При проектировании современных зданий обязательно предусматривают наличие систем вентиляции и кондиционирования. Это оборудование обеспечивает эффективный воздухообмен, создаёт комфортные условия для людей. Ручное управление этими установками выполнять сложно, так как требует постоянного контроля многих параметров, состояния техники. Автоматизация вентиляции и кондиционирования здания упрощает обслуживание оборудования, гарантирует качественную работу системы формирования оптимального микроклимата.
Необходимость установки автоматики
Современные системы вентиляции и кондиционирования состоят из большого количества измерительных приборов, исполнительных устройств, блоков управления. Чтобы работа всех этих элементов была слаженной, без сбоев, необходим постоянный контроль и коррекция их действий. Установленная автоматика вентиляции обеспечивает функционирование техники даже без непосредственного участия обслуживающего персонала.
Задачи, выполняемые автоматикой систем вентиляции и кондиционирования:
- Оптимальное управление всеми элементами оборудования.
- Постоянный контроль качества работы системы и отдельных блоков.
- Диагностика приборов и исполнительных устройств, своевременное оповещение о неполадках, необходимости технического обслуживания.
- Управление рабочими процессами в автоматическом режиме.
- Оптимизация потребления энергоресурсов в зависимости от времени суток, нагрузки, климатических условий.
- Снижение риска поломок, создание безопасных условий для людей, сохранности товаров, имущества.
- Блокировка механизмов при аварийной ситуации в блоках электроники (короткое замыкание, сбой работы) для исключения возгорания.
Автоматизация оборудования вентиляции и кондиционирования
В зданиях применяют один из трёх видов автоматизации систем вентиляции, кондиционирования и отопления: частичная, комплексная или полная. Наибольшее распространение получили две первые.
Технические возможности
Автоматизация систем вентиляции и кондиционирования воздуха экономит до 20% энергоресурсов. Это достигается переключением режимов работы в зависимости от внешних факторов и требуемых параметров микроклимата.
Возможности установленного оборудования:
- мониторинг параметров воздуха в помещениях;
- контроль и регулировка частоты вращения вентиляторов;
- отслеживание температуры воды в системе, предупреждение замерзания;
- отображение технологических параметров на локальных пультах управления;
- проверка состояния воздушных фильтров;
- автоматическое отключение и включение отдельных элементов системы вентиляции;
- переход в энергосберегающий режим при пониженной нагрузке;
- активация аварийного режима в случае неполадок или возгорания;
- извещение оператора при некорректной работе или отказе отдельных узлов, отклонении параметров воздуха от заданных в помещениях, пожаре.
В зависимости от ситуации, управление оборудованием осуществляется одним из трёх режимов:
- Ручной – требует присутствия оператора в щитовой комнате или возле удалённого пульта. Сотрудник следит за показаниями датчиков и других приборов, выполняет нужные переключения.
- Автономный – оборудование функционирует в соответствии с заданными настройками, не зависит от других инженерных систем объекта.
- Автоматический – весь инженерный комплекс здания (вентиляция, кондиционирование, отопление, пожарная сигнализация и т. д.) объединён в одну систему управления. Электронный блок обрабатывает показания датчиков, в зависимости от внешних условий выбирает режим работы, включает и выключает нужные элементы оборудования.
Составные части системы
Автоматика системы вентиляции обычно состоит из следующих устройств, которые контролируют и изменяют параметры воздушной среды:
- регистрирующие датчики (первичные преобразователи);
- вторичные приборы, которые отображают показания, записывают их в память или на бумагу;
- контроллеры;
- автоматические регуляторы;
- исполнительные элементы;
- электротехническая аппаратура приводов вентиляторов и кондиционеров.
Датчики
Эти элементы автоматизации систем вентиляции и кондиционирования позволяют получать информацию о параметрах воздуха в здании, состоянии исполнительных агрегатов. Все данные передаются на центральный блок управления, где отображаются с помощью световых сигналов, приборов, на дисплеях, анализируются.
Для контроля за работой вентиляционной системы и сбора нужных данных о микроклимате помещений используют датчики, регистрирующие следующие параметры:
- температуру;
- влажность;
- давление;
- скорость воздушного потока.
На основании полученной информации и сравнении её с заданными параметрами формируются команды на запуск или остановку различных механизмов, чем поддерживается оптимальный микроклимат в помещениях.
Контроллеры
Автоматизация систем вентиляции и кондиционирования зданий невозможна без центрального управляющего блока. Микропроцессорный контроллер – это устройство, которое принимает информацию от датчиков, анализирует её, сравнивает с заданными параметрами, выдаёт команды на исполнительные элементы. Блоки управления устанавливаются в щитах автоматизации.
Сегодня в продаже разнообразный выбор контроллеров, отличающихся друг от друга мощностью, объёмом памяти, особенностью применения. Они способны поддерживать нужные параметры воздуха внутри помещений, в отдельных воздуховодах, работать совместно с системами кондиционирования и отопления. Программируемые устройства позволяют сохранять в памяти несколько вариантов функционирования системы, включать их в нужное время. У многих моделей есть жидкокристаллический экран, куда выводится важнейшая информация о работе автоматики.
Исполнительные устройства
После анализа данных датчиков, контроллер посылает команды на отдельные узлы вентиляции. Электрические сигналы приводят в действие исполнительные устройства автоматизированной системы:
- вентиляторы;
- механические задвижки;
- управляемые рассекатели воздуха;
- клапаны;
- калориферы;
- насосы;
- компрессоры;
- увлажнители;
- осушители;
- охладители;
- рекуператоры.
Эти узлы включаются, отключаются, изменяют режим работы с помощью электрических, пневматических или гидравлических приводов. Возможности исполнительных устройств:
- ступенчатая или плавная регулировка частоты вращения вентиляторов;
- управление положением воздушных заслонок и клапанов;
- изменение режимов работы нагревателей и охладителей;
- коррекция производительности насосов;
- управление устройствами изменения влажности и температуры воздуха.
Автоматические регуляторы
Ни одна автоматика систем вентиляции не обходится без этих узлов. Регуляторы управляют исполнительными механизмами на основании анализа показаний датчиков. В системах поддержания нужных параметров микроклимата помещений используют регуляторы скорости и температуры. Их исполнительные механизмы – устройства подогрева, охлаждения, изменения скорости движения воздушного потока или хладоносителя.
Электрические регуляторы скорости подключаются к однофазной или трёхфазной сети. Они корректируют работу вентиляторов, насосов, изменяя скорость вращения, при необходимости включают или выключают их. Одновременно может обслуживаться сразу несколько устройств или одно.
Регулировка частоты вращения может быть ступенчатой или плавной. Выбор способа корректировки зависит от мощности приводного электродвигателя. Наиболее экономичные регуляторы скорости работают на основе изменения частоты питающего тока. Такие приборы называют частотными преобразователями. Они плавно изменяют скоростной режим, почти не вызывая потери мощности.
Пуск электродвигателя с помощью частотного преобразователя безопасен, а его мощность не ограничена. Скорость вращения изменяется плавно, в проводниках не возникают всплески токов большой величины.
Регуляторы температуры бывают механическими и электронными. Первые состоят из термочувствительного элемента и клапана. Изменение температуры в окружающей среде вызывает перемещение штока, который уменьшает или увеличивает подачу холодного воздуха в помещение.
Электронные терморегуляторы автоматически управляют исполнительными элементами. Для поддержания заданного температурного режима в нужный момент происходит их включение или выключение.
Диспетчеризация вентиляции и кондиционирования
Автоматизация систем кондиционирования воздуха в сочетании с вентиляцией и другими инженерным оборудованием современных зданий требует обязательного контроля и быстрого реагирования на возможные отклонения в работе. Всё это осуществляется при помощи диспетчеризации. Английское слово «dispatch» переводится как «быстро выполнять». Это процесс непрерывного оперативного контроля за состоянием оборудования, управления им из единого центра. Удалённый доступ реализуется по проводам (Ethernet, Internet) или при помощи беспроводных технологий.
Основные функции диспетчеризации:
- Доступ к массиву данных от датчиков и их обработка.
- Подача сигнала при отклонениях в работе, аварийной ситуации.
- Включение системы отвода дыма в случае возгорания.
- Перевод оборудования в аварийный режим при поломках или нестандартных ситуациях.
- Отслеживание заданных параметров воздуха, их регулировка.
- Перевод оборудования в режим экономии во время пониженных нагрузок.
- Обработка данных в момент включения и выключения.
Удалённый контроль за инженерными системами снижает риск возникновения аварийных ситуаций. Уже при появлении угрозы возникновения неисправностей, электроника своевременно сообщит об этом оператора, который сможет быстро осуществить необходимые действия.
Диспетчеризация позволяет добиться экономии при эксплуатации оборудования благодаря следующим особенностям:
- оперативность реагирования;
- автоматизация процессов;
- контроль сервисного обслуживания;
- постоянный мониторинг технологических процессов;
- анализ технического состояния системы;
- рациональное использование энергоресурсов.
Для каждого здания проектируется своя схема установки контроллеров, связи с диспетчером. Это делается для оптимального подбора оборудования.
Автоматизация в быту
Автоматизацию систем вентиляции выполняют не только для крупных производственных, общественных или жилых объектов. Современные владельцы загородных домов или коттеджей также ценят комфорт собственного жилища. Домашняя техника всё больше насыщается электроникой, её функциональные возможности расширяются. Многие бытовые приборы управляются дистанционно, способны интегрироваться в одну автоматизированную систему «Умный дом».
Дистанционный контроль и управление техникой дома повышает удобство проживания человека. Это касается не только приточной вентиляции или освещения, но и большинства бытовых приборов и инженерных сетей.
Задачи автоматизации частного дома:
- обеспечение безопасности людей, сохранности имущества;
- постоянный контроль за работой бытовой техники;
- предупреждение аварийных ситуаций, подача сигнала об их возникновении;
- создание комфортного микроклимата путём поддержания заданных параметров воздуха.
Все технические устройства «Умного дома» подчиняются единому контроллеру. Но владельцу дома не нужно часто подходить к центральному блоку, чтобы проверить работу, корректировать параметры. Мониторинг состояния домашнего оборудования, его управление, контроль воздушной среды в помещениях, изменение настроек производится с помощью минипульта или смартфона по беспроводным технологиям (Wi-Fi, Bluetooth, GSM). Это такая же схема, как на большом производственном объекте, только в миниатюре и со своими особенностями.
Заключение
Автоматизация систем формирования комфортного микроклимата помещений значительно упрощает обслуживание и эксплуатацию оборудования, позволяет экономить энергоресурсы. Её проект для каждого конкретного объекта выполняется с учётом требуемых параметров воздуха, климатических условий, особенностей здания, возможности объединения с другими инженерными коммуникациями.
Существует много компаний, которые занимаются автоматизацией инженерных систем. В Москве и других крупных городах России эту услугу можно заказать по телефону или через электронное обращение. После обследования здания специалистами будет сделан проект, подбор и монтаж оборудования, а также выполнены пусконаладочные работы.
