Здесь описан возможный вариант системы автоматики приточно-вытяжной установки с комбинированным нагреванием (водяное, рекуператор, электрические калориферы), водяным охлаждением и контролем влажности воздуха.

Автоматика приточно-вытяжных установок.

В современном мире большую популярность при организации систем воздухоподготовки получили автоматизированные приточно-вытяжные установки. Данное оборудование совместно с системами автоматики позволяет эффективно использовать энергоресурсы, такие как электричество и воду, а также не допускает появления нештатных ситуаций. В случае аварии установки системы автоматики сами примут необходимые меры и немедленно сообщат о случившемся диспетчеру или любому другому ответственному лицу, как посредством визуального оповещения, например на дисплее ПК или индикацией на щите управления, так и при помощи беспроводных технологий в виде SMS или звонка на указанный номер сотового телефона. В итоге использование современных систем автоматики приводит к значительной экономии на платежах за воду и электричество, сокращению эксплуатационных издержек и снижению ущерба от нештатных ситуаций.

Современные приточно-вытяжные установки бывают:

● с водяным калорифером;
● с электрическим калорифером;
● с пластинчатым рекуператором;
● с роторным рекуператором;
● с водяным охлаждением;
● с охлаждением с помощью компрессорно-конденсаторного блока (ККБ);
● с увлажнителем;

Основные функции системы автоматики приточно-вытяжной установки:

● поддержание заданной температуры и влажности воздуха в помещениях;
● управление приводом клапана нагревателя;
● управление приводом клапана охлаждения;
● управление увлажнителем;
● контроль степени засоренности фильтров;
● контроль обрыва ремня вентилятора;
● запуск и остановка системы;
● контроль открытия дверей в камеру установки;
● контроль перегрева электрического калорифера;
● защита от заморозки водяного калорифера
● защита от превышения температуры обратной воды;
● отключение системы в случае аварийных ситуаций или при пожарной тревоге;
● дублирование и резервирование системы;
● автоматический переход в режим ЗИМА/ЛЕТО по сенсору уличной температуры;
● индикация текущих параметров системы;
● защита от перекоса фаз или пропадания одной фазы;
● защита при коротком замыкании или перегрузке;
● так же возможно построение системы диспетчеризации для оперативного контроля и мониторинга системы, как локально с ПК оператора, так и удаленно через Интернет.

В состав системы автоматики входят:

● Щит автоматики. Исполнение может быть в нескольких вариантах (напольный монтаж, настенный монтаж, металлический шкаф или пластиковый бокс).
● Устройства ввода информации о состоянии и параметров системы. Это всевозможные датчики, сенсоры, реле.
● Исполнительные механизмы и устройства, которые непосредственно управляют клапанами, задвижками, двигателями и другим оборудованием.

При сборе щитов автоматики для приточно-вытяжных установок могут использоваться различные типы контроллеров. Для простых и стандартных решений используются простые конфигурируемые контроллеры или регуляторы, в которых нельзя выйти за пределы вложенной в них программы, но их плюс в том что, они дешевле и проще в настройке. В случае более сложного проекта, где необходимо управлять несколькими установками одновременно, установками с полным резервированием или там где может использоваться дополнительное оборудование, например, увлажнитель лучше использовать свободно программируемые контроллеры (ПЛК). Такие контроллеры несколько дороже, но на их базе можно реализовать проект любой сложности и построить систему диспетчеризации. 

Пример работы системы автоматики:

1. Щит автоматики на базе контроллера управляет двумя системами приточно-вытяжной вентиляции ПВ1 и ПВ2. Абсолютно идентичных друг к другу.
2. В системе присутствуют:

3. Описание работы:

При подаче питания на щит системы остаются не запущенными до момента появления дискретной команды на запуск указанной системы. Системы не зависят друг от друга. Каждая система имеет резервный двигатель. При поступлении команды на включение система запускается, начиная с основного двигателя. Если в течении 1 мин контроллер не получает сигнала от датчика перепада давления, то отключается основной двигатель, происходит индикация аварии данного двигателя, запускается резервный. Если после запуска резервного двигателя в течение 1 мин команда так и не пришла то система переходит в дежурный режим с индикацией аварий, до момента снятия этих аварий.

Дежурный режим:

Вентиляторы не работают. Воздушные клапана закрыты. Происходит постоянная регулировка температуры обратного теплоносителя на заданном уровне с помощью команды нагрева 0-10V. Регулировка не происходит, если показания уличного датчика +12 и выше.

Рабочий режим:

Система переходит в данный режим по следующим признакам:

● По недельному таймеру;
● При запуске системы в ручном режиме;

Запуск системы и её работа производиться в следующем порядке:

1. Анализ активных аварий (при присутствии аварий класса А запуск не возможен);
2. Выходной аналоговый сигнал становиться 10В и сервопривод открывается полностью. Функция прогрева работает, когда уличная температура меньше 14 градусов. Включается насос рекуператора. Электронагрев не включается!;
3. На дисплее появляется индикация запуска системы;
4. Через 1 минуту (время возможно изменить от 0 до 99 мин) после запуска системы происходит запуск двигателя (дискретный запуск частотного преобразователя двигателя). Время разгона от 30 до 50 секунд. В момент запуска двигателя принудительное питание 10в пропадает и происходит регулирование температуры по ПИД закону. Контроллер начинает формировать управляющий сигнал на клапан смешения. При этом температура воздуха в канале не должна выходить за установленные пределы;
5. Температура обратного теплоносителя поддерживается заданной. При провале температуры обратного теплоносителя должна сработать система анти-заморозки;
6. Аналогично снижению температуры обратного теплоносителя работает дискретный сигнал от термостата. В нормальном состоянии термостат замкнут. При прохождении воздуха сквозь калорифер температурой меньше установленной на термостате контакт термостата рвётся и запускается режим антизаморозки. Происходит индикация аварии класса А "Низкая температура приточного воздуха";

Нагрев:

После перехода в рабочий режим происходит сравнивание температуры воздуха в вытяжном канале с заданной уставкой (уставка регулируется по требованию заказчика). В случае если температура уставки выше чем в вытяжном канале контроллер в соответствии с ПИД законом начинает генерировать команду нагрева. В данном случае команда нагрева делиться на три составляющих. Если команду нагрева представить как 100%, то:

● Рекуператор:

Насос рекуператора включается, когда уровень сигнала становиться 10% (изменяемый параметр) и выключается когда уровень сигнала становиться 0%. Водяной клапан при этом закрыт (если нет угрозы заморозки). Электронагреватель не работает.

● Водяной клапан:

Уровень сигнала от 0% (При уровне 0%=0В на соответствующим аналоговом выходе при 100%=10В на соответствующим аналоговом выходе). При этом насос рекуператора включён. Электронагреватель выключен.

● Электронагреватель:

Электронагреватель состоит из четырёх равномощностных ТЭНов.

Первый ТЭН включается если уровень сигнала 60% и выключается при уровне сигнала 50%;
Второй ТЭН включается если уровень сигнала 80% и выключается при уровне сигнала 60%;
Третий ТЭН включается если уровень сигнала 90% и выключается при уровне сигнала 70%;
Четвёртый ТЭН включается если уровень сигнала 100% и выключается при уровне сигнала 90%;

ВНИМАНИЕ!
Сигнал на включение электрический нагревателей возможен только в случае поступления команды от датчика перепада давления на двигателе!

Охлаждение:

При температуре в помещении большей, чем установлено включается обратный ПИД закон, который позволяет управлять краном охлаждения 0-10В. Охлаждение будет равным 0 если уличная температура меньше 14 градусов.

Увлажнение:

Контроллер воспринимает влажность в канале и транслирует её на соответствующий аналоговый выход. В соответствии с этим происходит работа увлажнителя.

Остановка системы:

При работе с электрическим калорифером возникает проблема при отключении, связанная с тем, что при выключении системы избыточного тепла от электронагревателей хватает для сработки контакта перегрева. В связи с этим делается условие, что остановка системы происходить с задержкой в 40 секунд.

Работа вытяжек:

Включение систем синхронное! Вместе с П1 запускается В1, если П1 не запустилась, то запускается П1р и В1, если В1 не запустилось то запускается П1В1р. То же самое и для системы П2В2.

Возможные аварии:

Выводы:

1. Снижение затрат на потребление эл. энергии на 20-25%;
2. Снижение потребления горячей и холодной воды на 15%;
3. Снижение времени реакции на нештатные ситуации на 90%;
4. Снижение ущерба от нештатных ситуаций на 50%;
5. Снижение сервисного обслуживания системы в целом;
6. Снижение времени простоев инженерных систем;
7. С одного монитора можно управлять всеми системами;
8. Защищает оборудование от выхода на критические режимы;
9. Повышение комфорта в здании;
10. Визуальное наблюдение за технологическими процессами;
11. Непрерывный контроль работоспособности оборудования;
12. Получение данных о контролируемых технологических процессах по сети Интернет или СМС;
13. Все системы могут браться на сервисное обслуживание.

Источник.