Проект системы автоматического управления приточно-вытяжной вентиляционной установкой

Проект системы автоматического управления приточно-вытяжной вентиляционной установкой

Общая характеристика и назначение, сферы практического применения системы автоматического управления приточно-вытяжной вентиляции. Автоматизация процесса регулирования, ее принципы и этапы реализации. Выбор средств и их экономическое обоснование.

Подобные документы

Общая характеристика нефтепровода. Климатическая и геологическая характеристика площадки. Генеральный план перекачивающей станции. Магистральные насосные и резервуарный парк НПС-3 «Альметьевск». Расчет системы приточно-вытяжной вентиляции насосного цеха.

дипломная работа, добавлен 17.04.2013

Анализ разработки дизайн-проекта декоративной трости. Геральдика как специальная дисциплина, занимающаяся изучением гербов. Способы изготовления оснастки для воскообразных моделей. Этапы расчета приточно-вытяжной вентиляции для плавильного отделения.

дипломная работа, добавлен 26.01.2013

Характеристика технологического процесса, конструкции доменной печи. Автоматизация процесса, задачи управления. Выбор термопары, датчика расхода, исполнительного механизма. Техническое обслуживание первичного датчика системы автоматического регулирования.

курсовая работа, добавлен 07.12.2014

Запаздывающее звено системы автоматического управления. Автоматический потенциометр: понятие, структура и элементы, функциональные особенности, сферы практического применения. Магнитные усилители специального назначения. Электротермические реле.

контрольная работа, добавлен 08.12.2013

Технологический процесс цеха подготовки и перекачки нефти, структура и функции системы автоматического управления процессом. Назначение и выбор микропроцессорного контроллера. Расчет системы автоматического регулирования уровня нефти в сепараторе.

курсовая работа, добавлен 05.12.2012

Значение автоматизации для увеличения эффективности производства. Комплексная автоматизация процессов химической технологии. Регулятор, расчет его настроек и выбор типового переходного процесса. Система автоматического управления по программе SamSim.

курсовая работа, добавлен 10.03.2011

Описание установки как объекта автоматизации, варианты совершенствования технологического процесса. Расчет и выбор элементов комплекса технических средств. Расчет системы автоматического управления. Разработка прикладного программного обеспечения.

дипломная работа, добавлен 24.11.2014

Состав и характеристика объекта управления. Проектирование системы автоматического управления влажностью картонного полотна после сушильной части без непосредственного участия человека. Обоснование требований к разрабатываемой системе автоматизации.

курсовая работа, добавлен 12.12.2011

Особенности системы автоматического управления температуры печи, распространенной в современном производстве. Алгоритм системы управления температуры печи. Устойчивость исходной системы автоматического управления и синтез корректирующих устройств.

курсовая работа, добавлен 18.04.2011

Автоматизация производственного процесса. Исследование динамических свойств объекта регулирования и регулятора. Системы автоматического регулирования уровня краски и стабилизации натяжения бумажного полотна. Уравнение динамики замкнутой системы.

Компактные вентиляционные установки

В настоящее время вентиляционные установки являются одним из основного оборудования практически каждой вентиляционной системы. Они предназначены для принудительного обеспечения непрерывного поступления и дальнейшее перераспределение воздуха в помещении. Необходимость системы вентиляции на различных объектах вызвана различными мотивами. Где-то это необходимость по строительным нормам, а где-то просто необходимость в дополнительном комфорте и удобстве. Данные установки устроены таким образом, что с помощью них обеспечивается как поступление свежего воздуха, так и отток отработанного. Установка мощных сборных приточно-вытяжных систем наиболее уместна для крупных объектов, таких как спортивные сооружения, административные и промышленные объекты, гостиницы, кинотеатры, офисы и другие.

В последние 20 лет осуществляется интенсивное развитие комнатных малогабаритных приточно-вытяжных систем, называемых компактными.

Картинка Андрея с применение приточно-вытяжной установки.

Компактные вентиляционные установки представляют собой небольшие моноблочные устройства, в основном предназначенные для обеспечения свежим воздухом небольших помещений (офис, квартира, частный дом, учебное заведение и т.д.). Как правило их производительности бывают в диапазоне от 200 до 2000 м 3 /ч. Их обычно хватает на помещения от 100 до 500 м 2 в зависимости конечно от необходимой кратности воздухообмена.

Принцип работы таких установок прост: вентилятор осуществляет забор приточного воздуха с улицы, калорифер его нагревает, рекуператор передает тепло от удаляемого воздуха к приточному, фильтры очищают, а автоматика управляет процессом. Преимуществом подобного типа установок являются: компактность и легкость монтажных работ, низкий уровень шума. Возможна как внутренняя, так и наружная установка.

Приточно-вытяжные вентиляционные установки с рекуперацией тепла пользуются особой популярностью. Отметим главные преимущества использования подобного рода установок.

Снижение энергетических затрат непосредственно благодаря рекуперации тепловой энергии на климатическое оборудование в масштабах помещения или всего здания. При этом обеспечивается полноценная приточно-вытяжная вентиляция.

Комфортный воздухообмен: так как воздухообмен между помещением и окружающей средой происходит одновременно и в обоих направлениях, то в помещении устанавливается и поддерживается температура внутреннего воздуха, обеспечиваемая работой кондиционеров или отопительной системой здания. Активный воздухообмен возможно организовать даже в помещениях без окон и щелей.

Звукоизоляция: между приточным и вытяжным воздушным потоком могут возникать шумы, поэтому теплообменник ПВУР обеспечивает идеальную звукоизоляцию.

Состав системы

Все компактные моноблочные установки славятся тем, что они продаются уже как готовое изделие, в общем корпусе которой уже встроены все необходимые элементы: фильтры, тэны, вентиляторы, рекуператоры. Отдельными опциями могут быть блок охлаждения, блок увлажнения или осушения и т.д.

Картинка – схема внутренних компонентов установки

Вентилятор – устройство, обеспечивающее необходимую скорость потока. Летом поток должен двигаться на максимальной скорости для обеспечения свежим воздухом, а зимой на низкой скорости поток, чтобы успевать достаточно прогреваться от рекуператора. Управление может быть дистанционным, выносится на панель в удобном месте или даже программироваться в зависимости от времени суток.

Фильтры – это приборы для очистки воздуха. Классифицируются в зависимости от эффективности очистки: фильтры грубой очистки, фильтры тонкой очистки и фильтры особо тонкой очистки.

Рекуператоры — рекуперационная установка пропускает вытяжной воздух через теплообменник, где часть его тепла передаётся стенкам конструкции. Параллельно проходит внешний приточный воздух, который, не перемешиваясь с отработанным, получает тепло от того же теплообменника и поступает в комнаты уже подогретым.

Калориферы – теплообменники, которые используются в том случае, когда одной лишь рекуперации недостаточно для создания оптимальных и комфортных условий микроклимата. Помимо установок с электрическим подогревом, также применяются компактные приточные установки с водяным калорифером.

Воздуховоды – собственно каналы, по которым осуществляется транспортировка воздуха от места его забора до помещения.

Основные производители мини приточных систем вентиляции

Приточно-вытяжные компактные установки систем вентиляции предназначены для проектирования и эксплуатации вентиляционных систем таких небольших объектов, как коттеджи, квартиры, офисы, индивидуальные дома, магазины, клиники, кафе. В настоящее время на рынке компактных вентиляционных установок можно выделить следующие крупные компании-изготовители: DANTEX, Electrolux, RoyalClima и Mitsubishi Electric. Остановимся подробно на главных характеристиках компактных установок каждого производителя.

ВАЖНО! При использовании приточно-вытяжных установок в холодном климате (где бывают температуры ниже – 25°С) необходима установка дополнительного нагревателя в систему для догрева воздуха, когда не справляется система рекуперации тепла.

Приточно-вытяжные установки DANTEX DV

Первоначально произведем расшифровку обозначения маркировки компактных установок с рекуперацией тепла, использующейся фирмой DANTEX (таблица 1).

Таблица 1 «Маркировка DANTEX»

Обозначение	Расшифровка
DV	Приточно-вытяжные установки Dantex
200-2000	Расход воздуха
HRE	Рекуперация тепла
S	Сеть питания 380-415 В/3 Ф/50 Гц

На рисунке 1 приведена фотография компактной моноблочной приточной вентиляционной установки фирмы DANTEX.

Рисунок 1 «Приточная вентиляционная установка с рекуперацией тепла DANTEX DV1000-HRE/S»

Из преимуществ установок данной фирмы необходимо выделить:

• Моноблочная конструкция – все элементы вентустановки находятся в едином корпусе.
• Управление приточным и вытяжным воздухом;
• Встроенный блок управления и проводной пульт управления установкой;
• Дополнительный электрический нагреватель;
• Пластинчатый рекуператор с эффективностью до 70%.

Electrolux EPVS

Компактная вентустановка EPVS знаменует собой качественно новый подход к проектированию и эксплуатации вентиляционных систем, основанный на использовании современных материалах и инновационных решениях в области вентиляции.

На рисунке 2 представлена фотография компактной мини приточной вытяжной установки фирмы Electrolux. На рисунке 3 изображен пульт управления этой установкой.

Рисунок 2 «Мини приточно-вытяжная установка фирмы Electrolux EPVS-650»

Рисунок 3 «Пульт управления Electrolux»

Функциональные возможности установки с помощью пульта управления:

• регулирование скорости вентилятора;
• управление датой и временем, режимом программирования таймера;
• сброс счетчика наработки фильтра, просмотра температуры наружного воздуха и температуры, используемой контроллером;
• включение/выключение установки в основном режиме работы.

Особенности конструкции:

• Моноблочная конструкция;
• Внешняя и внутренняя изоляция;
• Увеличенный рекуперативный блок шестиугольной формы, позволяющий минимизировать использование дополнительной энергии для нагрева воздуха.
• Высокоэффективный теплообмен, КПД рекуператора лежит в диапазоне (85…90)%.

При температуре ниже -15°С система управления установки предусматривает специальный режим размораживания рекуператора, при котором прекращаются подача и удаление воздуха в интервале до 10 минут. Для случаев, когда температура наружного воздуха опускается ниже -15°С, а перерыв в 10 минут в подаче и удалении воздуха недопустим, система автоматики позволяет подключать дополнительный электронагреватель.

Система автоматики и контроля:

Оборудованы фильтрами класса F5 – тонкая очистка.

Ограничения работы:

Не допускается использовать установки для транспортировки воздуха:

• содержащего «тяжелую» пыль, муку и тому подобное.;
• включающего в себя пары кислот, спиртов, органических растворителей, лаков и других вредных примесей (например, на машиностроительных и химических производствах);
• содержащего взрывоопасные смеси.

Royal Clima RCS

На рисунке 4 приведена фотография компактной моноблочной приточной установки фирмы RoyalClima.

Рисунок 4 «Компактная приточная установка фирмы Royal Clima RCS 650»

Основные характеристики:

• Компактность конструкции, позволяющая как горизонтальный, так и вертикальный монтаж;
• Специальные режимы работы системы управления при экстремальных температурах;
• Многоуровневый недельный таймер;
• Опциональное подключение датчика диоксида углерода для определения качества воздуха;
• Опциальное подключение датчика влажности;
• Возможность подключения привода заслонки;
• Система интеллектуального байпаса;
• Внешняя (пенополиуретан) и внутренняя (пенополистерол) изоляция, приводящая к низкому уровню шума;
• Высокий КПД рекуператора до 90%, приводящий к снижению потерь энергии;
• Благодаря свойствам мембранного рекуператора не требуется отвод конденсата;
• Удобство – современный пульт управления Smart Comfort с дисплеем Touch Screen;
• Возможность подключения дополнительного предварительного электронагревателя и вентилятора подпора для организации постоянного воздухообмена.

Mitsubishi Electric LGH

На рисунке 5 приведена фотография компактной рекуперативной вентиляционной установки фирмы Mitsubishi.

Рисунок 5 «Приточная вентиляционная установка Mitsubishi Electric LGH-35RX5»

Особенности:

• В вентиляционной системе встроены два фильтра класса EU-3: приточный и вытяжной. Данные фильтры относятся к группе фильтров грубой очистки, улавливающих частицы размером более 10 мкм. Эффективность их очистки находится в диапазоне (80…90) %.
• Подавление шума в канале приточного воздуха способствует снижению уровня шума на 30 дБ
• Материал рекуператора – ультратонкая пленка. Срок службы теплообменного элемента благодаря этому составляет около 10 лет.
• Несколько режимов работы: автоматический, с рекуперацией, без теплообмена.
• Возможность подключения к системе диспетчеризации.
• Система управления внешним нагревателем приточного воздуха.

Программа подбора и расчета параметров воздуха для приточно-вытяжных установок Lossnay (Лоссней)

Пульт управления PZ-60DR-E на русском языке со встроенным недельным таймером.

Возможно подключение датчика углекислого газа. По сигналу датчика (сухой контакт) мини приточная вентиляционная установка автоматически переходит на более высокую скорость вращения вентилятора вне зависимости от скорости, выставленной на пульте управления.

Сравнение по производителю

DANTEX

В таблице 2 приведены технические характеристики доступных в настоящий момент времени компактных приточно-вытяжных установок с подогревом воздуха фирмы DANTEX.

Таблица 2 «Технические характеристики компактных рекуперативных установок фирмы DANTEX»

Electrolux

В таблице 3 приведены технические характеристики доступных в настоящий момент времени компактных моноблочных вентиляционных установок фирмы Electrolux.

Таблица 3 «Технические характеристики компактных установок фирмы Electrolux»

Royal Clima

Приточно-вытяжные установки SOFFIO с мембранным пластинчатым рекуператором и системой автоматического управления являются современным энергоэффективным решением вопроса вентиляции жилых, общественных и производственных помещений.

В таблице 4 приведены технические характеристики доступных в настоящий момент времени мини приточно-вытяжных вентиляционных установок фирмы RoyalClima.

Таблица 4 «Технические характеристики мини приточно-вытяжных вентиляционных установок фирмы RoyalClima»

Параметр/модель	RCS 350	RCS 500	RCS 650	RCS 950	RCS 1350	RCS 1500
Напряжение электропитания	220-240 В
	1 фаза, 50 Гц
Максимальный расход воздуха, м 3	330	470	620	950	1350	1500
							Максимальная потребляемая мощность, Ви	115	130	170	230	620	770
Рабочий ток вентиляторов, А	0,5	0,56	0,72	0,96	2,8	3,3
Уровень шума, дб(А)	22/26	22/27	25/31	25/33	31/39	33/40
Вес, кг	25	29	37	43	60	79
Температура перемещаемого воздуха, οС	–20…40

Mitsubishi Electric

В таблице 5 представлены технические характеристики доступных в настоящий момент времени компактных приточных установок с рекуператором фирмы Mitsubishi.

Таблица 5 «Технические характеристики компактных приточных установок с рекуператором фирмы Mitsubishi»

Щиты управления

Компания РОВЕН предлагает купить щиты управления в Москве по выгодной цене. Приглашаем посетить наш офис по адресу: Москва, ул. Южнопортовая, д.7 стр.7 оф. 403. Позвоните по телефону +7 495 646 23 90, наши специалисты ответят на все ваши вопросы.

Щиты автоматики для вентиляции

Общие сведения

Щиты управления предназначены для комплексного автоматического управления вентиляционными установками для поддержания заданных параметров процесса и посредством стандартных и дополнительных функций* позволяют решать следующие задачи:

• Управление приточными, вытяжными и приточно-вытяжными установками;
• Поддержание заданной температуры приточного воздуха с высокой точностью, благодаря применению PI-регулирования;
• Каскадное управление температурой в помещении по комнатному датчику температуры (компенсация температуры приточного воздуха по температуре комнатного);
• Управление температурой вытяжного воздуха (температурой в помещении) по датчику температуры в вытяжном канале (компенсация температуры приточного воздуха по температуре вытяжного);
• Регулирование скорости вращения вентиляторов как в ручном, так и в автоматическом режиме по заданному алгоритму (контроль качества воздуха CO2, CO, поддержание параметров температуры и влажности, изменение скорости вентиляторов по заданному расписанию);
• Управление любыми видами рекуператоров (в том числе их автоматическим размораживанием) и блоков рециркуляции;
• Плавное управление мощными многоступенчатыми электрическими нагревателями благодаря синтезу ШИМ и ступенчатого регулирования;
• Автоматическая многоуровневая защита электрического нагревателя от перегрева;
• Реализация автоматической активной защиты от замерзания водяного калорифера при любых режимах установки, в том числе и в состоянии «Стоп»;
• Дистанционного управления при помощи выносных пультов;
• Удаленный контроль установки через Wi-Fi соединение или через Internet, посредством встроенного Web сервера;
• Встраивание щита управления в систему диспетчеризации благодаря поддержанию популярных коммуникационных протоколов ModBus (RS-485), Modbus TCP, BAcNet IP, BacNet -MS.

*Возможные функции для каждого типового щита приведены далее по каталогу. Описание принципа действия датчиков и регуляторов приведено в разделе «Приборы автоматики».

Типовые щиты автоматики для управления системами вентиляции разделяются на четыре группы:

• ЩУВЭК для управления системой вентиляции с электрическим калорифером;
• ЩУВВК для управления системой вентиляции с водяным калорифером;
• ЩУВ для управления вентиляторами и их защитой;
• ЩУВДУ для управления исполнительными устройствами противодымной вентиляции.

Типовой щит управления может быть укомплектован набором дополнительных функций для решения конкретных задач.

Условия эксплуатации

Щиты управления изготавливаются в общепромышленном исполнении и могут устанавливаться только в сухой, не пыльной среде, без химических и взрывоопасных примесей и газов.
Щиты управления могут эксплуатироваться только в условиях умеренного и холодного климата по категории размещения 4 (УХЛ4) согласно ГОСТ 15150.

Условия эксплуатации:

• Рабочая температура окружающей среды от +5°C до +35°C.
• Рабочая температура окружающей среды для щитов типа ЩУВДУ от 0°C до +40°C.
• Другое климатическое исполнение по запросу.

Щиты предназначены для вертикального монтажа на стену. Подвод питающих и управляющих кабелей предусмотрен снизу.

Шкаф управления вентиляционно-климатическими установками в Гродненском ледовом дворце

Обеспечить автоматическое управление вентиляционной климатической установкой в помещениях Гродненского ледового дворца.

Реализация проекта и выбор средств автоматизации

Гродненский ледовый дворец спорта – крытое многоцелевое спортивное сооружение. Комплекс включает в себя главный корпус с ледовой ареной 60×30 м, трибунами на 3000 мест и вспомогательными помещениями; административный блок; универсальный спортивный зал, фитнес-центр с тремя залами и медико-восстановительным центром и др.; холодильную станцию. Холодильная станция является сердцем спортивного сооружения. Она укомплектована высокотехнологичным оборудованием, позволяющим получать хладоноситель с широким диапазоном температур, а блок кондиционеров создает комфортные условия в зрительном зале как зимой, так и летом.

Перед компанией «Климатавтоматика» (г. Минск) стояла задача – обеспечить автоматическое управление вентиляционной климатической установкой. С этой целью компанией был разработан шкаф автоматики EFH-1×220.BO-ПЛК110 на базе программируемого логического контроллера ОВЕН ПЛК110, предназначенный для управления вентиляционной климатической установкой.

Вентиляционная климатическая установка состоит из следующих элементов

• наружная заслонка, плавно регулируемая;
• вытяжная заслонка, плавно регулируемая;
• рециркуляционная заслонка, плавно регулируемая;
• вытяжная наружная заслонка, плавно регулируемая;
• воздушный фильтр;
• водяной калорифер первого нагрева;
• водяной калорифер охлаждения;
• водяной калорифер догрева;
• приточный вентилятор;
• вытяжной вентилятор.

Функции управления шкафа EFH-1×220.BO-ПЛК110

• плавное управление входной заслонкой с позиционированием (привод 24 В, 0…10 В);
• плавное управление рециркуляционной заслонкой с позиционированием (привод 24 В, 0…10 В);
• плавное управление выпускной заслонкой с позиционированием (привод 24 В, 0…10 В);
• плавное управление выпускной наружной заслонкой с позиционированием (привод 24 В, 0…10 В);
• управление сервоприводом регулирования температуры калорифера 1-го нагрева (24 В, 0…10 В);
• управление сервоприводом регулирования температуры калорифера холодной воды (24 В, 0…10 В);
• управление сервоприводом регулирования температуры калорифера догрева (24 В, 0…10 В);
• управление циркуляционным насосом горячей воды системы 1-го подогрева;
• управление циркуляционным насосом холодной воды;
• управление циркуляционным насосом горячей воды системы догрева;
• управление приточным вентилятором;
• управление вытяжным вентилятором;
• запуск вентиляторов с задержкой по времени, пуск «звезда-треугольник».

Функции контроля шкафа EFH-1×220.BO-ПЛК110

• контроль «Замораживания» по обратной воде;
• контроль «Замораживания» по воздуху;
• контроль срабатывания пожарной сигнализации;
• контроль загрязнения фильтра;
• контроль работы вентилятора приточного;
• контроль работы вентилятора вытяжного;
• контроль и регулирование температуры в канале после 1-го подогрева;
• контроль и регулирование температуры в канале после охлаждения;
• контроль и регулирование температуры приточного воздуха после догрева;
• контроль и каскадное регулирование температуры в помещении (на ледовой арене);
• контроль и регулирование влажности воздуха в помещении (на ледовой арене);
• регулирование температуры приточного воздуха, как с помощью теплоносителя, так и с помощью плавного регулирования заслонок подачи воздуха;
• отработка режимов «Летний – лёд со зрителями», «Летний – лёд без зрителей», «Летний – Ночной», «Летний – экономичный», «Зимний – лёд со зрителями», «Зимний – лед без зрителей», «Зимний – Ночной», «Зимний – Экономичный», «Дежурный», «Пожар», «Угроза размораживания по воздуху», «Угроза размораживания по обратной воде»;
• контроль и управление автоматикой шкафа выведено на цветную сенсорную панель;
• возможны режимы «Ручного управления» и «Автоматического управления»;
• выносной пульт сигнализации об авариях.

Силовые элементы автоматики реализованы на комплектующих АВВ.

Измерительные и регулирующие элементы автоматики компании ОВЕН:

• программируемый логический контроллер ПЛК-110-32;
• модуль аналогового вывода МУ110-6У;
• модуль ввода аналоговых сигналов MB110-8A;
• измеритель ПИД-регулятор для управления задвижками и трехходовыми клапанами с интерфейсом RS-485 ТРМ212-РУ.

Средства визуализации и управления: цветная сенсорная панель ОВЕН СП270.

Программное обеспечение для ПЛК110 выполнено в среде CoDeSys v. 2. Визуализация и управление на ПЭВМ оператора в среде Simp Light Pro. Конфигурирование панели оператора – прикладным ПО для СП270.

В пределах шкафа управления реализована сетевая интеграция приборов по сети RS-485 (протокол ОВЕН). Все измерительно-регулирующие приборы посредством сети заведены на ПЛК110, где реализована основная логика управления, контроля, сигнализации и передачи данных оператору по сети Ethernet.

Результат автоматизации

Автоматическое управление климатическими установками в Гродненском ледовом дворце позволили контролировать и управлять климатом в различных помещениях в зависимости от времени года и суток, в зависимости от того, находятся в помещениях люди или нет, обеспечили ручной и автоматический режимы управления оборудованием, благодаря цветной сенсорной панели оператора обеспечили наглядное отображение параметров и удобное управление.