Щит управления вентиляцией: устройство, назначение + как правильно собрать

6 Правила установки

Чтобы шкаф управлял всей вентиляцией в здании без перебоев и перерывов в работе, важно расположить его в подходящем месте. На многих производствах есть помещения, куда его устанавливать нельзя, так как он будет повреждён или в его работу будут вмешиваться помехи

Так, на него не должны попадать прямые солнечные лучи, он не должен находиться в зоне радиопомех, магнитного или радиационного излучения.

Лучше всего разместить его в специальном помещении — электрощитовой или диспетчерской. При выборе подходящего места нужно учитывать следующие параметры:

• шкаф не должен располагаться в комнатах с повышенной влажностью и наличием большого количества пыли, рядом с ним не следует располагать химические реагенты или источники тепла;
• как правило, подключая устройство в сеть, нужно ориентироваться на показатели напряжения от 220 до 380 В и частоты тока 50 Герц, а после установки его обязательно заземляют;
• допустимая температура в помещении — от -10 до +55°С, при выходе за эти рамки возможны помехи в работе;
• в зависимости от материала изготовления зависят и условия эксплуатации: так, для шкафов, изготовленных из пластика, стандартная степень защиты — IP 45, что означает надёжную защищённость от твёрдых тел размерами более 1 миллиметра и полную водонепроницаемость; для щитов из металла эти параметры могут отличаться.

Перед установкой оборудования нужно тщательно разработать план и в точности следовать ему, иначе срок работы вентиляции или её продуктивность снизится. При выполнении всех правил щиток для вентиляционной техники очень удобен: им легко управлять, а в случае необходимости нетрудно заменить одну из деталей. Обслуживать его тоже довольно просто, поэтому такие конструкции всё чаще применяются там, где от вентиляции может зависеть здоровье и жизнь людей.

Назначение автоматических систем

Современные системы, предназначенные для осуществления вентилирования, являются довольно сложными, поскольку включают в себя множество разнообразных приборов со своими функциями и особенностями. Их качественная работа возможна только при осуществлении слаженных действий, которые нужно как-то контролировать. Разобраться в этом помогает схема автоматики вентиляции, которая предназначена для облегчения работы со всеми приборами, включенными в систему. Специальные датчики и механизмы помогают полноценно осуществлять контроль и отдавать различные команды без необходимости пересекать всю территорию предприятия, чтобы проделать какую-то операцию с прибором. Грамотно проведенная система способствует решению следующих вопросов:

• Отслеживает показатели и контролирует состояние комплекса. На монитор выводятся все необходимые данные, которые видит оператор, и может по ним сделать вывод о текущем положении дел. Кроме того, если произойдут какие-то неполадки, система сразу же подаст тревожный сигнал, оповещающий о том, что нужно решить проблему. А следя за показателями, можно увидеть возможные предвестники проблемы, на основе изменившихся данных, и предотвратить серьезные поломки, сразу вмешавшись в работу конструкции.
• Анализ данных каждого устройства может проводиться автоматически. Система сама собирает показатели, считывая их на протяжении определенного времени, а затем анализируя и сравнивая с нормой. В соответствии с полученными показаниями, автоматическое управление подает ту или иную команду или сигнал.
• Переключение режимов. Автоматика может подключать либо выключать доп. установки, приборы и функции, это зависит от времени суток, степени нагрузки или погодных условий, обеспечивая создание оптимального режима работы.
• В случае замыкания либо возникновения другой аварийной ситуации, система сама отключит оборудование от электросети, предотвращая более серьезные повреждения или даже возгорание приборов.

Как выбрать и установить

При выборе аппаратуры управления вентиляционными устройствами, особое внимание следует уделить эксплуатационно-техническим характеристикам

Важную роль при правильном подборе техники играют сложность системы вентиляционных ходов, количество помещений и их внутренние объемы, а также количество людей, которые находятся в помещении.

Следует отдавать предпочтение продукции компаний, зарекомендовавших себя на рынке электроники.

При этом важно узнать, каковы гарантийные обязательства, предусмотрено ли бесплатное сервисное обслуживание. Чем выше уровень качества аппаратуры, тем выше ее стоимость

Однако, не стоит жалеть денег на качественную технику, поскольку она окупит все расходы многолетней безаварийной службой. Идеальным вариантом будет найти такой электронный модуль управления, который совмещал в себе качество сборки, большое количество функций и доступную стоимость. Как показывает практика, подобная аппаратура сегодня встречается среди продукции новых компаний, только выходящих на мировой рынок.

Прошедшие необходимую подготовку специалисты устанавливают аппаратуру в полном соответствии с требованиями технического регламента.

При самостоятельном подключении возможны ошибки, способные привести к выходу из строя, как отдельных узлов, так и всего оборудования. Также самостоятельно смонтированные комплексы управления не подлежат сервисному обслуживанию, и при поломке покупателю придется ремонтировать их за свой счет.

Устройство вентиляционной щитовой для системы с установкой электрического калорифера

Щит управления приточной вентиляцией с электрическим калорифером

Для обустройства данной щитовой используются следующие составляющие автоматики:

• регулятор установки температурного режима (одним из лучших вариантов будет использование шведских деталей компании Regin);
• группа управления вентиляторами приточной, вытяжной системы. Лучшим вариантом является установка приборов, осуществляющих ступенчатую или плавную регулировку;
• индикаторы использования вентиляционной установки;
• группа приборов для поддержания номинальной температуры в помещении;
• выключение подачи электричества на калорифер, при отключении приточных вентиляторов;
• группа приборов для отключения, индикации загрязнения воздушных фильтров;
• устройство защитного отключения при перегреве системы;
• система автоматического выключения при пиковых токах короткого замыкания, значительных перегрузках.

Материалы изготовления

При проектировании конструкции оборудования венсистем учитываются условия эксплуатации, в которых они будут бесперебойно функционировать. Внутренние части шкафа редко устанавливаются снаружи панели.

При разработке проекта принимается во внимание:

• температура окружающей среды при работе. Если не соблюдается температурный режим, то эксплуатационные характеристики будут ухудшены. Материал быстро оплавится, износится, и энергооборудование, размещенное внутри, придет в негодность;
• влажностный режим тоже необходимо обеспечить в пределах нормативных показателей, чтобы не возникало коротких замыканий на электрических частях;
• обеспечение высоты относительно уровня моря. Этот показатель влияет на устройство принудительной вентиляции, так как условия теплообмена ухудшаются при изменении параметров атмосферного давления.

При установке оборудования среда внутри шкафа, по сравнению с наружными показателями воздуха, изменяется. По результатам проведенных исследований выпускаются шкафы для оснащения вентсистем с открывающимися крышками. Но зачастую пользуются действующими нормативами климатизации для соответствующих внешних параметров эксплуатации, при этом принимается в учет:

• рабочая температура;
• температурные показатели внутри шкафа и снаружи технического устройства;
• показатель излучаемой мощности оборудования;
• заданная высота над уровнем Балтийского моря.

При выборе материала следует учитывать данные о размерах проектируемого шкафа, типе установки, а далее подобрать один из существующих материалов, задать высоту относительно уровня моря с учетом показателей внешней среды и расчетной мощности, превышающей на 5% номинальную.

Что такое автоматика для вентиляционных систем

Сегодня автоматические системы управления вентиляцией представлены большим комплексом всевозможных технических приборов. Все они, начиная от термостатов, и заканчивая сложными компьютеризированными модулями, предназначаются для облегчения управления и контроля над работой принудительных вентиляционных систем. Разнообразие оборудования даёт возможность решения задач по обеспечению автоматизации на любом объекте, вне зависимости от его характеристик и назначения.

Исходя из эксплуатационно-технических требований, возможен различный подход к изготовлению пультов автоматизированного управления вентиляцией:

• На одних объектах можно обойтись стандартными модулями, выпускаемыми в виде шкафов с установленными в них приборами управления.
• В других случаях монтажникам приходится вручную собирать комплексы, адаптированные под сложные приточно-вытяжные вентиляции с учетом конкретных задач.

Разница в подходах обусловлена необходимостью обеспечить эффективное функционирование вентиляции и созданием комфортных условий для жильцов или работников во внутренних помещениях здания, вне зависимости от времени года и внешних погодных условий.

Управление работой вентиляционных механизмов происходит с помощью комплекса датчиков, установленных внутри помещений. Одни из них действуют по принципу термостата — с повышением температуры внутри здания автоматически включаются вентиляторы, чем обеспечивается приток свежего воздуха.

Рекомендуем ознакомиться:  Вытяжка для кухни рециркуляционная без воздуховода

Современные автоматизированные системы оснащаются элементами искусственного интеллекта и более сложными контрольно-измерительными приборами.

Конструктивно подобные модули состоят из трех групп узлов:

• Датчики — приборы, передающие информацию об окружающей среде — термостаты, измерители влажности воздуха, газоанализаторы. Собранные данные они передают в анализирующий центр.
• Центр управления собирает и обрабатывает информацию, поступающую от контрольных датчиков, и на основании полученного анализа выдает команды механизмам управления на изменения режима работы.
• Исполнительные механизмы — узлы, осуществляющие механические действия. К этой группе относятся: преобразователь частоты вращения вентилятора, сервоприводы для регулировки положения задвижек и т.д.

Центры управления анализируют соотношение в воздухе кислорода и углекислого газа, процент влажности, при необходимости выдавая команду проветрить помещение. При обнаружении возгорания высокоинтеллектуальная электроника самостоятельно блокирует приток свежего воздуха, препятствуя распространению пожара.

В обычном режиме автоматика обеспечивает слаженное функционирование всех узлов и механизмов вентиляционных систем без привлечения оператора.

Компьютеризированные модули передают информацию о режиме работы, о показаниях датчиков на единый пульт управления. Это позволяет оператору, при необходимости, корректировать работу автоматики, и менять настройки в удаленном режиме.

В зависимости от конкретной ситуации, используется один из 3-х режимов управления приборами:

• Ручной. Управление вентиляцией осуществляет оператор, находящийся непосредственно в щитовой комнате, либо за удалённым пультом управления.
• Автономный. Аппаратура работает в соответствии с установленными настройками, вне зависимости от прочих инженерных систем, установленных в здании.
• Автоматический. Приборы управления интегрированы в общее управление всеми инженерными комплексами здания. Работа вентиляции синхронизирована с прочими приборами и датчиками, расположенными в доме — например, с пожарной сигнализацией, иными аварийными датчиками.

Таким образом, автоматизированный комплекс исполняет роль управляющего контрольного центра. Он запускает вентиляцию в работу, останавливает её, обрабатывает показания датчиков и устанавливает нужный режим в зависимости от температуры, влажности и прочих параметров.

Настройка и управление

Только что установленные вентиляционные системы обязательно нужно грамотно настроить. Разумеется, правильное распределение воздушных потоков должно учитываться еще на стадии разработки проекта, когда осуществляется ряд требуемых инженерных расчетов

Однако, в данном случае важно учесть, что:

• при проектировании чаще применяются сечения воздуховодов стандартного типа, а сам воздух по ним может ходить с различной скоростью;
• львиная доля схем имеет определенные участки, где есть возможность верно распределить воздух лишь ручным способом.

Учитывая данные особенности, можно сделать вывод, что наладку вентиляционной системы с автоматикой также лучше доверить специалистам. Порядок проведения этих работ таков:

• сначала с применением анемометра определяют и вычисляют среднюю скорость прохождения воздуха через решетку вентиляции;
• затем, применяя величину живого сечения решетки, рассчитывают объем воздуха, опираясь на специальную формулу;
• при помощи регулирующего клапана объем воздуха, поступающего на решетку, уменьшается либо увеличивается;
• клапан воздушного расхода встраивают как в воздушный отвод, так и в решетку;
• изменив угол заслонки регулирующего клапана, вновь проводят все требуемые замеры скорости воздушных масс на решетках;
• все выявленные параметры сверяются с проектом, и в случае расхождений система настраивается дальше.

Главными управляющими возможностями грамотно установленной вентиляционной системы с автоматикой являются:

• последовательный пуск;
• последовательная остановка;
• резервирование и дополнение.

Элементы систем вентиляции

Система управления включает в себя основные элементы, такие как датчики, регуляторы и прочие исполнительные механизмы.

При помощи датчиков можно получать информацию о состоянии необходимого объекта по различным параметрам (температуре, давлению, влажности и пр.) и контролировать его, в случае малейшего сбоя системы. Подбирать датчики необходимо строго в соответствии с условиями той или иной вентиляции (условия эксплуатации, диапазон и степень точности измерений и т.д.).

Датчики температуры выполняются для наружного и комнатного применения, могут показывать температуру на поверхности трубопровода или внутри канала (воздуховода). Закрепляются они либо на сами трубы (на их поверхность) — наружные, либо перпендикулярно движущемуся потоку воздуха в трубе, воздуховоде – канальные датчики. Атмосферные датчики устанавливаются снаружи здания, выше его середины, с подветренной стороны, а комнатные виды датчиков должны крепиться внутри помещения, на расстоянии от пола не менее 1 – 1,5 м.

Управление вентиляцией зависит и от датчиков, регулирующих степень влажности, бывают они комнатного назначения и канального. Внешне выглядят, как блок со встроенным в него электрическим прибором, который измеряет относительную влажность воздуха и преобразует полученные данные в электронные сигналы. Чтобы прибор работал точнее, его необходимо устанавливать на определенном расстоянии от окон, приборов отопления, струй вентиляции и солнечных лучей.

Датчиками потока называются устройства, измеряющие скорость движение потока (это может быть как жидкость, так и газ) в трубах и воздуховодах. Расчет расхода газа или жидкости производится с учетом площади сечения трубы.

Регуляторы

Регуляторы необходимы для управления исполнительными вентиляционными механизмами. Они получают сигналы от датчиков, обрабатывают их показания и приводят в действие исполнительные механизмы системы вентиляции.

Исполнительные механизмы

Устройство, начинающее свою работу по команде, полученной от регулятора, называется исполнительным механизмом. Разделяются по способу работы: электрические, механические, гидравлические и пр.

Все процессы, из которых составляется вся система управления вентиляцией, контролируются посредством такого устройства, как электрический щит управления.

Щиты (шкафы, блок) управления для вентиляционных систем

Щитом управления называется устройство, благодаря которому осуществляется централизованный контроль над технологическими процессами в предприятиях различного назначения (электростанции системы газоснабжения, водоснабжения, электроснабжение и пр.). Это некий пульт, с располагающимися на нем приборами измерения и контроля всевозможных параметров, световыми индикаторами, ключами управления и мнемоническими схемами. Комплектация блока управления выполняется так, чтобы видимость приборов и быстрый доступ к ним были максимально учтены. Вместе со щитом управления для всего предприятия в системе могут быть установлены групповые, агрегатные, цеховые и другие щиты.

В системах вентиляции, также, применяются шкафы управления. Контроль, посредством шкафов, может производиться запрограммированными микро контроллерами (автоматически) и при помощи ручной регулировке рабочих параметров.

Щит управления вентиляцией является базовой единицей данной системы, он выполняет такие основные функции:

1. Включает индикацию работы и саму вентиляционную установку;
2. Управляет приточным вентилятором;
3. Регулирует скорость приточного вентилятора;
4. Управляет приводом заслонки для воздуха;
5. Регулирует температуру.

Работают пульты управления с различными видами оборудования для вентиляционных систем. Благодаря нему не только поддерживается постоянная температура и влажность помещения, но и повышается безопасность работающего оборудования.

Управление вентиляцией пультом (щитом) происходит по заданным производителем параметрам, это могут стандартные и дополнительные (расширенные) функции. Шкаф регулирует и фиксирует температуры контактов вентиляционных двигателей, управляет воздушным и тепло поставляющим клапанами, замедляет время остановки для вентилятора приточного воздухообмена, подает сигналы о загрязнении фильтров, обо всей работе системы, предупреждает и фиксирует аварии, и выполняет множество других поставленных ему задач.

Таблица подбора щита управления по мощности двигателя и нагревателя

Основные задачи, выполняемые автоматикой вентиляции

При возникновении некоторых неисправностей, происходит срабатывание автоматического управления вытяжки, обеспечивается высокая безопасность:

1. Решение задач по управлению и мониторингу нормальной работы схемы. Должен устанавливаться сигнализатор аварии, опасных режимах эксплуатации оборудования. Новые разработки позволяют управлять работой схемы удаленно. Оператор наблюдает за функционированием устройства, может вносить коррективы, устанавливать оптимальные режимы.
2. Произведение индивидуального анализа и мониторинга работы каждого отдельного механизма и общей деятельности схемы вентиляции. Датчики устройства доставляют информацию, автоматика производит исследование ситуации и вносит корректировки в работу вентиляционного оборудования. В случае аварии, подается сигнал на кнопку пуска для выключения оборудования.
3. Осуществляет защиту клапанов и водяного контура нагрева от низких температур, не позволяет опускаться температуре до критического уровня.
4. Обеспечивает возможность управления процессом вентилирования помещения, переключая режимы эксплуатации оборудования. При перепадах нагрузки, температуры в помещении – система управления способна понижать скорость вращения вентиляторов, полностью выключать оборудование и поддерживать комфортные условия в обслуживаемом помещении.
5. В случае короткого замыкания и других аварийных ситуаций, производит блокировку механизмов, для исключения пожара и поражения людей током.

Сложность выполняемой работы зависит от укомплектованности щита автоматического устройства.

Для чего необходим шкаф управления

Управляющий шкаф предназначен для контроля и координирования работы всех приборов, включенных в приточную, вытяжную, приточно-вытяжную, аварийную вентиляционную систему, в автоматическом или ручном режиме. Кроме этого, управляющие блоки могут успешно работать с системами вентиляции, оснащенными электрическим или водяным калориферами и охладителями, рекуперацией и рециркуляцией воздушных потоков. Основные задачи, которые решаются при помощи управляющего шкафа:

• Контроль за состоянием и производительностью оборудования включенного в систему вентиляции.
• Обеспечение необходимых режимов работы приборов.
• Своевременное оповещение о сбоях в работе оборудования, загрязнении воздухопроводов и фильтрующих элементов.

Что такое, и для чего предназначен?

Шкаф управления представляет собой щит (ЩУВ) или стенд с расположенными на нём измерительными приборами, датчиками контроля, индикаторами звука и света, а также мнемоническими схемами и переключателями. Все элементы контроля хорошо видны и доступны для команд. Способ управления вентиляцией при помощи шкафов может быть как ручным, так и автоматизированным. Последний предполагает использование микроконтроллеров, способных к программированию работы системы, и не требует постоянного присутствия человека.

Главным функциональными обязанностями шкафов управления являются регулировка скорости приточного вентилятора, управление электроприводом заслонки, регулирование температурных параметров и включение/выключение вентиляционной установки и индикации. Кроме того, щит способен управлять работой воздушных клапанов, замедлять воздухообмен, защищать от промерзания теплообменники, не допускать перегрева обмотки двигателя и электронагревателя, а также сигнализировать о загрязнении системы фильтрации и нештатных ситуациях. Установка щита позволяет поддерживать в помещении необходимый температурный режим и следить за показателями влажности. Сфера применения вентиляционных шкафов управления довольно широка и затрагивает практически все виды систем вентиляции и кондиционирования.

Пульты используются при контроле за системами водяного и электрического обогрева, за устройствами с рекуперацией тепла, установками, работающими на принципе рециркуляции тепловых потоков, а также за вытяжными, приточными и подпорными системами вентиляции. Для обустройства бытовых домашних вентиляционных систем установка шкафа управления часто бывает нецелесообразна. Однако в масштабных сетях большой протяжённости с большим числом недоступных для осуществления постоянного контроля мест (чердаки, шахты и подвалы) установка щита управления просто необходима.

По назначению шкафы управления бывают общеобменными и противопожарными, а также могут совмещать в себе ту и другую функции. Корпус приборов изготавливают из пластика или металла, причём пластиковые модели, как правило, оснащены крышкой или дверками, а металлические выполнены в виде пульта или щита. В большинстве своём все шкафы соответствуют высокому классу защиты IP 31, однако если щит эксплуатируется в экстремальных условиях температуры или влажности, то класс защиты увеличивают до IP 45. Приборы могут быть установлены на пол или подвешены на стену, объединять все устройства здания либо обслуживать определённую секцию или этаж. Выбор места расположения зависит от комплектации устройства и габаритов установки.

Схема подключения ЩУВ4, пуск/стоп вентилятора кнопками щита управления

М1 — вентилятор, питание 380 В;

ТК — термоконтакты двигателя (биметаллические или позисторные);

М4 — электропривод воздушной заслонки. Питание 220 В, возвратная пружина. Например LF230 Belimo;

16 и 17 — контакт системы пожарной сигнализации (нормально замкнутый);

А В С — сеть, N — рабочая нейтраль, PE — защитная земля.

В щите должны быть установлены перемычки между контактами 11 и 12.

При нажатии в щите кнопки ПУСК на вентилятор М1 подается питание 380 В.

На клемму 6 подается сигнал 220 В, который может быть использован для открытия воздушной заслонки М4.

Сигнал 220 В также подается на клемму 8, он применяется для подтверждения включения вентилятора.

При срабатывании реле защиты ТР220 (перегрев обмоток двигателя) вентилятор отключается и подается сигнал 220 В на клемму 10.

При размыкании контакта пожарной сигнализации FS1 вентилятор также отключается.

Назначение шкафов управления вентиляцией

Сегодня шкаф управления вентиляцией является неотъемлемой частью системы воздухообмена. Он намного облегчает работу оборудования по обеспечению свежим воздухом помещения или утилизации отработанных газов.

Приобретая распределительный узел ШУВ, стоит руководствоваться функциями управления для конкретной вентиляции, согласно условиям ее эксплуатации.

Для вентиляционной системы, обеспечивающей дымоудаление из помещений необходим ШУВ, который обеспечит повышенную безопасность, будет контролировать температуру воздуха в помещении и его влажность. А также поддерживать нужные показатели в норме и перемещать воздушные массы с определенной постоянной скоростью.

Назначение шкафа управления вентиляцией зависит от типа системы воздухообмена:

• С рекуперацией или очищение от вредных веществ воздуха в рабочей зоне.
• С электрическим нагревателем.
• С водяным нагревателем.
• С функцией дымовыделения.
• Вытяжные, приточные или приточные — вытяжные вентиляции (ШУ ПВВ).

Все шкафы для управления вентиляцией работают в двух режимах:

• Летний режим. Означает, что контроль температуры воздуха отключен. При понижении температуры приточного воздуха автоматика включает режим защиты согласно параметрам, введенным заранее. Контроль температуры осуществляется с помощью датчиков.
• Дежурный режим.

Для управления одним вентилятором возможно использовать шкаф дымоудаления ШУВ1. Для управления же несколькими вентиляторами подойдет шкаф типа ШСАУ-ВК. Цена напрямую зависит от количества управляемых вентиляторов.