Детально про автоматизацію вентиляції у будівлі
Будь-яка вентиляція приміщення має на увазі заміну повітря за відсутності замкнутого циклу, що дуже важливо не тільки для створення комфорту, але і з медичної точки зору. На сьогоднішній день, коли така потреба стала однією з перших потреб функціонування різних організацій, автоматизація систем вентиляції стала необхідним атрибутом будь-якого підприємства. Навіть для приватного житла сьогодні можна встановити систему розумного будинку, що включає примусовий повітрообмін в приміщеннях.
Прилади для організації автоматичного повітрообміну
Зрозуміло, що автоматизації вентиляції передбачає необхідність монтажу якихось приладів, датчиків і турбін. Такий «освіжаючий набір» простих та складних пристроїв від простої металевої шафи до модулів з числовим програмним керуванням призначений для регулювання стану повітря як у приміщенні в цілому, так і в окремих кімнатах. Переклад управлінських функцій у полі діяльності комп'ютерів дозволяє забезпечити створення подібних систем на будь-яких об'єктах закритого типу з різними характеристиками.
Звичайно, умови для автоматизації системи вентиляції відрізнятимуться одна від одної залежно від умов на певному об'єкті, а отже, вимоги також будуть різними:
- Місця, де можна обійтися загальноприйнятими модулями у вигляді шаф із набором стандартного обладнання.
- Вимоги підвищені та доводиться комплектувати модуль у ручному режимі, орієнтуючись на особливості та потреби даного об'єкта.
Відмінності у обладнанні модулів системи управління вентиляцією визначаються приватними характеристиками: призначенням об'єкта та його безпосередньою діяльністю, місцем його розташування. У будь-якому випадку добірка та монтаж обладнання спрямований на кінцеву мету – підтримка повітря у свіжому стані протягом усього циклу діяльності. Також автоматизація вентиляції спрямована на те, щоб звести до мінімуму залежність від втручання оператора (людини) у робочий процес та його регулювання.
Система управління припливною вентиляцією здійснюється за рахунок датчиків, розташованих у всіх приміщеннях будівлі, що обслуговується. У більшості випадків це термостати, що реагують на підвищення або зниження температури повітря. Крім того, системи оснащуються програмним управлінням у вигляді штучного інтелекту, який сам приймає рішення, коли потрібна нова порція свіжого повітря.
Складання таких модулів здійснюється за принципом підбору вузлів, які можна розділити на три основні групи:
- Датчики - пристрої, які збирають та передають інформацію про навколишнє середовище до комп'ютерного центру аналізу відомостей. У цьому беруть участь термостати, вологоміри та газоаналізатори різного типу.
- Центр управління – пункт, куди стікається вся інформація з перерахованих вище контрольно-вимірювальних приладів. Після обробки даних системи автоматичного управління вентиляцією видають команди всім підлеглим механізмам типу фільтрів, засувок, клапанів, двигунів з турбінами.
- Виконавчі вузли – відповідають за виконання команд, що надходять на механізми, що діють, від яких залежить вентилювання. Це перетворювачі частоти обертання валів двигунів з лопатями крильчаток, сервоприводи засувок/заслінок тощо.
Всі центри керування припливно-витяжною вентиляцією проводять аналіз повітря в тому чи іншому приміщенні на його температуру, вологість, співвідношення кисню-вуглецю та, за необхідності, на наявність інших газів. У разі порушення параметрів, заданих за умовчанням, лунають команди провітрювання приміщення (окремої кімнати чи всього об'єкта). Коли всі параметри повертаються до необхідних норм (заданих раніше за промовчанням), процес обміну повітря блокується до наступного відхилення від норми.
Автоматизація різних процесів (вентиляції зокрема) з допомогою комп'ютерів торкнулася практично всіх видів діяльності homo sapiens сучасного. Дії оператора в таких випадках зводяться лише до завдання режимів або їх корекції та періодичної перевірки системи на наявність або відсутність збоїв.
Примітка: автоматизація систем вентиляції на виробництві або на підприємстві призводить до скорочення необхідності великого штату технічних працівників різного рівня.
Способи роботи повітрообміну, як правило, визначаються конкретною ситуацією та конкретним місцем споживання і це можна класифікувати за трьома режимами:
- Ручний. Такий режим передбачений для різних ситуацій (в основному екстраординарних) – тут всі команди лунають оператором віддалено через пульт управління.
- Автономний. Усі комп'ютеризовані блоки роздають команди на обслуговуючі механізми незалежно від роботи сполучених інженерних систем, що функціонують у будівлі.
- Автоматичний. Вся мережа управління повітрообміном інтегрована у систему загального регулювання всіх інженерних комплексів даної будівлі. Це означає, що автоматичні системи керування вентиляцією синхронізовані з іншими системами безпеки, як пожежна сигналізація, газоаналізатори для опалювальних котлів та іншими аварійними датчиками.
Підсумовуючи можна сказати, що з автоматизації вентиляційних систем функції оператора зводяться до банальному пасивному спостереженню з мінімалізації особистої присутності. Але слід сказати, що без участі людини, хоча б на рівні спостерігача неможливий не один автоматичний процес, навіть якщо ним керують найсучасніші комп'ютери.
Корисне відео
ЩУВ – для чого він потрібний
Для включення або вимикання спліт системи (кондиціювання повітря) або запуску турбіни у вентиляційній шахті не потрібне комп'ютерне управління - з цим легко впорається будь-яка людина, відчувши стан дискомфорту по відношенню до навколишнього середовища. Але таке можливо не завжди: на великих підприємствах, великих організаціях, торгових центрах, спортивних комплексах і т.д. такими речами набагато зручніше командувати з одного місця за допомогою пульта керування. Більше того, коли ручний ПУ замінює ЧПУ, встановлений на комп'ютері, все відбувається зовсім інакше.
Вся інформація з кожного двигуна з турбіною, що нагнітає або висмоктує, обігрівача будь-якого типу, кондиціонера або спліттера надходить на комп'ютер загального центру ЩУВ. У цій же шафі знаходяться і автомати, які безпосередньо запускають або блокують ту чи іншу систему. У сучасному виконанні ЩУВ може виглядати, як відкрита панель з індикаторами, регуляторами, тумблерами і кнопками або як навісна або підлогова металева шафа з дверцятами і навісним або внутрішнім замком для захисту від стороннього втручання.
У чому полягає основний функціонал ЩУВ:
- постійний контроль усіх приладів у системі вентиляції та кондиціювання даної будівлі;
- захист двигунів та опалювальних систем від перегріву, блокування системи у разі короткого замикання у схемі ланцюга;
- управління потужностями та продуктивністю обладнання;
- програмування системи в цілому або окремих блоків (задається оператором) для запуску або блокування агрегатів за часовими проміжками (годинник, день);
- забезпечення індикації всіх пристроїв на ПУ;
- підтримка встановленої за умовчанням температури повітря шляхом кондиціювання та/або вентиляції;
- контроль над повітропроводами та станом повітряних фільтрів за ступенем їх забруднення;
- попередження збоїв та несправностей блоків, наприклад, системи водяного опалення можуть замерзнути при настанні заморозків.
Монтаж таких щитів (в основному закритих) у приміщенні різних підприємств, торгових центрів, спортивних комплексів і житлових будинків дає можливість обслуговувальному персоналу стежити за роботою всього обладнання з одного місця. Для зручності в таких щитових шафах також розміщують індикатори для захисту від пожежі та опалення, а також їх можуть підключати до загальної системи контролю.
ШУПВВ за своєю суттю ні що інше, як ЩУВ (щит управління вентиляцією), тільки із замкненими на замок двома дверима. Їх можуть встановлювати або на кожному поверсі, у кожному цеху чи торговому залі, або в одному місці для керування обладнанням усієї будівлі в цілому. При пожежі або несанкціонованій зупинці вентиляційного обладнання в ШУПВВ спрацьовує сигнал, що повідомляє про необхідність вжити будь-яких дій у ручному режимі, або вони включаються автоматично.
Корисне відео
Завдання автоматики для вентиляції будівель
Сьогодні на будь-якому сучасному підприємстві є безліч приладів та вузлів для керування припливною вентиляцією та набір їх функцій часом не просто допомагає, але навіть може рятувати здоров'я та людські життя. ПУ модуля ШУПВВ чи ЩУВ оснащуються елементами електронного інтелекту для наступних дій:
- постійна підтримка мікроклімату приміщення у заданому режимі (температура, вологість, загазованість);
- можливість дистанційного керування тим чи іншим блоком (запуск/блокування, зміна режиму) віддалено (оператором за допомогою ПУ);
- автоматично перехід обладнання на інший режим при зміні сезону (зима – літо);
- контроль всіх фільтрів на рівень забруднення та автоматичне подання сигналу про необхідність їх очищення/заміни;
- автоматичне керування припливною вентиляцією за допомогою заслінок;
- блокування притоку повітря під час спрацювання пожежних датчиків безпеки;
- відключення електроживлення у разі виникнення стрибків напруги.
Примітка: докладний перелік усіх функцій, якими забезпечена система управління вентиляцією, потрібно дізнаватися у продавця або виробника, оскільки вони можуть відрізнятися.
Корисне відео
Сорти ШТУВ і ШУПВВ
Сучасний ринок електроустаткування пропонує широкий вибір різних ЩУВ і ШУПВВ, класифікуючи їх за розмірами і за категоріями. Усі модифікації можна розділити як мінімум на чотири пункти:
- Устаткування для провітрювання та видалення задимленості у приміщеннях. Такий клімат-контроль потрібен на виробництві, наприклад для облаштування робочого місця зварювальника або в кузні.
- ЩУ, що контролюють запуск, зупинку та частоту обертання (потужність) систем вентиляції. Як правило, пристрої такого типу мають великий функціонал і можуть встановлюватися як в підвісних, так і шафах управління. Можлива робота з фреонними установками, водяними калориферами та керування припливною вентиляцією.
- ЩУ електропостачанням припливно-витяжної вентиляції. Сюди включається рекуператор підтримки заданої температури вхідних і вихідних газових потоків. Існують також модифікації на основі гліколю (CₙH₂ₙ(OH)₂), де в системі теплопостачання застосовується циркуляція незамерзаючих рідин типу антифризу. Сюди також входить циркуляційний насос та автоблокування від неконтрольованих температурних перепадів.
- Модель з використанням звичайного рекуператора розглядається як ЩУ припливною вентиляцією. Його легко перевести у будь-який режим. Сам рекуператор тут виконаний у вигляді оцинкованого сталевого куба (квадратного чи прямокутного) із чотирма патрубками – по два з кожного боку. До них приєднуються металеві або пластикові димарі.
Рекомендації щодо збирання ЩУВ та ШУПВВ
У будь-якому випадку всі роботи зі збирання та встановлення ЩУВ та ШУПВВ повинні проводитися кваліфікованими фахівцями з дотриманням ТУ 3431-001-67762877-2013 та ТУ 4371-001-67762877-2016. Самостійний монтаж та складання пристроїв керування категорично заборонено. Корпуси щитів або шаф теж не можна виготовляти на власний розсуд – їх замовляють відповідно до передбачуваного обладнання. У тих випадках, коли не вистачає якихось проводів, кріплень або тумблерів (таке часто трапляється) їхня заміна повинна точно відповідати заданим технічним характеристикам.
До комплектації всіх ЩУВ та ШУПВВ заводом-виробником завжди додається монтажна схема, якою керуватиметься фахівець при складанні. Але її зберігають для підприємства у разі необхідності проведення будь-яких ремонтних робіт.
Корисне відео
Висновок
На закінчення можна сказати, що на сьогоднішній день автоматизація вентиляції вже давно не є якоюсь нововведенням і в більшості випадків, це обов'язкова умова для запуску того чи іншого підприємства (цеху). Крім того, такий пристрій поступово захоплює не тільки промислову, а й побутову сферу – він входить до системи «розумного дому».
