборудование погружного типа либо скважинный или дренажный насос.
Причём назначение насосного оборудования может быть разным. Например, агрегат погружного типа нужен для эффективной работы отопительной системы, обустройства водоснабжения загородного дома или создания системы пожаротушения. А вот дренажный насос вместе со шкафом управления пригодится для перекачивания жидкости.
Если же вы установите шкаф управления для координации работы скважинного насоса, то, наконец, обретёте долгожданное спокойствие и отдых, поскольку отныне вам не нужно следить за работой оборудования, всё это будет делать автоматика, расположенная в шкафу. При этом данное устройство сможет выполнять следующие функции:
оборудование будет обеспечивать безопасный и плавный запуск двигателя насосного агрегата; автоматика сможет регулировать работу частотного преобразователя; помимо этого устройство будет отслеживать давление в системе, уровень воды, а также её температуру, что очень важно для своевременного включения и отключения насосного оборудования. Функции шкафов управления двумя и более насосами ещё обширней:
Функции шкафов управления двумя и более насосами ещё обширней:
- если агрегат заметит, что один из насосов работает в аварийном режиме, он тут же подключит к работе второй насос;
- поскольку автоматика шкафа управления будет регулировать попеременную работу каждого из насосов, общая изнашиваемость насосных агрегатов наступит позднее;
- если одни из насосов длительное время будет находиться без работы, оборудование сможет защитить его от заиливания;
- благодаря такому устройству вы вручную сможете заблокировать работу одного из насосов;
- автоматика шкафа имеет разные программы управления несколькими насосами;
- при необходимости вы можете получить полные данные о работе каждого агрегата по отдельности.
Преимущества профессионального монтажа
По правилам, установкой и техобслуживанием вентиляционных систем, а также ЩУВ должны заниматься специалисты с инженерным образованием. Они же несут полную ответственность за неправильный выбор, установку, подключение приборов, а также за содержание технических устройств в ненадлежащем или аварийном состоянии.
Чтобы правильно определиться с наполнением щита или шкафа, монтажники делают полный мониторинг вентиляционной сети. Затем необходимо произвести следующие действия:
- проанализировать нагрузку;
- выбрать оптимальную схему;
- определиться с режимами работы приборов с целью увеличения КПД;
- подобрать оборудование.
Сама сборка занимает немного времени: все приборы поочередно монтируют в несколько рядов, провода аккуратно присоединяют к клеммникам и укладывают вдоль линий организованными пучками, затем выводят наружу.
Один из вариантов подключения, где NK1 и NK2 – нагревательные устройства канального типа; М1 – 3-фазный вентилятор; А, В, С – подключение сети, N – нейтраль, РЕ – земля; Q – защитный термостат от перегрева; Y – термостат защиты от воспламенения
Профессиональные монтажники имеют опыт установки и эксплуатации ЩУВ, поэтому вряд ли ошибутся с выбором модели и нюансами присоединения приборов. К тому же они хорошо разбираются в схемах и могут быстро определить наличие в чертеже ошибки.
Если вовремя не сообразить и подключить приборы по неграмотно составленной схеме – а такое тоже бывает – можно создать аварийную ситуацию.
Продажей и реализацией щитов и шкафов занимается множество фирм, которые производят или продают вентиляционное, холодильное и отопительное оборудование. Например, в Москве это можно сделать в компаниях «Руклимат», «Ровен», «АВ-автоматика», «Галвент» и др.
Нормативная документация
Техническое обслуживание системы дымоудаления и противодымной вентиляции регламентируется документами:
- ГОСТ Р 533300-2009 «Противодымная защита зданий и сооружений. Методы приемосдаточных и периодических испытаний».
- Постановление Правительства РФ от 25.04.2012 № 390 «О противопожарном режиме».
- РД 25.964-90 «Система технического обслуживания и ремонта автоматических установок пожаротушения, дымоудаления, охранной, пожарной и охранной-пожарной сигнализации. Организация и порядок проведения работ».
- Другие утвержденные нормативные документы, акты, постановления.
Базовый комплект оборудования, которое входит в систему автоматизации
Датчики — это первичные преобразователи, служащие для получения информации о реальном состоянии регулируемых параметров в системе. С их помощью осуществляется обратная связь системы регулирования с объектом по следующим параметрам: температура, влажность, давление, уровень СО, СН и пр. Их выбирают в зависимости от типа сигнала, требуемой точности, необходимого диапазона.
· Датчики температуры бывают для внутреннего и уличного применения; накладными на трубопровод (для контроля температуры поверхности трубопровода) или канальными (для измерения температуры воздуха в воздуховоде). Внутри помещений датчики температуры устанавливаются в нейтральных, относительно источников тепла или холода местах, снаружи здания в местах где датчик будет защищен от ветра или прямого попадания солнечных лучей.
Датчик температуры
· Датчик влажности — это блок с электронным прибором, измеряющим относительную влажность, и преобразующий данные в электрический сигнал. Они также бывают наружного и уличного исполнения.
· Датчики давления подразделяются на реле давления (механическое измерение перепада давлений и электрическое преобразование) и аналоговые датчики давления (преобразование давления сразу в электрический сигнал 4…20 mA). И те, и другие применяются для измерения давление как в одной точке, так и разность давлений в двух точках (дифференциальные)
· Датчики потока измеряют скорость движения жидкости или газа в трубопроводе или воздуховоде. Расход жидкости вычисляется по формуле внутри процессорного блока исходя из разности давлений и других параметров (температуры, сечения трубопровода, плотности).
К этой же группе можно отнести и такие элементы как: капиллярный и комнатный термостаты, прессостаты (реле дифференциального давления)
Сервопривод (электропривод) — это механизм, преобразующий электрический (гидравлический, пневмонический) сигнал в механический (вращение, линейное движение и пр.). Они необходимы для непосредственного выполнения функций регулирования. Как правило они управляют воздушными клапанами (заслонками), трехходовыми (двухходовыми) клапанами для регулирования потока теплоносителя.
Сервопривод (электропривод)
Регулятор — это один из основных элементов системы автоматизации для вентиляции, который обеспечивает управление исполнительным механизмом по показаниям датчиков, термостатов и реле.
По функциональному они подразделяются на регуляторы скорости и регуляторы температуры.
· регуляторы температуры в зависимости от способа управления бывают пороговыми, которые управляют температурой с помощью полностью открытой или полностью закрытой заслонки, и с пропорционально дифференциальным управлением (ПИД-регуляторы), которые позволяют плавно управлять температурой в рабочем диапазоне.
· Регуляторы скорости бывают однофазными и трёхфазными; с плавным или ступенчатым регулированием. Выбор способа регулирования зависит от мощности вентилятора или насоса. Наиболее современным и экономичным является способ скорости вращения насосов и вентиляторов с помощью преобразователей частоты (ПЧ). Несмотря на высокую стоимость, ПЧ экономически оправдывают себя.
Преобразователь частоты (ПЧ)
Шкаф (блок) управления: бывают силовые, управляющие или совмещенные, если система небольшая. Вот одни из основных функций любого шкафа управления:
· Включение и выключение системы вентиляции;
· Индикацию состояния оборудования;
· Защиту от короткого замыкания;
· Защиту от нестабильного питающего напряжения;
· Управление производительностью вентиляционной установки;
· Индикацию состояния воздушных фильтров;
· Защиту от переохлаждения испарителя;
· Защиту водяного калорифера от замерзания;
· Контроль и поддержание температуры воздуха в воздуховоде после калорифера и в помещении;
· Защита от перегрева электрокалорифера;
· Контроль (управление) за работой насоса;
· Контроль (управление) за работой рекуператора;
Шкаф управления вентиляцией
Регуляторы
Регуляторы – это один из основных элементов системы автоматики для вентиляции, обеспечивающий управление исполнительными механизмами по показаниям различных датчиков.
По функциональному предназначению эти элементы вентиляционных систем подразделяются на регуляторы скорости и регуляторы температур.
Регуляторы скорости бывают однофазными и трёхфазными (также, как и двигатели). Также они бывают с плавным или ступенчатым регулированием, при этом выбор способа регулирования зависит от мощностей вентиляторов. Наиболее современным и экономичным является способ скорости вращения насосов и вентиляторов с помощью преобразователей частоты (ПЧ). Несмотря на высокую стоимость, ПЧ экономически оправдывают себя уже на двигателях с мощностью более 1 кВт.
Регуляторы температур в зависимости от способа управления бывают пороговыми, управляющие температурой с помощью полностью открытой или полностью закрытой заслонки (пример – автомобильный термостат), и с пропорционально дифференциальным управлением (PID), позволяют плавно управлять температурой в рабочем диапазоне.
Управление регуляторами в системах автоматизации вентиляции осуществляется из щитов управления.
Монтаж системы дымоудаления
Требования к монтажу ЩДУ предъявляются в зависимости от типа помещения, где оно устанавливается. Во главе установки стоит соответствие всем нормам использования данного оборудования.
- На подготовительном этапе осуществляется точная разметка и просверливание необходимых отверстий. Проверка наличия всех необходимых для работы элементов.
- Все воздуховоды пропитываются огнезащитным составом или огнеупорным материалом.
- Крепление всех элементов конструкции воздуховода и системы в целом.
- Устанавливаются вентиляторы, клапаны и решетки.
- После монтажа основных составляющих противодымной системы, устанавливается автоматика. Ее предназначение заключается в обнаружении и своевременном оповещении о пожарной ситуации.
- Осуществление проверки рабочего состояния данной установки.
Все элементы установлены и настроены
Воздушные ходы противодымной системы подвергаются специальной обработке составами, противостоящими возгоранию с предъявлением соответствующего лабораторного документа в органы пожарной безопасности. Возможен вариант использования для этих целей изолирующего материала, с таким же предъявлением на него сертификата качества органам пожарной безопасности.
В период, перед тем, как готовый объект с установленной в нем системой дымоудаления, готов к сдаче в эксплуатацию, проводится комплексное испытание с имитацией настоящей пожарной ситуации. Результатом чего должно стать безусловное срабатывание системы щита автоматики дымоудаления, вводящей в режим работы вентиляторы и противопожарные клапаны. Индикация на панели щита обязана отражать все происходящее в надлежащем качестве.
Это интересно: Перезарядка огнетушителей — сроки, периодичность, проверка
5. Шкафы управления двухскоростным вентилятором ШУ-ДУ-2-ОВ (управление двухскоростным двигателем в режимах ДУ/ОВ)
Шкафы управления марки ШУ-ДУ-2-ОВ предназначены для управления вентилятором системы противодымной вентиляции приточной и системы противодымной вентиляции вытяжной (работа на высокой скорости), а также для работы в системе общеобменной вентиляции (работа на низкой скорости). Помимо стандартных функций, шкаф управления ШУ-ДУ-2-ОВ обеспечивает: — прием сигнала «АВТОМАТИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ ОВ» от системы управления общеобменной вентиляции
Шкаф управления ШУ-ДУ-2-ОВ имеет следующие дискретные выходы: — «Перегрев двигателя»; — «Пуск. Вентилятор включен в режиме ОВ».
Сигнал от системы противодымной вентиляции является приоритетным сигналом, при этом блокируется управление в режиме общеобменной вентиляции.
Дискретные выходы (клеммник XD2) рассчитаны на коммутацию напряжения до 250 В, 50 Гц, номинальная нагрузка при 230 В, 50 Гц, АС 15-500 ВА, минимальный ток переключения при напряжении 24 В DC — 5 мА.
5.1 Стоимость шкафов управления ШУ-ДУ-2-ОВ
Количество подключаемых двигателей вентиляторов: 1 шт. Номинальный ток в режиме ДУ: от 25 А до 80 А. Номинальный ток в режиме ОВ: от 8 А до 32 А. Корпус шкафа: Schneider Electric, степень защиты не ниже IP54. Коммутационно-защитная аппаратура: Eaton (Moeller). Светодиодные индикаторы: российские, типа СКЛ, с плоским излучателем.
Силовое коммутационное оборудование управления вентилятором установлено в шкафу в соответствии с исполнением шкафа. Номинальный ток коммутационного оборудования для исполнения приведен в принципиальной схеме. Указанный номинальный ток соответствует классу отключения 10 (CLASS 10)при нормальной работе или перегрузке. Класс 10 означает, что при пусковой перегрузке из холодного состояния Iпусковой = 6 х Iноминальной. Автоматическое отключение автоматического выключателя произойдет через 10 с.
ВНИМАНИЕ!!! Для того, чтобы коммутационное оборудование и кабели не перегружались вследствие длительного пуска или пускового тока большего, чем стандартные для класса 10 значений, следует выбирать исполнение шкафа управления вентилятором и кабели большего размера. Для класса отключения 15 рекомендуется использовать коэффициент К=1,22.. Пример
Номинальный ток двигателя — 30 А. Время запуска вентилятора 12 с. Расчетный ток составит: 30*1,22=36,6 А. Следует применить шкаф управления вентилятором на 40 А (ШУ-ДУ-40/32-2-ОВ).
Пример. Номинальный ток двигателя — 30 А. Время запуска вентилятора 12 с. Расчетный ток составит: 30*1,22=36,6 А. Следует применить шкаф управления вентилятором на 40 А (ШУ-ДУ-40/32-2-ОВ).
4 Модели щитов
Прежде чем выбрать подходящий шкаф, следует посчитать количество элементов, которые входят в вентиляционную систему. Существует множество скомплектованных щитов, готовых к работе. Остается их приобрести и подключить к системе. Некоторые готовые модели:
- 1. ЩУВ 1—15. Универсальный прибор, регулирующий и обеспечивающий защиту электродвигателя вентилятора. Есть возможность установить регулятор частоты. Применяется с любым типом асинхронного двигателя на 220 или 380 В. Управление можно осуществлять с дистанционного пульта. Щит особенно удобен для применения в вентиляции для дымоудаления.
- 2. ЩУВ 5—30. Прибор обладает плавным пуском двигателя и защитой от токовых перегрузок. Используется для управления вентиляторами на 380 В без термоконтактов. Щит обладает защитой IP-66, что делает его обслуживание безопасным.
- 3. ЩУВ 6—5. Щит предназначен для плавной регулировки канального вентилятора на 220 В. Устройство состоит из автоматического выключателя и симисторного регулятора скорости вращения. Допускается использование дистанционного управления.
Шкаф управления клапанами дымоудаления: функции
Основные задачи этого элемента системы – открывать и закрывать клапаны в момент возникновения задымления. А именно устройство выполняет следующие функции:
- Дистанционное и местное управление. В первом случае запуск вентилятора происходит по сигналу, во втором вентилятор запускается в работу посредством перевода выключателя в нужный режим.
- Световая сигнализация. Шкаф управления клапанами, а точнее отдельные его элементы покажут, есть ли напряжение электропитания, включен или нет вентилятор дымоудаления, произошло ли в той или иной зоне возограние.
- Информационные сигналы. При этом ведется контроль работы клапанов дымоудаления, их предварительное открытие.
Основные узлы автовентиляции
Проект системы автоматической вентиляции требует достаточно трудоёмкий и сложной работы инженеров, такой процесс требует не только теоретических знаний, но и большого опыта.
Необходимые знания:
- аналогичную системную структуру;
- главные части и основные узлы;
- логическую работоспособность и совокупность всех деталей и аппаратов.
Для того чтобы применить самую оптимальную комплектацию приборов для системы и контроля над ней обязательно учитывать номенклатуру отличных производств, а также обладать эксплуатационным опытом такой аппаратуры. Нелишним будет и изучение отзывов пользователей, чтобы понимать соотношение цены и качества модели на сегодняшний день. Это позволит приобретать качественную систему на выгодных условиях.
У новейших вентиляционных систем идёт оснащение любым типом аппаратуры — цифровой и аналоговой, она включает в себя три базовых группы:
- Сенсорные приборные панели и датчики. Группа содержит разные средства для информационного набора о настоящем состоянии комплекса, отталкиваясь от типа температуры, давления, содержания влаги в воздухе, токовой силы и т. п. Собранная информация трансформируется в электросигнал, и подаётся на контроллерный вход.
- Контроллеры с регуляторами входят в группу, которая собирает и проводит аналитику данных датчиков. Затем, основываясь на анализе, выдаёт распоряжение выключателю или исполнительной механике, меняя при этом режимность работы в целом или частично. Сборка регуляторов возможна как аналоговая (в основе аналоговые логические схемы), так и цифровая (в основе цифровая техника с ПО).
- Исполнительная механизация включает в себя разновидности приводов, регулирующих органов и других механизмов, посредством которых контроллеры передают команды для изменения параметров. В качестве исполнительной механики выступают: автоклапаны приточной системы, следящий привод (сервопривод), выключатель отсечки тока, частотный регулятор оборотов ротора в электрическом двигателе и т. д.
Алгоритм работы приточных установок
Алгоритмы работы приточной вытяжной вентиляции зависят в первую очередь от конструктивной особенности здания и помещений расположенных в нём, под готовую собранную вентиляционную систему или доработки алгоритма её работы, или при реконструкции, то один из вариантов доработки приведен ниже.
Рисунок 1.Экран управления приточной установкой.
Запуск приточной установки осуществляется в автоматическом режиме по запросам отопления или подачи воздуха, либо в ручном режиме с помощью панели оператора. При этом обязательным условием начала запуска и работы является отсутствие действующих сигналов аварии от компонентов приточной машины, отсутствие сигналов блокировки пуска и отсутствие команды «Ручной стоп».
При запуске системы вентиляции заслонки устанавливаются в рабочее положение и включаются электродвигатели напорных вентиляторов. Скорость вращения вентиляторов определяется автоматически в зависимости от объема потребляемого оборудованием воздуха (регулятором ПИД по датчику перепада давления). Имеется защита в зимнее время от подачи холодного воздуха, в процессе работы используется режим рекуперации.
Поддержание заданной температуры обеспечивается регулятором ПИД.
В полуавтоматическом режиме отключается часть оборудования автоматики. Режим «Зима» и «Лето» определяется по датчикам температуры, имеется «Переходной» режим.
Рисунок 2. Мнемосхема управления приточной вентиляцией.
Рисунок 3. Экран управления задвижками распределения воздуха.
Значение уставки положения каждого клапана возможно изменить с панели оператора.
Рисунок 4. Экран управления системы рекуперации.
Система рекуперации осуществляет подогрев уличного (свежего воздуха) до необходимой температуры и его подачу в камеру смешения приточных установок. В качестве источника тепла используется горячий отработанный воздух отбираемый из каналов вытяжки работающего оборудования. Перенос тепла осуществляется посредством ротационного теплообменника.
Управление вентиляцией
Рисунок 5. Главный экран системы управления.
Позволяет контролировать состояние всех элементов системы вентиляции и активировать экраны управления.
- Верхняя панель состоит из следующих элементов:
- Знак «Солнце» — виден, если установлен флаг «Лето»;
- Знак «Снежинка» — виден, если установлен флаг «Зима»;
- Знак «Батарея» — виден, если имеется запрос отопления;
- Количество работающих секций машин;
- Имя пользователя;
- Язык интерфейса панели оператора;
- Дата;
- Время.
- Нижняя панель состоит из следующих элементов:
- Кнопка перехода на главный экран;
- Кнопка входа в систему под конкретной учетной записью;
- Кнопка выхода из системы;
- Кнопка перехода на экран c историей аварийных сообщений;
- Кнопка перехода на экран с трендами;
- Кнопка вызова экрана управления холодильной установкой;
- Кнопка вызова информационного экрана;
- Кнопка вызова экрана с настройками панели;
- Кнопка активации режима «Супермен». Доступно только под учетной записью группы администраторов.
- Кнопка переключения интерфейса на русский язык;
- Кнопка завершения исполнения работающей программы на панели.
Автоматическая система управления вентиляцией промышленного цеха, помимо автоматического поддержания микроклимата в помещении и объемов подаваемого воздуха, обеспечивает постоянную самодиагностику неисправностей компонентов системы, активацию обходных и аварийных алгоритмов работы, для обеспечения безостановочного производственного процесса. Для удобства обслуживающего персонала, предусмотрены архивы сообщений системы, регистратор параметров, счетчики моточасов работы и автоматические уведомления о необходимости технического обслуживания.
Вывод.
Разработанная система автоматического управления вентиляцией позволяет круглогодично в автоматическом режиме обеспечивать технологический процесс, поддерживать микроклимат в помещении цеха, достичь существенной экономии энергоносителей за счет оптимизации алгоритмов подготовки и распределения воздуха.
Преимущества и недостатки различных подходов.
В дополнение к рассмотренному в статье оборудованию, в качестве выводов, рассмотрю плюсы и минусы различных подходов к организации систем противодымной защиты: на основе полнофункциональных мультиустройств, и на основе многокомпонентных блочно-модульных адресных систем.
Недостатки применения блочно-модульных систем.
В статье Типичные проблемы с противопожарными клапанами вентиляционных систем в качестве одной из проблем при управлении клапаном и вентилятором при помощи разных устройств отмечал возможность пуска вентилятора без открытия клапана.
Часто это чревато.
В случае когда и вентилятором и клапанами управляет одно устройство — отслеживание недопустимых ситуаций происходит внутри этого устройства.
Даже первый рассмотренный шкаф с недостатками имеет такую возможность.
Недостатки применения полнофункциональных мультиустройств.
- Можно предположить наличие самого рассматриваемого недостатка — цены, но выше уже было показано, что цена не обязательно будет выше.
- Ну и второй по неприятности недостаток — кабельные линии: к каждому клапану нам необходимо тянуть силовой и сигнальный кабель от шкафа управления. В случае с адресными системами все устройства соединяются одной сигнальной адресной линией, а все клапана — одним силовым кабелем.
- При заказе полнофункционального шкафа структура автоматизации на объекте должна уже быть ясна 100% — а это редкость.