Система автоматического управления приточно- вытяжной вентиляцией

2. Функции регулирования.

 

Во время работы системы  температура приточного воздуха Tпр.в поддерживается равной заданной 22°С. Сигнал с датчика температуры

приточного воздуха поступает на вход ПИ регулятора контроллера, который вырабатывает управляющий сигнал на открытие или закрытия клапана. В зимний период работы, подогревая воздух, а в летний охлаждая. Регулирование температуры осуществляется с помощью регулирующего клапана.

 

3. Функции измерения

 

Система автоматики обрабатывает сигналы, поступающие на вход (Тн.в., Тпр.в., Тобр) по заданной программе и формирует сигналы управления и регулирования, а также отображая значение температуры.

 

4. Функции управления

 

Управление системой осуществляется в ручном режиме с помощью кнопок и переключателей, расположенных на панели управления за дверцей щита и в автоматическом режиме. Управление запуском насосов и двигателей происходит с контроллера при благоприятных параметрах системы.

 

5. Описание функциональной схемы

 

На функциональной схеме  показан принцип автоматизированного  управления приточной и вытяжной вентиляции,  чертеж ДП АТ061 К897 Э2.

Во время работы системы  наружный воздух, через воздухозаборную  решетку, поступает в приточную  установку, проходит через открытый воздушный клапан, затем через шумоглушитель проходит в секцию карманного фильтра. После этого очищенный воздух проходит через секцию нагрева и в зимний режим работы подогревается до температуры 22°С. Затем воздух проходит через камеру охлаждения и в летнем режиме работы охлаждается. Дальше воздух попадает в секцию вентилятора, где создается напор и после секции шумоглушителя по воздуховодам попадает в обслуживаемые помещения.

Температура приточного воздуха измеряется датчиком (16а). Измеренная температура передается в щит управления, и контроллер вырабатывает сигнал на запорно-регулирующие клапана (8а, 11а).

В системе предусмотрен контроль засорения фильтра. Когда  перепад давления до и после фильтра  превысит 100Па датчик (4а) замкнет свои контакты

 

 

и этот сигнал включит  световую сигнализацию и если в течение 72 часов фильтр не почистит или не заменят, остановит систему.

В системе предусмотрена  защита калориферов от замерзания. Когда температура воды в обратном трубопроводе снижается ниже 20°С, сигнал от датчика (5а) поступает в щит управления. Также предусмотрена защита по температуре воздуха после калорифер. Датчик (9а) выработает сигнал при температуре 5°С который поступит в щит управления. При поступлении одного из сигналов происходит остановка вентилятора, закрывается сблокированный с ним клапан наружного воздуха и полностью открывается трехходовой клапан (8а) для максимального увеличения расхода теплоносителя. Таким образом, движение холодного воздуха прекращается, а циркуляция теплоносителя через калорифер продолжается. Вследствие отсутствия теплосъема, температура охлажденного теплоносителя начинает повышаться. При достижении температуры теплоносителя 50°С вентилятор включается, клапан наружного воздуха открывается, и работа воздухонагревателя возобновляется.

По датчику температуры  наружного воздуха (1а) происходит переключение режимов работы зимний или летний. В зависимости от режима работы воздух либо нагревается или охлаждается. Для регулирования температуры  приточного воздуха применяют узел управления подачей теплоносителя в воздухонагреватель. Схема узла управления УУ1 показана на рисунке 3.

 

 

 

 

 

Рисунок 3 - Схема узла управления УУ1.

 

1 – Накладной термостат  защиты калорифера от замерзания  по воде.

2 – Циркуляционный насос.

3 – Показывающий стрелочный  манометр.

4 – Показывающий стрелочный  термометр.

5 – Фильтр.

6 – Накладной датчик  температуры обратной воды.

7 – Балансировочный  клапан.

8 – Отсечной шаровой кран.

9 – Трехходовой клапан  с электроприводом.

Вода из теплосети проходит через балансировочный клапан и фильтр и поступает в теплообменник, отдает часть тепла и возвращается в теплосеть. Циркуляционный насос создает подмешивание воды приточной с обратной водой, которая поступает в приточный трубопровод в зависимости от положения регулирующего клапана. Регулирующий клапан увеличивает или уменьшает поступление обратной воды в теплообменник в зависимости от температуры приточного воздуха или температуры обратной воды, которую измеряет накладной датчик температуры. Накладной термостат обеспечивает защиту теплообменника от замерзания теплоносителя. Если температура воды будет ниже 0°С, то произойдет замерзание теплоносителя и приводит к разрыву трубок теплообменника, который ремонту не подлежит, а замен дорогостоящий.

В летнем режиме работы регулированием подачей холодоносителя применяется узел управления подачей холодоносителя в воздухоохладитель. Узел управления подачей холодоносителя в воздухоохладитель УУ2 показан на рисунке 4.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 4 - Подача хладоносителя в воздухоохладитель УУ2.

 

2 – Циркуляционный  насос.

3 – Показывающий стрелочный  манометр.

4 – Показывающий стрелочный  термометр.

5 – Фильтр.

7 – Балансировочный  клапан.

8 – Отсечной шаровой  кран.

9 – Трехходовой клапан  с электроприводом.

Вода из холодильной машины проходит через балансировочный клапан и фильтр и поступает в секцию охлаждения, нагревается и возвращается в теплосеть. Циркуляционный насос создает подмешивание воды приточной с обратной водой которая поступает в приточный трубопровод в зависимости от положения регулирующего клапана. Регулирующий клапан увеличивает или уменьшает поступление обратной воды в теплообменник в зависимости от температуры приточного воздуха.

 

 

 

4. Разработка принципиальной электрической схемы

 

На принципиальной схеме изображаются все электрические элементы и устройства, необходимые для осуществления и контроля в изделии заданных электрических процессов, все электрические связи между ними, а также электрические элементы (соединители, зажимы и т.п.), которыми заканчиваются входные и выходные цепи, чертеж ДП АТ061 К897 Э3.

Система имеет два  режима работы зимний и летний. В  зимний период работы системы воздух перед подачей в обслуживаемое  помещение подогревается, а в  зимний охлаждается. Тепло и хладоносителем в нашей системе является вода. Переключение происходит автоматически либо в ручную. Автоматический переход происходит по датчику температуры наружного воздуха с гистерезисом. Переход с зимнего на летний при температуре 12°С, а с летнего на зимний при температуре 8°С. В ручном режиме с помощью переключателей (SA1, SA2). Рассмотрим по отдельности эти режимы.

 

      4.1 Режим работы в зимний период

 

      4.1.1 Дежурный режим

В дежурном режиме воздушные  клапаны закрыты, вентиляторы приточной  и вытяжной установки выключены, на щите лампы «СЕТЬ» (HL1), «ЗИМНИЙ РЕЖИМ» (HL5), «ВОЗДУШНЫЙ КЛАПАН ЗАКРЫТ» (HL4) и «СТОП» (HL3) находятся во включенном состоянии. Циркуляционный насос в узле регулирования подачей теплоносителя работает, регулирование осуществляется по температуре Тобр., которая поддерживается равной Тобр.зад.

 

 

 

 

 

          4.1.2 Пуск системы

 

Переход из дежурного  режима в режим вентиляции возможен только после прогрева калорифера. Для запуска системы необходимо нажатькнопку «ПУСК» (SB1) расположенную  на лицевой панели за дверцей щита. При этом лампа «СТОП» (HL3) выключится и включится лампа «ПУСК» (HL2) и система перейдет в режим прогрева. В режиме прогрева воздушные клапана закрыты, вентиляторы выключены. Регулирование осуществляется по температуре Тобр., которая доводится до значения Тпуск, после чего на клапан подается дополнительный "упреждающий" импульс на открытие, и после заданной задержки, система перейдет в режим вентиляции.

 

1. Режим вентиляции

 

При подаче напряжения на двигатель вентилятора одновременно подается сигнал на открытие воздушного клапана и в течение 10 секунд должен поступить сигнал об открытии клапана и выключится лампа «ВОЗДУШНЫЙ КЛАПАН ЗАКРЫТ».

В режиме вентиляции регулирование  осуществляется по температуре приточного воздуха Тпрв, которая поддерживается равной Тпрв.зад. При превышении температуры Тобр над заданным значением контроллер переключается на ее регулирование с целью недопущения перегрева воды, возвращаемой в тепловую сеть. Контроль превышения Тобр активизируется с задержкой после включения вентилятора.

2. Аварийные режимы

 

Опасность замерзания калорифера.

 

При срабатывании контактных датчиков защиты по воде или по воздуху 

система переходит в дежурный режим  и загорается лампа «ОПАСНОСТЬ ЗАМЕРЗАНИЯ». После пропадания сигнала система  переходит в режим прогрева и заново запускается.

 

• Авария двигателя

При срабатывании контактного  датчика воздушного потока или термостата перегрева двигателя в режиме вентиляции система переходит в  дежурный режим и включается лампа  «АВАРИЯ ДВИГАТЕЛЯ». Сброс сброса аварии осуществляется нажатием кнопки «СТОП».

 

• Засорение фильтра

При срабатывании контактного  датчика воздушного потока загорается лампа «ФИЛЬТР ЗАСОРЕН». И если в течение 72 часов систему не остановят  и не почистят фильтр, переведет  систему в дежурный режим.

 

• Воздушный клапан не открылся

После подачи сигнала  открытия на привод воздушного в течение 10 секунд сигнал о закрытии клапана  поступает, то система переходит  в дежурный режим, а лампа ВОЗДУШНЫЙ  КЛАПАН ЗАКРЫТ» включается и выключается  с интервалом 1 секунда.

 

      4.2 Режим работы в летний период

 

     4.2.1 Дежурный режим

 

В дежурном режиме воздушные  клапаны закрыты, вентиляторы приточной  и вытяжной установки выключены, на щите лампы «СЕТЬ» (HL1), «ВОЗДУШНЫЙ КЛАПАН ЗАКРЫТ» (HL4) и «СТОП» (HL3) находятся во включенном состоянии. Циркуляционный насос работает. Регулирование не осуществляется.

 

 

 

 

     4.2.2 Пуск системы

 

Для запуска системы  необходимо нажать кнопку «ПУСК» (SB1), расположенную  на лицевой панели за дверцей щита. При этом лампа «СТОП» (HL3) выключится и включится лампа «ПУСК» (HL2) и система перейдет в режим вентиляции.

 

    4.2.3 Режим вентиляции

 

При подаче напряжения на двигатель вентилятора одновременно подается сигнал на открытие воздушного клапана и в течение 10 секунд должен поступить сигнал об открытии клапана и выключится лампа «ВОЗДУШНЫЙ КЛАПАН ЗАКРЫТ» (HL4).

В режиме вентиляции регулирование  осуществляется по температуре приточного воздуха Тпрв, которая поддерживается равной Тпрв.зад.

 

    4.2.4 Аварийные режимы

 

Авария двигателя.

При срабатывании контактного  датчика воздушного потока или термостата перегрева двигателя в режиме вентиляции система переходит в  дежурный режим и включается лампа  «АВАРИЯ ДВИГАТЕЛЯ» (HL8).

Сброс сброса аварии осуществляется нажатием кнопки «СТОП» (SB2).

 Засорение фильтра.

При срабатывании контактного  датчика воздушного потока загорается лампа «ФИЛЬТР ЗАСОРЕН» (HL6). И  если в течение 72 часов систему  не остановят и не почистят фильтр, переведет систему в дежурный режим.

 

 

 

 Воздушный клапан не открылся.

После подачи сигнала  открытия на привод воздушного клапана  в течение 10 секунд сигнал о закрытии клапана поступает, то система переходит  в дежурный режим, а лампа «ВОЗДУШНЫЙ КЛАПАН ЗАКРЫТ» (HL4) включается и выключается  с интервалом 1 секунда.

При поступлении сигнала  с пульта пожарной охраны система  переключится в дежурный режим без  автоматического перезапуска при  пропадании сигнала.

Значения уставок системы указаны в таблице №4.1.

Таблица №4.1 – значение уставок системы