Шкафы управления вентиляцией ШУВ 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.

Шкаф управления представляет собой щит с расположенными на нём измерительными приборами, датчиками контроля, индикаторами звука и света, а также мнемоническими схемами и переключателями. Все элементы контроля хорошо видны и доступны для команд. Способ управления вентиляцией при помощи шкафов может быть как ручным, так и автоматизированным. Последний предполагает использование микроконтроллеров, способных к программированию работы системы, и не требует постоянного присутствия человека.

ЩУВ представляют собой панели с индикаторными регулирующими устройствами или металлические шкафы, которые устанавливают на пол или подвешивают к стене. Для защиты внутреннего наполнения предусмотрены распашные дверки, закрывающиеся на замок.

Основные функции ЩУВ:

• контроль над оборудованием, входящим в системы вентиляции и кондиционирования;
• защита агрегатов от возникновения перегрева, некорректного монтажа и подключения, короткого замыкания;
• регулировка важнейших параметров оборудования, таких как производительность или мощность;
• программирование работы всей системы или отдельных агрегатов на заданный временной промежуток – день, неделю, месяц;
• обеспечение индикации, которая облегчает контроль и регулировку;
• поддержание определенной температуры в различных помещениях, возможность быстрого изменения ее параметров;
• контроль над внутренними стенками воздуховодов и степенью загрязнения фильтров;
• предупреждение сбоев в работе сезонно зависимого оборудования, например, водяных калориферов, которые могут промерзнуть при слишком низкой температуре.

Установка электротехнического щита на предприятии или в жилом здании позволяет обслуживающему персоналу следить за работой оборудования из одного места и быстро реагировать на поломки и остановку отдельных устройств. Приборы, регулирующие устройства пожаротушения и частично отопления, также могут размещаться в этом же шкафу.

Комплектующие

Шкаф управления вентилятором оборудован блоком питания, контроллерами, преобразователями и большим количеством включателей/выключателей. Выключатели, в свою очередь, имеют подключение к электрокалориферам, рекуперационным устройствам, вентиляторам, водяным нагревателям и холодильным установкам. Обязательным элементом щита является блок ручного управления, принимающего на себя функции регулирования и контроля в случае отказа или сбоя автоматики. Кроме того, все шкафы оснащаются датчиками экстренной сигнализации, срабатывающей в случае аварийной либо предаварийной ситуации.

Особую роль в осуществлении контроля за работой вентиляционных систем играют датчики, являющиеся своего рода рецепторами, и собирающие информацию о работоспособности каждого узла. С их помощью можно получить наглядную картину загрязнения воздушных потоков, их температуры и влажности, а также скорость движения воздушных масс и частоту вращения лопастей вентилятора. Температурные датчики выпускаются как в цифровом, так и в аналоговом вариантах, и при изменении температурного режима внутри системы способствуют переключению всей установки на другой режим. По такому же принципу работают и датчики влажности. Полученная датчиками информация уходит на автоматические регуляторы, которые, в свою очередь, выполняют корректировку работы ключевых узлов вентиляционных систем.

По месту расположения датчики делятся на внешние и внутренние. Первые нередко называют атмосферными и устанавливают с наружной стороны зданий. Внутренние, в свою очередь, подразделяются на канальные и поверхностные модели. Канальные устанавливают внутри воздуховодов на стенках либо поперёк движения воздушных масс. Поверхностные размещаются на поверхности узлов и осуществляют снятие параметров с данных устройств.

Не менее важным элементом шкафов управления являются контроллеры. Приборы принимают информацию, приходящую с датчиков, и занимаются её обработкой в автоматическом режиме. После обработки параметров контроллеры посылают сигнал основным узлам вентиляционных установок, таким как вентиляторы, калориферы, холодильные установки, после чего те изменяют свой рабочий режим. Функционально контроллер может либо обслуживать несколько устройств, либо взаимодействовать только с одним из них. Универсальные модели часто оснащены микропроцессорами, что делает их менее громоздкими и позволяет без труда разместить в небольшом шкафу или на стенде.

Ещё одним элементом комплектации щитов являются преобразователи частоты вращения лопастей вентилятора. Благодаря этим устройствам можно регулировать количество оборотов двигателя, чем значительно сокращать количество потребляемой установкой электроэнергии. Помимо экономии средств, это приводит к существенному уменьшению износа деталей вентилятора и продлевает общий срок эксплуатации вентиляционной установки.

Главные требования к ШУВ таковы:

• щит должен вмещать все приборы управления системой вентиляции и кондиционирования;
• важные узлы необходимо снабдить индикацией, световой, цифровой или подключенной к ПК;
• приборы, отвечающие за наиболее значимое оборудование, должны иметь двойное управление – автоматическое и ручное.

Все приборы аккуратно размещаются на одной плоскости. Комплектация должна быть максимально простой и доступной для понимания. Если сборку щита вентиляции произвести по всем правилам, то при необходимости даже несведущий в электрике человек сможет отключить аварийные устройства.

Современные блоки управления производятся с учетом возможности экономии электроэнергии. Предположим, правильно подобранные автоматические устройства способны снизить затраты на 50-65%

Наполнение и функциональность щитов могут отличаться. Например, для одних систем преобразователь частот необходим, а другие обходятся без него. Максимально удобными для пользования являются шкафы и щиты с автоматикой и пультами д/у.

Обзор рабочих элементов

Конструктивно ШУВ – это пластиковый или металлический корпус прямоугольной формы, имеющий необходимый класс защиты IP 45. Если условия эксплуатации связаны с увеличенным риском, то класс защиты выше.

Внутри корпуса размещены такие приборы, как блок питания, контроллер, преобразователи. Несколько автоматических выключателей отвечают за отдельные устройства: калориферы, рекуператоры, вентиляторы, охладительные установки и др.

Обязательный элемент – пульт ручного управления. Также необходим блок сигнализации, который срабатывает в аварийной ситуации и производит оповещение световыми или звуковыми сигналами.

Планки и клеммники для установки электротехнических приборов и коммутирования их с проводами выглядят так же, как и аналоги для электрических распределительных щитов

К элементам управления относятся и датчики. Это своего рода рецепторы, собирающие различную информацию о состоянии системы и ее окружения.

Они снимают температуру воздуха и самих устройств, степень концентрации газов или загрязнения элементов системы, измеряют скорость движения воздуха и др. Полученные данные поступают к автоматическим регуляторам, и происходит корректировка работы элементов системы.

По функциям датчики делят на следующие виды:

• температурные;
• влажности;
• скорости;
• давления и др.

 

Температурные могут быть как цифровыми, так и аналоговыми. Сигнал о резком повышении или понижении температуры внутри помещений может стать причиной переключения работы системы на другой режим.

По тому же принципу действуют датчики влажности. Как происходит движение воздушных масс внутри вентиляционных каналов можно узнать благодаря датчикам скорости и давления. По месту установки датчики делят на внутренние и наружные. Первые снимают данные в помещениях, вторые, которые еще называют атмосферными или уличными, — снаружи зданий.

Также вентиляционные датчики бывают канальными, то есть установленными внутри воздуховодов: либо на стенках, либо поперек воздушного потока. Они универсальны и могут передавать большой объем информации: температуру, давление, скорость движения воздуха

Часть датчиков фиксируют на поверхности деталей, которые необходимо контролировать. Они снимают параметры самих устройств, например, температуру обмотки, скорость вращения и др.

Монтаж датчиков сопровождается тщательным выбором. С одной стороны, чем больше информации, тем точнее работает система, но с другой функционирование и обслуживание сети становится затратным с точки зрения расхода электроэнергии.

В сцепке с датчиками работают контроллеры. Это те приборы, которые получают информацию и обрабатывают ее в автоматическом режиме. Их можно назвать посредниками, так как дальше сигнал передается исполнительным устройствам: переключателям воздушных потоков, вентиляторам, холодильным установкам, калориферам.

Для установки внутри ШУВ больше других подходят контроллеры с микропроцессорами. Они отличаются компактными размерами и не требуют большой площади для монтажа

Особой популярностью пользуются контроллеры универсального типа, которые одновременно способны обрабатывать информацию, поступающую из различных систем: вентиляции, отопления и др.

Ключевые функции оборудования

Щиты автоматики для вентиляции предназначены для комплексного автоматического управления вентиляционными установками. Они поддерживают заданные параметры процессов, а также позволяют решать посредством стандартных и дополнительных опций следующие задачи:

• Управляют различными типами установок, в том числе приточными, вытяжными и комбинированными.
• Обеспечивают контроль и управление работой компонентов сети в соответствии с выбранным алгоритмом.
• Поддерживают показатели температуры приточного воздуха с высокой точностью за счет использования PI- регулирования.
• Выполняют защитные функции, при сбоях и коротком замыкании питающей сети. Исключают перегрев электрического и размораживание водяного калорифера.
• Обеспечивают индикацию состояния работающего оборудования.
• Реализуют регулирующие функции. Щиты автоматики для вентиляции обеспечивают поддержание необходимых расходов воздуха, заданных температурных и влажностных
• параметров.
• Держат под контролем состояние (степень загрязненности) фильтрующих элементов.
• Обеспечивают каскадный контроль температуры по комнатному датчику, то есть компенсируют показатели приточного воздуха на уже установленные в помещении.
• Регулируют скорость вращения приборов ручным или автоспособом по требуемым показателям (от суток до нескольких месяцев).
• Управляют блоками рециркуляции и любыми типами рекуператоров, в том числе и авторазмораживанием.
• Контролируют мощные многоступенчатые электронагреватели.
• Активируют автозащиту водяного калорифера от замерзания в любом режиме, даже в «стоповом».
• Управляют противопожарными системами здания.
• Поддерживают стандартные протоколы коммуникации, что позволяет встраивать щит в систему диспетчеризации.
• Выполняют работу дистанционно посредством выносных пультов.
• Обеспечивают контроль установки посредством встроенного web-сервера через Wi-Fi или Internet.