4. Automatizacija zračnih zavjesa
Zračno-toplinski
zavjese se široko koriste u
industrijske i civilne zgrade.
Velovi omogućuju održavanje
tijekom hladne sezone u proizvodnji
prostorije koje zahtijevaju sanitarni
standardima, parametrima zračnog okoliša i pri
to će značajno smanjiti troškove
toplina.
Na
automatizacija zračnih zavjesa
rješavaju se sljedeći zadaci:
- početak
i zaustaviti zavjesu, odnosno, na
otvaranje i zatvaranje vrata;
- promjena
ventilator dovodne zračne zavjese
ovisno o vanjskoj temperaturi
zrak;
- promjena
rasipanje topline grijač zraka air curtain
ovisno o vanjskoj temperaturi
zraka ili temperature zraka u
soba blizu kapije;
- stani
zavjese i istovremeno automat
zaustavljanje dovoda rashladne tekućine do
grijač zraka.
Na
riža. 5.5. prikazana je shema automatizacije,
a na slici 5.6 glavni električni
zračno-termalni upravljački krug
zavjese, koje se naširoko koriste u
industrijske i civilne zgrade.
Početak
elektromotori M1
i M2
mogu se izvesti ventilatori zavjese
kontrolne tipke SA1
i SA2
iz lokalnog kontrolnog ormara ili
automatski.
Na
automatska kontrola zraka
tipke za upravljanje velom SA1
i SA2
postaviti na položaj A
(automatski) (slika 5.6). U ovom načinu rada
kada se vrata otvore, ona se zatvaraju
kontakti SQ,
granični prekidač, radi
međurelej DO1
i upali se magnetni starteri KM1
Riža. 5.5. Shema
automatizacija zračne zavjese
Riža. 5.6. Električni
dijagram upravljačkog kruga
zračno-toplinski
veo
i
KM2,
koji zatvaraju svoje kontakte za napajanje
KM1
i KM2,
upaliti elektromotore M1
i M2
obožavatelji. Zatvorite u isto vrijeme
pomoćni kontakti DOM1
i KM2
magnetski starteri koji opskrbljuju
napon uključen IH
MV1 ventil
na nosaču topline. Ventil se otvara.
Prilikom zatvaranja vrata, kontakti SQ
granični prekidač otvoren i
ako je temperatura u području vrata viša
naselje (kontakti SDO
otvoren), zatim relej DO1
i magnetski starteri KM1
i KM2
ventilatori su isključeni. Istovremeno
prekinuti kontakte zatvoriti DOM1
i KM2
u lancu IM MV1
a ventil rashladne tekućine se zatvara.
Na
zatvorena vrata, u slučaju spuštanja
temperature u području vrata, kontakti SDO
senzori temperature zatvaraju i
zračna zavjesa se uključuje. Na
povećanje temperature do postavljene
(izračunate) vrijednosti kontakata SDO
otvorena i zračna zavjesa
isključuje se. kao senzor
može se koristiti senzor temperature
temperaturna komora bimetalna
DTKB-53.
Ako
zračna zavjesa pruža
kontrola napajanja ventilatora na
promjena vanjske temperature,
zatim dodatno postaviti
proporcionalni regulator, koji
kada vanjska temperatura padne
zrak ispod izračunate daje signal
na IH
lopatica vodilice ventilatora,
ventilator za smanjenje protoka
Zračna zavjesa. Uz povećanje
vanjska temperatura zraka je
obrnuti proces: vodeća lopatica
lagano se otvara radi povećanja protoka
ventilator zračne zavjese. Za
kontrola temperature zraka u
područje vrata u takvoj zračnoj zavjesi
preporučljivo je koristiti tropoložaj
(astatski) regulatori, na pr.
TE2PZ,
koji su se široko koristili u
automatizacija opskrbnih komora.
Izvršni mehanizmi
Aktuatori - uključuju električne pogone za zračne ventile i zaklopke, ventilatore, pumpe, kompresorske jedinice, kao i grijače, hladnjake, ventile, zaklopke, električne pogone i drugu opremu.
Pogon se naziva pogonskim dijelom aktuatora. Pogoni se dijele na hidraulične, električne i pneumatske. Konkretno, električni mogu biti solenoidni (elektromagnetski) i s elektromotorima (električni)
Ventili i amortizeri
Dvosmjerni i trosmjerni ventili dijele se na navojne i prirubničke. Ventili s prirubničkim spojem obično su opremljeni montažnim kompletom s brtvom, a s navojnim spojem - spojnicama i brtvenim podloškama. Dvosmjerni ventili se koriste kao prolazni ventili koji mijenjaju brzinu protoka radnog medija. Montiraju se u sustav cjevovoda ili kanala tako da smjer protoka odgovara smjeru strelice na tijelu ventila. Tipičan primjer korištenja takvog ventila je krug s lokalnom cirkulacijskom pumpom.
Trosmjerni ventili služe kao ventili za miješanje, odvajanje i prolaz. Ovi ventili se široko koriste u rashladnim sustavima. Leptir ventili su prirubnički montirani. Radni dio takvih ventila je disk pričvršćen na rotirajuću os. Količina zazora između diska i unutarnje površine ventila varira ovisno o kutu rotacije osi. Ventili ovog dizajna najčešće se koriste u cjevovodima tekućine velikog promjera. Na zračnim kanalima, okruglim i pravokutnim, koriste se zaklopke za zrak. Koriste se za regulaciju protoka zraka pri niskom statičkom tlaku. Nepovratni ventili su potrebni za sprječavanje protoka tekućine ili plina u suprotnom smjeru, posebice se koriste u cjevovodima tekućine i usisnih rashladnih uređaja i autonomnih klima uređaja.
Električni aktuatori za zračne zaklopke
Za upravljanje zračnim zaklopkama često nije dovoljno ručno mijenjati položaje ventila, stoga se koriste električni aktuatori koji se kontroliraju daljinski ili automatski. Električni pogoni se klasificiraju prema:
- napon napajanja (24V AC/DC ili 230V 50Hz)
- vrijednost zakretnog momenta (potrebna vrijednost određena je površinom zračnog ventila na kojem je aktuator ugrađen)
- način upravljanja (glatka, dvopoložajna ili tropoložajna)
- način vraćanja u prvobitni položaj (pomoću opruge ili pomoću reverzibilnog elektromotora)
- dostupnost dodatnih uklopnih kontakata
Pošaljite prijavu i dobijete CP
Odabrat ćemo opremu, umanjiti trošak procjene, provjeriti projekt, isporučiti i montirati na vrijeme.
Regulatori
Regulator temperature omogućuje upravljanje aktuatorima prema očitanjima različitih senzora i jedan je od glavnih elemenata sustava. Najjednostavniji tip regulatora su termostati, oni su dizajnirani za kontrolu i održavanje zadane temperature u različitim tehnološkim procesima. Termostati se dijele prema principu rada, načinu primjene i dizajnu. Prema principu djelovanja dijele se na:
- bimetalni
- kapilarni
- elektronički
Princip rada bimetalnih termostata temelji se na radu bimetalne ploče pod utjecajem temperature. Uglavnom se koriste za zaštitu električnih grijača od pregrijavanja i održavanje željene temperature u prostoriji.
Kapilarni termostati služe za kontrolu temperature izmjenjivača topline u klimatizacijskim i ventilacijskim sustavima i sprječavanje njihovog uništenja uslijed smrzavanja rashladne tekućine. Komponente takvog termostata su kapilarna cijev ispunjena freonom R134A, spojena na membransku komoru, koja je, pak, mehanički spojena na mikroprekidač.
U ventilacijskim sustavima, kapilarni termostat za opasnost od smrzavanja može pokrenuti sljedeće procese:
- zaustavljanje ventilatora
- zatvaranje zaklopke vanjskog zraka
- pokretanje cirkulacijske crpke nosača topline
- aktiviranje alarma
Za prostorije u dubini zgrada koriste se elektronički termostati s relejnim izlazom. Termostati mogu održavati zadanu temperaturu putem ugrađenog i daljinskog senzora.
Bežični sobni terminali - bežično rješenje za upravljanje klimatskim parametrima (temperatura i vlažnost) u zgradama. Ovaj pristup jamči uštedu energije i optimizaciju upravljačkog sustava. Uređaj je optimalno prikladan za sustave klimatizacije (krovovi, klima uređaji) i može se prilagoditi drugim sustavima (npr. podno grijanje).
Sustav se sastoji od:
- terminal s ugrađenim senzorima temperature i vlage;
- senzor temperature i vlage;
- pristupne točke, koje se koriste za prikupljanje informacija s bežičnih terminala i senzora i njihovo prijenos u sustav upravljanja zgradom, koji je izgrađen ili na bazi kontrolera i poslužitelja dispečerskog sustava, ili pomoću središnje upravljačke jedinice;
- repetitor koji osigurava proširenje područja pokrivenosti radio signalom kako bi se osigurala razmjena podataka između bežičnih terminala i senzora smještenih na udaljenim lokacijama objekta.
prednosti:
- Fleksibilnost: mogućnost jednostavne promjene strukture upravljanja inženjerskom opremom, na primjer, ako je potrebno promijeniti izgled supermarketa ili ureda bez promjene postojećih komunikacijskih kanala.
- Pojednostavljena rekonstrukcija povijesnih ili drugih zgrada gdje su građevinski radovi povezani s otvaranjem podova, zidova itd. teški ili neprihvatljivi.
- Niži troškovi instalacije i rada.
- Pojednostavljeno puštanje sustava u pogon.
- Integracija s najčešćim BMS sustavima upravljanja zgradama.
- Održavanje zadanih parametara u pojedinim područjima prostorije (pomaže u smanjenju troškova energije).
- Stanična struktura razmjene podataka između pristupnih točaka i uređaja osigurava visoku pouzdanost prijenosa podataka unutar mreže.
Primjena
Mikroprocesorski kontroler Klimat 101 je termostat koji se koristi za održavanje temperature zraka u dovodnim ventilacijskim sustavima s bojlerom. Ne zahtijeva dodatne postavke, upravljački sustav je spreman za rad odmah nakon uključivanja.
Održavanje zadane temperature (od 7 do 99 °C) odvija se upravljanjem pogonom ventila za miješanje. Regulator konstantno prati temperaturu u ventilacijskom kanalu i temperaturu povratne vode iz bojlera pomoću senzora koji su na njega spojeni. Regulator Klimat 101 koristi proporcionalnu integralnu (PI) regulaciju. Ova vrsta regulacije je optimalna za upravljanje dovodnim i ispušnim ventilacijskim sustavima, jer omogućuje održavanje zadane temperature s velikom točnošću, smanjenje temperaturnih fluktuacija i sprječavanje ulaska upravljačkog sustava u rezonanciju.
Za hladne regije postoji funkcija zimskog pokretanja i mogućnost podešavanja temperature povratne vode u stanju pripravnosti.
Kontroler Klimat 101 prati prisutnost senzora temperature zraka i povratne vode, kao i aktivnu zaštitu bojlera od smrzavanja rashladne tekućine.
Ažurirana verzija softvera ima sljedeće značajke: - zimski način pokretanja, s mogućnošću postavljanja vremena početka - mogućnost pregleda očitanja senzora povratne vode - način podešavanja temperature povratne vode u stanju pripravnosti - mogućnost odaberite upravljački signal 0-10 V ili 2-10 V
Dijagram ožičenja
A1 - Klimat 101 kontroler;
A2 - transformator 24 V.Moguće je koristiti transformator TP12;
T1 - kanalski (sobni) senzor TG-K1000 (TG-V1000) s mjernim elementom Pt1OOO;
T2 - senzor teretnog lista (potopni) TG-A1000 (TG-D1000) s mjernim elementom Pt1OOO;
AZ - električni pogon ventila za kontrolu vode. Ovdje je dijagram spajanja na aktuator AKM115SF132 iz Sautera;
Q1 - relej za slučaj nužde za isključivanje ventilatora (ovaj relej može kontrolirati rad dovodnog ventilatora);
K1 - kontakti za potvrdu rada ventilatora (mogu se uključiti sa senzora diferencijalnog tlaka PS500 ili PS1500).
Senzori
Senzori - oni obavljaju funkciju svojih mjerača u krugu automatizacije ventilacije. Oni prate parametre obrađenog zraka, rad i stanje mrežne opreme te daju informacije ormarima za automatizaciju.
Senzori temperature
Dijele se u dvije vrste, prema načinu mjerenja:
- termoelektrični pretvarači ili termoelementi (rad se temelji na mjerenju termoelektromotorne sile koju razvija termoelement)
- toplinski otpor ili termistori (djelovanje se temelji na ovisnosti električnog otpora materijala o temperaturi okoline). Postoje dvije vrste takvih senzora - NTC termistori (otpor materijala opada s povećanjem temperature) i PTC termistori (otpor materijala raste s temperaturom).
Senzori temperature mogu biti unutarnji i vanjski, kanalni (mjeriti temperaturu zraka u zračnim kanalima), nadzemni (mjeriti temperaturu površine cjevovoda) i tako dalje.
Prilikom odabira senzora, morate obratiti pažnju na temperaturne karakteristike senzorskog elementa, one moraju odgovarati onima preporučenim u opisu regulatora temperature
Senzori vlažnosti
Riječ je o elektroničkim uređajima koji mjere relativnu vlažnost mijenjajući električni kapacitet ovisno o relativnoj vlažnosti zraka. Senzori vlage podijeljeni su u dvije vrste: prostorni i kanalni. Međusobno se razlikuju po dizajnu. Prilikom ugradnje senzora potrebno je odabrati mjesto sa stabilnom temperaturom i brzinom kretanja okolnog zraka, a također je nepoželjno postaviti senzor u blizini prozora, pod izravnim sunčevim svjetlom i u blizini grijača.
Senzori tlaka
Postoje dvije vrste senzora tlaka - analogni senzori tlaka i tlačni prekidači. Obje vrste senzora mogu mjeriti tlak u jednoj točki i razliku tlaka u dvije točke. U ovom slučaju senzor se naziva senzor diferencijalnog tlaka.
Primjer korištenja tlačne sklopke u klimatskim sustavima je senzor tlaka koji služi za zaštitu kompresora od preniskog ili visokog tlaka freona. Također, diferencijalni manometri se koriste za određivanje stupnja začepljenja u filterima ventilacijskih sustava. Uz pomoć analognih senzora određuje se tlak na mjernom mjestu. Izmjereni tlak se pretvara u električni signal pomoću sekundarnog pretvarača senzora.
senzori protoka
Princip rada senzora protoka je sljedeći: najprije se mjeri brzina plina ili tekućine u zračnom kanalu ili cjevovodu, nakon čega se izmjereni signal pretvara u električni signal u sekundarnom pretvaraču, a zatim brzina protoka plina ili tekućine izračunava se u računskoj jedinici. Takvi senzori su najtraženiji u području mjerenja toplinske energije. Prema principu rada primarnih pretvarača, senzori protoka se dijele na lopatične uređaje, sužene, turbinske, vrtložne, rotacijske, ultrazvučne i elektromagnetske.
U sustavima ventilacije i klimatizacije najčešći su senzori protoka. Oni reagiraju na brzinu plina koji gura prema senzorskoj lopatici koja aktivira mikroprekidač sa suhim kontaktom. Kada brzina protoka dosegne postavljeni prag prebacivanja, kontakti se zatvaraju.Kada brzina protoka padne ispod ovog praga, kontakti se otvaraju. Prag prebacivanja se može podesiti.
Senzori koncentracije ugljičnog dioksida
Prema sadržaju ugljičnog dioksida u zraku uobičajeno je ocjenjivati plinoviti sastav zraka u prostoriji. U sustavu ventilacije i klimatizacije može se regulirati koncentracija ugljičnog dioksida. (Norma za ugljični dioksid u zraku je vrijednost od 600 do 800 ppm).
Odaberite senzore na temelju sljedećih podataka:
- Uvjeti korištenja
- rasponu
- potrebna točnost mjerenja fizičkog parametra
Opis Posla
Regulator kontrolira protok tople vode kroz grijač, održava zadanu temperaturu zraka, kontrolira električni pogon M1 pomoću izlaznog signala 0 ... 10 V, koji se napaja s terminala 5 regulatora. Transformator A2 mora stalno opskrbljivati 24V regulatoru A1, bez obzira radi li ventilator. Kada je ventilator isključen, pinovi 10 i 11 trebaju biti otvoreni. U tom slučaju, termostat će biti u stanju pripravnosti, kontakti 1 i 2 su zatvoreni. U ovom načinu rada, regulator prikazuje temperaturu zraka i održava temperaturu povratne vode ovisno o zadanoj vrijednosti.
Temperatura povratne vode mjeri se senzorom T2. U stanju pripravnosti, grijač se održava u toplom stanju, što je potrebno za uključivanje opskrbnog sustava zimi. Kada je ventilator uključen, kontakti 10 i 11 kontrolera trebali bi se zatvoriti. Da biste to učinili, najčešće koristite senzor diferencijalnog tlaka postavljen na dovodni ventilator. Kada su ti kontakti zatvoreni, regulator ulazi u način rada.
U trenutku kada se sustav uključi, počinje zimski postupak pokretanja. Ovaj postupak je osmišljen kako bi se osiguralo zajamčeno pokretanje sustava zimi. Jer regulator nije opremljen senzorom vanjske temperature, zimski start se provodi svaki put kada se sustav uključi. Zimsko vrijeme početka postavlja se u načinu postavljanja zadane vrijednosti. Postavljanjem vremena = 0 minuta, zimski start je onemogućen. Algoritam zimskog lansiranja jednostavan je i pouzdan.
U slučaju ekstremno niskih vanjskih temperatura moguće je podesiti temperaturu povratne vode koja se održava u stanju pripravnosti. Da biste to učinili, u načinu podešavanja potrebno je povećati vrijednost na potrebnu razinu. Na kraju zimskog postupka pokretanja, regulator regulira temperaturu dovodnog zraka i kontrolira temperaturu povratne vode, kontinuirano čitajući podatke sa temperaturnih senzora T1 i T2.
Temperaturu zraka mjeri senzor T1. Ovisno o razlici između trenutne i zadane temperature, kao i analizi P vrijednosti, regulator održava temperaturu dovodnog zraka prema PI zakonu. Ako je I postavljen na nulu, onda samo prema P - zakonu za temperaturu zraka u prostoriji.
U bilo kojem od načina rada, regulator se aktivno bori protiv prijetnje smrzavanja rashladne tekućine dodatnim otvaranjem ventila za miješanje pri niskoj temperaturi povratne vode iz bojlera. Ako temperatura vode padne ispod +12 °C, regulator počinje lagano otvarati ventil prema P - zakonu s fiksnim koeficijentom, ako je vrijednost otvaranja koju izračunava veća od postojeće u tom trenutku. Ako temperatura povratne vode dosegne +7 °C, regulator se prebacuje u hitni način rada i otvaraju se kontakti releja alarma 1 i 2 regulatora, koji bi trebao isključiti ventilator i zatvoriti zračnu zaklopku za dovod zraka. Kontakti 2 i 3 se u ovom trenutku zatvaraju i mogu se koristiti za označavanje alarma. Upravljački ventil se potpuno otvara i na prednjoj ploči kontrolera svijetli crvena LED "Alarm". Za daljnji rad regulatora potrebno je pritisnuti tipku "Reset" na tipkovnici termostata. Nakon pritiska na ovu tipku, termostat prelazi u stanje pripravnosti.LED "Alarm" i alarmni relej se isključuju samo uz pomoć tipke "Reset" na prednjoj ploči kontrolera ili kada se isključi struja.
Algoritam rada klima uređaja
Algoritmi za rad dovodne i ispušne ventilacije ovise prvenstveno o projektnim značajkama zgrade i prostora koji se u njoj nalazi, za gotov montirani ventilacijski sustav, ili poboljšanja algoritma njegovog rada, ili tijekom rekonstrukcije, zatim jednu od opcije za doradu su navedene u nastavku.
Slika 1. Upravljački zaslon klima uređaja.
Jedinica za obradu zraka pokreće se automatski kao odgovor na zahtjeve za grijanjem ili dovodom zraka, ili u ručnom načinu rada pomoću upravljačke ploče. Istodobno, preduvjet za pokretanje i rad je nepostojanje aktivnih alarmnih signala iz komponenti opskrbnog stroja, odsutnost signala za blokiranje pokretanja i odsutnost naredbe "Ručno zaustavljanje".
Kada se ventilacijski sustav pokrene, zaklopke se postavljaju u radni položaj i uključuju se elektromotori tlačnih ventilatora. Brzina ventilatora se određuje automatski ovisno o količini zraka koju troši oprema (PID regulator na temelju senzora diferencijalnog tlaka). Zimi postoji zaštita od dovoda hladnog zraka, tijekom rada koristi se način rekuperacije.
Održavanje zadane temperature osigurava PID regulator.
U poluautomatskom načinu rada, dio opreme za automatizaciju je isključen. Načini rada "Zima" i "Ljeto" određuju temperaturni senzori, postoji "Prilazni" način rada.
Slika 2. Mnemonički dijagram za kontrolu dovodne ventilacije.
Slika 3. Kontrolni zaslon zaklopke raspodjele zraka.
Vrijednost zadane vrijednosti položaja svakog ventila može se promijeniti s upravljačke ploče.
Slika 4. Kontrolni zaslon sustava za oporavak.
Sustav rekuperacije zagrijava vanjski (svježi zrak) na potrebnu temperaturu i opskrbljuje ga u komoru za miješanje klima uređaja. Kao izvor topline koristi se vrući ispušni zrak koji se uzima iz ispušnih kanala pogonske opreme. Prijenos topline se provodi pomoću rotacijskog izmjenjivača topline.
Kontrola ventilacije
Slika 5. Glavni zaslon upravljačkog sustava.
Omogućuje vam praćenje statusa svih elemenata ventilacijskog sustava i aktiviranje kontrolnih zaslona.
- Gornja ploča sastoji se od sljedećih elemenata:
- Znak "Sunce" - vidljiv ako je postavljena zastava "Ljeto";
- Znak "Pahulja" - vidljiv ako je postavljena zastava "Zima";
- Znak "Baterija" - vidljiv ako postoji zahtjev za grijanjem;
- Broj radnih sekcija stroja;
- Korisničko ime;
- Jezik sučelja upravljačke ploče;
- Datum;
- Vrijeme.
- Donja ploča sastoji se od sljedećih elemenata:
- Gumb za odlazak na glavni zaslon;
- Gumb za prijavu na određeni račun;
- Gumb za odjavu;
- Gumb za odlazak na zaslon s poviješću hitnih poruka;
- Gumb za odlazak na zaslon s trendovima;
- Gumb za pozivanje upravljačkog zaslona rashladne jedinice;
- Gumb za poziv na zaslonu s informacijama;
- Gumb za pozivanje zaslona s postavkama ploče;
- Gumb za aktiviranje Superman moda. Dostupno samo pod računom grupe administratora.
- Gumb za prebacivanje sučelja na ruski;
- Gumb za završetak izvođenja pokrenutog programa na ploči.
Automatski upravljački sustav za ventilaciju industrijske radionice, osim automatskog održavanja mikroklime u prostoriji i volumena dovedenog zraka, omogućuje stalnu samodijagnostiku kvarova komponenti sustava, aktiviranje premosnice i algoritama rada u nuždi kako bi se osiguralo neprekidan proizvodni proces. Za praktičnost osoblja za održavanje osigurana je arhiva poruka sustava, snimač parametara, mjerači sati i automatske obavijesti o potrebi održavanja.
Zaključak.
Razvijeni sustav automatske regulacije ventilacije omogućuje automatsko osiguravanje tehnološkog procesa tijekom cijele godine, održavanje mikroklime u prostoru trgovine, te postizanje značajnih ušteda energije optimizacijom algoritama za pripremu i distribuciju zraka.