Автоматизация вентиляционных систем и систем кондиционирования

Автоматическое регулирование: основные принципы работы

Автоматическое регулирование представляет собой комплекс мер по поддержанию характерного для процесса физического параметра в рамках постоянной величины или в пределах допустимых для данного процесса колебаний.

Система управления предназначена для решения различного типа задач:

  • Программное регулирование физического параметра в соответствии с установленным для него законом или формулой. В качестве примера может выступать соотношение показателя, обозначающего температуру воздуха, с показателем, который демонстрирует температуру системы теплоснабжения.
  • Поддержание стабильных показателей в соответствии с заранее определенными точными параметрами и величинами. В качестве примера выступает система, которая позволяет поддерживать в помещении определенную температуру, точность показателя при этом составляет + 2 градуса.

Системы управления делятся на несколько типов в зависимости от способа воздействия на объект:

  • Разомкнутые. Регулирование работы объекта осуществляется без обратной связи. Применяются для систем с программным управлением. В системах не предусмотрена компенсация в случае неконтролируемого возмущения.
  • Замкнутые. Регулирование работы объекта проводится с обратной связью. Применяются при организации систем стабилизации. Управляемая величина определяет варианты управляющего воздействия.
  • Самонастраивающиеся. Система ориентируется на оптимальные параметры используемых показателей.
  • Следящие. Система определяет параметры измеряемой величины.

Кондиционеры и сплит-системы

Управление кондиционером осуществляется посредством применения дистанционного пульта или панели управления, которая располагается на внутреннем блоке. Инфракрасный пульт дистанционного управления дает возможность выбрать режим работы устройства:

  • поддержание определенной температуры в помещении в автоматическом режиме.
  • регулирование направления воздушного потока в автоматическом режиме посредством изменения положения воздухораспределительной решетки.
  • изменение параметров воздушного потока (понижение/повышение температуры воздуха, вентиляция, осушение потока).
  • установка вентилятора в один из допустимых режимов работы.
  • выбор программы режима во времени (режим сна, программирование времени включения/выключения устройства).

Датчик температуры устанавливается на всасывающей решетке кондиционера, что позволяет своевременно регулировать температуру воздуха в помещении. В отдельных случаях датчик монтируется в пульт управления.

Для того чтобы расширить функциональные возможности сплит-системы, можно изменить параметры работы системы в автоматическом режиме: скорость вращения вентилятора, установка температурных показателей. Данный подход позволяет сотрудникам, специализирующимся в области технического обслуживания сплит-систем, применять установки в непривычных и нестандартных условиях (напр. низкие температурные показатели атмосферного воздуха в зимний период). Во время подключения установки к ПК необходимо использовать специальное ПО, которое позволит внести коррективы в работу системы.

Приточные вентиляционные установки

В тех случаях, когда приточные установки собираются из отдельных секций или элементов, комплекс автоматики разрабатывается в индивидуальном порядке для каждой отдельной системы. Агрегатированные приточные установки оснащены готовыми комплексами автоматики.

При включенном вентиляторе невозможно управлять приемным клапаном, расположенном на линии подачи воздуха, из-за блокировки. Отсутствие перепада давления приводит к отключению приточной установки. Специальный контур отвечает за регулирование температурных показателей подаваемого воздуха или воздуха в помещении в холодное время года. Водяной воздухонагреватель, используемый в системе, требует установки специальной защиты от замораживания, тогда как электрический воздухонагреватель должен быть защищен от перегрева. С этой целью могут использоваться предохранительные термостаты.

В зависимости от типа приточной установки варьируется способ регулирования работы системы. Некоторые установки позволяют осуществлять регулирование ступенчато. Метод регулирования ШИМ-модуляции реализуется посредством применения пульта управления, который способствует повышению точности поддержания температурных показателей. Данный метод базируется на принципе корреляционных изменений временных параметров включения и выключения электрических обогревателей, которые обусловлены показаниями температурных датчиков, монтируемых на линии подачи воздуха.

Скорость вращения вентилятора регулируется путем изменения напряжения питания следующими способами:

  • ступенчато (использование трансформатора).
  • плавно (тиристорное регулирование).

Вытяжные вентиляционные установки

Все операции, которые применимы к приточным установкам, осуществляются в автоматическом режиме в центральных приточно-вытяжных системах. Расход рециркуляционного воздуха также должен регулироваться в обязательном порядке. Смесительная камера оснащена клапанами, которые открываются в случае прикрытия приемного клапана (наружный воздух) и воздушного клапана (вытяжной воздушный поток).

Для данных установок характерна блокировка функционирования вытяжного и приточного вентиляторов. При эксплуатации теплоутилизатора воздухо-воздушного типа специальная защита предупреждает обмерзание установки. Агрегатированные приточно-вытяжные установки оснащены автоматикой, тогда как для сборных установок автоматика разрабатывается индивидуально: собирается из отдельных элементов или с применением комплексных регуляторов. Отдельные установки управляются посредством микропроцессорной техники.

Центральные кондиционеры

Монтаж автоматики осуществляется из отдельных элементов после разработки спецпроекта в случае секционной сборки центрального кондиционера. Контроль внутреннего воздуха и приточного воздушного потока проводится с помощью контуров регулирования основных показателей (влажность, температура), которые состоят из исполнительных элементов, контроллеров, датчиков. Контур может быть оснащен контроллерами с заданной программой или свободно программируемым контроллером. Изменять установки можно в обоих случаях.

Переход на летний/зимний режим осуществляется вручную или автоматически, благодаря системе управления центральным кондиционером. Температура наружного воздуха определяет режим работы отдельных элементов, управляемых с помощью системы. Предохранительные термостаты позволяют контролировать функционирование электровоздухонагревателей. При работе с водяными воздухонагревателями необходимо предусмотреть защиту от обмерзания. В ручном режиме осуществляется сброс сигнала об обмерзании после проведения работ по устранению причин сбоя. Система управления дает возможность следить за уровнем загрязненности фильтров, контролировать работу вентиляторов. К штуцерам, которые монтируются рядом с данными устройствами, присоединяют дифманометры, подающие сигнал о перепаде давления.

Полифункциональные микропроцессорные контроллеры являются основным элементом систем управления установок. Они позволяют проводить таймерное управление, указывают статус системы, запоминают аварийные ситуации, осуществляют самодиагностику при сбоях. Аппаратно-программные средства дают возможность создавать сетевую структуру, которая производит вывод данных о состоянии системы на диспетчерский пульт. Агрегатированные установки кондиционирования чаще всего оснащены автоматикой.