4. Automatización de cortinas de aire
Aire-térmico
Las cortinas son ampliamente utilizadas en
edificios industriales y civiles.
Los velos permiten mantener
durante la estación fría en producción
locales requeridos por sanidad
estándares, los parámetros del ambiente del aire y en
esto reducirá significativamente el costo
calor.
En
automatización de cortinas de aire
se resuelven las siguientes tareas:
- comienzo
y detener la cortina, respectivamente, en
abrir y cerrar la puerta;
- el cambio
ventilador de cortina de aire de suministro
dependiendo de la temperatura exterior
aire;
- el cambio
cortina de aire del calentador de aire de disipación de calor
dependiendo de la temperatura exterior
aire o temperatura del aire en
habitación cerca de la puerta;
- detener
cortinas y automático simultáneo
cierre del suministro de refrigerante a
calentador de aire.
Sobre el
arroz. 5.5. se presenta el esquema de automatización,
y en la Fig. 5.6 el principal eléctrico
circuito de control aerotermo
cortina, que son ampliamente utilizados en
edificios industriales y civiles.
Comienzo
motor electrico METRO1
y METRO2
Se pueden realizar ventiladores de cortina.
teclas de control SA1
y SA2
del armario de control local o
automáticamente.
En
control de aire automático
teclas de control de velo SA1
y SA2
poner en posición A
(automático) (Fig. 5.6). en este modo
cuando la puerta se abre, se cierra
contactos cuadrado,
interruptor de límite, funciona
relé intermedio A1
y los arrancadores magnéticos se encienden kilómetros1
Arroz. 5.5. Esquema
automatización de cortinas de aire
Arroz. 5.6. Eléctrico
diagrama de circuito de control
aire-térmico
velo
y
kilómetros2,
que cerrando sus contactos de potencia
kilómetros1
y kilómetros2,
encender motores electricos METRO1
y METRO2
aficionados. Cerrar al mismo tiempo
contactos auxiliares AMETRO1
y kilómetros2
arrancadores magnéticos que suministran
voltaje encendido ELLOS
MV1 válvula
sobre el portador de calor. La válvula se abre.
Al cerrar la puerta, los contactos cuadrado
interruptor de límite abierto y
si la temperatura en el área de la puerta es más alta
liquidación (contactos SA
abierto), entonces el relé A1
y arrancadores magnéticos kilómetros1
y kilómetros2
los ventiladores están apagados. Simultaneamente
romper contactos cerrar AMETRO1
y kilómetros2
en cadena MI VM1
y la válvula de refrigerante se cierra.
En
puertas cerradas, en caso de descenso
temperaturas en el área de la puerta, contactos SA
Los sensores de temperatura se cierran y
la cortina de aire se enciende. En
aumento de temperatura al conjunto
contactos de valor (calculado) SA
abierto y la cortina de aire
apaga. como sensor
se puede usar sensor de temperatura
cámara de temperatura bimetálica
DTKB-53.
Si
cortina de aire proporciona
control de suministro de ventiladores en
cambio en la temperatura exterior,
luego establecer adicionalmente
controlador proporcional, que
cuando baja la temperatura exterior
el aire por debajo del calculado da una señal
sobre el ELLOS
paleta de guía de la fan,
ventilador reductor de caudal
cortina de aire. con un aumento
la temperatura del aire exterior es
proceso inverso: paleta guía
se abre ligeramente para aumentar el flujo
ventilador de cortina de aire. Para
Control de temperatura del aire en
área de la puerta en tal cortina de aire
es recomendable utilizar tres posiciones
reguladores (astáticos), p.
TE2PAGSZ,
que han sido ampliamente utilizados en
automatización de cámaras de suministro.
Mecanismos ejecutivos
Actuadores: incluyen accionamientos eléctricos para válvulas de aire y amortiguadores, ventiladores, bombas, unidades compresoras, así como calentadores, enfriadores, válvulas, amortiguadores, accionamientos eléctricos y otros equipos.
El actuador se llama la parte de accionamiento del actuador. Los actuadores se dividen en hidráulicos, eléctricos y neumáticos. En particular, los eléctricos pueden ser de solenoide (electromagnéticos) y con motores eléctricos (eléctricos)
válvulas y amortiguadores
Las válvulas de dos y tres vías se dividen en roscadas y bridadas. Las válvulas con conexión de brida generalmente están equipadas con un kit de montaje con un sello y con una conexión roscada: accesorios y arandelas de sellado. Las válvulas de dos vías se utilizan como válvulas de paso que modifican el caudal del medio de trabajo. Se montan en un sistema de tuberías o conductos de modo que la dirección del flujo coincida con la dirección de la flecha en el cuerpo de la válvula. Un ejemplo típico del uso de una válvula de este tipo es un circuito con una bomba de circulación local.
Las válvulas de tres vías sirven como válvulas mezcladoras, separadoras y de paso. Estas válvulas son ampliamente utilizadas en sistemas de refrigeración. Las válvulas de mariposa están montadas en brida. La parte de trabajo de tales válvulas es un disco fijado en un eje giratorio. La cantidad de espacio libre entre el disco y la superficie interior de la válvula varía según el ángulo de rotación del eje. Las válvulas de este diseño se utilizan con mayor frecuencia en tuberías de líquidos de gran diámetro. En los conductos de aire, tanto redondos como rectangulares, se utilizan amortiguadores de estrangulación de aire. Se utilizan para regular el flujo de aire a baja presión estática. Las válvulas de retención son necesarias para evitar el flujo de líquido o gas en la dirección opuesta, en particular, se utilizan en tuberías de líquido y succión de enfriadores y acondicionadores de aire autónomos.
Actuadores eléctricos para amortiguadores de aire
Para controlar las compuertas de aire, a menudo no es suficiente cambiar manualmente las posiciones de las válvulas, por lo tanto, se utilizan actuadores eléctricos controlados de forma remota o automática. Los accionamientos eléctricos se clasifican según:
- tensión de alimentación (24 V CA/CC o 230 V 50 Hz)
- valor de torque (el valor requerido está determinado por el área de la válvula de aire en la que está instalado el actuador)
- método de control (suave, de dos posiciones o de tres posiciones)
- método de volver a la posición original (usando un resorte o usando un motor eléctrico reversible)
- disponibilidad de contactos de conmutación adicionales
Envíe una solicitud y obtenga un CP
Seleccionaremos el equipo, reduciremos el costo del presupuesto, revisaremos el proyecto, entregaremos e instalaremos a tiempo.
Reguladores
El controlador de temperatura proporciona el control de los actuadores de acuerdo con las lecturas de varios sensores y es uno de los elementos principales del sistema. El tipo más simple de reguladores son los termostatos, están diseñados para controlar y mantener una temperatura determinada en varios procesos tecnológicos. Los termostatos se dividen según el principio de funcionamiento, el método de aplicación y el diseño. Según el principio de acción, se dividen en:
- bimetálico
- capilar
- electrónico
El principio de funcionamiento de los termostatos bimetálicos se basa en el funcionamiento de una placa bimetálica bajo la influencia de la temperatura. Se utilizan principalmente para proteger los calentadores eléctricos del sobrecalentamiento y mantener la temperatura deseada en la habitación.
Los termostatos capilares se utilizan para controlar la temperatura de los intercambiadores de calor en los sistemas de aire acondicionado y ventilación y evitar su destrucción debido a la congelación del refrigerante. Los componentes de dicho termostato son un tubo capilar lleno de freón R134A, conectado a una cámara de diafragma que, a su vez, está conectada mecánicamente a un microinterruptor.
En los sistemas de ventilación, el termostato de amenaza de heladas capilares puede desencadenar los siguientes procesos:
- parada de ventilador
- cierre de la compuerta de aire exterior
- arranque de la bomba de circulación del portador de calor
- activación de la alarma
Para habitaciones en las profundidades de los edificios, se utilizan termostatos electrónicos con salida de relé. Los termostatos pueden mantener la temperatura establecida tanto por el sensor incorporado como por el remoto.
Terminales de habitación inalámbricos: una solución inalámbrica para gestionar los parámetros climáticos (temperatura y humedad) en los edificios. Este enfoque garantiza el ahorro de energía y la optimización del sistema de control. El dispositivo es ideal para sistemas de aire acondicionado (tejados, unidades de tratamiento de aire) y se puede adaptar a otros sistemas (por ejemplo, calefacción por suelo radiante).
El sistema consta de:
- terminal con sensores de temperatura y humedad incorporados;
- sensor de temperatura y humedad;
- puntos de acceso, utilizados para recopilar información de sensores y terminales inalámbricos y transferirla al sistema de gestión del edificio, que se construye sobre la base de un controlador y un servidor del sistema de despacho, o utilizando una unidad de control central;
- un repetidor que proporciona una extensión del área de cobertura con una señal de radio para garantizar el intercambio de datos entre terminales inalámbricos y sensores ubicados en lugares remotos de la instalación.
ventajas:
- Flexibilidad: la capacidad de cambiar fácilmente la estructura de gestión de los equipos de ingeniería, por ejemplo, si es necesario cambiar el diseño de un supermercado o una oficina sin realizar cambios en los canales de comunicación existentes.
- Modernización simplificada de edificios históricos o de otro tipo donde el trabajo de construcción asociado con la apertura de pisos, paredes, etc. es difícil o inaceptable.
- Menor costo de instalación y operación.
- Puesta en marcha simplificada del sistema.
- Integración con los sistemas de gestión de edificios BMS más comunes.
- Mantener los parámetros establecidos en áreas individuales de la habitación (ayuda a reducir los costos de energía).
- La estructura celular del intercambio de datos entre los puntos de acceso y los dispositivos garantiza una alta confiabilidad de la transmisión de datos dentro de la red.
Solicitud
El controlador de microprocesador Klimat 101 es un termostato que se utiliza para mantener la temperatura del aire en los sistemas de ventilación de suministro con un calentador de agua. No requiere ajustes adicionales, el sistema de control está listo para funcionar inmediatamente después del encendido.
El mantenimiento de la temperatura establecida (de 7 a 99 °C) se realiza controlando el accionamiento de la válvula mezcladora. El controlador monitorea constantemente la temperatura en el conducto de ventilación y la temperatura del agua de retorno del calentador de agua usando sensores conectados a él. El controlador Klimat 101 utiliza regulación integral proporcional (PI). Este tipo de regulación es óptimo para controlar sistemas de ventilación de suministro y extracción, ya que permite mantener la temperatura establecida con gran precisión, reduciendo las fluctuaciones de temperatura y evitando que el sistema de control entre en resonancia.
Para regiones frías, hay una función de inicio de invierno y la capacidad de ajustar la temperatura del agua de retorno en modo de espera.
El controlador Klimat 101 monitorea la presencia de sensores de temperatura del aire y del agua de retorno, así como la protección activa del calentador de agua contra la congelación del refrigerante.
La versión actualizada del software tiene las siguientes características: - modo de inicio de invierno, con la capacidad de establecer la hora de inicio - la capacidad de ver las lecturas del sensor de agua de retorno - el modo de configuración de la temperatura del agua de retorno en modo de espera - la capacidad de seleccione la señal de control 0-10 V o 2-10 V
Diagrama de cableado
A1 - Controlador Klimat 101;
A2 - transformador 24 V.Es posible utilizar un transformador TP12;
T1 - sensor de canal (habitación) TG-K1000 (TG-V1000) con un elemento de medición Pt1OOO;
T2 - sensor de nota de envío (sumergible) TG-A1000 (TG-D1000) con elemento de medición Pt1ООО;
AZ - accionamiento eléctrico de la válvula de agua de control. Aquí hay un diagrama de conexión al actuador AKM115SF132 de Sauter;
Q1: relé de emergencia para apagar el ventilador (este relé puede controlar el funcionamiento del ventilador de suministro);
K1 - Contactos de confirmación de funcionamiento del ventilador (se puede encender desde el sensor de presión diferencial PS500 o PS1500).
Sensores
Sensores: realizan la función de sus medidores en el circuito de automatización de ventilación. Monitorean los parámetros del aire procesado, el funcionamiento y estado de los equipos de red y brindan información a los gabinetes de automatización.
Sensores de temperatura
Se dividen en dos tipos, según el método de medición:
- convertidores termoeléctricos o termopares (el funcionamiento se basa en la medición de la fuerza termoelectromotriz desarrollada por un termopar)
- resistencia térmica o termistores (la acción se basa en la dependencia de la resistencia eléctrica del material con la temperatura de su entorno). Hay dos tipos de tales sensores: termistores NTC (la resistencia del material disminuye con el aumento de la temperatura) y termistores PTC (la resistencia del material aumenta con la temperatura).
Los sensores de temperatura pueden ser tanto de interior como de exterior, de conducto (mide la temperatura del aire en los conductos de aire), aéreos (mide la temperatura de la superficie de la tubería), etc.
Al elegir un sensor, debe prestar atención a las características de temperatura del elemento sensor, deben coincidir con las recomendadas en la descripción del controlador de temperatura
Sensores de humedad
Estos son dispositivos electrónicos que miden la humedad relativa cambiando la capacitancia eléctrica dependiendo de la humedad relativa del aire. Los sensores de humedad se dividen en dos tipos: de habitación y de conducto. Se diferencian entre sí en el diseño. Al instalar el sensor, debe elegir un lugar con una temperatura estable y una velocidad de movimiento del aire circundante, y tampoco es deseable colocar el sensor cerca de ventanas, bajo la luz solar directa y cerca de calentadores.
Sensores de presión
Hay dos tipos de sensores de presión: sensores de presión analógicos e interruptores de presión. Ambos tipos de sensores pueden medir la presión tanto en un punto como la diferencia de presión en dos puntos. En este caso, el sensor se denomina sensor de presión diferencial.
Un ejemplo del uso de un interruptor de presión en sistemas climáticos es un sensor de presión que sirve para proteger el compresor de una presión de freón demasiado baja o demasiado alta. Asimismo, se utilizan manómetros diferenciales para determinar el grado de obstrucción en los filtros de los sistemas de ventilación. Con la ayuda de sensores analógicos, se determina la presión en el punto de medición. La presión medida se convierte en una señal eléctrica por el transductor secundario del sensor.
sensores de flujo
El principio de funcionamiento del sensor de flujo es el siguiente: en primer lugar, se mide la velocidad del gas o líquido en el conducto o tubería de aire, después de lo cual la señal medida se convierte en una señal eléctrica en el convertidor secundario, luego el el caudal del gas o líquido se calcula en la unidad de cálculo. Dichos sensores son los más demandados en el campo de la medición de energía térmica. De acuerdo con el principio de funcionamiento de los transductores primarios, los sensores de flujo se dividen en dispositivos de hoja, de estrechamiento, de turbina, de vórtice, rotativos, ultrasónicos y electromagnéticos.
En los sistemas de ventilación y aire acondicionado, los sensores de flujo son los más comunes. Responden a la velocidad del gas que empuja contra una paleta sensora que acciona un microinterruptor de contacto seco. Cuando la velocidad del flujo alcanza el umbral de conmutación establecido, los contactos se cierran.Cuando el caudal cae por debajo de este umbral, los contactos se abren. El umbral de conmutación se puede ajustar.
Sensores de concentración de dióxido de carbono
De acuerdo con el contenido de dióxido de carbono en el aire, se acostumbra evaluar la composición del gas del aire en la habitación. En un sistema de ventilación y aire acondicionado se puede regular la concentración de dióxido de carbono. (La norma para el contenido de dióxido de carbono en el aire es un valor de 600 a 800 ppm).
Seleccione los sensores en función de los siguientes datos:
- términos de Uso
- rango
- precisión de medición requerida de un parámetro físico
Descripción del trabajo
El controlador controla el flujo de agua caliente a través del calentador, manteniendo la temperatura del aire establecida, controlando el accionamiento eléctrico M1 utilizando la señal de salida 0 ... 10 V, que se suministra desde el terminal 5 del controlador. El transformador A2 debe suministrar 24 V al controlador A1 todo el tiempo, independientemente de si el ventilador está funcionando. Cuando el ventilador está apagado, los pines 10 y 11 deben estar abiertos. En este caso, el termostato estará en modo de espera, los contactos 1 y 2 estarán cerrados. En este modo, el controlador muestra la temperatura del aire y mantiene la temperatura del agua de retorno según el punto de ajuste.
La temperatura del agua de retorno es medida por el sensor T2. En modo de espera, el calentador se mantiene en un estado cálido, que es necesario para encender el sistema de suministro en invierno. Cuando se enciende el ventilador, los contactos 10 y 11 del controlador deben cerrarse. Para hacer esto, la mayoría de las veces use un sensor de presión diferencial montado en el ventilador de suministro. Cuando estos contactos están cerrados, el controlador entra en el modo de funcionamiento.
En el momento en que se enciende el sistema, comienza el procedimiento de arranque de invierno. Este procedimiento está diseñado para garantizar un arranque garantizado del sistema en invierno. Porque el controlador no está equipado con un sensor de temperatura exterior, el inicio de invierno se realiza cada vez que se enciende el sistema. La hora de inicio de invierno se establece en el modo de configuración del punto de ajuste. Configurando el tiempo = 0 minutos, el inicio de invierno está deshabilitado. El algoritmo de lanzamiento de invierno es simple y confiable.
En caso de temperaturas exteriores extremadamente bajas, es posible ajustar la temperatura del agua de retorno mantenida en modo de espera. Para hacer esto, en el modo de configuración, es necesario aumentar el valor al nivel requerido. Al final del procedimiento de arranque de invierno, el controlador regula la temperatura del aire de suministro y controla la temperatura del agua de retorno, leyendo continuamente los datos de los sensores de temperatura T1 y T2.
La temperatura del aire es medida por el sensor T1. Dependiendo de la diferencia entre la temperatura actual y la establecida, además de analizar los valores P, el controlador mantiene la temperatura del aire de suministro de acuerdo con la ley PI. Si I se establece en cero, solo de acuerdo con P, la ley para la temperatura del aire en la habitación.
En cualquiera de los modos de funcionamiento, el controlador lucha activamente contra la amenaza de congelación del refrigerante al abrir adicionalmente la válvula mezcladora a baja temperatura del agua de retorno del calentador de agua. Si la temperatura del agua cae por debajo de +12 °C, el controlador comienza a abrir ligeramente la válvula según la ley P - con un coeficiente fijo, si el valor de apertura calculado por él es mayor que el existente en ese momento. Si la temperatura del agua de retorno ha llegado a + 7 °C, el controlador cambia al modo de emergencia y los contactos del relé de alarma 1 y 2 del controlador se abren, lo que debería apagar el ventilador y cerrar la compuerta de aire para el suministro de aire. Los contactos 2 y 3 se cierran en este momento y pueden usarse para indicar una alarma. La válvula de control se abre por completo y el LED rojo "Alarma" se enciende en el panel frontal del controlador. Para una mayor operación del controlador, es necesario presionar el botón "Reset" en el teclado del termostato. Después de presionar este botón, el termostato cambia al modo de espera.El LED de "Alarma" y el relé de alarma se apagan solo con la ayuda del botón "Restablecer" en el panel frontal del controlador o cuando se desconecta la alimentación.
Algoritmo de funcionamiento de las unidades de tratamiento de aire.
Los algoritmos para la operación de suministro y ventilación de escape dependen principalmente de las características de diseño del edificio y las instalaciones ubicadas en él, para el sistema de ventilación ensamblado terminado, o mejoras en el algoritmo de su operación, o durante la reconstrucción, entonces uno de los Las opciones de refinamiento se dan a continuación.
Figura 1. Pantalla de control de la unidad de tratamiento de aire.
La unidad de tratamiento de aire se inicia automáticamente en respuesta a las solicitudes de calefacción o suministro de aire, o en modo manual mediante el panel del operador. Al mismo tiempo, un requisito previo para la puesta en marcha y el funcionamiento es la ausencia de señales de alarma activas de los componentes de la máquina de suministro, la ausencia de señales de bloqueo de puesta en marcha y la ausencia del comando "Parada manual".
Cuando se pone en marcha el sistema de ventilación, las compuertas se colocan en su posición de trabajo y los motores eléctricos de los ventiladores de presión se encienden. La velocidad del ventilador se determina automáticamente en función de la cantidad de aire consumido por el equipo (controlador PID basado en sensor de presión diferencial). Hay protección en invierno del suministro de aire frío, durante el funcionamiento se utiliza el modo de recuperación.
El controlador PID proporciona el mantenimiento de la temperatura establecida.
En modo semiautomático, parte del equipo de automatización está apagado. Los modos "Invierno" y "Verano" están determinados por sensores de temperatura, hay un modo "Transicional".
Figura 2. Diagrama mnemotécnico para el control de ventilación de suministro.
Figura 3. Pantalla de control de la compuerta de distribución de aire.
El valor del punto de ajuste de posición de cada válvula se puede cambiar desde el panel del operador.
Figura 4. Pantalla de control del sistema de recuperación.
El sistema de recuperación calienta el exterior (aire fresco) a la temperatura requerida y lo suministra a la cámara de mezcla de las unidades de tratamiento de aire. Como fuente de calor, se utiliza aire de escape caliente tomado de los conductos de escape del equipo operativo. La transferencia de calor se realiza mediante un intercambiador de calor rotativo.
Control de ventilación
Figura 5. Pantalla principal del sistema de control.
Le permite monitorear el estado de todos los elementos del sistema de ventilación y activar pantallas de control.
- El panel superior consta de los siguientes elementos:
- Signo "Sol": visible si se establece la bandera "Verano";
- Letrero "Copo de nieve": visible si se establece la bandera "Invierno";
- Signo de "Batería" - visible si hay una solicitud de calefacción;
- Número de secciones de la máquina en funcionamiento;
- Nombre de usuario;
- Idioma de la interfaz del panel del operador;
- Fecha;
- Hora.
- El panel inferior consta de los siguientes elementos:
- Botón para ir a la pantalla principal;
- Botón de inicio de sesión para una cuenta específica;
- botón de cierre de sesión;
- Botón para ir a la pantalla con el historial de mensajes de emergencia;
- Botón para ir a la pantalla de tendencias;
- Botón para llamar a la pantalla de control de la unidad de refrigeración;
- Botón de llamada de la pantalla de información;
- Botón para llamar a la pantalla con la configuración del panel;
- Botón para activar el modo Superman. Disponible solo en la cuenta del grupo Administradores.
- Botón para cambiar la interfaz a ruso;
- El botón para finalizar la ejecución del programa en ejecución en el panel.
El sistema de control automático para la ventilación del taller industrial, además de mantener automáticamente el microclima en la habitación y el volumen de aire suministrado, proporciona un autodiagnóstico constante de mal funcionamiento de los componentes del sistema, activación de bypass y algoritmos de operación de emergencia para asegurar un proceso de producción continuo. Para comodidad del personal de mantenimiento, se proporcionan archivos de mensajes del sistema, un registrador de parámetros, contadores de horas y notificaciones automáticas de la necesidad de mantenimiento.
Conclusión.
El sistema de control de ventilación automático desarrollado permite proporcionar automáticamente el proceso tecnológico durante todo el año, mantener el microclima en el taller, lograr importantes ahorros de energía al optimizar los algoritmos para preparar y distribuir el aire.
