Системы автоматического управления вентиляционных установок

Системы автоматического управления вентиляционных установок

Сегодня автоматические системы управления вентиляцией представлены большим комплексом различных 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.

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 вентиляционными 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 систему вентиляции в работу, останавливает её, обрабатывает показания датчиков и устанавливает нужный режим в зависимости от температуры, влажности и прочих параметров.

Виды вентиляции

Виды вентиляции в зданиях в первую очередь разделяются по направлению движения. Они бывают приточные и вытяжные. В общем объем приточного и вытяжного воздуха должен быть равным. Это соотношение называется воздушным балансом. Он необходим для того, чтобы удаляемое количество воздуха полностью замещалось свежим, иначе возникает разряжение или наоборот повышенное давление в связи с большим поступлением наружного воздуха выдавливает его через щели в окнах и неплотности в дверях.

Размещение приточной и вытяжной системы зависит от требований к помещениям. Необязательно в каждой комнате или помещении устраивает и приток, и вытяжку. Например, виды вентиляции в жилых домах бывают с таким размещением оборудования, что вытяжка проводится в технических помещениях (ванна, туалет, кухня), а приток подается в жилые комнаты. Движение воздуха от приточных устройств к вытяжным проходит через щели под дверьми или через специально устроенные в них решетки.

Кроме направление движения, вентиляция классифицируется на такие типы:

• по механизму побуждения воздуха на естественные и искусственные (механические);
• по обслуживаемым зонам на общеобменные и местные.

Естественные

Виды естественной вентиляции в первую очередь классифицируются на приточные и вытяжные. Фактически, существует только естественная вытяжная вентиляция, которая работает под действием разницы давления атмосферного воздуха и воздуха в помещении. А приток возникают уже как эффект замещения удаляемого воздуха, он происходит в результате разрежения воздуха в помещении.

Схема вентиляции естественного типа включает себя в основном вертикальные вентиляционные каналы в стенах, которые должны быть достаточной длины для того чтобы возникала тяга. Какие системы часто используются в жилых многоэтажных домах или частных коттеджах.

Виды вентиляции производственных помещений также включают в себя естественные системы в разной комбинации. Также в таких зданиях широко применяется аэрация, которая по сути представляет собой проветривание при устройстве оконных или вентиляционных проемов с разных сторон здания.

Раньше в основном приточная вентиляция в естественных системах происходила через неплотности в окнах и дверях под действием вытяжки, но с распространением вакуумных стеклопакетов и энергоэффективных окон такой механизм практически исчез. Из-за этого вентиляция работает неправильное, ее не хватает. Для решения проблемы при отсутствии централизованных систем применяют приточные клапаны в окнах или стенах которые позволяют подать некоторое количество воздуха в жилые комнаты для дыхания людей.

Механические

Искусственная вентиляция отличается от естественной тем, что для приведения воздуха в движение используют механические устройства. Это электрические вентиляторы разных типов и устройств. Вентиляторы бывают:

• радиальные, в которых рабочее колесо двигается в одной плоскости с потоком воздуха;
• осевые – рабочее колесо перпендикулярно потоку воздуха.

Можно выделить такие виды искусственной вентиляции:

• приточные;
• вытяжные;
• приточно-вытяжные

Если первые два типа характерны и для естественных систем, приточно-вытяжная – это сугубо область механических. Их особенность том, что оборудование для обоих веток одно и то же.

Механические системы включают себя не только вентиляторы, но большое количество другого оборудования: фильтры, нагреватели (электрические и водяные), тепловые насосы, клапаны, демпферы, решетки. Оно необходимо для регуляции потока воздуха, очистки и его нагрева.

Виды механической вентиляции также классифицируется по компоновке системы. Это может быть как сборная система, когда вентилятор и все остальные элементы подбираются отдельно и собираются уже на объекте, так и моноблочные, когда все эти элементы собираются на заводе в один корпус (тепло и звукоизолированный) и поставляется на объект. Первый вид дешевле и гибче, но моноблочные устройства удобнее в монтаже. Они не требуют дополнительной настройки. Чаще всего они поставляются со встроенной автоматикой.

Приточно-вытяжные

Рассмотрим отдельно приточно-вытяжные системы. Это относительно новый тип, который разработан для повышения энергоэффективности оборудования. Назначение систем вентиляции такого типа аналогично приточным и вытяжным. Основное отличие — все элементы (в первую очередь вентиляторы) скомпонованы в одном устройстве и взаемосвязаны при функционировании.

Существуют две большие группы таких систем:

• без рекуперации;
• с рекуперацией:
  • с пластинчатым (перекрестноточным рекуператором);
  • с роторным рекуператором;
  • с фреоновым тепловым насосом в качестве рекуператора;
  • с гликолевым рекуператором.

  Устройства без рекуперации мало отличаются от отдельных приточных и вытяжных систем, в основном — подобранными вентиляторами для обеспечения одинакового расхода воздуха. Устройства с рекуперацией тепла — современное и эффективное оборудование, особенность в том, что компоновка оборудования для обеих веток в одном корпусе позволяет уменьшить потребление энергоресурсов.
  Рекуперация – это возврат тепла из вытяжного воздуха обратно в помещение. При работе обычной системы вытяжной воздух удаляются из комнаты, безвозвратно унося тепло. А подаваемый в помещение наружный холодный воздух в зимний период требует постоянного нагрева. Это приводит к перерасходу энергоресурсов на отопление. Рекуперация позволяет частично решить эту проблему. Тепло из удаляемого воздуха с помощью рекуператоров передается приточному.

  Пластинчатые рекуператоры

  Пластинчатые (перекрестные, перекрестноточные), в которых воздух двигается в специальном пакете из алюминиевых, бумажных или медных пластин, где приток и вытяжка не смешивается. Второе название появилось из за направления движения воздуха — они как бы перекрещиваются. Отличаются средней эффективностью около 80%.

  

  Роторные рекуператоры

  Роторные приточно-вытяжные установки. В них смонтирован ротор из материала с хорошей теплоемкостью, который медленно вращается по оси, расположенной между приточной и вытяжной ветками. Во время вращения часть ротора нагревается от вытяжного воздуха. Нагретая часть ротора при вращении перемещается в приточную зону и передает тепло проходящему там холодному воздуху. Наиболее эффективные системы. В некоторых случаях она может превышать 90%.

  

  Рекуператоры с тепловым насосом

  Редко, но все же применяются системы с тепловым насосом. В них используется компрессор и теплообменники, которые расположены в приточных и вытяжных ветках. Компрессор как бы перекачивает тепло из вытяжной зоны в приточную. Чаще всего применяются для бассейнов, так как позволяют организовать удаление влаги.

  

  Гликолевые рекуператоры

  С гликолевым рекуператором. По конструкции схожи с тепловым насосом, только тепло переносит из вытяжной ветки в приточную не фреон, а теплоноситель — смесь гликоля и воды. Их эффективность не очень высокая (до 50%) и по этому показателю они проигрывают роторным и пластинчатым. Применяют в основном для больших систем.

  Эффективность рекуперации зависит и от вида оборудования, и от особенностей эксплуатации. Также влияние на этот параметр имеет температура и влажность воздуха и в приточной, и вытяжной системе. Чаще всего она находится в пределах 70-80%, но иногда и 40-50% уже дает существенную экономию в энергоресурсах.

  

  Схема вентиляция в доме чаще всего предусматривает пластинчатый рекуператор реже роторный. Тепловые насосы нашли свое распространение в вентиляционных установках для бассейнов. Виды производственной вентиляции, которые используют рекуперацию включают себя все озвученные системы.

  Местные

  Назначение местной вентиляции – обслуживание определенной зоны в помещении. Она используются для того, чтобы уменьшить потребность в воздухе и удешевить систему. Например, вытяжной зонт над обычной домашней кухонной вытяжкой является местной вентиляцией. Какие виды вентиляции существуют? Местные системы бывают таких разновидностей:

  • Вытяжные зонты над бытовыми и промышленными кухонными плитами, вытяжка над сварочным постами, станками и другим промышленным оборудованием.
  • Воздушные души, которые являются местной приточной системой и подают необходимое количество воздуха в рабочую зону. Например, на рабочее место в цеху.

  Применение местных систем позволяет сократить затраты на оборудование и на нагрев воздуха.

  

  Общеобменные

  Общеобменная система, в отличие от местной, обслуживает весь объем помещения или здания. Например, виды вентиляции в частном доме в большинстве своем общеобменные. Они могут быть как механические, так и естественные. В общеобменных системах важно правильно распределить воздух, для этого нужно знать особенности помещения и расположение рабочих зон.

  Вытяжку чаще всего устраивает в верхней зоне, потому что теплый загрязненный воздух чаще поднимается под потолок откуда его легче удалить. Но в некоторых системах вытяжку необходимо устраивать возле пола. Это относится к производствам, где возникают тяжелые газы. В том же самом гараже угарный газ опускается к полу.

  

  Принудительная система вентиляции в доме также должна учитывать расположение, людей рабочих мест, кроватей и мест отдыха.

  Рассмотренные назначение и классификация систем вентиляции позволяют в общем сориентироваться в этой важной инженерной сети и подобрать для своих целей оптимальное оборудование.

  Приточно-вытяжная вентиляция с механическим побуждением

  По сути, принцип принудительной приточно-вытяжной вентиляции отличается от естественной только тем, что воздух нагнетается в помещение вентилятором, встроенным в приточный вентканал. Такие системы раньше устанавливались преимущественно в производственных цехах, концертных залах, крытых стадионах и т.п. Их преимущество в том, что они гарантируют нормальный воздухообмен и позволяют его контролировать.

  Современная приточно-вытяжная принудительная вентиляция может быть сколько угодно сложнее вышеописанной, но ключевой принцип остается неизменным. Усложнения касаются только климатических и энергосберегающих аспектов.

  При работе механической приточно-вытяжной вентиляции воздух в помещении полностью сменяется минимум 1 раз в час. Но вместе с воздухом из помещений столь же интенсивно уходит тепловой потенциал. Например, зимой мы теряем воздух, нагретый до 20°С, а получаем вместо него холодный наружный воздух с отрицательной температурой. Если вентиляция не будет оснащена блоком подогрева наружного воздуха, то система будет работать как кондиционер в режиме охлаждения.

  Для того чтобы подогреть наружный воздух может быть использован электрический или жидкостной блок подогрева. В нем воздух проходит через калорифер или теплообменник, а блок автоматики контролирует нагрев.

  

  Нагреватель.

  С точки зрения энергосбережения такое решение не самое лучшее. Дело в том, что на нагрев поступающего воздуха уходит столько же энергии, сколько бы потратила система отопления для компенсации теплопотерь через вентиляцию.

  Более эффективно минимизировать теплопотери приточно-вытяжной вентиляции способен только рекуператор тепла. Это устройство представляет собой блок, в котором выходящий воздух обменивается теплом с входящим. Рекуператоры тепла могут иметь различную конструкцию, но суть их одна – отбирать тепловой потенциал у исходящего воздуха, и передавать его входящему.

  

  Схема рекуператора.

  Применение рекуперации позволяет сэкономить до 75% тепла, которое было бы потеряно при его отсутствии. Самые эффективные рекуператоры, позволяющие добиться таких результатов, стоят недешево. Но они рентабельны, особенно при постоянно растущей стоимости энергоносителей для населения.

  Важным моментом в устройстве приточно-вытяжной вентиляции является фильтрация наружного воздуха. Если воздух забирать непосредственно с улицы, то при нормальной интенсивности воздухообмена дом площадью 100 кв. м. будет ежесуточно поступать 7200 куб. м воздуха. Это довольно внушительный объём, но под наружный воздух далеко не всегда бывает идеального качества. Он часто требует кондиционирования, т.е. доведения до требуемой кондиции.

  

  Фильтрующие элементы в системе вентиляции.

  В наружном воздухе могут содержаться химические и органические загрязнения, а также избыточная влага. Конфигурация фильтров подготовки воздуха зависит от конкретных условий. Если дом находится в черте города и тем более рядом с проезжей частью, то в поступающем воздухе будет много пыли и веществ, содержащихся в выхлопе автомобилей. Эти нежелательные примеси можно отфильтровать.

  Для очистки воздуха от твердых частиц (пыли) используются тонкие механические фильтры. Они способны задерживать частицы размером до 0,05 мкм. Наиболее эффективными на сегодняшний день считаются HEPA-фильтры. Они состоят из мельчайших синтетических волокон диаметром 0,65-6,5 мкм.

  Очистка воздуха от химических загрязнителей осуществляется угольным фильтром. Такие фильтры устанавливаются преимущественно в системах, расположенных в плотной городской застройке или в непосредственной близости к автомагистралям.

  Принудительная вентиляция, в отличие от естественной, позволяет подвергать входящий воздух многоступенчатой очистке. Это не может не сказываться и на микроклимате помещения. Входящий воздух можно осушать, увлажнять, обогащать отрицательными ионами, дезинфицировать, ароматизировать.

  Разновидности устанавливаемых приточных установок

  

  Приточные системы разделяются на следующие категории:

  1. Приточный вентилятор, который может устанавливаться в окне или части дверного проема. Данное оборудование достаточно простое и доступное, однако устанавливается только для нагнетания воздуха, очистка или нагрев, охлаждение не проводится. Кроме этого не стоит забывать о том, что вентилятор нельзя использовать в зимнее время.
  2. Приточные установки могут быть компактными или большими. Конструкция снабжается всеми необходимыми элементами для очистки или нагрева воздуха.
  3. Канальные вентиляционные приточные установки, которые устанавливаются для подачи воздуха в целое здание. В большинстве случаев устройство имеет большие размеры и достаточно высокую стоимость. Устанавливается канальный вентилятор в офисах и коммерческих сооружениях.

  При этом классификация проводится по производителю и области применения.

  Физическая основа вентиляции

  Альтернативные источники генерирования холодного воздуха. При расчете приточной установки можно столкнуться с ситуацией, когда подобранный калорифер в максимальном режиме выдаст тепловую мощность во много раз превышающую требуемую.
  
  В проектной документации здания и сооружения с помещениями с пребыванием людей должны быть предусмотрены меры по: 1 ограничению проникновения в помещения пыли, влаги, вредных и неприятно пахнущих веществ из атмосферного воздуха; 2 обеспечению воздухообмена, достаточного для своевременного удаления вредных веществ из воздуха и поддержания химического состава воздуха в пропорциях, благоприятных для жизнедеятельности человека; 3 предотвращению проникновения в помещения с постоянным пребыванием людей вредных и неприятно пахнущих веществ из трубопроводов систем и устройств канализации, отопления, вентиляции, кондиционирования, из воздуховодов и технологических трубопроводов, а также выхлопных газов из встроенных автомобильных стоянок; 4 предотвращению проникновения почвенных газов радона, метана в помещения, если в процессе инженерных изысканий обнаружено их наличие на территории, на которой будут осуществляться строительство и эксплуатация здания или сооружения». Установка приточной вентиляции позволит направить воздух заданной температуры в заданном направлении. При качественно-количественном способ регулирования происходят и корректировки температуры в системе теплоснабжения либо от источника тепла и изменение расхода теплоносителя зонально на каждой установке в своем режиме.
  
  При размещении помещений венткамер в другом пожарном отсеке следует у стены или в стене ставить противопожарный нормально открытый клапан. Места забора и подачи воздуха. Каждую такую установку необходимо снабжать отключающей арматурой на входе и выходе теплоносителя, а также гильзами для термометров на подающем и обратном трубопроводах.
  
  В системе с воздушным охлаждением наружные блоки, в которых расположены фреоновые агрегаты с воздушным конденсатором, устанавливаются выше внутренних блоков, как правило, на кровле здания. Также эта схема применима и для работы с котельными установками при выполнении всех выше сказанных требований.
  
  Это может быть как сборная система, когда вентилятор и все остальные элементы подбираются отдельно и собираются уже на объекте, так и моноблочные, когда все эти элементы собираются на заводе в один корпус тепло и звукоизолированный и поставляется на объект. Такие воздухораспределители выпускают шести типоразмеров. Недостаточное сечение вытяжных труб воздуховодов , вследствие ошибочного проектирования.

  Автоматизация системы приточно-вытяжной вентиляции, выполненной развернутым способом

  
  Допускается предусматривать возможность интенсификации воздухообмена в периоды использования помещений санитарных узлов и кухонь, устанавливая бытовые вытяжные вентиляторы в данных помещениях. Рисунок 5 — Схема системы механической вытяжной вентиляции централизованной с естественным притоком воздуха Рисунок 5 — Схема системы механической вытяжной вентиляции централизованной с естественным притоком воздуха: 1 — приточное устройство; 2 — вытяжное устройство; 3 — отопительный прибор; 4 — спутник; 5 — сборный вытяжной канал; 6 — вытяжной вентилятор; 7 — вытяжная шахта с зонтом; 8 — противопожарный клапан Рисунок 6 — Схема системы механической вытяжной вентиляции с индивидуальными вентиляторами с естественным притоком воздуха Рисунок 6 — Схема системы механической вытяжной вентиляции с индивидуальными вентиляторами с естественным притоком воздуха: 1 — приточное устройство; 2 — вытяжной вентилятор; 3 — отопительный прибор; 4 — вытяжной канал; 5 — вытяжная шахта с зонтом Приток воздуха в квартиры осуществляется так же, как и в системах естественной вентиляции. Наумов, канд. В случае возникновения аварийных ситуаций, когда один калорифер вышел из строя или разморозился, второй нагреватель будет подключен в работу и справится полностью с основной функцией.

  Если есть вероятность неконтролируемого увеличения ПДК вредных веществ в одном или нескольких помещениях, то применяется аварийная вентиляция , она срабатывает автоматически и оборудуется своей электрической системой управления питанием, не зависящей от общей. Система подачи и вытяжная вентиляция для хорошего воздухообмена в доме В этом случае система вентиляционных каналов оснащена клапанами, так что загрязненный воздух высвобождается на дорогу и не переносится в смежные пространства. У нас в штате только профессионалы, инженеры с большим опытом, постоянно повышающие свою квалификацию.

  Например, частый случай, когда в нерабочее время отключаются приточные установки, а вытяжные по каким либо причинам продолжают работать, а в здании создается разряжение воздуха. Это же относится к параметрам наружного и внутреннего воздуха. Статьи Принцип работы вентиляции: основные моменты, о которых следует знать Чтобы воздух внутри здания был качественным, он должен быть чистым и обладать нормальной влажностью. Если уровень загрязнения наружного воздуха превышает показатели, приведенные в приложении А, необходимо проводить его очистку. Общеобменная вентиляция Местная или локальная.
  Естественная вентиляция — ОШИБКИ

  Порядок обслуживания

  Вся ответственность за работоспособное состояние, своевременное проведение испытаний, проверок технического состояния; за выполнение работ по сервису оборудования установок противодымной защиты, включая шкафы управления дымоудалением, возложена ППР в РФ на руководство объектов, что оборудованы такими инженерными системами.

  

  Оценку технического состояния оборудования противодымной защиты при вводе в эксплуатацию новостроящихся зданий, а также в ходе сервисных работ проводят на основании регламента испытаний, изложенного в ГОСТ Р 53300-2009, в котором указано, что испытания таких систем следует производить периодически – не реже 1 раза в два года.

  Однако в сроки, что установлены РД 25964-90, регламентирующего производство работ по сервису систем безопасности, обслуживание должно проводиться более часто – ежемесячно, ежеквартально; с обязательной записью результатов в журналах наблюдения/контроля специалистами организаций, что обладают действующими лицензионными разрешениями МЧС на данный вид услуг.

  Бесканальная вентиляция OXY: функции и характеристики

  На текущий момент бесканальные устройства приточной системы вентиляции пользуются стабильным спросом. На то есть несколько причин. Это компактность, удобство и простота монтажа, многофункциональность, а также доступная цена, которая в разы ниже, чем стоимость канального приточного оборудования с сетью воздуховодов:

  OXY 1 – 3 990 руб.
  OXY 2 – 17 990 руб.
  OXY 3 – 19 990 руб.

  

  Примером такой компактной «приточки» воздуха является OXY – вентиляционная установка, которая также очищает и нагревает подаваемый воздух.

  

  К достоинствам такого компактного оборудования (246 *326 *125 мм) можно отнести:

  • Простая установка. После бурения канала в выбранном месте (диаметр рабочего канала 125 мм) – прибор просто навешивается на стену и включается;
  • Свежий воздух всегда, даже при закрытых окнах. С OXY вы будете использовать оконное проветривание по желанию, а не по необходимости. Никакой пыли, уличного шума и сигаретного дыма от соседей;
  • Оптимальная производительность. Оснащен вентилятором с мощностью 18-27 Вт и обеспечивает воздухообмен со скоростью до 150 (производительность увеличили, на сайте значения поменяем) м³ в час;
  • Функция подогрева. С таким оборудованием в квартире будет обеспечен комфортный микроклимат и летом, и зимой. Регулируемый подогрев потока обеспечит вентиляцию без сквозняков (рабочая мощность нагревателя – до 0.6 кВт);
  • Фильтрация. Встроенные пылевые и угольные фильтры делают глубокую очистку от частиц пыли, различных аллергенов, дыма, автомобильных выхлопов и других загрязнителей (классы фильтров F7, F5, G4);
  • Минимальный шум при работе. У OXY – плавная регулировка воздуха, что позволяет сделать его совершенно бесшумным.

  

  В заключение отметим, что в современных условиях приточные вентиляционные системы являются наиболее доступным и эффективным способом обеспечить стабильный воздухообмен и комфортный микроклимат в своем жилище. Затраты времени и средств на установку такого прибора – это инвестиция в здоровье и отличное настроение.

  голоса

  Рейтинг статьи