Узлы теплоснабжения вентиляционных агрегатов

Пробурив на дачном участке скважину и установив систему водоснабжения с погружным насосом, невольно задаешься вопросом: как сделать, чтобы насос работал более продуктивно, дольше не выходил из строя и имел несколько режимов работы? К тому же неплохо было бы автоматизировать процесс водоснабжения, особенно в том случае, если насосов два или более. Выход прост: следует установить распределительный щит или шкаф управления насосами.

Назначение и функции шкафов управления

Схема управления дренажным насосом демонстрирует варианты регулировки одного, двух и трех дренажных насосов

Без погружного насоса невозможна работа систем отопления, водоснабжения, пожаротушения, а шкаф управления дренажным насосом необходим для автоматизации откачки жидкости.

Назначение и функции шкафов управления

Если нет опыта работы со шкафами управления, настройку и ввод в эксплуатацию лучше доверить специалисту

Установив шкаф управления скважинным насосом, владелец дома обретет отдых и покой, так как дальше работу оборудования будет контролировать электронная «начинка».

Будет обеспечен и плавный безопасный пуск электродвигателя, и регулирование частотного преобразователя. Такие параметры, как давление, уровень воды и температура также будут находиться под наблюдением.

Назначение и функции шкафов управления

На данной схеме хорошо видно, где должен находиться шкаф управления насосами и как он совмещен с системой подачи воды

Если используется шкаф управления двумя насосами, то функции его еще шире:

    • в аварийной ситуации с одним насосом он оперативно подключает второй, резервный;
    • выравнивает изнашиваемость агрегатов, регулируя их сменную работу;
    • при простое одного из механизмов предотвращает его заиливание;
    • дает возможность ручной блокировки одного из насосов;
    • содержит программы управления двумя и более агрегатами;
Назначение и функции шкафов управления

выдает информацию по каждому механизму в отдельности.

На схеме показана схема взаимодействия панели управления и скважинного насоса с сопутствующим оборудованием

Назначение и функции шкафов управления

Назначение и функции шкафов управления вентиляцией

Где применяют шкафы управления вентиляцией ?

Шкафы управления вентиляцией применяют для осуществления автоматического и ручного управления, как основными, так и резервными двигателями вентиляторов, применяемых для обеспечения бесперебойной работы систем приточно-вытяжной вентиляции и кондиционирования в помещениях, в т.ч. при возникновении пожара, задымления и пр.

В случае аварии и выхода из строя основного вентилятора, автоматика, входящая в состав ШУВ, должна включать резервный вентилятор. При подключении выносного пульта управления шкаф управления вентиляторами должен поддерживать дистанционное управление климатической системой.

ЩУВ выполняет защитные функции. При неправильном расчете системы вентиляции щит должен не допускать перегрузки двигателей вентиляторов, своевременно отключая их. Также шкаф управления должен выполнять аварийное отключение системы в случае короткого замыкания, перегрева обмотки двигателей, заклинивания ротора при попадании инородного тела.

Шкафы и щиты управления вентиляцией выполняют следующие основные функции:

а) управление работой вентиляторов в автоматическом и ручном режимах:

  • пуск и остановку вентилятора по сигналу от приемно-контрольных приборов, диспетчерского пункта, внешних датчиков;
  • пуск и остановку вентиляторов при помощи кнопок «Пуск/Стоп»;
  • возможность регулирования скорости вентилятора (при использовании частотного преобразователя);

б) защиту вентилятора и кабельных линий:

  • от перегрузки по току и коротким замыканиям;
  • от перегрева двигателя;
  • от скачков напряжения, обрыва, замыкания обмоток или перекоса фаз питания;
  • от пропадания напряжения (шкафы управления вентиляцией ШУВ с АВР по питанию);
  • от заклинивания ротора двигателя;

в) сигнализацию о состоянии системы (с возможностью формирования сигналов для АСУ преобразователя частоты):

  • наличие питания;
  • работа вентиляторов;
  • авария системы.
Читайте также:  Делаем естественную вентиляцию в частном доме своими руками

Заказать разработку АСУ ТП

Заказать разработку АСУ ТП любой сложности вы можете в специализированной компании ООО «Олайсис». Специалисты нашей компании имеют опыт разработки АСУ ТП как для одной установки, так и для целого производственного комплекса, в том числе на территориально-распределенных объектах. Выполняем весь цикл работ: от технического задания до ввода в эксплуатацию, гарантируя надежность и отказоустойчивость готовой системы автоматизации. В разработке АСУ ТП мы стремимся учитывать все особенности объекта и обеспечивать систему развитым инструментарием. Наши системы приносят высокий экономический эффект и в краткие сроки окупают затраты владельцев. Опыт реализации проектов для самых разных отраслей промышленности позволяет нам выполнять разработку и внедрение широкофункциональных АСУ ТП в разумные сроки.

Заказать проект

Состав шкафа управления на базе частотного преобразователя

Шкафы управления насосными установками и станциями состоят из устройств автоматики, аппаратов защиты, средств индикации и других элементов. Они содержат:

  • Автоматические выключатели, устройства защитного отключения. Эти устройства выполняют функцию коммутации и защиты силовых и управляющих цепей.
  • Частотный преобразователь. ПЧ выполняет функцию регулирования производительности насосных агрегатов и защиты приводных электродвигателей.
  • Систему автоматического включения резерва. При перебоях в электроснабжении АВР осуществляет переключение питания на резервную линию, генератор или АКБ. При появлении напряжения в сети, осуществляется обратное переключение.
  • Управляющий контроллер. Это устройство используются для контроля, задания режимов работы насосного оборудования и передачи данных на высший уровень АСУТП. В шкафах управления двумя-тремя агрегатами применяется упрощенная схема без контроллера. В этом случае частотные преобразователи выполняют функции ПИД-регулятора.
  • Электромонтажную арматуру. Этот элемент используется для соединения токоведущих линий.
  • ЖК-панель и индикаторные лампы. Такое оборудование служит для отображения режимов работы, сигнализации о ненормальных и аварийных режимах работы, индикации состояния всех элементов станции водоподачи.
  • Устройства для накопления, обработки и передачи информации. В сложных многоуровневых системах автоматизации шкафы содержат концентраторы, маршрутизаторы и другую аппаратуру для сбора и отправки данных на удаленные пункты.
  • Систему вентиляции и подогрева, обеспечивающую отвод тепла от электроаппаратов и поддержание заданного температурного режима. При разработке управляющих шкафов необходимо выдерживать расстояния до других электроаппаратов и стенок для эффективного охлаждения. В отдельных случаях рекомендуется установка отдельных вентиляторов.

Классификация вариантов регулирования мощности установок

Схема №1

Система теплоснабжения приточной вентиляции может работать в нескольких принципиально отличающихся режимах регулирования:

Классификация вариантов регулирования мощности установок
  • Если во время работы систем вентиляции происходит плавное или ступенчатое изменение температуры воды при неизменном расходе, то принято говорить, что на данном узле используется качественное регулирование. Применяется на котельных или в индивидуальных тепловых пунктах, то есть изменение параметров теплоносителя будет происходить непосредственно во всей системе теплоснабжения. Температура горячей воды корректируется по специальному графику теплоснабжающей организации в зависимости от изменения температуры наружного воздуха.
  • Если изменение тепловой нагрузки происходит при изменении количества поступающего в установку теплоносителя, то есть при постоянной температуре плавно изменяется расход горячей воды. Здесь мы имеем дело с количественным регулированием.
  • 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. Достаточно сложный способ регулирования, но получивший наибольшее распространение в системах теплоснабжения вентиляции. Его можно реализовать только при установке системы автоматизации.

Стандартная комплектация шкафа управления насосами (ШУН)

Для выбора щита необходимо сначала четко сформулировать функции, которые он должен выполнять. Производители такого оборудования предлагают готовые стандартные схемы, дополняют их по заказу новыми компонентами или изготавливают шкафы по индивидуальным заказам. В стандартный состав шкафов управления насосами входят:

  • Стальной корпус с панелью управления на фронтальной стороне. Устройство панели может быть разным, но на ней в обязательном порядке присутствуют кнопки «Пуск» и «Стоп», индикаторы, переключатели для управления насосными агрегатами в ручном режиме.
  • Устройства защиты и предохранители. Например, может быть предусмотрен запрет на одновременную активацию двух насосных установок, которая приводит к перерасходу электроэнергии.
  • Преобразователь частоты, микропроцессорный модуль – могут устанавливаться по отдельности или в едином блоке.
  • Узел контроля для регулирования напряжения трех фаз. Включает три датчика, отслеживающих нагрузку на каждой фазе.
  • Датчик температуры – предохраняет оборудование от перегрева.
  • Автоматический блок регулирования, который отвечает за плановое и аварийное отключение насосного оборудования.
Читайте также:  Автоматика как средство улучшения воздухообмена в квартрире

Современные средства диспетчеризации позволяют управлять щитом на расстоянии. Системы дистанционного оповещения подключаются к GPRS, интернету, радиомодему. При аварийной ситуации включается система блокировки, а сигнал подается на ПК или смартфон.

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.

На эту тему ▼Ответственный за пожарную безопасностьНазначение, ответственность, обязанности

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.

Как выбрать шкаф?

Большинство известных производителей насосного оборудования выпускают готовые к использованию шкафы. Однако при необходимости вы можете заказать его изготовление с нужными вам параметрами работы. Для этого необходимо учесть следующие характеристики:

  1. Параметры и общее число двигателей. При этом важна частота вращения, мощность прибора и рабочее напряжение.
  2. Разновидность управления (дистанционное, ручное или автоматическое).
  3. В каком режиме должен запускаться двигатель (с использованием частотного преобразователя, прямой режим, плавный или комбинированный).
  4. Также нужно учесть условия, в которых будет работать оборудование (температура, влажность).

Что касается покупки готового изделия управления, то при его выборе нужно обращать внимание на рабочие показатели нагрузки и качество сборки, а также совместимость системы с обслуживаемым оборудованием.

Совет: при выборе шкафа обращайте внимание на год его изготовления. Хорошо, если он совпадает с датой производства насосного оборудования. Так вы сможете подобрать совместимые модели.

Шкаф управления насосами – разновидности, принцип работы и полезные советы

Шкаф управления осуществляет автоматический пуск и остановку насосов по сигналам поплавковых выключателей или иных внешних релейных сигналов. Если уровень жидкости в резервуаре ниже уровня срабатывания поплавка 1, то насосы не пускаются. Если уровень жидкости увеличивается и достигает уровня срабатывания поплавка 2, происходит пуск одного насоса.

При дальнейшем увеличении уровня жидкости и достижении уровня срабатывания поплавка 3 происходит пуск второго насоса. Дальнейшее увеличение уровня жидкости и срабатывание последнего (по номеру) поплавка считается аварией (переполнение резервуара), загорается соответствующий индикатор. Остановка всех работающих насосов происходит при размыкании контактов поплавка 1. При выходе из строя одного работающего насоса автоматически включается другой.

Шкаф управления насосами – разновидности, принцип работы и полезные советы

Поплавок «сухого хода» 1 аварийно отключает насосные агрегаты и запрещает их запуск во всех режимах, при этом на панели шкафа загорается красный светодиодный индикатор «Авария». При восстановлении уровня жидкости в системе сигнал «Авария» снимается и работа системы возобновляется.

Пробурив на дачном участке скважину и установив систему водоснабжения с погружным насосом, невольно задаешься вопросом: как сделать, чтобы насос работал более продуктивно, дольше не выходил из строя и имел несколько режимов работы? К тому же неплохо было бы автоматизировать процесс водоснабжения, особенно в том случае, если насосов два или более. Выход прост: следует установить распределительный щит или шкаф управления насосами.

Читайте также:  13 способов за 5 минут отмыть кухню от застаревшего жира

Автоматизация вентиляции

Все системы вентиляции требуют автоматизации и оборудуются щитами автоматики.

Функции щитов автоматики для вентиляции

Щиты автоматики выполняют множество функций по регулированию работы систем вентиляции, а именно:

  • включение и выключение системы вентиляции
  • индикация состояния оборудования
  • защита от неправильного подключения питающего напряжения и короткого замыкания
  • управление производительностью вентиляционной установки
  • индикация состояния воздушных фильтров
  • защита от перегрева электродвигателей
  • защита калорифера от замерзания
  • поддержка и контроль температуры воздуха на входе вентиляционной установки и в помещении
  • обеспечение возможности применения временного алгоритма управления

Рисунок 1. Внешний вид щита автоматики

Щит автоматики может быть как отдельным на каждую систему, так и общим на несколько систем. Однако, в рамках одного щита редко удается объединить две приточные системы. В то же время щит, объединяющий приточную и вытяжную (или приточно-вытяжную) системы, встречается достаточно часто.

Стандартный щит автоматики для приточно-вытяжной установки с водяным калорифером имеет следующий функционал:

  • управление вентиляторами притока и вытяжки
  • индикация работы вентиляторов притока и вытяжки
  • сблокированное включение/отключение приточного и вытяжного вентиляторов
  • переключение между режимами „Зима / Лето“
  • поддержание заданной температуры воздуха
  • многоуровневая система защиты от замерзания калорифера, включающая:
    • постоянный контроль температуры воздуха на выходе из калорифера
    • управление циркуляционным насосом на узле обвязки, обеспечивающим постоянный поток воды через калорифер
    • управление приводом клапана с возвратной пружиной для закрытия воздухозаборного клапана при выключении вентилятора или при пропадании напряжения питания
    • постоянный контроль температуры обратной воды в калорифере во всех режимах работы, в том числе и в режиме стоянки
  • защита вентиляторов от перегрева
  • защита от перекоса фаз или пропадания одной фазы
  • защита при коротком замыкании или перегрузке
  • индикация и отключение системы при загрязнении фильтра
  • отключение установки в случае пожара

В целом же уровень автоматизации и контроля систем следует выбирать в зависимости от технологических требований, экономической целесообразности и задания на проектирование. Дистанционный контроль и регистрацию основных параметров в системах вентиляции и кондиционирования следует проектировать в зависимости от технологических требований, а также с учетом требований задания на проектирование.

Управление нагревом приточного воздуха

Пожалуй, одна из основных функций системы автоматики – контроль нагрева приточного воздуха в зимнее время года.

Автоматизация вентиляции

Как известно, существуют электрические и водяные нагреватели. В случае электрических нагревателей, с токи зрения регулирования, речь идет о подключении или отключении ступеней нагрева. При этом, соответственно, повышается или снижается температура воздуха на выходе.

Сложнее система автоматики для водяных нагревателей. Здесь происходит управление трехходовым клапаном в узле обвязки калорифера.

Повышая или понижая расход воды, поступающей в калорифер, регулируется температура воздуха на выходе.

Кроме того, в случае отсутствия движения воды (например, при поломке насоса) автоматика калорифера не должна допустить замерзания остатков воды за счет холодного наружного воздуха.

Некоторые правила построения систем автоматики

Размещение щитов автоматики предпочтительно вблизи от центрального оборудования систем вентиляции. Выполнение данного требования позволит оперативно отслеживать изменения в системе после выполнения тех или иных действий на щите автоматики.

В зданиях и помещениях, оборудованных системами противодымной вентиляции, следует предусматривать автоматическую пожарную сигнализацию.

Датчики контроля и регулирования параметров воздуха следует размещать в характерных точках, где они не подвергаются влиянию нагретых или охлажденных поверхностей.

Для систем с переменным расходом приточного воздуха следует предусматривать блокировочные устройства для обеспечения минимального расхода наружного воздуха. Это даст возможность всегда гарантировать хотя бы минимальный приток.

Если система автоматики связана и с тепловыми завесами, то включение воздушной завесы следует блокировать с открыванием ворот и дверей. Это позволит избавиться от лишних включений и повысить энергоэффективность решения.