4. Automatizarea perdelelor de aer
Aer-termic
draperiile sunt utilizate pe scară largă în
clădiri industriale și civile.
Voalurile fac posibilă menținerea
în timpul sezonului rece în producţie
incinte cerute de sanitare
standardele, parametrii mediului aerian și la
acest lucru va reduce semnificativ costul
căldură.
La
automatizarea perdelelor de aer
sunt rezolvate urmatoarele sarcini:
- start
si opreste cortina, respectiv, la
deschiderea și închiderea porții;
- schimbarea
ventilator perdea de aer de alimentare
in functie de temperatura exterioara
aer;
- schimbarea
perdea de aer încălzitor de aer cu disipare a căldurii
in functie de temperatura exterioara
temperatura aerului sau aerului în
camera langa poarta;
- Stop
perdele si automate simultane
oprirea alimentării cu lichid de răcire la
încălzitor de aer.
Pe
orez. 5.5. este prezentată schema de automatizare,
iar în Fig. 5.6 principalul electric
circuit de control aer-termic
perdea, care sunt utilizate pe scară largă în
clădiri industriale și civile.
start
motoare electrice M1
și M2
ventilatoare cortina pot fi efectuate
taste de control SA1
și SA2
din cabinetul de control local sau
automat.
La
control automat al aerului
taste de control a voalului SA1
și SA2
setat pe pozitie A
(automat) (Fig. 5.6). În acest mod
cand se deschide poarta se inchide
contacte SQ,
întrerupător de limită, funcționează
releu intermediar LA1
iar demaroarele magnetice se pornesc KM1
Orez. 5.5. Sistem
automatizarea perdelei de aer
Orez. 5.6. Electric
schema circuitului de control
aer-termic
voal
și
KM2,
care închizându-şi contactele de putere
KM1
și KM2,
porniți motoarele electrice M1
și M2
fani. Închideți în același timp
contacte auxiliare LAM1
și KM2
demaroare magnetice care alimentează
tensiune pornită LOR
MV1 supapă
pe purtătorul de căldură. Se deschide supapa.
La închiderea porţii, contactele SQ
întrerupător de limită deschis și
dacă temperatura în zona porţii este mai mare
decontare (contacte SLA
deschis), apoi releul LA1
și demaroare magnetice KM1
și KM2
ventilatoarele sunt oprite. Simultan
rupe contactele apropiate LAM1
și KM2
în lanț IM MV1
iar supapa lichidului de răcire se închide.
La
porti inchise, in caz de coborare
temperaturi in zona portii, contacte SLA
senzorii de temperatură se închid și
perdeaua de aer se aprinde. La
creșterea temperaturii la set
contacte de valoare (calculate). SLA
deschis și perdeaua de aer
se stinge. ca senzor
senzorul de temperatură poate fi utilizat
camera de temperatura bimetalica
DTKB-53.
Dacă
perdeaua de aer oferă
controlul alimentării ventilatorului la
modificarea temperaturii exterioare,
apoi setați suplimentar
controler proporțional, care
când temperatura exterioară scade
aerul sub valoarea calculată dă un semnal
pe LOR
paleta de ghidare a ventilatorului,
ventilator reducător de debit
perdea de aer. Cu o crestere
temperatura aerului exterior este
proces invers: paletă de ghidare
se deschide ușor pentru a crește debitul
ventilator perdea de aer. Pentru
controlul temperaturii aerului în
zona portii intr-o astfel de perdea de aer
este recomandabil să folosiți trei poziții
regulatoare (astatice), de ex.
TE2PZ,
care au fost utilizate pe scară largă în
automatizarea camerelor de alimentare.
Mecanisme executive
Dispozitive de acționare - includ acționări electrice pentru supape și clapete de aer, ventilatoare, pompe, unități de compresoare, precum și încălzitoare, răcitoare, supape, clapete, acționări electrice și alte echipamente.
Dispozitivul de acţionare se numeşte partea de acţionare a actuatorului. Actuatoarele sunt împărțite în hidraulice, electrice și pneumatice. În special, cele electrice pot fi solenoide (electromagnetice) și cu motoare electrice (electrice)
Supape și amortizoare
Supapele cu două căi și trei căi sunt împărțite în filetate și cu flanșe. Supapele cu racord cu flanșă sunt de obicei echipate cu un kit de montare cu o etanșare și cu o racordare filetată - fitinguri și șaibe de etanșare. Supapele cu două căi sunt utilizate ca supape de trecere care modifică debitul mediului de lucru. Acestea sunt montate într-un sistem de conducte sau conducte, astfel încât direcția de curgere să se potrivească cu direcția săgeții de pe corpul supapei. Un exemplu tipic de utilizare a unei astfel de supape este un circuit cu o pompă de circulație locală.
Supapele cu trei căi servesc ca supape de amestec, separare și de trecere. Aceste supape sunt utilizate pe scară largă în sistemele de refrigerare. Robinetele fluture sunt montate pe flanșă. Partea de lucru a unor astfel de supape este un disc fixat pe o axă de rotație. Valoarea jocului dintre disc și suprafața interioară a supapei variază în funcție de unghiul de rotație al axei. Supapele cu acest design sunt cel mai adesea utilizate în conductele de lichid cu diametru mare. Pe conductele de aer, atât rotunde, cât și dreptunghiulare, se folosesc amortizoare de accelerație. Sunt utilizate pentru reglarea fluxului de aer la presiune statică scăzută. Supapele de reținere sunt necesare pentru a preveni curgerea lichidului sau a gazului în direcția opusă, în special, acestea sunt utilizate în conductele de lichid și de aspirație ale chillerelor și aparatelor de aer condiționat autonome.
Servomotoare electrice pentru clapete de aer
Pentru a controla clapetele de aer, de multe ori nu este suficientă comutarea manuală a pozițiilor supapelor, prin urmare, se folosesc actuatoare electrice controlate de la distanță sau automat. Acționările electrice sunt clasificate după:
- tensiune de alimentare (24V AC/DC sau 230V 50Hz)
- valoarea cuplului (valoarea necesară este determinată de zona supapei de aer pe care este instalat actuatorul)
- metoda de control (netedă, în două poziții sau în trei poziții)
- metoda de revenire la poziția inițială (folosind un arc sau folosind un motor electric reversibil)
- disponibilitatea unor contacte de comutare suplimentare
Trimiteți o cerere și obțineți un CP
Vom selecta echipamentul, vom reduce costul devizului, vom verifica proiectul, vom livra și instala la timp.
Regulatoare
Controlerul de temperatură asigură controlul actuatoarelor în funcție de citirile diverșilor senzori și este unul dintre elementele principale ale sistemului. Cel mai simplu tip de regulatoare sunt termostatele, acestea fiind concepute pentru a controla și menține o anumită temperatură în diverse procese tehnologice. Termostatele sunt împărțite în funcție de principiul de funcționare, metoda de aplicare și proiectare. Conform principiului de acțiune, acestea sunt împărțite în:
- bimetalic
- capilar
- electronic
Principiul de funcționare al termostatelor bimetalice se bazează pe funcționarea unei plăci bimetalice sub influența temperaturii. Sunt folosite în principal pentru a proteja încălzitoarele electrice de supraîncălzire și pentru a menține temperatura dorită în cameră.
Termostatele capilare sunt folosite pentru a controla temperatura schimbătoarelor de căldură din sistemele de aer condiționat și ventilație și pentru a preveni distrugerea acestora din cauza înghețului lichidului de răcire. Componentele unui astfel de termostat sunt un tub capilar umplut cu freon R134A, conectat la o cameră cu diafragmă, care, la rândul său, este conectată mecanic la un microîntrerupător.
În sistemele de ventilație, termostatul capilar de amenințare la îngheț poate declanșa următoarele procese:
- oprirea ventilatorului
- închiderea clapetei de aer exterior
- pornirea pompei de circulație a agentului termic
- activarea alarmei
Pentru încăperile din adâncurile clădirilor, se folosesc termostate electronice cu ieșire cu releu. Termostatele pot menține temperatura setată atât prin senzorul încorporat, cât și prin telecomandă.
Terminale wireless de cameră - o soluție wireless pentru gestionarea parametrilor climatici (temperatură și umiditate) în clădiri. Această abordare garantează economisirea energiei și optimizarea sistemului de control. Dispozitivul este potrivit optim pentru sistemele de aer condiționat (acoperișuri, unități de tratare a aerului) și poate fi adaptat la alte sisteme (de exemplu, încălzire prin pardoseală).
Sistemul este format din:
- terminal cu senzori de temperatura si umiditate incorporati;
- senzor de temperatură și umiditate;
- puncte de acces, utilizate pentru a colecta informații de la terminale și senzori fără fir și pentru a le transfera către sistemul de management al clădirii, care este construit fie pe baza unui controler și a unui server de sistem de dispecer, fie folosind o unitate centrală de control;
- un repetor care asigură o extindere a zonei de acoperire cu un semnal radio pentru a asigura schimbul de date între terminalele fără fir și senzorii aflați în locații îndepărtate ale unității.
Avantaje:
- Flexibilitate: capacitatea de a schimba cu ușurință structura de management a echipamentelor de inginerie, de exemplu, dacă este necesar să se schimbe aspectul unui supermarket sau birou fără a face modificări canalelor de comunicare existente.
- Reabilitarea simplificată a clădirilor istorice sau a altor clădiri în care lucrările de construcție asociate cu deschiderea podelelor, pereților etc. sunt dificile sau inacceptabile.
- Costuri mai mici de instalare și operare.
- Punerea în funcțiune simplificată a sistemului.
- Integrare cu cele mai comune sisteme de management al clădirilor BMS.
- Mentinerea parametrilor setati in zonele individuale ale incaperii (ajuta la reducerea costurilor energetice).
- Structura celulară a schimbului de date între punctele de acces și dispozitive asigură o fiabilitate ridicată a transmisiei de date în cadrul rețelei.
Aplicație
Controlerul cu microprocesor Klimat 101 este un termostat folosit pentru a menține temperatura aerului în sistemele de ventilație de alimentare cu un încălzitor de apă. Nu necesită setări suplimentare, sistemul de control este gata de funcționare imediat după pornire.
Menținerea temperaturii setate (de la 7 la 99 °C) are loc prin controlul acționării supapei de amestec. Controlerul monitorizează constant temperatura din conducta de ventilație și temperatura apei de retur de la încălzitorul de apă folosind senzori conectați la acesta. Controlerul Klimat 101 utilizează o reglare integrală proporțională (PI). Acest tip de reglare este optim pentru controlul sistemelor de ventilație de alimentare și evacuare, deoarece permite menținerea temperaturii setate cu mare precizie, reducând fluctuațiile de temperatură și împiedicând intrarea în rezonanță a sistemului de control.
Pentru regiunile reci, există o funcție de pornire de iarnă și posibilitatea de a regla temperatura apei pe retur în modul de așteptare.
Controlerul Klimat 101 monitorizează prezența senzorilor de temperatură a aerului și a apei de retur, precum și protecția activă a încălzitorului de apă împotriva înghețului lichidului de răcire.
Versiunea actualizată a software-ului are următoarele caracteristici: - modul de pornire de iarnă, cu posibilitatea de a seta ora de pornire - capacitatea de a vizualiza citirile senzorului de apă pe retur - modul de setare a temperaturii apei pe retur în modul de așteptare - capacitatea de a selectați semnalul de control 0-10 V sau 2-10 V
Schema de conexiuni
A1 - controler Klimat 101;
A2 - transformator 24 V.Se poate folosi transformatorul TP12;
T1 - senzor de canal (de cameră) TG-K1000 (TG-V1000) cu un element de măsurare Pt1OOO;
T2 - senzor de scrisoare de trăsură (submersibilă) TG-A1000 (TG-D1000) cu element de măsurare Pt1ООО;
AZ - acţionarea electrică a supapei de control a apei. Iata o schema de conectare la servomotorul AKM115SF132 de la Sauter;
Q1 - releu de alarmă pentru oprirea ventilatorului (acest releu poate controla funcționarea ventilatorului de alimentare);
K1 - contacte de confirmare a funcționării ventilatorului (pot fi pornite de la senzorul de presiune diferențială PS500 sau PS1500).
Senzori
Senzori - îndeplinesc funcția contoarelor lor în circuitul de automatizare a ventilației. Aceștia monitorizează parametrii aerului procesat, funcționarea și starea echipamentelor de rețea și emit informații către dulapurile de automatizare.
Senzori de temperatura
Ele sunt împărțite în două tipuri, în funcție de metoda de măsurare:
- convertoare termoelectrice sau termocupluri (acțiunea se bazează pe măsurarea forței termoelectromotoare dezvoltate de termocuplu)
- rezistență termică sau termistori (acțiunea se bazează pe dependența rezistenței electrice a materialului de temperatura mediului înconjurător). Există două tipuri de astfel de senzori - termistori NTC (rezistența materialului scade odată cu creșterea temperaturii) și termistori PTC (rezistența materialului crește odată cu temperatura).
Senzorii de temperatură pot fi atât de interior, cât și de exterior, de conducte (măsoară temperatura aerului în conductele de aer), de deasupra capului (măsoară temperatura de suprafață a conductei) și așa mai departe.
Atunci când alegeți un senzor, trebuie să acordați atenție caracteristicilor de temperatură ale elementului senzor, acestea trebuie să se potrivească cu cele recomandate în descrierea controlerului de temperatură
Senzori de umiditate
Acestea sunt dispozitive electronice care măsoară umiditatea relativă prin modificarea capacității electrice în funcție de umiditatea relativă a aerului. Senzorii de umiditate sunt împărțiți în două tipuri: de cameră și de conductă. Ele diferă unele de altele prin design. Când instalați senzorul, trebuie să alegeți un loc cu o temperatură stabilă și o viteză de mișcare a aerului înconjurător și, de asemenea, nu este de dorit să plasați senzorul lângă ferestre, sub lumina directă a soarelui și lângă încălzitoare.
Senzori de presiune
Există două tipuri de senzori de presiune - senzori analogici de presiune și presostate. Ambele tipuri de senzori pot măsura presiunea atât într-un punct, cât și diferența de presiune în două puncte. În acest caz, senzorul se numește senzor de presiune diferențială.
Un exemplu de utilizare a unui presostat în sistemele de climatizare este un senzor de presiune care servește la protejarea compresorului de presiunea freonului prea scăzută sau ridicată. De asemenea, manometrele diferenţiale sunt folosite pentru a determina gradul de blocare a filtrelor sistemelor de ventilaţie. Cu ajutorul senzorilor analogici se determină presiunea în punctul de măsurare. Presiunea măsurată este convertită într-un semnal electric de către traductorul senzorului.
senzori de debit
Principiul de funcționare al senzorului de debit este următorul: în primul rând, se măsoară viteza gazului sau a lichidului în conductă sau conductă, după care semnalul măsurat este convertit într-un semnal electric în convertorul secundar, apoi debitul rata gazului sau lichidului este calculată în unitatea de calcul. Astfel de senzori sunt cei mai căutați în domeniul contorării energiei termice. Conform principiului de funcționare al traductoarelor primare, senzorii de debit sunt împărțiți în dispozitive cu lame, îngustare, turbină, vortex, rotative, ultrasonice și electromagnetice.
În sistemele de ventilație și aer condiționat, senzorii de debit sunt cei mai des întâlniți. Ele răspund la viteza de împingere a gazului împotriva unei lame a senzorului care acţionează un microîntrerupător cu contact uscat. Când viteza de curgere atinge pragul de comutare setat, contactele se închid.Când debitul scade sub acest prag, contactele se deschid. Pragul de comutare poate fi ajustat.
Senzori de concentrație de dioxid de carbon
În funcție de conținutul de dioxid de carbon din aer, se obișnuiește să se evalueze compoziția gazoasă a aerului din cameră. Într-un sistem de ventilație și aer condiționat, concentrația de dioxid de carbon poate fi reglată. (Norma pentru conținutul de dioxid de carbon din aer este o valoare de la 600 la 800 ppm).
Selectați senzorii pe baza următoarelor date:
- termeni de utilizare
- gamă
- precizia de măsurare necesară a unui parametru fizic
Descrierea muncii
Controlerul controlează debitul de apă caldă prin încălzitor, menținând temperatura setată a aerului, controlând acționarea electrică M1 folosind semnalul de ieșire 0 ... 10 V, care este furnizat de la borna 5 a regulatorului. Transformatorul A2 trebuie să furnizeze 24 V controlerului A1 tot timpul, indiferent dacă ventilatorul funcționează. Când ventilatorul este oprit, pinii 10 și 11 ar trebui să fie deschiși. În acest caz, termostatul va fi în modul standby, contactele 1 și 2 sunt închise. În acest mod, regulatorul afișează temperatura aerului și menține temperatura apei pe retur în funcție de punctul de referință.
Temperatura apei pe retur este măsurată de senzorul T2. În modul de așteptare, încălzitorul este menținut într-o stare caldă, ceea ce este necesar pentru a porni sistemul de alimentare iarna. Când ventilatorul este pornit, contactele 10 și 11 ale controlerului ar trebui să se închidă. Pentru a face acest lucru, utilizați cel mai adesea un senzor de presiune diferențială montat pe ventilatorul de alimentare. Când aceste contacte sunt închise, controlerul intră în modul de funcționare.
În momentul în care sistemul este pornit, începe procedura de pornire de iarnă. Această procedură este concepută pentru a asigura o pornire garantată a sistemului în timpul iernii. pentru că controlerul nu este echipat cu un senzor de temperatură exterioară, pornirea de iarnă se efectuează de fiecare dată când sistemul este pornit. Ora de pornire de iarnă este setată în modul de setare a punctului de referință. Prin setarea timpului = 0 minute, pornirea de iarnă este dezactivată. Algoritmul de lansare de iarnă este simplu și de încredere.
În cazul temperaturilor exterioare extrem de scăzute, este posibilă reglarea temperaturii apei de retur menținută în modul standby. Pentru a face acest lucru, în modul de setare, este necesar să creșteți valoarea la nivelul necesar. La sfârșitul procedurii de pornire de iarnă, regulatorul reglează temperatura aerului de alimentare și controlează temperatura apei de retur, citind continuu datele de la senzorii de temperatură T1 și T2.
Temperatura aerului este măsurată de senzorul T1. În funcție de diferența dintre temperatura curentă și cea setată, precum și de analiza valorilor P, regulatorul menține temperatura aerului de alimentare conform legii PI. Dacă I este setat la zero, atunci numai conform P - legea pentru temperatura aerului din cameră.
În oricare dintre modurile de funcționare, controlerul luptă activ împotriva amenințării înghețului lichidului de răcire prin deschiderea suplimentară a supapei de amestec la o temperatură scăzută a apei de retur de la încălzitorul de apă. Dacă temperatura apei scade sub +12 °C, regulatorul începe să deschidă ușor robinetul conform legii P cu un coeficient fix, dacă valoarea deschiderii calculată de acesta este mai mare decât cea existentă în acel moment. Dacă temperatura apei pe retur a atins + 7 °C, regulatorul trece în modul de urgență și contactele releului de alarmă 1 și 2 ale controlerului se deschid, care ar trebui să oprească ventilatorul și să închidă clapeta de aer pentru alimentarea cu aer. Contactele 2 și 3 se închid în acest moment și pot fi folosite pentru a indica o alarmă. Supapa de control se deschide complet și LED-ul roșu „Alarmă” se aprinde pe panoul frontal al controlerului. Pentru o funcționare ulterioară a controlerului, este necesar să apăsați butonul „Resetare” de pe tastatura termostatului. După apăsarea acestui buton, termostatul trece în modul standby.LED-ul „Alarmă” și releul de alarmă se sting doar cu ajutorul butonului „Resetare” de pe panoul frontal al controlerului sau la întreruperea alimentării.
Algoritmul de funcționare a unităților de tratare a aerului
Algoritmii pentru funcționarea ventilației de alimentare și de evacuare depind în primul rând de caracteristicile de proiectare ale clădirii și a incintelor situate în aceasta, pentru sistemul de ventilație asamblat finit sau îmbunătățirea algoritmului de funcționare a acestuia sau în timpul reconstrucției, apoi unul dintre opțiunile de rafinare sunt prezentate mai jos.
Figura 1. Ecranul de control al unității de tratare a aerului.
Unitatea de tratare a aerului este pornită automat ca răspuns la solicitările de încălzire sau de alimentare cu aer sau în modul manual folosind panoul de operare. În același timp, o condiție prealabilă pentru pornire și funcționare este absența semnalelor de alarmă active de la componentele mașinii de alimentare, absența semnalelor de blocare a pornirii și absența comenzii „Oprire manuală”.
Când sistemul de ventilație este pornit, clapetele sunt setate în poziția lor de lucru și motoarele electrice ale ventilatoarelor de presiune sunt pornite. Viteza ventilatorului este determinată automat în funcție de cantitatea de aer consumată de echipament (controler PID bazat pe senzor de presiune diferențială). În timpul iernii există protecție împotriva furnizării de aer rece, în timpul funcționării se folosește modul de recuperare.
Menținerea temperaturii setate este asigurată de regulatorul PID.
În modul semi-automat, o parte a echipamentului de automatizare este oprită. Modurile „Iarnă” și „Vara” sunt determinate de senzorii de temperatură, există un mod „Tranzițional”.
Figura 2. Diagrama mnemonică pentru controlul ventilației de alimentare.
Figura 3. Ecranul de control al clapetei de distribuție a aerului.
Valoarea punctului de referință al poziției fiecărei supape poate fi modificată din panoul de operare.
Figura 4. Ecranul de control al sistemului de recuperare.
Sistemul de recuperare încălzește exteriorul (aer proaspăt) la temperatura necesară și îl alimentează în camera de amestec a unităților de tratare a aerului. Ca sursă de căldură se folosește aerul de evacuare fierbinte preluat din conductele de evacuare ale echipamentului de operare. Transferul de căldură se realizează cu ajutorul unui schimbător de căldură rotativ.
Controlul ventilației
Figura 5. Ecranul principal al sistemului de control.
Vă permite să monitorizați starea tuturor elementelor sistemului de ventilație și să activați ecranele de control.
- Panoul superior este format din următoarele elemente:
- Semnul „Soare” - vizibil dacă este setat steagul „Vara”;
- Semnul „Fulg de zăpadă” - vizibil dacă este setat steagul „Iarnă”;
- Semnul „Baterie” - vizibil dacă există o cerere de încălzire;
- Numărul de secțiuni ale mașinii de lucru;
- Nume de utilizator;
- Limba interfeței panoului de operare;
- Data;
- Timp.
- Panoul de jos este format din următoarele elemente:
- Buton pentru a merge la ecranul principal;
- Buton de autentificare pentru un anumit cont;
- Buton de deconectare;
- Buton pentru a merge la ecranul cu istoricul mesajelor de urgență;
- Buton pentru a merge la ecranul cu tendințe;
- Buton pentru apelarea ecranului de control al unității frigorifice;
- Butonul de apel din ecranul de informații;
- Buton pentru a apela ecranul cu setările panoului;
- Buton pentru activarea modului Superman. Disponibil numai în contul de grup Administratori.
- Buton pentru comutarea interfeței în limba rusă;
- Butonul pentru a încheia execuția programului care rulează pe panou.
Sistemul de control automat al ventilației atelierului industrial, pe lângă menținerea automată a microclimatului din încăpere și a volumului de aer furnizat, asigură autodiagnosticarea constantă a defecțiunilor componentelor sistemului, activarea bypass-ului și a algoritmilor de funcționare de urgență pentru a asigura un proces de producție non-stop. Pentru confortul personalului de întreținere, sunt furnizate arhive ale mesajelor sistemului, un înregistrator de parametri, contoare de ore și notificări automate privind necesitatea de întreținere.
Concluzie.
Sistemul de control automat al ventilației dezvoltat face posibilă asigurarea automată a procesului tehnologic pe tot parcursul anului, menținerea microclimatului în incinta magazinului și realizarea unor economii semnificative de energie prin optimizarea algoritmilor de preparare și distribuție a aerului.