Автоматика систем вентиляции: назначение, узлы, преимущества

Автоматизация систем вентиляции (автоматика)

Компания ООО “Пром Климат” (г. Москва) – профессиональная инжиниринговая компания. Мы реализуем инженерные системы здания или помещения на вашем объекте “под ключ”.
Звоните: 8 (495) 410-11-73 или отправьте быструю заявку.

Чтобы автоматизированная система работала правильно и наиболее экономично, для наблюдения за основными параметрами на щиты выносят приборы контроля. На отдельных узлах, для возможности отслеживания работы отдельных элементов, устанавливают местные приборы контроля, для мониторинга промежуточных показателей.

Автоматика самопишущих приборов позволяет вести учет и анализ текущей работы вентиляционного оборудования, а для своевременной фиксации опасных отклонений служат приборы сигнализирующие, призванные предотвратить нарушение технологического процесса и, как следствие, – брак продукции.

Индикаторы работы системы вентиляции и кондиционирования устанавливают как в системе приточной вентиляции, так и в комбинированных системах с воздушным отоплением, и в системах кондиционирования воздуха. Здесь важен контроль температуры воздуха наряду с контролем параметров теплоносителя.

В зависимости от того, насколько точной должна быть регулировка поддерживаемых параметров, от назначения системы, от экономической и технической целесообразности, выбирают позиционный, пропорциональный или пропорционально-интегрированный способ управления автоматизированной системой. А в зависимости от вида энергии, которая используется для обеспечения работы системы, система регулирования может быть электрической или пневматической.

Если на предприятии отсутствует сеть сжатого воздуха или ее установка экономически неприемлема, то используют электрическую систему регулирования. Если сеть сжатого воздуха (с давлением от 0,3 до 0,6 МПа) на предприятии есть, или в целях противопожарной безопасности, применяется система пневматического регулирования.

Принцип автоматического регулирования температуры воздуха заключается в смешивании рециркулирующего воздуха и наружного воздуха, а также в варьировании режимов работы калориферов. Эти методы могут применяться как совместно, так и по отдельности. При этом благодаря регулировке в системе кондиционирования достигаются требуемые температура, давление и относительная влажность.

Назначение системы автомат

На сегодняшний день комплекс вентилирования полностью модернизирован и является сложной приборной систематикой с силовой установкой, калориферами и каналами, обеспечивающими микроклимат помещения. Для того чтобы все узлы и агрегаты работали слаженно, современные инженеры снабжают систему аппаратурой с датчиками и механизмами. Именно за счёт них можно управлять вентиляцией в сборке.

Задачи системой вентиляции:

Управление и мониторинг параметров системы: сигнал поломки, небезопасных режимов и других непредвиденных рабочих моментов. Современные контроллеры связаны с оператором в режиме реального времени. Это позволяет оператору наблюдать за работой всех системных показателей и устанавливать их соответствие с нужным режимом.
Индивидуальный анализ выработки любого механизма и процесса в общем согласно заданным параметрам через мониторинг. Автомат управления принимает данные, полученные при помощи датчиков, и проводит исследование вычислительными мощностями. Если необходимо вносит корректировку в общую производительность через сигнал действующей механики либо через систему пуска-включения.
Защита клапанной части и водных контуров обогревательного элемента от промерзаний. Системный термостат следит за температурами калориферов, не позволяя опуститься за критическую отметку.
Управление рабочими процессами посредством переключения режима. Это необходимо для рационального использования автоматической системы в связи с изменением нагрузки на помещение, недельной дневности, времени суток или климатических условий. Программы автоматического управления вентиляционной системой, опираясь на сведения мониторинга, имеют возможность использовать в качестве дополнения силовые установки, завершать деятельность или менять скорость движения лопастей вентиляторов, запускать и отключать воздухоосушители и так далее.
Блокировка механизма в случае замыкания или любого аварийного случая, связанного с электроникой, чтобы исключить возможное возгорание.

Автоматика в системе вентиляции имеет ключевую роль и выполняет целый ряд нужных задач, без неё выполнение всех перечисленных опций силами обслуживающего персонала невозможно.

Основные узлы автовентиляции

Проект системы автоматической вентиляции требует достаточно трудоёмкий и сложной работы инженеров, такой процесс требует не только теоретических знаний, но и большого опыта.

аналогичную системную структуру;
главные части и основные узлы;
логическую работоспособность и совокупность всех деталей и аппаратов.

Для того чтобы применить самую оптимальную комплектацию приборов для системы и контроля над ней обязательно учитывать номенклатуру отличных производств, а также обладать эксплуатационным опытом такой аппаратуры. Нелишним будет и изучение отзывов пользователей, чтобы понимать соотношение цены и качества модели на сегодняшний день. Это позволит приобретать качественную систему на выгодных условиях.

Сенсорные приборные панели и датчики. Группа содержит разные средства для информационного набора о настоящем состоянии комплекса, отталкиваясь от типа температуры, давления, содержания влаги в воздухе, токовой силы и т. п. Собранная информация трансформируется в электросигнал, и подаётся на контроллерный вход.
Контроллеры с регуляторами входят в группу, которая собирает и проводит аналитику данных датчиков. Затем, основываясь на анализе, выдаёт распоряжение выключателю или исполнительной механике, меняя при этом режимность работы в целом или частично. Сборка регуляторов возможна как аналоговая (в основе аналоговые логические схемы), так и цифровая (в основе цифровая техника с ПО).
Исполнительная механизация включает в себя разновидности приводов, регулирующих органов и других механизмов, посредством которых контроллеры передают команды для изменения параметров. В качестве исполнительной механики выступают: автоклапаны приточной системы, следящий привод (сервопривод), выключатель отсечки тока, частотный регулятор оборотов ротора в электрическом двигателе и т. д.

Конструкция любой сложности обязательно оснащена выше перечисленными узлами автовентиляции, но к ним могут быть установлены дополнительные — всё зависит от масштаба системы.

Преимущества такой системы

Проверка работы вентиляции:

функциональность автоматизированной системы;
регулирование и контролирование частотности оборотов вентиляторных лопастей;
управление температурой водозабора и морозоустойчивость калорифера;
наблюдение объёмов воздуха в вентилируемом здании с целью управления системой для создания микроклимата;
выявление загрязнённости фильтрового набора, для оповещения о замене;
перевод целого механизма или его части на опцию «сна» и активирование узлов из этого режима вовремя, следуя программе;
обеспечение защиты от перегрузок электросети и замыкания проводов;
анализ системного состояния и рабочих режимов, с информационным выводом на дисплей;
возможность ручного управления для настройки оборудования.

Как узнать цену и получить коммерческое предложение

Чтобы узнать цену решения для вашего объекта, вы можете:

Автоматика для управления системой вентиляции

Автоматизация технических процессов сегодня коснулась практически всех областей человеческой деятельности, как на производстве, так и в быту. Не стали исключением и вентиляционные системы, для управления которыми разработаны специальные устройства, позволяющие максимально оптимизировать их работу.

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.

Важно! В больших торгово-развлекательных комплексах, в учебных и административных зданиях, на больших производствах установка оборудования для автоматизации вентиляционных систем позволяет устранить возможные сбои в работе и минимизировать влияние человеческого фактора.

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.

Обратите внимание! Благодаря использованию автоматики контролировать работу и заниматься обслуживанием вентиляции с установленной автоматикой, может гораздо меньшее количество технических специалистов.

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.

Основные задачи автоматики для вентиляции

Поскольку на современном рынке представлено большое количество всевозможных технических устройств для автоматизации вентиляции, набор их функций также чрезвычайно широк.

Основные функции модуля управления, оснащенного элементами электронного интеллекта:

Поддержание заданных параметров микроклимата внутренних помещений — температуры и влажности воздуха, насыщенности углекислым газом и т.д.
Возможность для оператора удаленного управления вентиляторами, дистанционного их включения и отключения.
Осуществление автоматизированного контроля над датчиками работы всех узлов и агрегатов вентиляционного оборудования.
Самостоятельный перевод оборудования в летний или зимний режим.
Контроль над уровнем загрязнения фильтрующих устройств с функцией подачи сигнала о необходимости прочистки.
Открывание и закрывание заслонок воздуховодов, регулировка производительности приточных и вытяжных вентиляторов.
Прекращение подачи свежего воздуха при срабатывании пожарной сигнализации.
Отключение электропитания при аварийных ситуациях — резких скачках или понижении напряжения. Это позволяет предотвратить выход из строя приборов, датчиков и отдельных узлов вентиляционной системы.

Обратите внимание! Точный перечень функций, которыми снабжен тот или иной автоматизированный модуль, следует узнавать у продавца или производителя.

Дополнительные функции

Современные производители для максимально полного удовлетворения запросов покупателей, уделяют особое внимание не только надежности выпускаемого оборудования. Немаловажным фактором в конкурентной борьбе за потребителя является оснащение продукции как можно большим дополнительным функционалом.

Сегодня стали доступны такие высокоинтеллектуальные функции, как:

Подключение вентиляции к единому электронному диспетчеру управления «умный дом».
Управление настройками через интернет-приложения, при помощи Wi-Fi и блютуз.

Оснащенная современным функционалом автоматическая аппаратура становится понятной и простой в управлении, подобно прочей бытовой технике.

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.

Это важно! Установкой и подключением систем автоматизации вентиляций должны заниматься только техники со специальными допусками.

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.

Автоматика для вентиляции- назначение системы управления

Системы с автоматизированных управлением помогают провести оптимизацию работы вентиляционных систем. Особенно это важно в больших зданиях или на крупных предприятиях, где вентиляционная конструкция занимает довольно обширную территорию, и уследить за работой всех приборов бывает сложно. Оборудование применяется как на объектах, связанных с производством и промышленностью, так и в общественных зданиях — торговых центрах, местах отдыха, спортивных комплексах. Правильная настройка автоматики вентиляции гарантирует бесперебойную работу и удобное управление всей системой.

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.

Наличие автоматического управления позволяет значительно оптимизировать работу всей техники, в итоге для обслуживания потребуются только 1-2 оператора, а не целый отдел персонала. Использование современных технологий позволяет снизить количество требуемых работников и, соответственно, сократить расходы, поэтому это подходящий вариант для коммерческих организаций.

Основные узлы системы

Проектирование подобных систем является сложным делом, требующим определенных знаний и навыков, поэтому шкаф автоматики вентиляции должен настраивать специалист, который в этом разбирается. Чтобы работать с приборами, нужно знать назначение каждого узла, особенности его работы и взаимодействия с другими элементами. Нужно иметь опыт работы с различными аппаратами и техникой от разных производителей. Именно поэтому выполнять всю работу должны профессионалы, которые имеют необходимые знания и опыт.

Современные щиты автоматики для систем вентиляции включают в себя довольно много различного оборудования. Все приборы, которые каким-либо образом задействованы в создании системы управления, можно разделить на три группы:

Сенсорные датчики. Эти устройства собирают всевозможную информацию о состоянии системы, считывая уровень влажности, температуры, давления и прочие важные показатели. Они подают электрический сигнал, который поступает дальше в систему.
Регуляторы и контроллеры. Эти приспособления отвечают за дальнейший анализ полученных данных. Они сравнивают информацию между собой, а также с установленными нормами, проводят логический анализ и на его основе подают какие-либо команды в систему, включая или отключая определенные функции.
Исполнительная механика. Эти детали обеспечивают выполнение полученных команд, заставляя приборы исполнять определенные функции и действия.

к оглавлению ↑

Возможности и преимущества системы

Что может делать автоматическая система контроля? Минимальный набор доступных функций включает следующие пункты:

Контроль за вращением вентиляторов и их частотой, а также регулировка этого процесса.
Отслеживание температуры воды и предотвращение замерзания.
Контроль состояния воздуха и управление системой на основании изучения параметров микроклимата.
Индикация состояния фильтров и сигнализирование о необходимости их очищения.
Перевод отдельных частей системы в неактивный режим.
Защита техники от коротких замыканий и других неполадок.

Развитие техники позволяет создавать сложные схемы и системы, поэтому многие современные конструкции уже планируются с учетом таких факторов и никак не могут обойтись без автоматического управления. Если на предприятии или в организации используется самое современное вентиляционное оборудование, то, скорее всего, оно предполагает и наличие автоматического управления, и схемы уже заранее рассчитаны на установку таких приборов.

Впрочем, использование техники действительно имеет значительные преимущества. Машина способна быстро анализировать огромное число информационных потоков и проводить сразу множество операций, на что человеческий мозг просто не рассчитан. Поэтому такая система работает гораздо эффективней, чем даже целый отдел из человеческого персонала. Кроме того, технике не нужны выходные, перерыв на сон и на обед, она в любое время остается на своем посту и следит за системой вентиляции. Использование автоматики позволяет исключить возможные ошибки из-за влияния человеческого фактора.

Для чего нужна автоматика для управления приточной системой вентиляции

Автоматическое управление вентиляционными системами оптимизирует их работу. Особенное значение автоматика для вентиляции имеет при возведении больших зданий. Здесь вентиляционные конструкции расположены на больших площадях, и проконтролировать в ручном режиме работу всего оборудования проблематично. Важно правильно настроить автоматическую систему. Это будет гарантией её качественной работы и облегчит управление приборами.

Конструкция современных систем вентиляции устроена достаточно сложно. Она состоит из множества приборов, каждый из которых имеет своё назначение в обеспечении функционирования системы. Чтобы работа приборов была качественной, её нужно контролировать, добиваясь согласования действий всех агрегатов. Для этого и создана автоматика приточной вентиляции. Она значительно облегчает работу с системой и обеспечивает слаженную работу приборов без непосредственного участия человека.

Контроль над работой механизмов осуществляется установленными на них специальными датчиками. Это позволяет оператору управлять системой удалённо с единого центра, не контактируя с каждым прибором непосредственно.

Комплекс датчиков собирает информацию с вентиляционных механизмов и передаёт её на монитор центра управления. Здесь она анализируется специалистом, после чего в случае серьёзных неполадок производится коррекция рабочего процесса.

Если необходимо, система самостоятельно может осуществлять подключение дополнительных агрегатов и контрольных приборов для оптимизации рабочего режима. Это может понадобиться при изменениях погоды, что может привести к повышенной нагрузке на механизмы, из-за чего последние могут выйти из строя.

При аварийной ситуации автоматика сама отключит приборы от электропитания.

Автоматика системы вентиляции оптимизирует работу комплекса, уменьшает количество обслуживающего персонала до 1—2 человек. Благодаря этому снижаются расходы на оплату труда дополнительных работников.

Центром управления приточной вентиляции является щитовая. Щит обеспечивает три режима её функциональности:

ручной;
автоматический автономный;
автоматический.

Первый вариант подразумевает ручной контроль над системой. Осуществляется он оператором, дежурящим в щитовой.

Во втором случае запуск и остановка вентиляции, а также передача функциональных данных осуществляется независимо от показаний, собранных от смежных инженерных систем. Сведения о работе получает диспетчер.

В полностью автоматическом режимевентиляция включена в общее автоматизированное управление, которое синхронизирует все функции, отвечающие за жизнеобеспечение здания, его системную автоматизацию диспетчеризацию.

Устанавливать подобные системы непросто, поэтому настройкой центра автоматики должны заниматься только опытные специалисты. Автоматическая вентиляция разделяется на узлы управления:

сенсорными датчиками;
регуляторами;
исполнительной механикой.

Первая группа приборов занимается сбором информации об окружающей среде — температуре, давлении, уровне влажности и т. п. , а также о состоянии вентиляционных агрегатов. Собранные датчиками данные поступают в центр управления для анализа.

Информация собирается прессостатами, термостатами и гигростатами. Эти элементы контроля устанавливаются в узловых точках системы и при достижении заданных программой рабочих параметров приборов или окружающей среды соединяют или разъединяют контакты, запуская или останавливая механизмы. Таким образом, поддерживается оптимальный режим температуры и влажности воздуха внутри канала или помещения.

Параметры контролируются датчиками, фиксирующими влажность, температуру, давление и уровень углекислого газа.

Вторая группа приборов обрабатывает полученные сведения. Сравнивая показания сенсоров между собой и с заложенными в программе управления нормами, они корректируют работу системы отключением или подключением соответствующих функций, что обеспечивают исполнительные механизмы.

Корректировка рабочих функций происходит с помощью регуляторов оборотов и частотных преобразователей. Регуляторы оборотов устанавливаются для обслуживания вентиляторов и могут контролировать как один, так и целую их группу. При установке этого узла контроля нужно помнить, что сила тока, проходящая через корректирующий агрегат, не должна в сумме быть больше допустимой для него. Поэтому, выбирая регулятор, нужно обязательно учитывать, на какую максимальную силу тока он спроектирован.

С помощью частотных преобразователей проводятся безопасные запуски двигателей, мощность которых при этом не ограничена. Но самая важная функция преобразователей — регулировка скорости вращения двигателя с помощью изменяющихся частот напряжения питания. Это обеспечивает плавную регулировку скоростного режима, не влияя на механические характеристики. Процесс такой регулировки вызывает минимальную потерю мощности.

Такие преимущества частотных преобразователей, несмотря на их высокую стоимость, делают их всё более популярными.

Приводная часть исполнительной механики состоит из сервоприводов, смесительных узлов и других устройств, делящихся на электрические, пневматические и гидравлические группы.

Автоматическая система контроля обеспечивает экономию до 20% энергоресурсов благодаря эффективной координации работы всех агрегатов приточной вентиляции. Ей доступны функции:

контроля частоты вращения вентиляторов и её регулировка;
отслеживания уровня нагрева воды и предупреждение замерзания;
контроля над состоянием воздуха и параметрами микроклимата;
отслеживания уровня загрязнения фильтров;
перевода в состояние неактивного режима отдельных элементов системы;
предотвращения короткого замыкания, а также иных неполадок.

Автоматическое регулирование вентиляции уменьшает влияние человеческого фактора, сводит к минимуму возможность ошибок. Автоматика не нуждается в отдыхе, работает беспрерывно круглые сутки, останавливать её нужно лишь для профилактического контроля и устранения неполадок.

При проектировании автоматической вентиляции обязательно учитывается её работа при пожаре.

Если в здании установлена пожарная сигнализация, при возникновении пожара электроприёмники вентиляционных систем должны автоматически прекращать подавать энергию и закрывать противопожарные клапаны на щите управления. Это не допускает к огню кислород и предотвращает его распространение воздуховодами.

Автоматика должна включать противодымную вентиляцию, а также приспособления для газо- и дымоудаления.

Автоматика для вентиляционных систем облегчает решение многих задач по управлению вентилированием. Необходимый уровень влажности, оптимальный температурный режим, экономия электричества, повышенный уровень безопасности — всё это обеспечивает автоматическое управление.

Элементы системы вентиляции: основные детали и узлы

Необходимый приток свежего воздуха в современном жилье в необходимом количестве доставляется по коммуникационному маршруту, а не традиционным проветриванием. Открывать окно для доступа кислорода и вывода вредных газов и неприятных запахов нецелесообразно. Для этого необходимо достаточно много времени, за которое дом успеет остыть, а на восстановление температурного баланса потребуется дополнительная тепловая энергия, расходы на которую могут составить немалую сумму. На эффективность подачи свежего и удаления отработанного воздуха прямое влияние оказывают элементы вентиляционных систем и схема маршрута. При проектировании необходимо учитывать все нюансы и особенности устройства в целом и отдельных его частей в частности.

Основные элементы вентиляции

Нормативные требования к составу воздуха сегодня чрезвычайно строгие. В городских квартирах вентиляционная система входит в список устройств, вмешиваться в работу и конструкцию которых недопустимо. У частных застройщиков такой регламентации нет, поэтому проектирование и состав системы вентиляции приходится подбирать, опираясь на пожелания и возможности собственника жилья. В конструкции могут использоваться различные материалы и технологии.

В отличие от традиционных способов комплектации элементов системы в качестве шахты сегодня часто применяются пластиковые воздуховоды. Унифицированные соединения дают возможность собрать устройство самостоятельно. Главное правильно выбрать компоненты систем вентиляции, их взаимную совместимость и обеспечить достаточную производительность устройства. Более надежным, но трудоемким при монтаже являются металлические элементы. Трубы и короба из оцинкованной стали требуют навыков от мастера. Предлагается на рынке и более редкая сегодня продукция — элементы воздуховодов из текстиля и алюминия. Из чего бы ни была сделана система, состоит она из базовых элементов.

Решетки

Устройства с воздухораспределительными функциями. Технологические отверстия, ведущие к главной шахте. В доме может насчитываться от одной до десятка и более решеток. В зависимости от вида они выполняют разные функции — приточные и вытяжные. Первые обеспечивают доставку свежего воздуха, а вторые выводят его после того как он потерял свои качества. Монтируются они:

В потолке. Подобные конструкции размещают при навесных конструкциях. Производители и поставщики материалов комплектуют основную продукцию декоративными решетками, стилистически вписывающимися в интерьер;
На стенах. Оборудуются отверстия как у самого пола, таки под потолком. Зависит это от схемы подвода от главного воздуховода;
На полу. Достаточно редкие случаи. Главным образом эта схема применяется для притока воздушных масс и проветривания пространства между стяжкой, перекрытием и декоративным напольным покрытием;
Независимой конструкцией. В бытовых условиях это кухонные и туалетные вытяжки. Более разнообразные конструкции наблюдаются на производственных предприятиях, где монтаж приточных и вытяжных решеток строго регламентируется.

Решетки предлагаются в различных исполнениях. Перфорированные, сетчатые, щелевые. С устройствами перекрытия и регулировки потоков воздуха. Автоматизированные системы оборудуются датчиками, контроллерами и двигателями. Комплектующие элементы и сама решетка не должны перекрывать диаметр воздуховода более чем на 40%.

Диффузоры

По сути устройства являются эволюцией традиционных решеток и так же выполняют воздухораспределительные функции. Отличаются большими техническими возможностями и современным дизайном. Большинство диффузоров оснащено регулирующими механизмами для плавного изменения количества и направления потоков воздушных масс. Некоторые модели имеют строго указанное назначение и используются как:

Приточные;
Вытяжные;
Часть системы кондиционирования.

Термин «диффузор» чаще используется при устройстве принудительных систем вентиляции, которые отличаются меньшим диаметром технологических отверстий. По этой причине популярны устройства бытового назначения сечением от 100 мм. По исполнению изделие может быть:

Внешне диффузор может напоминать точечный светильник, поэтому дизайнеры часто используют именно это устройство при проектировании современных интерьеров. Смотрится изделие очень гармонично с другими элементами декора. При небольших габаритах используются диффузоры в системах достаточно большой мощности.

Вентиляторы

Разделяют два вида устройств по принципу действия — осевые и радиальные. Наблюдаются различия и по функциональным возможностям. Осевые представляют собой механизм традиционной конфигурации. Крыльчатка, зафиксированная на валу двигателя, захватывает воздух лопастями и перемешает его в нужном направлении. У этого типа в отличие от радиального исполнения есть возможность реверсного подключения, то есть поток может быть направлен в обе стороны. Характеризуется устройство хорошей производительностью при небольших перепадах давления в помещении и воздуховоде. По достижении критических значений эффективность устройства начинает снижаться.

Радиальный вентилятор устроен по иному принципу. Воздух разгоняется в определенном сегменте корпуса между входящим и выходящим патрубком. Реверсное движение невозможно. Особенностью устройства является способность создавать большую разницу давления на входе и выходе. Иными словами радиальный вентилятор создает более стабильный поток воздуха, не зависящий от условий эксплуатации, но производительность у него меньше, нежели у осевого механизма. По мощности устройства делятся на три группы:

Низкого давления до 1000 Н/м 2 ;
Среднего давления от до 1000 Н/м 2 до 3000 Н/м 2 ;
Высокого давления от 3000 Н/м 2 до 12 000 Н/м 2 ;

Осевые вентиляторы в силу конструктивных особенностей при эксплуатации не создают давление больше 700 Н/м 2 , то есть относятся к устройствам первой группы. В системах, где необходимо активировать приток воздуха целесообразно ставить радиальную конструкцию.

Калориферы-нагреватели

Задачей устройства является предварительное повышение температуры воздуха при его заборе. Чрезвычайно эффективная опция. Воздух в замкнутом контуре нагревается с высоким КПД, и, попадая в жилье, не меняет принципиально его температуру. Когда приток холодных масс, предварительно не прошедших через калорифер, попадает в помещение, нагрев при естественной конвекции проходит существенно дольше. Количества же тепловой энергии, необходимого для прогрева свежего воздуха напротив, тратится больше. В системе может стоять не один, а несколько обогревателей. Монтироваться они могут последовательно с регулируемыми режимами для повышения эффективности. Правильно настроенная система гарантирует стабильную температуру в жилье и оптимальный по составу воздух. Комфорт и здоровая атмосфера окупают затраты.

Фильтры

Вентиляцию в загородном доме или на даче не всегда оборудуют этим устройством. Это резонно, поскольку содержание вредных веществ вдали от промышленных предприятий, продуктов жизнедеятельности мегаполиса, существенно меньше. С пылью там справится самый простой фильтр. В городе же и ближайших к нему районах ситуация совершенно иная. Воздух наполнен вредными для здоровья веществами, попадание которых в жилье крайне нежелательно. Классифицируют устройства по степени очистки на три вида:

Грубые. Недорогое устройство со способностью не пропускать в жилье частички более 5 мкм;
Средние. Более высокого класса устройство. Хорошо справляется с взвесью сложной по составу и концентрации. Для бытовых нужд считается хорошим выбором;
Тонкие. Данный тип устройства применяют главным образом на предприятиях, деятельность которых связана с «чистым» производством. В составе воздуха не должно быть посторонних примесей. Фильтр тонкой очистки способен улавливать частички, размером от 0, 1 мкм.

Все фильтры независимо от классности и стоимости рано или поздно необходимо менять. При умеренных нагрузках делается эта операция согласно регламенту работ, указанному в паспорте. Расходы на устройство небольшие, но пользы фильтры приносят немало. Качественный состав воздуха кардинально меняется в лучшую сторону. Устранение источника проникновения пыли и взвеси благотворно влияет как на самочувствие обитателей, так и на работу некоторых устройств. Например, кондиционер достаточно качественно очищает воздух. Но постоянный приток посторонних частиц быстро забьет фильтр, от чего система будет работать менее эффективно.

Рассекатели воздуха

Устройство для изменения вектора движения воздуха в нужном направлении, разделении потока на два и более. Строго определенной классификации нет. Конструктивный механизм, собранный определенным образом для оптимизации системы вентиляции и повышения ее эффективности. Рассекатели атрибут скорее промышленной сети, где есть мощный источник подачи и требуется целенаправленные потоки воздуха.

Основные элементы естественной вентиляции

Большинство жилья оборудовано именно такими системами. Городские коммунальные маршруты в многоэтажных домах доказали свою состоятельность. Все детали и узлы системы вентиляции при видимой простоте при монтаже требуют точного выполнения проектного задания. На крупных объектах, где есть возможность установить высокую шахту, работа поддерживается мощной тягой. Воздухозабор производится в нижней точке, чаще всего в подвале. Многочисленные отводы переносят массы перегретого и загрязненного воздуха. Поступают в шахту и выводятся в точке, расположенной на крыше. Система имеет следующие преимущества:

Простота в установке. Все работы делаются быстро. Современные элементы максимально унифицированы и при монтаже процесс напоминает сборку конструктора. Исключение составляют операции общестроительного характера;
Небольшие затраты при монтаже. Расходы на элементы вентиляции, оплату труда специалисту доступны большинству;
Энергонезависимость. Для функционирования вентиляции с естественной циркуляцией не задействован ни один механизм или прибор;
Простота в обслуживании. Все регламентные работы заключаются в своевременной очистке решетки;

Основные конструктивные элементы естественной вентиляции — это непосредственно сам основной воздуховод или шахта и система подводов к ней от источников загрязнения. Минимум дополнительных механизмом и устройств, одним из которых является приточный клапан, регулирующий мощность системы. Корректировка может носить сезонный либо экстренный, ситуативный характер. Помимо общей регулировки имеется возможность локального изменения характеристик. Например, задвижка в квартире. Единственным условием при самостоятельном монтаже ее является то, что нельзя перекрывать и сужать диаметр центрального воздуховода более чем на 40%.

Сделать сбалансированную систему в частом домостроительстве сложнее. Приходится рассчитывать мощность, исходя их объемов жилья и степени его теплозащиты. Установка пластиковых окон и входных дверей с хорошими уплотнителями является благом. Другая сторона вопроса заключается в герметизации жилья. Владельцы могут жаловаться, что система не работает.

Однако в ряде случаев дело не в функциональности вентиляции. Если полностью ограничить поступление свежего воздуха, то самые замечательные элементы приточно-вытяжной вентиляции окажутся бесполезными. В этой ситуации следует проверить правильность подключения и работоспособность всех отводов. Попробовать открыть двери и окна. Нормально смонтированная вентиляция начнет создавать необходимую тягу. Если это не происходит, то налицо ошибка проекта, либо его практической реализации.

Опытные мастера знают, как заставить нормально работать систему. Есть некоторые приемы, активизирующие процесс проветривания. Один из наиболее эффективных способов — врезка в магистраль дополнительного технологического отвода на максимально низком уровне. Характерной ошибкой при самостоятельном монтаже часто является неправильный маршрут воздуховода. Системе противопоказаны горизонтальные участки трубопровода. В таком положении вытяжная труба не способна создавать тягу. Загрязненный бытовой воздух будет двигаться по такому маршруту только принудительно.

При отсутствии или слишком слабой тяге может помочь дефлектор. Особой формы конструкция создает даже при небольшом ветре на улице завихрения. Возникает принудительная тяга. Мощность ее не велика, но для отдельно взятой квартиры ее может оказаться достаточно. Делают устройство из металла. Дефлектор может быть:

Алюминиевым;
Из нержавеющей стали;
Из оцинкованной стали.

Главным преимуществом устройства является независимость его от энергоносителя. В нем нет двигателя или другого механизма нуждающегося в дополнительном подключении. Используется энергия движения свободных воздушных масс.

Такая система намного сложнее и функциональнее конструкции с естественной циркуляцией. Она более компактна, диаметр трубопроводов допускается уменьшать. Промышленность выпускает массу дополнительных элементов для улучшения работы и декорирования выходов в жилье. Эксплуатационные характеристики приточно-вытяжной вентиляции, сделанной с учетом всех требований, гарантируют обитателям дома здоровый и свежий воздух.

Ключевой деталью, создающей принудительную тягу, является двигатель. Однако и другие элементы систем вентиляции не менее важны. Работоспособность конструкции не зависит от естественной тяги, но ошибки при монтаже существенно снижают эффективность. Мало выбрать качественные воздуховоды и фасонные изделия, нужно их еще правильно собрать. Расширить функциональность системы и повысить качество воздуха помогут следующие элементы:

Фильтр приточного воздуха. Элемент необходимый во многих случаях. Легче регулярно менять сменный фильтр, чем принудительно запускать в жилье ароматы улицы с частичками пыли, бактериями и микроорганизмами;
Фильтр вытяжного воздуха. Устанавливается далеко не на всех системах. В большинстве случаев нет необходимости очищать отработанный воздух. Однако принудительную вентиляцию часто монтируют в многоэтажных домах. Сделать вывод трубопровода на крышу не всегда возможен. Соседи не обязаны обонять неприятные запахи, чувствовать влияние продуктов горения из вытяжки. Фильтр вытяжного воздуха избавит от проблем с соседями.
Рекуператор. В основу устройства положен принцип обмена энергией. Выводимый воздух отдает часть тепла свежему потоку. В результате в дом попадает не холод, а вполне приемлемый по температуре приток. Экономия очевидна. Рекуперация существенно бережет энергию на отопление;
Байпас. Использующийся в электронике термин сначала появился в лексиконе мастеров по отоплению. Означал он перемычку между подающей трубой и обраткой. В вентиляционных системах байпас обеспечивает защиту рекуператора от промерзания. Устанавливается на приточной ветке. Устройство работает в автоматическом режиме. Включается по сигналу датчика. Задействуются заслонки и обводной канал;
Увлажнитель воздуха. Устройство позволяет достигать баланса по содержанию воды в поступающем воздухе. В офисах и квартирах можно встретить автономный увлажнитель. Его недостаток заключается в необходимости заправлять его до нескольких раз в сутки. Аналогичные устройства последнего поколения, разработанные для вентиляции, подключаются к централизованной системе, а электронная схема в автоматическом режиме включает оборудование на нужное количество времени, восстанавливая комфортный по влажности баланс.

Сетевые элементы

К этой категории относятся дополнительные устройства регулировки и настройки системы. Главным образом это запорные устройства различных конструкций и функциональности. В перечень сетевых элементов вентиляции включают;

Клапаны различных модификаций — воздухозаборные, обратные, лепестковые, противопожарные;
Заслонки. Запорное устройство для быстрого перекрытия подачи и вывода воздуха;
Шумоглушители. Демпферное устройство, поглощающее вибрации вследствие работы двигателя и других механизмов системы;
Вентиляционные зонты. Устанавливаются на верхнем торце выводящего трубопровода. Защищает систему от проникновения влаги;
Узлы прохода. Элементы необходимые при монтаже системы вентиляции. Позволяют легко и быстро прокладывать маршрут и оформить место прохода.

Не всегда резонно использовать все перечисленные устройства и элементы системы. В каждом конкретном случае выбор остается за владельцем жилья и мастером, выполняющим работы. Точный расчет избавит от переплаты, но позволит определить необходимые функции для создания комфортной атмосферы в доме. Но не только личный уют является причиной для установки системы протока воздуха. Очень важен и такой аспект как поддержание здоровой обстановки. Свежий воздух способствует укреплению иммунитета, избавит от головной боли и стрессовых состояний.

Автоматизация систем вентиляции

Для обеспечения требуемых условий надлежащего движения воздуха в помещениях, для создания надежных систем вентиляции и кондиционирования, чтобы при этом сократить надобность в обслуживающем персонале, а также для экономии электроэнергии и сохранения холода и тепла, прибегают к применению автоматизированных систем кондиционирования и вентиляции, которые в числе прочего позволяют производить автоматическое отключение и включение оборудования в аварийных ситуациях.

Что касается конкретно кондиционирования, то тут важно отслеживать и влажность воздуха и температуру горячей и холодной воды, а также давление, чтобы правильно регулировать работу насосов, подающих воду в оросительную камеру.

Для автоматизированной системы приточной вентиляции характерно измерение температуры воздуха в помещении (после вентилятора), и температуры горячей воды до и после калорифера. При этом, благодаря регулятору температуры, автоматически действующему на регулировочный клапан горячей воды, изменяется в нужную сторону температура в помещении.

В системе имеются два датчика температуры, функция которых — предотвратить замерзание калорифера. Первый датчик отслеживает температуру теплоносителя после калорифера (в обратном трубопроводе), второй — температуру воздуха между калорифером и фильтром.

Если в процессе работы вентиляционной установки первый датчик зафиксирует понижение температуры теплоносителя до +20 — +25°С, то вентилятор будет автоматически отключен, а клапан регулировки будет полностью открыт, чтобы подать теплоноситель в калорифер с целью прогрева.

Если температура поступающего воздуха больше 0°С, то замерзание калорифера, конечно, невозможно, и нет надобности в отключении вентилятора, нет надобности в открывании клапана горячей воды, – второй датчик отключит узел защиты калорифера от замерзания.

Пусть в ночное время вентилятор отключен, и требуется защита калорифера от замерзания, тогда второй датчик (перед калорифером), фиксируя температуру ниже +3°С, откроет клапан для подачи горячей воды. Когда калорифер будет прогрет, клапан закроется.

Именно так реализуется автоматическая двухпозиционная регулировка температуры воздуха перед калорифером когда вентилятор отключен. При запуске системы калорифер предварительно прогревается, до того, как вентилятор будет включен. В момент включения вентилятора открывается заслонка.

Для нагрева воздуха возможно применение одной из двух схем. В первой схеме, установленный в потоке подогретого воздуха, терморегулятор при отклонении температуры воздуха от уровня уставки включает моторный клапан, регулирующий подачу в калорифер теплоносителя (целесообразно применять в случае если теплоносителем является вода). Вода поступает в калорифер пропорционально положению клапана над седлом по высоте.

Когда теплоносителем служит пар, то его поступление не будет пропорционально, и тогда подойдет второй метод регулирования. В схеме приемлемой для пара, терморегулятор управляет сервомотором, связанным с дроссельными клапанами, регулирующими соотношение воздуха идущего в обход, и воздуха, идущего непосредственно через калорифер.

Увлажнение воздуха в форсуночной камере регулируется одним из двух методов, в основе которых адиабатное насыщение. Коэффициент ?р прямо связан с коэффициентом орошения p, и изменяя p, меняем ?р. Регулятор влажности управляет моторным клапаном, установленным на нагнетательной стороне насоса, который подает воду к форсункам из поддона камеры. Но есть и второй путь.

Второй способ заключается в том, что меняя температуру воздуха, проходящего через калорифер, можно менять влажность, оставляя нетронутыми ? и р. Просто регулятор влажности в этом случае регулирует подачу в калорифер теплоносителя.

Для охлаждения воздуха служит следующий процесс. Перемещаемый по каналу воздух попадает в форсуночную камеру, где он должен быть охлажден разбрызгиваемой холодной водой. Положение дроссельных клапанов меняется так, что часть воздушного потока идет в обход, а часть — в форсуночную камеру. В обходном канале температура не изменяется.

После прохождения части потока через форсуночную камеру, разделенные потоки вновь объединяются, смешиваются, и в результате температура воздуха становится такой, как нужно в соответствии с условиями в помещении. Доля воздуха, проходящего через форсуночную камеру или идущего в обход, регулируется, и может достигать 100%, – весь поток через камеру или весь поток по обходному каналу.

Какую выбрать систему — пропорциональную или двухпозиционную? В зависимости от соотношения производства регулирующего агента с объемом его потребления. В случае если производство агента намного больше емкости потребления, то лучше пропорциональная система, в противном случае — двухпозиционная.

Когда решается вопрос о возведении системы регулирования влажности в помещении, определяют количество водяного пара, которое воздух помещения способен будет принять.

На температуру в помещении влияют внутренние поверхности в нем, и для упрощения примем, что расположенные в помещении вещи на температуру воздуха не влияют.

Общеизвестно, что поверхности отличаются по температуре от воздуха, и поскольку они велики, то термическое действие всегда оказывается таким, что температура воздуха становится соответствующей температуре поверхности, и изменение температуры воздуха свидетельствует об изменившейся температуре поверхности.