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4. Automazione delle porte a lama d'aria

Aria-termica
le tende sono ampiamente utilizzate
edifici industriali e civili.
I veli consentono di mantenere
durante la stagione fredda in produzione
locali richiesti dai sanitari
standard, i parametri dell'aria ambiente e at
questo ridurrà notevolmente il costo
calore.

A
automazione di barriere d'aria
vengono risolti i seguenti compiti:

- inizio
e fermare il sipario, rispettivamente, a
aprire e chiudere il cancello;

- la variazione
ventilatore a cortina d'aria di mandata
a seconda della temperatura esterna
aria;

- la variazione
cortina d'aria del riscaldatore d'aria a dissipazione di calore
a seconda della temperatura esterna
aria o temperatura dell'aria in
stanza vicino al cancello;

- fermare
tende e automatico simultaneo
arresto dell'alimentazione del liquido di raffreddamento a
Riscaldatore d'aria.

Sul
Riso. 5.5. viene presentato lo schema di automazione,
e in Fig. 5.6 il principale elettrico
circuito di controllo aria-termico
tenda, che sono ampiamente utilizzati in
edifici industriali e civili.

Inizio
motori elettrici m1
e m2
si possono realizzare ventilatori a tendina
tasti di controllo SUN1
e SUN2
dal quadro elettrico locale o
automaticamente.

A
controllo automatico dell'aria
tasti di controllo del velo SUN1
e SUN2
impostato in posizione UN
(automatico) (Fig. 5.6). In questa modalità
quando il cancello è aperto, si chiude
contatti SQ,
finecorsa, funziona
staffetta intermedia A1
e gli avviatori magnetici si accendono KM1

Riso. 5.5. schema
automazione della cortina d'aria

Riso. 5.6. Elettrico
schema del circuito di controllo

aria-termica
velo

e
KM2,
che chiudendo i loro contatti di potenza
KM1
e KM2,
accendere i motori elettrici m1
e m2
fan. Chiudere allo stesso tempo
contatti ausiliari Am1
e KM2
avviatori magnetici che forniscono
tensione accesa LORO
MV1 valvola
sul vettore di calore. La valvola si apre.
Quando si chiude il cancello, i contatti SQ
finecorsa aperto e
se la temperatura nell'area del cancello è superiore
insediamento (contatti SA
aperto), quindi il relè A1
e avviatori magnetici KM1
e KM2
i fan sono spenti. Contemporaneamente
chiudere i contatti Am1
e KM2
in catena IM MV1
e la valvola del liquido di raffreddamento si chiude.

A
cancelli chiusi, in caso di discesa
temperature nella zona del cancello, contatti SA
i sensori di temperatura si chiudono e
la porta a lama d'aria si accende. A
aumento della temperatura al set
contatti di valore (calcolati). SA
aperto e la cortina d'aria
spegne. come sensore
è possibile utilizzare il sensore di temperatura
camera termica bimetallica
DTKB-53.

Se
fornisce la cortina d'aria
controllo alimentazione ventole a
variazione della temperatura esterna,
quindi impostare ulteriormente
controllore proporzionale, che
quando la temperatura esterna scende
l'aria al di sotto di quella calcolata dà un segnale
sul LORO
pala di guida della ventola,
ventilatore riduttore di flusso
Cortina d'aria. Con un aumento
la temperatura dell'aria esterna è
processo inverso: aletta di guida
si apre leggermente per aumentare il flusso
ventilatore a lama d'aria. Per
controllo della temperatura dell'aria in
area del cancello in una tale cortina d'aria
si consiglia di utilizzare tre posizioni
regolatori (astatici), ad es.
TE2PZ,
che sono stati ampiamente utilizzati in
automazione delle camere di alimentazione.

Meccanismi esecutivi

Attuatori: includono azionamenti elettrici per valvole dell'aria e serrande, ventilatori, pompe, unità di compressione, nonché riscaldatori, refrigeratori, valvole, serrande, azionamenti elettrici e altre apparecchiature.

L'attuatore è chiamato parte di azionamento dell'attuatore. Gli attuatori si dividono in idraulici, elettrici e pneumatici. In particolare quelli elettrici possono essere solenoidi (elettromagnetici) e con motori elettrici (elettrici)

Valvole e ammortizzatori

Le valvole a due vie e tre vie si dividono in filettate e flangiate. Le valvole con connessione flangiata sono generalmente dotate di un kit di montaggio con guarnizione e di una connessione filettata: raccordi e rondelle di tenuta. Le valvole a due vie sono utilizzate come valvole di passaggio che modificano la portata del fluido di lavoro. Sono montati in un sistema di tubazioni o condotti in modo che la direzione del flusso corrisponda alla direzione della freccia sul corpo della valvola. Un tipico esempio di utilizzo di tale valvola è un circuito con una pompa di circolazione locale.

Le valvole a tre vie servono come valvole miscelatrici, di separazione e passanti. Queste valvole sono ampiamente utilizzate nei sistemi di refrigerazione. Le valvole a farfalla sono montate su flangia. La parte di lavoro di tali valvole è un disco fissato su un asse rotante. La quantità di gioco tra il disco e la superficie interna della valvola varia a seconda dell'angolo di rotazione dell'asse. Le valvole di questo design sono più spesso utilizzate in tubazioni del liquido di grande diametro. Sui condotti dell'aria, sia rotondi che rettangolari, vengono utilizzate serrande a farfalla dell'aria. Sono utilizzati per regolare il flusso d'aria a bassa pressione statica. Le valvole di ritegno sono necessarie per impedire il flusso di liquido o gas nella direzione opposta, in particolare vengono utilizzate nelle tubazioni del liquido e di aspirazione di chiller e condizionatori autonomi.

Attuatori elettrici per serrande aria

Per controllare le serrande dell'aria, spesso non è sufficiente commutare manualmente le posizioni delle valvole, pertanto vengono utilizzati attuatori elettrici comandati a distanza o automaticamente. Gli azionamenti elettrici sono classificati in base a:

• tensione di alimentazione (24V AC/DC o 230V 50Hz)
• valore di coppia (il valore richiesto è determinato dall'area della valvola dell'aria su cui è installato l'attuatore)
• metodo di controllo (liscio, a due o tre posizioni)
• metodo di ritorno alla posizione originaria (mediante molla o mediante motore elettrico reversibile)
• disponibilità di contatti di commutazione aggiuntivi

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Regolatori

Il termoregolatore fornisce il controllo degli attuatori in base alle letture di vari sensori ed è uno degli elementi principali del sistema. Il tipo più semplice di regolatori sono i termostati, sono progettati per controllare e mantenere una determinata temperatura in vari processi tecnologici. I termostati sono suddivisi in base al principio di funzionamento, al metodo di applicazione e al design. Secondo il principio di azione, si dividono in:

• bimetallico
• capillare
• elettronico

Il principio di funzionamento dei termostati bimetallici si basa sul funzionamento di una piastra bimetallica sotto l'influenza della temperatura. Sono utilizzati principalmente per proteggere i riscaldatori elettrici dal surriscaldamento e mantenere la temperatura desiderata nella stanza.

I termostati capillari vengono utilizzati per controllare la temperatura degli scambiatori di calore negli impianti di condizionamento e ventilazione e prevenirne la distruzione dovuta al congelamento del liquido di raffreddamento. I componenti di un tale termostato sono un tubo capillare riempito di freon R134A, collegato ad una camera del diaframma, che, a sua volta, è collegata meccanicamente ad un microinterruttore.

Nei sistemi di ventilazione, il termostato capillare antigelo può attivare i seguenti processi:

• arresto della ventola
• chiudendo la serranda dell'aria esterna
• avvio della pompa di circolazione del termovettore
• attivazione dell'allarme

Per le stanze nelle profondità degli edifici vengono utilizzati termostati elettronici con uscita a relè. I termostati possono mantenere la temperatura impostata sia dal sensore integrato che dal sensore remoto.

Terminali ambiente wireless - una soluzione wireless per la gestione dei parametri climatici (temperatura e umidità) negli edifici. Questo approccio garantisce il risparmio energetico e l'ottimizzazione del sistema di controllo. Il dispositivo è particolarmente adatto per impianti di condizionamento (tetti, unità di trattamento dell'aria) e può essere adattato ad altri sistemi (ad es. riscaldamento a pavimento).

Il sistema è composto da:

• terminale con sensori di temperatura e umidità integrati;
• sensore di temperatura e umidità;
• punti di accesso, utilizzati per raccogliere informazioni da terminali e sensori wireless e trasferirle al sistema di gestione dell'edificio, che è costruito sulla base di un controllore e un server del sistema di dispacciamento, oppure utilizzando un'unità di controllo centrale;
• un ripetitore che fornisce un'estensione dell'area di copertura con un segnale radio per garantire lo scambio di dati tra terminali wireless e sensori situati in località remote della struttura.

vantaggi:

• Flessibilità: La possibilità di modificare facilmente la struttura di gestione delle apparecchiature di ingegneria, ad esempio, se è necessario modificare il layout di un supermercato o di un ufficio senza apportare modifiche ai canali di comunicazione esistenti.
• Riqualificazione semplificata di edifici storici o di altro tipo in cui i lavori di costruzione associati all'apertura di pavimenti, pareti, ecc. sono difficili o inaccettabili.
• Minori costi di installazione e funzionamento.
• Messa in servizio del sistema semplificata.
• Integrazione con i più comuni sistemi di gestione degli edifici BMS.
• Mantenere i parametri impostati nelle singole aree della stanza (aiuta a ridurre i costi energetici).
• La struttura cellulare di scambio dati tra punti di accesso e dispositivi garantisce un'elevata affidabilità della trasmissione dei dati all'interno della rete.

Applicazione

Il controllore a microprocessore Klimat 101 è un termostato utilizzato per mantenere la temperatura dell'aria nei sistemi di ventilazione di mandata con scaldabagno. Non richiede impostazioni aggiuntive, il sistema di controllo è pronto per il funzionamento immediatamente dopo l'accensione.

Il mantenimento della temperatura impostata (da 7 a 99 °C) avviene controllando l'azionamento della valvola miscelatrice. Il controller monitora costantemente la temperatura nel condotto di ventilazione e la temperatura dell'acqua di ritorno dallo scaldabagno tramite sensori ad esso collegati. Il regolatore Klimat 101 utilizza la regolazione proporzionale integrale (PI). Questo tipo di regolazione è ottimale per il controllo dei sistemi di ventilazione di mandata e di espulsione, poiché permette di mantenere la temperatura impostata con grande precisione, riducendo gli sbalzi di temperatura ed evitando che il sistema di controllo entri in risonanza.

Per le regioni fredde, è disponibile una funzione di avvio invernale e la possibilità di regolare la temperatura dell'acqua di ritorno in modalità standby.

Il controller Klimat 101 monitora la presenza di sensori di temperatura dell'aria e dell'acqua di ritorno, nonché la protezione attiva dello scaldabagno dal congelamento del liquido di raffreddamento.

La versione aggiornata del software presenta le seguenti caratteristiche: - modalità di avviamento invernale, con la possibilità di impostare l'ora di inizio - la possibilità di visualizzare le letture del sensore dell'acqua di ritorno - la modalità di impostazione della temperatura dell'acqua di ritorno in modalità standby - la possibilità di selezionare il segnale di controllo 0-10 V o 2-10 V

Schema elettrico

A1 - Regolatore Climat 101;

A2 - trasformatore 24 V.È possibile utilizzare un trasformatore TP12;

T1 - sensore di canale (ambiente) TG-K1000 (TG-V1000) con un elemento di misura Pt1OOO;

T2 - sensore per lettera di vettura (sommergibile) TG-A1000 (TG-D1000) con elemento di misura Pt1ООО;

AZ - azionamento elettrico della valvola dell'acqua di controllo. Ecco uno schema di collegamento all'attuatore AKM115SF132 di Sauter;

Q1 - relè di emergenza per lo spegnimento della ventola (questo relè può controllare il funzionamento della ventola di alimentazione);

K1 - contatti di conferma funzionamento ventilatore (attivabili dal sensore di pressione differenziale PS500 o PS1500).

Sensori

Sensori: svolgono la funzione dei loro contatori nel circuito di automazione della ventilazione. Monitorano i parametri dell'aria trattata, il funzionamento e lo stato delle apparecchiature di rete e forniscono informazioni agli armadi di automazione.

Sensori di temperatura

Si dividono in due tipologie, a seconda del metodo di misurazione:

• convertitori termoelettrici o termocoppie (il funzionamento si basa sulla misura della forza termoelettromotrice sviluppata da una termocoppia)
• resistenza termica o termistori (l'azione si basa sulla dipendenza della resistenza elettrica del materiale dalla temperatura del suo ambiente). Esistono due tipi di sensori di questo tipo: termistori NTC (la resistenza del materiale diminuisce all'aumentare della temperatura) e termistori PTC (la resistenza del materiale aumenta con la temperatura).

I sensori di temperatura possono essere sia interni che esterni, condotti (misurare la temperatura dell'aria nei condotti dell'aria), sopraelevati (misurare la temperatura superficiale della tubazione) e così via.

Quando si sceglie un sensore, è necessario prestare attenzione alle caratteristiche di temperatura dell'elemento sensibile, devono corrispondere a quelle consigliate nella descrizione del termoregolatore

Sensori di umidità

Si tratta di dispositivi elettronici che misurano l'umidità relativa modificando la capacità elettrica in base all'umidità relativa dell'aria. I sensori di umidità si dividono in due tipi: ambiente e condotto. Differiscono l'uno dall'altro nel design. Quando si installa il sensore, è necessario scegliere un luogo con una temperatura stabile e una velocità di movimento dell'aria circostante, inoltre è indesiderabile posizionare il sensore vicino a finestre, alla luce solare diretta e vicino a termosifoni.

Sensori di pressione

Esistono due tipi di sensori di pressione: sensori di pressione analogici e pressostati. Entrambi i tipi di sensori possono misurare la pressione sia in un punto che la differenza di pressione in due punti. In questo caso, il sensore è chiamato sensore di pressione differenziale.

Un esempio dell'utilizzo di un pressostato nei sistemi di climatizzazione è un sensore di pressione che serve a proteggere il compressore da una pressione del freon troppo bassa o alta. Inoltre, i manometri differenziali vengono utilizzati per determinare il grado di blocco nei filtri dei sistemi di ventilazione. Con l'ausilio di sensori analogici viene determinata la pressione nel punto di misura. La pressione misurata viene convertita in un segnale elettrico dal trasduttore secondario del sensore.

sensori di flusso

Il principio di funzionamento del sensore di flusso è il seguente: prima di tutto viene misurata la velocità del gas o del liquido nel condotto dell'aria o nella tubazione, dopodiché il segnale misurato viene convertito in un segnale elettrico nel convertitore secondario, quindi il la portata del gas o del liquido è calcolata nell'unità di calcolo. Tali sensori sono più richiesti nel campo della misurazione dell'energia termica. Secondo il principio di funzionamento dei trasduttori primari, i sensori di flusso sono suddivisi in dispositivi a lama, restringente, turbina, vortice, rotativo, ultrasonico ed elettromagnetico.

Nei sistemi di ventilazione e condizionamento, i sensori di flusso sono i più comuni. Reagiscono alla velocità del gas che spinge contro una paletta del sensore che aziona un microinterruttore a contatto pulito. Quando la velocità del flusso raggiunge la soglia di commutazione impostata, i contatti si chiudono.Quando la portata scende al di sotto di questa soglia, i contatti si aprono. La soglia di commutazione può essere regolata.

Sensori di concentrazione di anidride carbonica

In base al contenuto di anidride carbonica nell'aria, è consuetudine valutare la composizione del gas dell'aria nella stanza. In un sistema di ventilazione e condizionamento è possibile regolare la concentrazione di anidride carbonica. (La norma per il contenuto di anidride carbonica nell'aria è un valore compreso tra 600 e 800 ppm).

Selezionare i sensori in base ai seguenti dati:

• Condizioni d'uso
• gamma
• precisione di misura richiesta di un parametro fisico

Descrizione del lavoro

Il controller controlla il flusso di acqua calda attraverso il riscaldatore, mantenendo la temperatura dell'aria impostata, controllando l'azionamento elettrico M1 utilizzando il segnale di uscita 0 ... 10 V, che viene fornito dal terminale 5 del controller. Il trasformatore A2 deve fornire costantemente 24 V al controller A1, indipendentemente dal fatto che la ventola sia in funzione. Quando la ventola è spenta, i pin 10 e 11 dovrebbero essere aperti. In questo caso il termostato sarà in modalità standby, i contatti 1 e 2 saranno chiusi. In questa modalità, il controller visualizza la temperatura dell'aria e mantiene la temperatura dell'acqua di ritorno in base al setpoint.

La temperatura dell'acqua di ritorno è misurata dal sensore T2. In modalità standby, il riscaldatore viene mantenuto in uno stato caldo, necessario per accendere il sistema di alimentazione in inverno. Quando la ventola è accesa, i contatti 10 e 11 del controller dovrebbero chiudersi. Per fare ciò, utilizzare molto spesso un sensore di pressione differenziale montato sulla ventola di alimentazione. Quando questi contatti sono chiusi, il controller entra in modalità di funzionamento.

Nel momento in cui l'impianto viene acceso, inizia la procedura di avviamento invernale. Questa procedura è progettata per garantire un avvio garantito del sistema in inverno. Perché la centralina non è dotata di sonda di temperatura esterna, l'avviamento invernale viene effettuato ad ogni accensione dell'impianto. L'ora di inizio inverno viene impostata nella modalità di impostazione del set point. Impostando tempo = 0 minuti, la partenza invernale viene disabilitata. L'algoritmo di lancio invernale è semplice e affidabile.

In caso di temperature esterne estremamente basse è possibile regolare la temperatura dell'acqua di ritorno mantenuta in stand-by. Per fare ciò, nella modalità di impostazione, è necessario aumentare il valore al livello richiesto. Al termine della procedura di avviamento invernale, il regolatore regola la temperatura dell'aria di mandata e controlla la temperatura dell'acqua di ritorno, leggendo continuamente i dati dai sensori di temperatura T1 e T2.

La temperatura dell'aria è misurata dal sensore T1. A seconda della differenza tra la temperatura attuale e quella impostata, oltre all'analisi dei valori P, il regolatore mantiene la temperatura dell'aria di mandata secondo la legge PI. Se I è impostato su zero, solo secondo P - la legge per la temperatura dell'aria nella stanza.

In una qualsiasi delle modalità operative, il controller combatte attivamente contro la minaccia di congelamento del liquido di raffreddamento aprendo ulteriormente la valvola miscelatrice a una bassa temperatura dell'acqua di ritorno dallo scaldabagno. Se la temperatura dell'acqua scende al di sotto di +12 °C, il regolatore inizia ad aprire leggermente la valvola secondo la legge P con un coefficiente fisso, se il valore di apertura da esso calcolato è maggiore di quello esistente in quel momento. Se la temperatura dell'acqua di ritorno ha raggiunto + 7 °C, il regolatore passa alla modalità di emergenza e i contatti del relè di allarme 1 e 2 del regolatore si aprono, il che dovrebbe spegnere il ventilatore e chiudere la serranda dell'aria per l'aria di mandata. I contatti 2 e 3 si chiudono in questo momento e possono essere utilizzati per indicare un allarme. La valvola di controllo si apre completamente e il LED rosso “Alarm” si accende sul pannello frontale del controller. Per un ulteriore funzionamento del controllore, è necessario premere il pulsante "Reset" sulla tastiera del termostato. Dopo aver premuto questo pulsante, il termostato passa alla modalità standby.Il LED "Allarme" e il relè di allarme si spengono solo con l'aiuto del pulsante "Reset" sul pannello frontale del controller o quando viene tolta l'alimentazione.

Algoritmo di funzionamento delle unità di trattamento aria

Gli algoritmi per il funzionamento della ventilazione di mandata e di scarico dipendono principalmente dalle caratteristiche progettuali dell'edificio e dei locali in esso situati, per il sistema di ventilazione assemblato finito, o dai miglioramenti all'algoritmo del suo funzionamento, o durante la ricostruzione, quindi uno dei le opzioni per il perfezionamento sono riportate di seguito.

Figura 1. Schermata di controllo dell'unità di trattamento aria.
L'unità di trattamento aria viene avviata automaticamente in risposta a richieste di riscaldamento o alimentazione aria oppure in modalità manuale tramite il pannello operatore. Allo stesso tempo, un prerequisito per l'avviamento e il funzionamento è l'assenza di segnalazioni di allarme attive da parte dei componenti della macchina alimentatrice, l'assenza di segnali di blocco all'avviamento e l'assenza del comando “Arresto manuale”.
All'avvio del sistema di ventilazione, le serrande vengono portate in posizione di lavoro e vengono accesi i motori elettrici dei ventilatori a pressione. La velocità del ventilatore viene determinata automaticamente in base alla quantità di aria consumata dall'apparecchiatura (regolatore PID basato sul sensore di pressione differenziale). C'è protezione in inverno dalla fornitura di aria fredda, durante il funzionamento viene utilizzata la modalità di recupero.
Il mantenimento della temperatura impostata è fornito dal controller PID.
In modalità semiautomatica, parte dell'apparecchiatura di automazione è disattivata. Le modalità "Inverno" ed "Estate" sono determinate da sensori di temperatura, esiste una modalità "Transitoria".

Figura 2. Schema mnemonico per il controllo della ventilazione di mandata.

Figura 3. Schermata di controllo della serranda di distribuzione dell'aria.
Il valore del setpoint di posizione di ciascuna valvola può essere modificato dal pannello operatore.

Figura 4. Schermata di controllo del sistema di recupero.
Il sistema di recupero riscalda l'aria esterna (aria fresca) alla temperatura richiesta e la fornisce alla camera di miscelazione delle unità di trattamento aria. Come fonte di calore viene utilizzata l'aria calda di scarico prelevata dai condotti di scarico dell'apparecchiatura operativa. Il trasferimento di calore avviene per mezzo di uno scambiatore di calore rotativo.

Controllo della ventilazione

Figura 5. Schermata principale del sistema di controllo.
Consente di monitorare lo stato di tutti gli elementi del sistema di ventilazione e di attivare schermate di controllo.

• Il pannello superiore è composto dai seguenti elementi:
• Segno "Sole" - visibile se è impostata la bandiera "Estate";
• Segno "Fiocco di neve" - ​​visibile se è impostata la bandiera "Inverno";
• Cartello "Batteria" - visibile in caso di richiesta di riscaldamento;
• Numero di sezioni della macchina funzionante;
• Nome utente;
• Lingua dell'interfaccia del pannello operatore;
• Data;
• Volta.

• Il pannello inferiore è composto dai seguenti elementi:
• Pulsante per andare alla schermata principale;
• Pulsante di accesso per un account specifico;
• Pulsante di disconnessione;
• Pulsante per andare alla schermata con lo storico dei messaggi di emergenza;
• Pulsante per andare alla schermata con le tendenze;
• Pulsante per richiamare la schermata di controllo del gruppo frigorifero;
• Pulsante di chiamata della schermata informativa;
• Pulsante per richiamare lo schermo con le impostazioni del pannello;
• Pulsante per attivare la modalità Superman. Disponibile solo con l'account del gruppo Administrators.
• Pulsante per passare dall'interfaccia al russo;
• Il pulsante per terminare l'esecuzione del programma in esecuzione sul pannello.

Il sistema di controllo automatico della ventilazione dell'officina industriale, oltre a mantenere automaticamente il microclima dell'ambiente e il volume di aria immessa, prevede un'autodiagnosi costante dei malfunzionamenti dei componenti dell'impianto, l'attivazione di algoritmi di bypass e funzionamento in emergenza per garantire un processo produttivo continuo. Per comodità del personale addetto alla manutenzione vengono forniti archivi dei messaggi di sistema, registratore parametri, contaore e notifiche automatiche della necessità di manutenzione.
Conclusione.
Il sistema di controllo automatico della ventilazione sviluppato consente di fornire automaticamente il processo tecnologico tutto l'anno, mantenere il microclima in officina, ottenere un notevole risparmio energetico ottimizzando gli algoritmi di preparazione e distribuzione dell'aria.