HouseClever - Умный дом

(925)612-78-77 Заказать умный дом, купить умный дом


Мы предлагаем комплексную автоматизацию вашего дома, коттеджа, офиса.

Наш Умный дом - это дом с искусственным интеллектом и ежедневный помощник, который распознает и исполняет ваши желания, создавая комфортную, безопасную и уютную среду для жизни. Наш Умный дом – это инновационные технологии будущего, которые мы дарим вам уже сегодня.

СТАТЬЯ

rss

Тарасов Алексей Сергеевич



Вентиляция и кондиционирование


В нашей стране с очень разнообразным климатом эффективная климатическая система, которая включает в себя отопление, вентиляцию и кондиционирование, всегда являлась синонимом комфортной и уютной жизни. Воздушное отопление на сегодняшний день это один из самых перспективных видов отопления домов коттеджей и производственных помещений. А основное преимущество воздушного отопления – возможность его совмещения с системами вентиляции и кондиционирования воздуха. В помещение подается именно свежий воздух, соответствующим образом очищенный и нужной температуры и влажности. Для подачи теплого воздуха в холодный период года используются те же воздуховоды, что и для подачи холодного воздуха летом. За счет того, что системы воздушного отопления, вентиляции и кондиционирования используют много общих частей, общая стоимость климатической системы здания существенно снижается. Задачу воздушного отопления решают, как правило, приточные установки с секцией обогрева. Тепло в секцию обогрева поступает обычно от теплового пункта, то есть от той же системы центрального водяного отопления. К комплексной системе кондиционирования, вентиляции и отопления относят именно воздушное отопление.

В настоящее время фирмой ООО «НПФ Вектор» разработана система автоматического управления (САУ) и диспетчеризация системы отопления, вентиляции, кондиционирования (СОВК) воздуха в помещении на базе вентиляционной установки (ВУ) серии Duplex.

Компактные установки серии Duplex содержат в своем корпусе два независимо приводимых радиальных вентилятора, перекрёстный рекуперационный теплообменник, собранный из тонкостенных пластмассовых панелей, выдвижные фильтры приточного и вытяжного воздуха класса G4 или F7, дренажные ванны, внутренний байпас с дистанционным управлением с помощью серводвигателя и внутренний циркуляционный клапан с серводвигателем. Корпус установки образован рамой из стального профиля L, к которой прикреплены крышки бутербродобразной конструкции из листового алюминия и полиуретанового наполнителя (термическое сопротивление R=1,05 м2/кВт, или 2,1 м2/кВт). Передние открывающиеся дверцы обеспечивают лёгкий доступ ко всем оборудованию. Соединительные горловины бывают круглой или прямоугольной формы с возможностью их вариантного размещения по заказу. Установки можно по желанию оборудовать экономными вентиляторами типа EC, с возможностью регулирования постоянного расхода воздуха.

Основные преимущества ВУ серии Duplex:

  • компактность новых моделей установок гарантирует экономию места вплоть до 60 % по сравнению с наборными установками
  • низкие расходы на приобретение
  • установка в 16 монтажных исполнениях
  • возможность нетипичного исполнения горловин по индивидуальным требованиям (круглые и прямоугольные)
  • низкий уровень шума
  • малый вес
  • низкая потребляемая электрическая мощность
  • высокая эффективность рекуперации 60%
  • комплектные системы встроенной регуляции нескольких типов в зависимости от условий применения, регуляция полностью интегрирована в установку
  • высокая химическая стойкость теплообменника
  • гигиеническое исполнение, позволяющее лёгкую чистку
  • возможность поставки по частям для труднодоступных пространств

Вентиляционные установки серии Duplex с новой цифровой САУ используются для комфортабельной вентиляции, калориферного отопления и охлаждения любых помещений, где необходимо обеспечить эффективную вентиляцию или калориферное циркуляционное отопление и охлаждение с минимальными эксплуатационными расходами, т.е. с высокой эффективностью обратного извлечения тепла, с низкой установленной мощностью вентиляторов и с минимальным уровнем шума. Объектами их типичного применения для вентиляции и кондиционирования являются офисы, школы, детские сады, физкультурно-оздоровительные комплексы, небольшие кафе и рестораны, гардеробы и производственные помещения меньших размеров и так далее, везде, где необходимо обеспечить обмен воздуха с высокой эффективностью рекуперации, или в случае потребности с подогревом или охлаждением воздуха.

Универсальность ВУ серии Duplex и гибкое программное обеспечение (ПО) позволит адаптировать САУ для любого вентиляционного комплекса с различным набором оборудования, в состав которого могут входить: рекуператор, охладитель, калорифер, регулирующие клапаны и насосы в контуре охладителя и калорифера, воздушные заслонки, фильтры.

Основные задачи САУ – автоматическое поддержание заданной температуры и состава воздуха в обслуживаемом помещении, обеспечение пожарной безопасности и своевременная диагностика отказов вентиляционного оборудования.

Современные системы автоматического управления САУ в качестве средств управления используют, как правило, электронные цифровые устройства – управляющие контроллеры, выполненные на базе микроконтроллеров (МК). Управляющие контроллеры позволяют комплексно решать множество задач управления и регулирования, к которым относятся такие как управление заблаговременным пуском и остановом системы, с целью обеспечения вывода регулируемых параметров на заданный уровень точно к моменту начала работы системы в соответствии с расписанием и экономии энергоресурсов; точное поддержание регулируемых параметров на заданном уровне с помощью самонастраивающихся программных ПИД-регуляторов; контроль работоспособности элементов системы без использования специальных датчиков (по косвенным признакам) и интеллектуальная защита от повреждения, с фильтрацией ложных срабатываний и сохранением (по возможности) работоспособности системы в неполнофункциональном режиме; контроль исправности подключенных датчиков, с сохранением, в случае неисправности датчика, работоспособности системы путём перехода на запасной алгоритм регулирования параметра по косвенным признакам; объединение контроллеров в единые сети управления инженерным оборудованием, с целью обеспечения централизованного (удаленного) мониторинга и управления, а также выполнения распределённых (по нескольким контроллерам) задач управления.

Обобщенная структурная схема СОВК приведена на рис.1. Где Tпр, Gпр, Gв – температура приточного воздуха и расход приточного и вытяжного воздуха, а Tз.пр, Gз.пр, Gз.в – задания на температуру приточного воздуха и на расход приточного и вытяжного воздуха.

Рис. 1. Обобщенная структурная схема системы отопления, вентиляции и кондиционирование воздуха в помещении

Для управления ВУ был разработан цифровой блок управления (БУ) на базе отечественного контроллера МК10.5. Но сам по себе БУ не может обеспечить полной автоматизации СОВК.

Развитие регулируемого электрического привода переменного тока дало возможность модернизировать и полностью автоматизировать систему вентиляции. Это позволит поддерживать не только заданную температуру в помещении, но и расход воздуха, то есть полностью управлять микроклиматом в помещении. Кроме того регулируемый электропривод вентиляторов позволит эксплуатировать систему в неполнофункциональном (аварийном) режиме и автоматически вывести систему из аварийного режима.

На данный момент в системах вентиляции и кондиционирования в основном применяется нерегулируемый электропривод. Поэтому актуальной является задача разработки отечественных специализированных управляющих блоков на базе отечественных контроллеров для управления вентиляторами и сервоприводами, которые применяются в системах вентиляции, а в частности в ВУ серии Duplex. На данный момент уже разработаны следующие устройства:

1. Многоканальный интеллектуальный регулятор напряжения (МИРН), для управления вентиляторами, выполненными на базе однофазных асинхронных конденсаторных двигателей. МИРН также позволяет осуществлять управление сервоприводами заслонок, циркуляционным насосом, для поддержания давления воды в водяном нагревателе, трехпозиционным приводом трехходового клапана для регулировки температуры водяного нагревателя. Позволяет осуществлять контроль тока и имеет встроенную аппаратную защиту от короткого замыкания и программные защиты от перегрузки и обрыва нагрузки. Устройство содержит девять симисторных ключей, интегрированных в корпус-радиатор, и цифровую систему управления. Данное устройство позволяет полностью гальванически развязать силовую электрическую часть системы управления вентиляцией от слаботочной, что существенно повышает надежность и работоспособность системы в целом. Управление ВУ осуществляется контроллером по средством МИРН по гальванически развязанному CAN-интерфейсу.

2. Интеллектуальный преобразователь частоты (ПЧ) iCAN, для управления вентиляторами, выполненными на базе трехфазных асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором. В частности устройство может питаться и от однофазной сети, при этом необходимо обмотку двигателя соединить по схеме «треугольник», поскольку преобразователь будет выдавать напряжение в формате 220/127 В. Управление ПЧ осуществляется контроллером по гальванически развязанному CAN-интерфейсу.

Оба устройства имеют высокую степень защиты в эксплуатации, а гермовводы обеспечивают простоту монтажа и максимально адаптированы для решения задач локальной автоматизации.

Разработка необходимого программного обеспечения позволит полностью автоматизировать систему вентиляции и увеличить долю регулируемого электропривода в ней.

Таким образом, синтезируется многофункциональная САУ комплекса, которая выполняет целый ряд функций:

  • автоматическое управление технологическим оборудованием в соответствии с заданными алгоритмами и режимами работы управляемых систем;
  • поддержание температуры и расхода воздуха в обслуживаемых помещениях в заданных программой контроллера пределах;
  • непрерывная автоматическая защита водяного теплообменника от замерзания по температуре воды и по температуре приточного воздуха, контроль загрязнения фильтра;
  • взаимодействие с пожарной автоматикой здания и системой охраны;
  • работа систем вентиляции в режимах «Дневной»/«Ночной» и «Зимний»/«Летний»;
  • контроль состояния управляемого оборудования;
  • передача на диспетчерский пульт технологических параметров, сообщений о внештатных ситуациях и данных о работе исполнительных механизмов;
  • дистанционное управление для отдельных механизмов в случае необходимости, при этом сохраняется автоматическое управление для системы в целом;
  • получение с диспетчерского пульта команд на внеплановое включение и отключение, а также задания на температуру в обслуживаемых помещениях;

Сам комплекс управляется от стандартных интерфейсов: RS232, RS485, CAN сети и от местного пульта управления. Планируется разработка радиоканала для управления по беспроводной связи ZigBee. Управление различными системами комплекса осуществляется по определенному закону управления. Гибкое программное обеспечение легко адаптировать под любую задачу. Это достигается за счет разбиения программного обеспечения (ПО) в контроллере на множество программных модулей;

Таким образом, появилась возможность оснастить любое помещение СОВК нового типа в максимально сжатый срок и на оборудовании отечественного производства. При этом подход к управлению микроклиматом является комплексным и охватывает не только его параметры, но предусматривает контроль состояния вентиляционного оборудования. А гибкое программное обеспечение и применение современных сетевых технологий позволять интегрировать систему вентиляции в систему «умных домов».

Наличие преобразователей частоты в системе управления вентиляторами позволяют согласовать расход воздуха приточно-вытяжной системы и значительно снизить энергопотребление при пуске и в ночном режиме работы системы вентиляции.

Разработанный блок управления с цифровой САУ для управления ВУ серии Duplex, который может быть адаптирован для любой другой вентиляционной установки и обладающий рядом преимуществ перед существующими техническими решениями. Основные из которых – возможность безотказной работы в суровом Российском климате, где другие установки не справляются и дешевизна.



ЧТО ТАКОЕ УМНЫЙ ДОМ?

Когда произносится словосочетание — умный дом, большинство людей ассоциирует этот...

Узнать больше

КАК ВЫБРАТЬ УМНЫЙ ДОМ?

Тысячи фирм-производителей систем Умного дома борются за рынок, предлагают новые идеи....

Узнать больше

СКОЛЬКО СТОИТ УМНЫЙ ДОМ?

Сколько стоит Умный дом - такой вопрос сразу возникает у человека, который заинтересовался...

Узнать больше