Automatización de ventilación y climatización. Automatización de sistemas de aire acondicionado. Optimización del trabajo en comunicaciones de baja velocidad.
Los dispositivos automáticos para monitorear el funcionamiento del sistema de ventilación están diseñados para mantener condiciones confortables en instalaciones industriales y residenciales.
Los sistemas modernos son un complejo de control automático del microclima de una habitación. Para apoyar el trabajo coordinado de todos los mecanismos y dispositivos, los desarrolladores instalan equipos complejos con varios sensores y relés. Solo dicha disposición del escudo de automatización le permite ajustar el efecto de todo el sistema de ventilación.
La automatización de los sistemas de ventilación se monta para resolver problemas cuando se utilizan equipos y mecanismos de ventilación.
Las principales tareas realizadas por la automatización de la ventilación.
En caso de algunos fallos de funcionamiento, se activa el control de escape automático y se garantiza una alta seguridad:
- Resolver problemas de gestión y monitoreo del funcionamiento normal del circuito. Se debe instalar una alarma, condiciones de operación peligrosas del equipo. Los nuevos desarrollos le permiten controlar el funcionamiento del circuito de forma remota. El operador monitorea el funcionamiento del dispositivo, puede hacer ajustes, establecer modos óptimos.
- El producto de un análisis individual y monitoreo de la operación de cada mecanismo individual y la actividad general del circuito de ventilación. Los sensores del dispositivo entregan información, la automatización realiza un estudio de la situación y realiza ajustes en la operación del equipo de ventilación. En caso de accidente, se envía una señal al botón de inicio para apagar el equipo.
- Protege las válvulas y el circuito de calentamiento de agua de bajas temperaturas, no permite que la temperatura baje a un nivel crítico.
- Proporciona la capacidad de controlar el proceso de ventilación de la habitación, cambiando los modos de operación del equipo. Con diferencias de carga, temperatura ambiente, el sistema de control puede reducir la velocidad del ventilador, apagar completamente el equipo y mantener condiciones cómodas en la sala de servicio.
- En caso de cortocircuito y otras situaciones de emergencia, bloquea los mecanismos para evitar incendios y descargas eléctricas.
Es importante En la organización del funcionamiento seguro del sistema de ventilación, la automatización juega un papel importante: le permite controlar el proceso sin intervención humana, mientras ahorra un dinero significativo.
La complejidad del trabajo depende de la integridad del escudo del dispositivo automático.
Equipos para control automático de ventilación.
Se producen varios tipos de dispositivos, dispositivos y sensores para crear automatización para controlar la ventilación. Para controlar un proceso separado, se pretenden mecanismos de control. Pero los dispositivos no solo controlan todo el proceso, sino que también controlan el funcionamiento de una sección del circuito.
Por lo tanto, docenas de diferentes relés, sensores y otros dispositivos están incluidos en el sistema de automatización.
Es importante Como regla general, los dispositivos electrónicos se utilizan para dar servicio a la ventilación. Pero para controlar la temperatura de calentamiento o enfriamiento del aire, se instala una unidad de unión mecánica.
Los dispositivos automáticos para controlar el sistema de ventilación incluyen los siguientes dispositivos:
- regulador de temperatura de masa de aire;
- dispositivo para ajustar la velocidad del ventilador;
- en la unidad de flejado, se instala un sensor de calentamiento de agua y aire;
- actuador de control de la válvula de cierre.
Pero estos dispositivos hacen la regulación local del sistema o toman medidas. El monitoreo y la determinación del nivel general de seguridad, todo el ciclo del sistema de ventilación, se lleva a cabo utilizando el gabinete de control central del dispositivo de ventilación.
La complejidad del sistema puede entenderse leyendo la lista completa de equipos de este dispositivo. El número de sensores o relés específicos puede ser significativo, y algunos dispositivos son singulares. Considere el dispositivo de algunos paneles de control automáticos.
Dispositivo de ventilación de panel para un sistema con calentador de aire eléctrico
Para equipar esta centralita, se utilizan los siguientes componentes de automatización:
- controlador de temperatura (una de las mejores opciones sería usar partes de la sueca Regin);
- grupo de control del ventilador del sistema de suministro y escape. La mejor opción es instalar dispositivos que realicen un ajuste gradual o continuo;
- indicadores para usar la unidad de ventilación;
- un grupo de dispositivos para mantener la temperatura nominal en la habitación;
- apagar el suministro de electricidad al calentador, cuando los ventiladores de suministro están apagados;
- un grupo de dispositivos para apagar, indicando la contaminación de los filtros de aire;
- dispositivo protector de apagado cuando el sistema se sobrecalienta;
- sistema de apagado automático en corrientes pico de cortocircuito, sobrecargas significativas.
Sala de protección para el mantenimiento de la automatización con calentadores de agua.
El sistema de ventilación automática está diseñado para garantizar la seguridad durante el funcionamiento de los dispositivos de calefacción de aire, ventilación de la habitación. El dispositivo principal del escudo es el controlador AQUA de fabricación sueca. Los componentes restantes se establecen para abordar los siguientes problemas:
- administrar dispositivos de ventilador;
- mantener una temperatura dada de las masas de aire;
- cambiar modos de funcionamiento;
- actuadores de válvula de control con resortes de retorno, que proporcionan cierre con válvulas de admisión de aire, en caso de apagado de unidades de ventilador, cortocircuito de fase a la carcasa;
- controlar el funcionamiento de la bomba de circulación de agua en el calentador instalado en el conjunto de tubería;
- controle la temperatura del agua en la línea de retorno en diferentes modos de operación, cuando el calentador está apagado;
- apague la fuente de alimentación cuando el filtro de aire esté sucio.
La automatización de la ventilación le permite resolver problemas complejos en cualquier condición y bajo varios modos de operación del equipo. Cada circuito de ventilación de aire está montado con un sistema de control de proceso automático.
En conclusión, observamos los puntos principales a los que debe prestar mucha atención al comprar dispositivos para equipar un escudo para controlar automáticamente un dispositivo de ventilación del edificio.
El criterio principal de selección es la fiabilidad de los componentes. Asegúrese de pedirle al gerente un certificado de calidad para estos dispositivos, así como una garantía del fabricante de los paneles de ventilación y cada parte individual. Preste atención a la presencia de una base de producción para reparaciones, servicio de garantía de equipos de ventilación, esquemas de control automático de procesos.
Cada dispositivo debe tener un pasaporte, instrucciones, diagrama de cableado. Hoy en el mercado de equipos de ventilación, varios fabricantes ofrecen una amplia gama de componentes y esquemas para paneles de ventilación. Al tomar la decisión correcta, al completar la instalación de gabinetes automáticos de manera de calidad, obtiene un equipo confiable y seguro durante un tiempo bastante largo.
Los sistemas de control automatizados ayudan a optimizar los sistemas de ventilación. Esto es especialmente importante en edificios grandes o en grandes empresas donde la estructura de ventilación ocupa un territorio bastante vasto, y puede ser difícil hacer un seguimiento del funcionamiento de todos los dispositivos. El equipo se utiliza tanto en instalaciones asociadas con la producción y la industria, como en edificios públicos: centros comerciales, áreas de recreación, complejos deportivos. La configuración correcta de la automatización de ventilación garantiza un funcionamiento sin problemas y un control conveniente de todo el sistema.
Propósito de los sistemas automáticos.
Los sistemas modernos diseñados para la ventilación son bastante complejos, porque incluyen muchos dispositivos diferentes con sus propias funciones y características. Su trabajo de alta calidad solo es posible con la implementación de acciones coordinadas que de alguna manera deben controlarse. Para comprender esto, ayuda el esquema de automatización de ventilación, que está diseñado para facilitar el trabajo con todos los dispositivos incluidos en el sistema. Los sensores y mecanismos especiales ayudan a controlar y emitir varios comandos sin tener que cruzar todo el territorio de la empresa para realizar algún tipo de operación con el dispositivo. Un sistema realizado de manera competente ayuda a resolver los siguientes problemas:
- Rastrea indicadores y monitorea el estado del complejo. El monitor muestra todos los datos necesarios que ve el operador y puede sacar conclusiones sobre el estado actual de las cosas. Además, si se produce un mal funcionamiento, el sistema emitirá inmediatamente una señal de alarma informándole que es necesario resolver el problema. Y siguiendo los indicadores, puede ver los posibles precursores del problema, en función de los datos modificados, y evitar daños graves, interviniendo inmediatamente en el diseño.
- El análisis de datos de cada dispositivo se puede llevar a cabo automáticamente. El sistema mismo recopila indicadores, los lee durante un tiempo determinado y luego los analiza y compara con la norma. De acuerdo con las lecturas, el control automático da este o aquel comando o señal.
- Cambio de modos. La automatización se puede conectar o apagar extra. instalaciones, dispositivos y funciones, depende de la hora del día, el grado de carga o las condiciones climáticas, lo que garantiza la creación de un modo de funcionamiento óptimo.
- En caso de cortocircuito u otra emergencia, el sistema mismo desconectará el equipo de la red eléctrica, evitando daños más graves o incluso incendios en los dispositivos.
La presencia de control automático puede optimizar significativamente la operación de todos los equipos, como resultado, solo se requerirán 1-2 operadores para el mantenimiento, y no un departamento de personal completo. El uso de tecnología moderna puede reducir el número de empleados requeridos y, en consecuencia, reducir los costos, por lo que esta es una opción adecuada para las organizaciones comerciales.
Los principales componentes del sistema.
El diseño de tales sistemas es un asunto complejo que requiere ciertos conocimientos y habilidades, por lo tanto, un especialista en automatización debería poder configurar el gabinete de automatización de ventilación. Para trabajar con dispositivos, debe conocer el propósito de cada nodo, las características de su funcionamiento e interacción con otros elementos. Debe tener experiencia con varios dispositivos y equipos de diferentes fabricantes. Es por eso que los profesionales que tienen el conocimiento y la experiencia necesarios deben hacer todo el trabajo.
Los paneles de automatización modernos para sistemas de ventilación incluyen muchos equipos diferentes. Todos los dispositivos que de alguna manera participan en la creación de un sistema de control se pueden dividir en tres grupos:
- Sensores táctiles Estos dispositivos recopilan todo tipo de información sobre el estado del sistema, leyendo el nivel de humedad, temperatura, presión y otros indicadores importantes. Proporcionan una señal eléctrica que va más allá del sistema.
- Reguladores y controladores. Estos dispositivos son responsables de un análisis posterior de los datos obtenidos. Comparan la información entre sí, así como con los estándares establecidos, realizan un análisis lógico y, sobre la base, envían cualquier comando al sistema, incluidas o deshabilitadas ciertas funciones.
- Mecánica ejecutiva. Estos detalles aseguran la ejecución de los comandos recibidos, obligando a los dispositivos a realizar ciertas funciones y acciones.
Características del sistema y beneficios
¿Qué puede hacer un sistema de control automático? El conjunto mínimo de funciones disponibles incluye los siguientes elementos:
- Monitorear la rotación de los ventiladores y su frecuencia, así como ajustar este proceso.
- Seguimiento de la temperatura del agua y prevención de la congelación.
- Monitoreo de la condición del aire y control del sistema basado en el estudio de parámetros de microclima.
- Indicación del estado de los filtros y señalización de la necesidad de su limpieza.
- Poner partes del sistema en modo inactivo.
- Protección de equipos contra cortocircuitos y otros fallos de funcionamiento.
El desarrollo de la tecnología le permite crear circuitos y sistemas complejos, por lo que muchos diseños modernos ya están planeados teniendo en cuenta tales factores y no pueden prescindir del control automático. Si la empresa u organización utiliza el equipo de ventilación más moderno, lo más probable es que asuma la presencia de un control automático, y los circuitos ya están diseñados de antemano para la instalación de dichos dispositivos.
Sin embargo, el uso de la tecnología tiene ventajas significativas. La máquina puede analizar rápidamente una gran cantidad de flujos de información y realizar muchas operaciones a la vez, para las cuales el cerebro humano simplemente no está diseñado. Por lo tanto, dicho sistema funciona de manera mucho más eficiente que incluso un departamento completo de personal humano. Además, el equipo no necesita un fin de semana, un descanso para dormir y almorzar, permanece en su puesto en cualquier momento y monitorea el sistema de ventilación. El uso de la automatización elimina posibles errores debido a la influencia del factor humano.
Ningún sistema para la formación y mantenimiento de un microclima en el nivel óptimo puede cumplir con sus tareas principales de manera precisa y correcta si no está equipado con un sistema de automatización.
Composición de equipos de sistemas de automatización.
Los principales elementos de lectura, control y control de los sistemas de automatización son:
- Sensores: temperatura del aire, humedad, agua, presión diferencial en el filtro de aire; todos están diseñados para monitorear y registrar los parámetros de la instalación. De acuerdo con las lecturas de los sensores, se modela uno u otro modo de operación de las plantas.
- Actuadores de actuadores: válvulas de aire, amortiguadores de incendios o escape de humo, válvulas de regulación de agua, etc. Dependiendo del comando emitido por los elementos de control, los actuadores pueden abrir o cerrar válvulas, o cambiar proporcionalmente la sección transversal al paso de aire o agua.
- Los convertidores de frecuencia de ventiladores, bombas o recuperadores rotativos, así como los controladores de velocidad, se reasignan para cambiar la velocidad del equipo controlado en función de la señal proveniente del panel de control.
- Termostatos, interruptores de flujo y otros componentes de automatización cuya operación duplica las señales principales de los sistemas de control.
- Los controladores, los reguladores de voltaje y temperatura como parte de los paneles de control son el "cerebro" de los sistemas de automatización. Su número, tipo y funcionalidad depende completamente de la lógica de control, en tipo de sistemas gestionados y el número de trabajo sincrónico.
Tipos de sistemas de automatización
Un hecho indiscutible es la dependencia directa del tipo de sistema de automatización del equipo utilizado en los sistemas de ventilación y los requisitos para la funcionalidad de los sistemas de control y el mantenimiento de los parámetros del aire.
Existen varios tipos de sistemas de automatización:
- Automatización de sistemas de suministro con agua o calefacción eléctrica.
- Automatización integrada de sistemas de suministro con calefacción de aire y sistemas de escape asociados.
- Automatización de sistemas de suministro y escape con recuperación de aire.
- Automatización y control integrados de todos los sistemas climáticos: calefacción, ventilación, aire acondicionado, etc.
Automatización de sistemas de suministro de agua o calefacción eléctrica.
Este tipo de automatización es uno de los más simples, ya que le permite controlar el número mínimo de parámetros y el funcionamiento del equipo de los sistemas de suministro individuales. Con este tipo de automatización, el control coordinado no ocurre junto con los sistemas de escape.
Las funciones principales de tales sistemas son:
- Mantener la temperatura del aire de suministro;
- Mantener la temperatura del refrigerante de retorno;
- Protección de un calentador contra la congelación;
- Control de obstrucción del filtro de aire;
- Control de velocidad del ventilador.
Los paneles de automatización para tales sistemas, por regla general, se suministran completos con instalaciones, ya que no requieren un desarrollo completo de un producto de software de control y lógica del sistema. Desde un punto de vista económico, los gabinetes de automatización completos estándar se pueden usar cuando hay un pequeño número de sistemas de ventilación en el edificio y se eliminan significativamente entre sí.
Automatización integrada de sistemas de suministro y escape.
Este tipo de automatización es uno de los más comunes, ya que le permite realizar el siguiente conjunto de funciones:
- Mantener la temperatura del aire de suministro en función de la temperatura de consigna del controlador, así como los ajustes en función de la temperatura del aire de extracción o la temperatura de la sala base. Es decir, en el caso de que la temperatura en la habitación (o el aire de escape de los sistemas de intercambio general) aumente, la automatización da una señal a los actuadores de que la temperatura del aire de suministro puede reducirse a un rango predeterminado. El gradiente de disminución de la temperatura del aire de suministro no debe ser inferior a la temperatura del punto de rocío.
- Gestión de la calidad del aire en función de la ocupación de los locales por parte de los visitantes (por ejemplo, en centros comerciales y cines). Con un aumento en el contenido de CO2 en el aire de escape, el controlador del sistema de automatización da una señal para aumentar el flujo de aire para diluir los efectos nocivos. Cuando se alcanzan los indicadores estandarizados, los sistemas pueden alcanzar un consumo mínimo, lo que proporciona importantes ahorros de energía.
- Gestión de la operación de los ventiladores de los sistemas de suministro de acuerdo con la operación de escape del volumen total de las instalaciones. Esta función lo mejor posible le permite implementar las reglas principales de los sistemas de ventilación equilibrada. Es decir, cuando se requiere una reducción en el flujo de aire de suministro, el sistema de automatización reduce proporcionalmente el flujo de aire de escape. Al mismo tiempo, los sistemas deben ser sistemas de intercambio general; es imposible gestionar los sistemas de escape locales de acuerdo con este principio desde un punto de vista tecnológico.
Los paneles de control de sistemas de automatización complejos ya no son un producto terminado, sino que deben ser desarrollados por organizaciones especializadas en conjunto con organizaciones de diseño. Los controladores en tales sistemas usan un diseño libremente programable, en el cual un programa con una cierta lógica de operación de sistemas de ventilación se cose en el proceso de programación. Los paneles de control pueden ser iguales al número de redes, o pueden combinarse en zonas de control si, por ejemplo, varios sistemas de suministro están en la misma cámara de ventilación. Esto ahorrará significativamente en el costo de los controladores, incrementándolos con ciertas unidades de expansión. Los paneles de control deben estar conectados a su red interna.
Automatización de unidades de tratamiento de aire con recuperación de aire.
Los sistemas de ventilación general con función de recuperación son un tipo de sistema de ventilación con un funcionamiento equilibrado de las unidades de suministro y escape, con la adición de elementos adicionales de control, señalización y control al sistema de automatización.
Circuito recuperador
Las funciones principales de tales sistemas de automatización son:
- Mantener la temperatura del aire de suministro según el punto de ajuste o ajustarse de acuerdo con el sensor básico de aire interior.
- Monitorear la temperatura del aire de escape antes y después del recuperador para evitar su congelamiento, o en el caso de usar un recuperador rotativo, aumentar o disminuir su velocidad.
- Control de congelación de canales de un intercambiador de calor de placas según el sensor de presión diferencial. En el caso de que los canales de aire estén cubiertos con escarcha o una capa de "hielo", el bypass del recuperador debería abrirse o la primera etapa de calentamiento de los calentadores debería encenderse.
- Mantener la temperatura de retorno.
- Protección de un calentador contra la congelación.
- Control de obstrucción del filtro de aire.
- Control de calidad del aire basado en lecturas del sensor de CO2.
- Gestión de la operación de los ventiladores de los sistemas de suministro de acuerdo con la operación de escape del volumen total de las instalaciones.
- Controle la velocidad de rotación del recuperador rotativo dependiendo de la relación entre las temperaturas del suministro y del aire de escape para lograr la máxima eficiencia y reducir el costo de calentar el aire de suministro.
Automatización y control integrados de todos los sistemas climáticos.
Este tipo de automatización por sistemas de ingeniería es uno de los más difíciles desde el punto de vista de la implementación, pero al mismo tiempo permite el uso más eficiente de todos los recursos energéticos externos e internos del edificio.
La esencia de este método es controlar el funcionamiento de los sistemas de ingeniería, controlar los parámetros generales del aire para evitar el funcionamiento simultáneo de plantas "competidoras".
A menudo hay una situación en la que los sistemas de calefacción, ITP y aire acondicionado de un edificio pueden funcionar simultáneamente cada uno en su propio modo, de acuerdo con el programa del controlador de cada sistema por separado. En general, este trabajo es cierto, todos los parámetros son compatibles, pero no existe una lógica general para encender / apagar los sistemas. Tales situaciones pueden ocurrir durante el período de transición del año cuando la temperatura de la habitación con el acristalamiento que mira hacia la fachada sur comienza a aumentar, el sistema de aire acondicionado del edificio se enciende, mientras que el suministro de calor al edificio no se detiene, ya que las lecturas de la temperatura de la calle no permiten dejar de calentar las habitaciones. Hay un gasto excesivo de calor y energía eléctrica hasta que estos sistemas se ajustan o apagan manualmente.
Los sistemas integrales de automatización necesariamente deben diseñarse simultáneamente con todos los sistemas de ingeniería del edificio y tener en cuenta los matices de los sistemas, la orientación del edificio a los puntos cardinales, el funcionamiento de los sistemas durante el período de transición, el control de la zona teniendo en cuenta la temperatura ambiente, etc.
