Automatyka systemów wentylacyjnych

W celu zapewnienia warunków niezbędnych do prawidłowego ruchu powietrza w pomieszczeniach, stworzenia niezawodnych systemów wentylacji i klimatyzacji, zmniejszenia zapotrzebowania na personel serwisowy, a także oszczędzania energii i zachowania chłodu i ciepła, sięgają do stosowanie zautomatyzowanych systemów klimatyzacji i wentylacji, które obejmują między innymi automatyczne wyłączanie i uruchamianie urządzeń w sytuacjach awaryjnych.

Aby zautomatyzowany system działał poprawnie i najbardziej ekonomicznie, na tablicach umieszczane są urządzenia kontrolne w celu monitorowania głównych parametrów. Na poszczególnych węzłach, aby móc śledzić pracę poszczególnych elementów, instalowane są lokalne urządzenia sterujące do monitorowania wskaźników pośrednich.

Automatyzacja urządzeń rejestrujących pozwala na prowadzenie ewidencji i analizę bieżącej pracy urządzeń wentylacyjnych, a urządzenia sygnalizacyjne mające na celu zapobieganie zakłóceniom procesu technologicznego iw efekcie wadom wyrobów służą do terminowej eliminacji niebezpiecznych odchyleń.

Wskaźniki systemu wentylacji i klimatyzacji są instalowane zarówno w systemie wentylacji nawiewnej, jak iw systemach kombinowanych z ogrzewaniem powietrznym, a także w systemach klimatyzacyjnych. Ważna jest kontrola temperatury powietrza wraz z kontrolą parametrów płynu chłodzącego.

W przypadku klimatyzacji szczególnie ważne jest monitorowanie zarówno wilgotności powietrza, temperatury ciepłej i zimnej wody, jak i ciśnienia, aby odpowiednio regulować pracę pomp dostarczających wodę do komory nawadniającej.

W zależności od tego, jak dokładna powinna być regulacja obsługiwanych parametrów, od przeznaczenia systemu, od możliwości ekonomicznych i technicznych, wybiera się pozycyjny, proporcjonalny lub proporcjonalnie zintegrowany sposób sterowania systemem automatycznym. A w zależności od rodzaju energii, która jest wykorzystywana do zapewnienia działania systemu, układ sterowania może być elektryczny lub pneumatyczny.

Jeśli firma nie posiada sieci sprężonego powietrza lub jej instalacja jest ekonomicznie nie do zaakceptowania, wówczas stosuje się elektryczny układ sterowania. Jeżeli firma posiada sieć sprężonego powietrza (o ciśnieniu od 0,3 do 0,6 MPa) lub do celów przeciwpożarowych stosuje się sterowanie pneumatyczne.

Zasada automatycznej regulacji temperatury powietrza polega na mieszaniu powietrza obiegowego z powietrzem zewnętrznym oraz zmianie trybów pracy nagrzewnic powietrza. Metody te mogą być stosowane razem lub osobno. Jednocześnie dzięki regulacji w systemie grzewczym osiągana jest wymagana temperatura, ciśnienie i wilgotność względna.

Zautomatyzowany system wentylacji do zasilania charakteryzuje się pomiarem temperatury powietrza w pomieszczeniu (za wentylatorem) oraz temperatury ciepłej wody przed i za nagrzewnicą. Jednocześnie dzięki termostatowi, który automatycznie działa na zawór regulacyjny ciepłej wody, temperatura w pomieszczeniu zmienia się w pożądanym kierunku.

Układ posiada dwa czujniki temperatury, których zadaniem jest ochrona nagrzewnicy przed zamarznięciem. Pierwszy czujnik monitoruje temperaturę płynu chłodzącego za nagrzewnicą (w przewodzie powrotnym), drugi — temperaturę powietrza między nagrzewnicą a filtrem.

Jeśli podczas pracy centrali wentylacyjnej pierwszy czujnik wykryje spadek temperatury chłodziwa do +20 — + 25 ° C, wówczas wentylator automatycznie się wyłączy, a zawór sterujący zostanie całkowicie otwarty, aby dostarczyć chłodziwo do grzałka do ogrzania.

Jeżeli temperatura powietrza wlotowego jest wyższa niż 0°C to zamrożenie nagrzewnicy jest oczywiście niemożliwe i nie ma potrzeby wyłączania wentylatora, otwierania zaworu ciepłej wody, drugi czujnik wyłączy moduł przeciwzamrożeniowy nagrzewnicy.

Zostawić wyłączony wentylator na noc i nagrzewnicę należy zabezpieczyć przed zamarzaniem, wtedy drugi czujnik (przed nagrzewnicą), ustalający temperaturę poniżej +3°C, otworzy zawór dostarczający ciepłą wodę. Gdy grzejnik się nagrzeje, zawór się zamknie.

Dzięki temu automatyczna dwustopniowa regulacja temperatury powietrza przed nagrzewnicą realizowana jest przy wyłączonym wentylatorze. Po uruchomieniu systemu nagrzewnica jest wstępnie podgrzewana przed włączeniem wentylatora. Gdy wentylator jest włączony, przepustnica otwiera się.

Do ogrzewania powietrza można zastosować jeden z dwóch schematów. W pierwszym schemacie, zainstalowany w strumieniu ogrzanego powietrza, termostat, gdy temperatura powietrza odbiega od ustawionego poziomu, włącza zawór silnika, który reguluje dopływ płynu chłodzącego do nagrzewnicy (zaleca się go używać, jeśli płyn chłodzący to woda). Woda wpływa do grzejnika proporcjonalnie do położenia zaworu nad siedzeniem na wysokości.

Gdy jako nośnik ciepła używana jest para wodna, jej dopływ nie będzie proporcjonalny i wtedy odpowiedni jest drugi sposób sterowania. W obwodzie przyjaznym dla pary termostat steruje serwomotorem podłączonym do zaworów dławiących, które dostosowują stosunek powietrza obejściowego do powietrza przepływającego bezpośrednio przez nagrzewnicę.

Nawilżanie powietrza w komorze dyszy sterowane jest jedną z dwóch metod opartych na nasycaniu adiabatycznym. Stosunek? R jest bezpośrednio związane ze współczynnikiem irygacji p i zmieniając p zmieniamy ? P.Regulator wilgotności steruje zaworem silnikowym zamontowanym po stronie tłocznej pompy, który doprowadza wodę do dysz z otworu komory. Ale jest drugi sposób.

Drugi sposób polega na tym, że zmieniając temperaturę powietrza przechodzącego przez nagrzewnicę, można zmienić wilgotność, pozostawiając ją nienaruszoną? i p. Po prostu regulator wilgotności w tym przypadku reguluje dopływ nośnika ciepła do grzejnika.

Do chłodzenia powietrza stosuje się następujący proces. Powietrze transportowane przez kanał dostaje się do komory dyszy, gdzie musi zostać schłodzone przez rozpylanie zimnej wody. Położenie zaworów dławiących zmienia się tak, że część strumienia powietrza jest omijana, a część znajduje się w komorze dyszy. Temperatura w kanale obejściowym nie zmienia się.

Po przejściu części strumienia przez komorę dysz, rozdzielone strumienie ponownie łączą się, mieszają, w wyniku czego temperatura powietrza staje się odpowiednia do warunków panujących w pomieszczeniu. Proporcja powietrza przechodzącego przez komorę dyszy lub obejście jest regulowana i może wzrosnąć do 100% — cały przepływ przez komorę lub cały przepływ przez obejście.

Jaki system wybrać – proporcjonalny czy dwupozycyjny? W zależności od stosunku produkcji środka regulującego do wielkości jego zużycia. Jeśli produkcja agenta jest znacznie większa niż zdolność konsumpcyjna, to lepszy jest system proporcjonalny, w przeciwnym razie system dwustanowiskowy.

Decydując się na budowę systemu kontroli wilgotności w pomieszczeniu, określa się ilość pary wodnej, jaką powietrze w pomieszczeniu będzie mogło przyjąć.

Na temperaturę w pomieszczeniu mają wpływ znajdujące się w nim wewnętrzne powierzchnie i dla uproszczenia przyjmiemy, że znajdujące się w pomieszczeniu rzeczy nie mają wpływu na temperaturę powietrza.

Powszechnie wiadomo, że powierzchnie różnią się temperaturą od powietrza, a ponieważ są duże, efekt termiczny jest zawsze taki, że temperatura powietrza zrównuje się z temperaturą powierzchni, a zmiana temperatury powietrza wskazuje na zmieniona temperatura powierzchni.