Дисциплина, МДК 02.02 Управление МДК автоматизированными системами вентиляции и кондиционирования воздуха Специальность 08.02.13 МЭВСУКВВ Курс, группа 1 курс, 17д группа Преподаватель Неведрова О.П. [email protected] , Обратная https://vk.com/id126392924 связь Дата занятия 12.01.2024 г. Номер занятия №1 Инструкция для обучающегося на занятии: 1. Изучите материал лекции. 2. Составьте краткий конспект лекции, ответить на вопросы самопроверки в конце лекции. 3. Выполненное задание присылать на почту [email protected] или личные сообщения https://vk.com/id126392924 ТЕМА: ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ АВТОМАТИЗАЦИИ СИСТЕМ ВЕНТИЛЯЦИИ И КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ Цель: ознакомиться с понятием «автоматизация систем вентиляции и кондиционирования», рассмотреть основные задачи АСВК . Мотивация: данная тема важна для изучения с целью применения знаний в будущей профессиональной деятельности. План 1. Понятие «автоматизация систем вентиляции и кондиционирования». 2. Вентиляция и ее виды. 3. Кондиционирование, его виды. 4. Основные задачи автоматического управления вентиляцией и кондиционированием. 5. Функции автоматизированной системы вентиляции. 6. Основные термины и определения. 1. Понятие «автоматизация систем вентиляции и кондиционирования». Автоматизация системы вентиляции и кондиционирования- это комплекс автоматического управления микроклиматом помещения. Автоматические системы вентиляции и кондиционирования, обеспечивают надлежащие условия движения воздуха в помещениях. При этом экономят электроэнергию, сохраняют холод и тепло, а также сокращают надобность в обслуживающем персонале. Кроме всего прочего в аварийных ситуациях, благодаря системе, происходит автоматическое отключение и включение оборудования. Особое значение автоматика для вентиляции имеет при возведении больших зданий. Вентиляционные конструкции расположены на больших площадях и поэтому контролировать в ручном режиме работу всего оборудования очень проблематично. Поэтому очень важно правильно настроить автоматическую систему вентиляции, так как это является гарантией ее качественной работы и облегчает управление приборами. Рис.1 Автоматизация системы вентиляции Автоматизированная система управления технологическими процессами, в том числе и вентиляцией и кондиционированием представлена тремя иерархическими уровнями: В состав первого (нижнего) уровня входят датчики сигналов и исполнительные устройства. Второй (средний) уровень состоит из контроллеров. Контроллеры обеспечивают выполнение функций контроля, регулирования и управления инженерным оборудованием. Третий (верхний) уровень включает в себя автоматизированное рабочее место (АРМ) оператора на базе специализированного программного обеспечения. 2. Вентиляция и ее виды. Вентиляция- это обмен воздуха в помещениях для удаления избытков теплоты, влаги, вредных и других веществ с целью обеспечения допустимого микроклимата и качества воздуха. Вентиляция бывает приточной и вытяжной. Приточная вентиляция – это вентиляция, при которой осуществляется подача очищенного свежего воздуха заданной температуры и влажности приточными установками и центральными кондиционерами. Вытяжная вентиляция – это вентиляция, при которой осуществляется удаление воздух из помещения с помощью вытяжных вентиляторов. Приток и вытяжка должны быть равны по объему (исключением является противодымная вентиляция – когда на путях эвакуации создается подпор приточного воздуха). Внутри объекта приточный и вытяжной воздух распределяются неравномерно. Например, в комнате приготовления пищи, в санузлах, в комнатах сбора мусора баланс должен быть отрицательный (вытяжка больше притока). В чистых помещениях, например, кабинетах, переговорных, в чистых комнатах (микроэлектроника, фармацевтика) – напротив, положительный (приток больше вытяжки). Тогда запахи и пыль не будут распространяться по всем площадям и будут локализованы. 3. Кондиционирование, его виды. Системы кондиционирования делятся на три основные группы: 1) Сплит-система. Это система кондиционирования воздуха, состоящая из двух блоков: внешнего (компрессорно-конденсаторного агрегата) и внутреннего (испарительного). Принцип работы системы основан на удалении тепла из кондиционируемого помещения и переносе его на улицу. Сплит-система, как и любая система кондиционирования работает на тех же физических принципах, что и бытовой холодильник. Рис.2 Сплит-система. 2) Центральные системы кондиционирования, совмещенные с системами вентиляции. Основной задачей таких систем является поддержание соответствующих параметров воздушной среды: температуры, относительной влажности, чистоты и подвижности воздуха во всех помещениях объекта с помощью одной или нескольких технологических установок, за счет распределения потоков с помощью системы трубопроводов. При этом правильный состав воздуха поддерживается больше вентиляцией, чем кондиционированием. Приточная вентиляция отвечает за приток свежего воздуха, вытяжная - за вытяжку вредных примесей. Приточная установка служит для обработки воздуха и подачи его в обслуживаемые помещения. Под обработкой воздуха понимается его очистка от пыли и других загрязнений, охлаждение, нагрев, осушение или увлажнение. Рис.3 Принципиальная схема системы вентиляции и кондиционирования воздуха 3) Мультизонные системы. Их применяют для объектов с большим количеством помещений, где есть необходимость в индивидуальном регулировании температуры воздуха и особые требования по комфортности помещений, например, помещения серверных или технологического оборудования, требующего большого теплоотвода. Конструктивно мультизональная система состоит из одного или нескольких наружных блоков, соединенных хладоновыми трубопроводами, электрическими кабелями питания и управления с необходимым числом внутренних блоков настенного, напольнопотолочного, кассетного и канального исполнения. Наиболее распространенными мультизонными системами являются чиллеры, фанкойлы, центральные кондиционеры. Система автоматизации позволяет системе кондиционирования обеспечить необходимые, порой существенно различающиеся, параметры в помещениях, при этом не допуская перерасхода электроэнергии (VRV и VRF системы). Возможная ошибка при проектировании: Не разделять северный и южный контуры отопления и кондиционирования в больших зданиях. В результате, одна половина работников находится в комфорте, а вторая либо замерзает, либо перегревается. Рис.4 Мультизонная система 4. Основные задачи автоматического управления вентиляцией и кондиционированием. Правильно разработанная, смонтированная и налаженная схема автоматического управления вентиляцией помещений или рабочих зон позволяет решить следующие задачи: отслеживание контрольных климатических показателей и постоянный контроль работоспособности основного вентиляционного оборудования; сохранение данных о работе и параметрах подаваемого воздуха на протяжении длительного времени; автоматическое поддержание и изменение режимов подачи воздуха в обслуживаемые помещения; включение и выключение дополнительных вентиляционных установок в зависимости от изменения микроклиматических условий, фактической степени нагрузки, времени суток и других изменяющихся условий; автоматический переход на летний или зимний режим работы; осуществление контроля уровня загрязнения воздушных фильтров, рекуператоров, калориферов и другого оборудования; обеспечение отключения системы в случае короткого замыкания для предотвращения более серьёзных повреждений; совместная работа с системами пожарной безопасности и отключение подачи воздуха при обнаружении очага возгорания; возможность перехода на ручное управление работой. 5. Функции автоматизированной системы вентиляции. Автоматизация системы вентиляции решает все управленческие функции, связанные с нормальной деятельностью системы. Инновационные разработки позволяют работать с такими системами удаленно. Решаются задачи по управлению и мониторингу нормальной работы схемы. Обязательно устанавливается сигнализатор аварии, для предупреждения опасности. Производится индивидуальный анализ относительно работы каждого отдельного элемента. При необходимости работа узла начинает корректироваться. На крайний случай всегда можно выключить все оборудование. Защита аппаратов от воздействия холода, не допускает возможность критического охлаждения системы. Если меняются условия внешней среды, то есть изменения нагрузки в электросети, перепады температуры система управления автоматически переключает режимы управления. Способна понижать скорость вращения вентиляторов, а так же полностью выключить оборудование. Таким образом, поддерживая комфортные условия в обслуживаемом помещении. В случае короткого замыкания и других аварийных ситуаций, производится автоматическое отключение всей системы. Исключая пожар и поражение людей током. Автоматизация системы вентиляции позволяет проводить управление процессом без постоянного участия человека. Экономя при этом значительные средства. Исключает человеческий фактор при управлении. Работает она круглосуточно и требует только профилактическое обслуживание. Необходимость технического обслуживания определяется по косвенным параметрам, по падению давления или снижению скорости воздушных потоков в воздуховодах, энергопотреблению электрооборудования, сравнению параметров системы, со средними, для данного режима работы. Информация, выводимая оператору, сообщает о необходимости замены масла в компрессоре, замене фильтров, чистке воздуховодов и т.д. 6. Основные термины и определения. Система – совокупность связанных между собой элементов, объектов или процессов, взаимодействующих друг с другом и с окружающей средой по определенным законам. Управление – совокупность действий, которые обеспечивают поддержание или изменение протекающих технологических процессов в соответствии с заданной программой. Система управления – совокупность объекта управления (управляемого технологического процесса) и управляющих устройств, взаимодействие которых обеспечивает протекание процесса в соответствии с заданной программой. Технологический процесс – последовательность операций, которые необходимо выполнить, чтобы из исходного сырья получить готовый продукт. Система кондиционирования и вентиляции (СКВ) - совокупность технических средств для создания и автоматического поддержания в закрытых помещениях температуры, влажности, чистоты, состава, скорости движения воздуха, которые являются благоприятными для самочувствия людей (комфортное кондиционирование) или ведения технологических процессов, работы оборудования и приборов (технологическое кондиционирование). СКВ – типичный пример непрерывного технологического процесса. При этом сырьем является воздух и жидкостные теплоносители, а готовым продуктом – воздух с заданными параметрами. Объект управления – техническая установка или технологическая цепочка установок, с помощью которой осуществляется технологический процесс. Технологические параметры – физико-химические величины, которые характеризуют состояние объекта управления (например, температура, давление, частота вращения и др.). Технологические параметры, наиболее полно характеризующие состояние процесса, величиной которых можно управлять с помощью специальных технических средств, называются регулируемыми. Кроме технологических параметров объекты управления характеризуются возмущающими и управляющими воздействиями. Возмущающие воздействия (нагрузки) – факторы, изменение которых большей частью носит случайный, трудно прогнозируемый характер. К таким факторам относятся, например, температура наружного воздуха, колебания напряжения в электросети и др. Управляющие воздействия – воздействия на объект управления, осуществляемые специальными техническими средствами или оператором с целью компенсации влияния возмущающих воздействий или изменения режимов работы объекта управления. Система управления, в которой поддержание заданного технологического процесса выполняется без участия человека-оператора, называется системой автоматического управления (САУ). Современные системы управления обычно создаются с несколькими ступенями (уровнями) управления. Если рассматривать системы управления кондиционированием и вентиляцией таких объектов как большие общественные здания и производственные помещения, то на первом (локальном) уровне располагаются автономные системы управления параметрами воздуха отдельных помещений или отдельными установками и устройствами. На верхнем уровне осуществляется управление параллельной работой систем локальных уровней с учетом показателей их тепловых нагрузок, контроля над работой всех систем, централизованного учета отказов в работе и др. На этом уровне для обработки большого объема информации используется вычислительная техника (контроллеры, компьютеры). Такие системы выдают информацию в форме, удобной для принятия решений (режим советчика), или непосредственно корректируют задания системам локального уровня (супервизорный режим). Системы управления технологическими процессами, в которых управляющими устройствами являются автоматические устройства, вычислительные машины и человек, называются автоматизированными системами управления технологических процессов (АСУ ТП). В настоящее время, помимо термина АСУ, широкое распространение для обозначения подобных систем такого уровня получил термин SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition – система диспетчерского управления и сбора данных). Вопросы для самоконтроля: 1. Как вы понимаете понятие «автоматизация систем вентиляции и кондиционирования»? 2. Как Вы считаете, с какой целью необходимо в современных зданиях выполнять АСВК? 3. Дайте определение приточной и вытяжной вентиляции? 4. В каких случаях в помещении должен быть положительный/отрицательный приток воздуха? 5. Перечислите основные задачи АСВК? 6. Перечислите основные достоинства АСВК? 7. Расшифруйте аббревиатуру СКВ? Что означает? 8. Что собой представляют регулируемые технологические параметры? 9. Дайте определение «возмущающие воздействия»? «управляющие воздействия»? 10. Как называется система управления, в которой поддержание заданного технологического процесса выполняется без участия человека-оператора?
